Ľahká výbojka na báze farby, meniaca farbu, bezdrôtová Rubikova kocka: 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Dnes vyrobíme túto úžasnú lampu v štýle Rubikovej kocky, ktorá mení farbu podľa toho, ktorá strana je hore. Kocka beží na malej batérii LiPo, nabíjanej štandardným mikro USB káblom, a pri mojom testovaní má výdrž batérie niekoľko dní.

Tento tutoriál je skvelý začiatočnícky projekt a vyžaduje minimálne nástroje!

Pokiaľ ide o obvody, som relatívny začiatočník-spájkovačku som prvýkrát zobral pred necelým mesiacom a dúfam, že tieto návody inšpirujú ďalších začiatočníkov k začatiu ich prvého projektu obvodov. Ak sa vám tento Instructable páči, urobilo by mi to deň, keby ste zaň hlasovali v súťaži Remix!

Inšpiroval som sa úžasným bezdrôtovým LED kockovým svetlom Well Done Tips, ale chcel som ho ešte rozšíriť a uvedomil som si, že by bolo super mať viac ako jednu farbu. Rubikova kocka má predsa viac ako len jednu farbu-tak prečo by malo byť iba jedno svetlo?

Na chvíľu som bol ohromený detekciou orientácie a myslel som si, že budem musieť pridať malý mikrokontrolér a akcelerometer. Keďže však mojim cieľom bolo, aby bola kocka bezdrôtová, vedel som, že budem musieť pridať batériu, a keďže to odčerpá viac šťavy, ako by som chcel, nechcel som ísť touto cestou.

Vtedy som našiel svetlo LED Cube od lonesoulsurfera! Jeho lampa používala na ovládanie svetla ortuťový spínač. Nechcel som však používať ortuť-je to skutočne zlé pre životné prostredie-ale našťastie sú sklopné spínače skvelou alternatívou.

Tiež som chcel, aby bol tento tutoriál vhodný pre začiatočníkov, používal materiály, ktoré je možné ľahko kúpiť online alebo v obchode, a obmedzil používanie zariadenia (napríklad stolnej píly), ktoré veľa ľudí vrátane mňa nemá.

Začnime!

Zásoby

Potrebné sú nasledujúce zásoby:

• Spájkovačka a spájkovačka
• Vŕtačka a malý vrták
• Píla na kov s jemnými zubami
• Vládca
• Sharpie
• Horúca lepiaca pištoľ
• Svorka (na pílenie)
• Brúsny papier
• Respirátor / maska n95 na rezanie + brúsenie
• Drôtová rezačka
• Odstraňovač drôtov

Krok 1: Materiály

• List z číreho akrylu (alias plexisklo, alias glorifikovaný plast). Použil som plexisklo hrubé 3 mm, pravdepodobne asi 24 x 36 (zvyšok zo starého rozobraného inteligentného zrkadla).
• Biela farba v spreji - ľahko nájdete v Home Depot alebo Lowe’s.
• Perfboard -
• Červené, modré, zelené, oranžové a biele diódy LED (jednu z nich je možné vymeniť za žltú)
• Batéria LiPo 3,7 V (použil som 1 100 mAh) -
• 100 ohmový odpor alebo 220 ohm v závislosti od diód LED
• 5 prepínačov náklonu -
• Nabíjací modul TP4056 -
• Červený a biely drôt
• Náhradné nálepky Rubikovej kocky

Biela farba v spreji dodáva akrylu príjemný difúzny povrch. Je však zbytočné, ak si namiesto toho kúpite biely priesvitný akryl, ako je tento.

Možno ste si všimli, že kocka nie je v skutočnosti postavená zo skutočnej Rubikovej kocky, ako je kocka Well Done Tips. Pôvodne som sa pokúsil kopírovať proces zostavovania Well Done Tip tým, že som vyrezal vnútornosti kocky (kocka r.i.p.) a vložil medzi ne kúsky akrylu. Nanešťastie, pretože nemám strojové vybavenie, ktoré má on, použil som pílku na rezanie super malých kúskov akrylu a kocka skončila neuveriteľne šikmo a úprimne škaredo. Preto sa budeme zaoberať upraveným dizajnom: 6 štvorcových kusov akrylu a náhradné nálepky Rubikovej kocky!

