Tworzenie pióra dotykowego LED i powierzchni do pisania reagującej na promieniowanie UV: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:34

Stwórz pióro LED wrażliwe na dotyk! Ta instrukcja wykorzystuje części, które większość hobbystów prawdopodobnie ma leżące w domu, aby stworzyć długopis, który emituje światło z diody LED. Użyłem ultrafioletowej diody LED do „pisania duchów”; możesz pokryć białą powierzchnię farbą świecącą w ciemności, a pióro pozostawi tymczasową świecącą linię podczas pisania.

Efekt osiągnięty przez farbę Rustoleum GLOW nie jest najlepszy; jeśli masz zamiar spróbować tego pouczenia, warto zbadać super jasną poświatę w ciemnych powłokach dostępnych teraz od różnych dostawców online. AKTUALIZACJA: Mam próbkę z dwoma najjaśniejszymi warstwami Glow Inc, wygląda świetnie! Pismo utrzymuje się przez kilka minut i jest jasne nawet w przytłumionym naturalnym świetle… Poniższy obrazek pokazuje, jak piszę na próbce wielkości wizytówki. Ta farba jest znacznie droższa niż formuła na bazie lateksu, której używałem wcześniej, i zajmie kilka warstw więcej, aby uzyskać ładną i równomierną, ale już wygląda świetnie!

Krok 1: Materiały

Będziesz potrzebować następujących materiałów:

Uchwyt na 3 ogniwa (użyłem uchwytu na baterie 4xAA i przylutowałem do końcówki trzeciej baterii, aby emulować) Pióro, którego nie masz nic przeciwko zniszczeniu. Powinien być dość szeroki i łatwy do demontażu, łącznie z usunięciem zagłębienia i końcówki. 1 LED UV (Możesz jednak użyć dowolnego koloru do pisania światłem kamerą - odpowiednio dostosuj rezystor) 1 rezystor obciążenia LED - użyłem rezystora 150 omów, który powinien być dobry dla każdej diody LED. Technicznie rzecz biorąc, mógłbym użyć rezystora o wartości 80 omów dla używanej przeze mnie diody UV (użyj prawa omów, aby znaleźć najjaśniejszą możliwą wartość rezystora) 2 tranzystory NPN (dowolna wartość) 1 rezystor przełącznika dotykowego - 100K (to jest też trochę wyrozumiały) Drut lutowniczy 2+ (używam ekranowanego przewodu 3-żyłowego, ale to zdecydowanie przesada) 1 notebook lub inne modyfikowalne źródło do malowania (ja przykleiłem biały papier do drukarek atramentowych wewnątrz skórzanego segregatora) Farba świecąca w ciemności - ja użyłem Rustoleum GLOW, który jest wystarczający do zademonstrowania efektu, ale znacznie lepsze wyniki osiągniesz z innym preparatem AKTUALIZACJA: Zamówiłem przez Internet farbę świecącą w ciemności w Glow Inc. Obecnie produkuję próbki, ale wygląda na to, że to zajmie kilka warstw - zamówiłam 2x 1/2 fl oz ich najjaśniejszej farby… efekt świecenia w ciemności jest całkiem niesamowity, a opakowanie jest w butelce z lakierem do paznokci z aplikatorem. Przetestowałem go za pomocą długopisu i udało mi się pozostawić długo świecące plamy z płynem w butelce. Po zakończeniu testów zaktualizuję zdjęciami. Dodatkowo będziesz potrzebować następujących narzędzi: Lutownica Pistolet do klejenia na gorąco Ściągacze izolacji Mały wałek do malowania z tacą

Krok 2: Skonstruuj i pomaluj notatnik

Wyciąłem na wymiar dwa arkusze papieru do drukarek atramentowych i przykleiłem je do wewnętrznej strony segregatora.

Na zdjęciach widać przed, (natychmiast) przed i po ujęciach pierwszej warstwy. Potrzeba było 5 warstw GLOW, aby uzyskać takie sobie wyniki widoczne na pierwszej stronie. Zobacz moje uwagi we wstępie dotyczące uzyskania lepszej jakości blasku w ciemnej farbie. Odczekałem minimum 30 minut, a maksymalnie 24 godziny między warstwami - gdy malowałem go tylko 30 minut po nałożeniu, wałek miał tendencję do lekkiego przesuwania mokrej farby, więc postanowiłem poczekać trochę dłużej. Widać, że papier ma tendencję do pęcznienia i marszczenia się po zmoczeniu farbą - najwyraźniej tablica plakatowa i inne rodzaje przetworzonego papieru będą lepiej trzymały się bez wchłaniania farby i poprawią jakość blasku, jeśli jej użyjesz.

Krok 3: Schemat

Oto mój niechlujny, ręcznie narysowany schemat obwodu.

To całkiem proste: moc przepływa przez rezystor i diodę LED do kolektorów na dwóch tranzystorach. Są połączone w szyk darlington. W rzeczywistości można je uzyskać jako układy scalone SMD. Tranzystor „wyjściowy”, którego emiter opada na ziemię, jest oparty bezpośrednio na emiterze tranzystora „wykrywającego”. Ponieważ jest to ścieżka o niskiej impedancji, do pełnego włączenia bazy tranzystora wyjściowego wymagany jest bardzo niewielki prąd. Część wykrywająca obwodu zawiera rezystor zabezpieczający/kalibracyjny 100K. Wartość za mała i będzie oscylować od pojemności w sekcji czujnika, za duża i nie spowoduje nasycenia tranzystora wyjściowego. Druga noga obwodu dotykowego jest po prostu przywiązana do szyny dodatniej.