P.s. Možno sa čudujete, prečo sa vôbec predávajú náhradné nálepky. Kamaráti z speedcuberu mi hovoria, že nálepky časom z ich (drahých) kociek odpadnú a náhradné nálepky mi prídu vhod. Kto vedel?

Krok 2: Vystrihnite 6 štvorcových kúskov akrylu

Pomocou pravítka nakreslite šesť kusov akrylu 6 x 6 mm.

Akryl sa dá údajne rezať jednoduchým nástrojovým nožom, ale po viacerých bodoch + pokusoch o rozbitie akrylu mi stále zostal jeden neporušený kus. Preto som išiel s ďalšou najlepšou vecou: píla na kov.

(Viem, že píla nie je najlepší ani najpresnejší spôsob rezania akrylu. Je to však najlacnejší a zároveň jediný nástroj, ktorý som mal.)

Vystrihnite 6 kusov a nezabudnite pri tom nosiť respirátor alebo masku-pri tomto procese sa vytvára veľa prachu. Slušný počet návodov ich nezobrazuje v maske, a keďže milujem dobrý povlak akrylu na pľúcach, CDC hovorí, že to pre mňa nie je príliš dobré.

(Všimnite si toho, že chirurgické masky, ktoré dnes všetci nosíme von, nestačia na odfiltrovanie akrylového prachu!)

Štandardná Rubikova kocka má strany približne 5,5 mm. Aby som však zaistil, že cez kocku prejde viac svetla, dal som jej pár milimetrov navyše.

Ak sú veľmi hrubé, obrúste ich.

Krok 3: Čas striekania

Položte štvorce na kus lepenky alebo novín-niečo, na čo si dajte postrek. Držte plechovku s rozprašovačom asi 2 až 3 stopy od seba a viackrát prejdite po štvorcoch.

Uistite sa, že striekate farbu z dobrej vzdialenosti. Ak je plechovka príliš blízko štvorcov, na povrchu sa objavia kvapky spreja a to nechceme.

IBA striekajte farbu na jednu stranu kocky-táto strana bude strana smerujúca dovnútra. Druhú stranu by ste mali nechať tak, ako je - príjemný pocit z plexiskla ~.

(Čas na Buzzkill: mali by ste tiež nosiť masku na sprejovanie-farba v spreji je nepríjemná vec, ktorá sa vám dostane do pľúc).

Nechajte sprejovú farbu zaschnúť. Mali by ste to urobiť 3-4 hodiny.

Krok 4: Zostavenie kocky (druh)

Spojte 4 strany kocky. Držte spolu 2 kusy naraz a potom vložte horúce lepidlo do vnútorného priesečníka oboch strán.

Dávajte pozor, aby ste horúcu lepiacu pištoľ nepriblížili príliš blízko k sprejovej farbe-rozpustí sa a skončíte s škvrnami v sprejovej farbe (vidíte to, čo sa stalo na obrázku-skončil som s rozoberaním kocky, odstránenie farby v spreji acetónom a jej prerobenie).

(Je možné použiť aj lepidlo Superglue, ale po tom, čo sa mi zlepí reakcia s lepidlom a bavlnou, už nemám záujem to robiť znova.)

5. a 6. štvorec si necháme na koniec.

Strana so sprejom by mala smerovať VNÚTRI kocky.

Krok 5: Pripojenie batérie k nabíjaciemu modulu

Na boku TP4056 oproti mikro USB sú 4 miesta na spájkovanie. Ako ste asi uhádli, Out + a Out - sú pre skutočný obvod, zatiaľ čo B + a B- sa pripájajú k batérii.