Krok 4: Skonstruuj przełącznik dotykowy Darlington Array

Swobodnie uformowałem tranzystory, aby zmieściły się w korpusie pióra. Mam serię zbliżeń tego procesu, ale oto podstawowa myśl:

weź dwa tranzystory od dołu do góry, aby ich kolektory, bazy i emitery były ustawione w jednej linii. Przesuń jeden w dół, aby ustawić je poziomo i zgiąć kolektor, aby nawiązać kontakt. Będziesz musiał zgiąć go za pomocą szczypiec w kształcie schodka. W tym miejscu podłączysz jeden koniec diody LED, więc zostaw trochę miejsca podczas przycinania. Weź emiter „dolnego” tranzystora (skończyło się na tym, że włożyłem moje tranzystory przewodami skierowanymi do tyłu pióra) i ostrożnie zagnij go do podstawy (środkowy pin) drugiego tranzystora. Zlutuj je razem i przytnij nadmiar - ten punkt połączenia jest gotowy. Teraz przewlecz przez nasadkę długopisu trzy odcinki drutu. Jedna (dodatnia) będzie musiała być na tyle długa, aby dosięgnąć diody LED, która zostanie zamontowana na końcówce poniżej przełącznika, pozostałe dwie będą podłączone do zestawu przełączników. Moja nasadka na długopis miała wygodne pętle na smycz, które nieznacznie powiększyłem na potrzeby tej procedury - może być konieczne wykonanie wiercenia lub czegoś podobnego. Pamiętaj, że jeśli twoje pióro ma wewnętrzną krzywiznę, taką jak moja, będziesz potrzebować długich przewodów, aby dioda LED zmieściła się daleko poniżej przełącznika. Weź diodę LED i przylutuj rezystor do dodatniego (nie spłaszczonego) przewodu. zmierz go, aby rozciągał się nieco dłużej niż długość długopisu do nasadki, skręci się trochę podczas instalacji, jeśli masz nakrętkę, tak jak ja. Przytnij go, aby pasował tak ciasno, jak to tylko możliwe. Termokurcznij połączenie aż do diody LED, a następnie nasuń kolejny kawałek termokurczu i zostaw go. Przylutuj do niego dodatni przewód, a następnie przesuń nieskurczoną koszulkę termokurczliwą i obkurcz ją. Uwaga: na początku rezystor na mojej diodzie był zły (miałem go wstępnie podłączony do 12V) - potem moje kodowanie kolorów na diodzie było złe, musiałem go wyjąć i odwrócić na końcu, więc po prostu sprawdź własną diodę LED jak idziesz i nie zwracaj zbytniej uwagi na szczegóły zdjęć. Tak naprawdę nie ma znaczenia, po której stronie umieścisz rezystor - po prostu upewnij się, że dodatni z akumulatora przechodzi w zakrzywioną stronę diody LED, a spłaszczoną w następujący sposób: Zegnij pozostały przewód kolektora (podłączony do obu transizotrów) w dół i w kierunku drugiego wyprowadzenia diody LED. Zrób małe origami z drutu, aby spróbować ułożyć wszystkie elementy w jednej linii wzdłuż środka długopisu; złącza będą się nieco uginać podczas instalacji, ale postaraj się, aby było to tak dobre, jak to tylko możliwe. Termokurcznij podstawę wyprowadzenia diody LED, pozostawiając tylko trochę do przylutowania, a następnie wsuń kolejny kawałek termokurczliwej na wierzch, tak jak poprzednio. Przytnij, następnie lutuj, a następnie obkurczaj. Prawie na miejscu - zmierz całą długość względem pisaka dla przewodu uziemiającego z nasadki, który zostanie podłączony do pozostałego nadajnika. Wsuń trochę koszulki termokurczliwej daleko w górę przewodu, przylutuj go do emitera, a następnie przytnij emiter i obkurcz połączenie. W przypadku ostatniego przewodu przylutuj rezystor 100K do pozostałej niepodłączonej podstawy. Utworzy to część detektora obwodu dotykowego poza piórem. Użyłem do tego niebieskiego przewodu, a żółtego przewodu dodatniego. Kiedy skończysz, zainstaluj go w piórze.

Krok 5: Zmodyfikuj swoje pióro pod kątem czujnika dotyku

Weź spinacz do papieru, wyprostuj go i zbuduj długie szyny, które biegną wzdłuż zewnętrznej części długopisu. Przylutuj końce do przewodu dodatniego i przewodu detektora. Powinieneś również przylutować jednocześnie przewód uziemiający i przewody dodatnie do kabla zasilającego.

Właśnie przylutowałem drugi koniec kabla, jeden koniec na zewnątrz uchwytu baterii, a drugi do tego samego oznaczonego przewodu w pustym ostatnim pojemniku na baterie (jeśli jest oznaczony +, jest podłączony do następnego akumulatora - i vice- versa) kiedy skończysz, wyjmij wszystko, podłącz baterie i przetestuj obwód dotykowy, zanim zaczniesz kleić rzeczy! Gdy będziesz zadowolony, że działa, zainstaluj go z powrotem w korpusie pióra i przyklej złącza na gorąco. Nałóż również sporą porcję gorącego kleju wszędzie tam, gdzie przewody mogą być wygięte na zewnątrz korpusu pisaka, aby zmniejszyć naprężenie delikatnych połączeń lutowanych. Uwaga: jeśli masz wystarczająco duże pióro, możesz użyć 3 komórek przycisków znajdujących się w korpusie pióra i całkowicie wyeliminować zewnętrzne pudełko. Jeśli to zrobisz, przewód uziemiający nie będzie nawet musiał być wyprowadzony na zewnątrz i możesz w pewnym sensie zamontować prowizoryczny uchwyt baterii nad tranzystorami.