Najprv odrežte konektor micro JST na batérii a odizolujte konce dvoch vodičov. Potom spájkujte červený vodič (kladný alebo napájací) na B+ a čierny vodič (záporný alebo uzemňovací) na B-. Existuje niekoľko návodov na spájkovanie cez dieru, takže sa tu nebudem zaoberať. Teraz môžete k batérii pripojiť kábel micro USB a červená dióda LED na zariadení TP4056 by sa mala rozsvietiť (znamená to, že sa batéria nabíja). Po dokončení nabíjania sa LED dióda prepne z červenej na modrú.

Poznámka k batériám LiPo: sú EXTRÉMNE nebezpečné. Áno, váš telefón, počítač a tablet sú napájané batériami LiPo, ale používajú rozsiahlu ochranu proti nabíjaniu a monitorovacie obvody, ktoré zaisťujú, že váš telefón (obvykle) nehorí. A požiare LiPo nie sú ako bežné požiare-môžu bežať bez kyslíka a často horia domy. Videli ste nejaké desivé videá s horiacimi mini lietadlami? Pravdepodobne sa LiPo pokazilo.

TP4056 má vstavané ochranné obvody nabíjania. To znamená, že chráni batériu pred prebitím a vybitím. To vás však neospravedlňuje, aby ste boli okolo batérie neopatrní. Medzi činnosti, ktoré neodporúčam vykonávať s batériou, patria:

1. Hodiť to na toaletu.
2. Pokus o rozdrvenie tehlou.
3. Pokus o rozrezanie nožom.
4. Jesť to (ok, to by malo byť zrejmé).

Každopádne, to je koniec môjho LiPo rozkazu. Nebuďte prehnane nedbalí a pravdepodobne budete v poriadku!

Krok 6: Čas na elektroniku

Kúzlo kocky meniacej farbu pochádza z 5 rôznych spínačov náklonu. Pretože súčasne bude svietiť iba jedna LED dióda, na viac LED diód môžeme použiť jeden odpor.

Schéma zapojenia vyššie poskytuje schému pre nepájivú dosku, ale dá sa ľahko prispôsobiť perfboardovej doske. (Ak chcete, aby som pridal schému perfboardu, môžem tak urobiť-stačí komentovať!)

Pridajte odpor do rohu perfboardu a potom ohnite jeden zvod pozdĺž prvého radu otvorov. Potom pridajte 5 prepínačov naklonenia pozdĺž radu otvorov tak, aby sa jeden vodič na spínači náklonu dotýkal odporu a druhý spínač v druhom rade.

Odpor je 100 ohmov, čo je dosť dobré pre štandardné 5 mm LED diódy, pretože napätie vybíjané z batérie je 3,7 V.

Normálna Rubikova kocka má oproti sebe žltú/bielu, modrú/zelenú a červenú/oranžovú. V dôsledku toho sa musíme uistiť, že každý spínač náklonu smeruje správnym smerom. Správny smer vzhľadom na perfboard, za predpokladu, že žltá je „vypnutá“farba, je nasledujúci:

1. Biela: Hore (von z dosky, tvárou k vám)
2. Modrá: východ
3. Oranžová: sever
4. Zelená: Západ
5. Červená: Juh

Potom pridajte LED k ich zodpovedajúcemu prepínaču náklonu. Zaistite, aby dlhšia noha LED bola noha, ktorá sa dotýka spínača náklonu. Potom spájajte všetky kratšie nožičky LED dohromady.

Na neohnutú stranu rezistora spájkujte kus červeného drôtu a na konce LED diód (ktoré ste práve pripojili) spájkujte kúsok bieleho drôtu.

Nakoniec spájkujte biely vodič na OUT- na TP4056, potom spájkujte červený vodič na otvor OUT+ (je dobrým zvykom vždy najskôr pripojiť uzemnenie!).

Okruh som najskôr vyskúšal s doskou, potom som obvod preniesol na perfboard. Zaistite, aby biely a červený drôt prechádzajúci z perfboardu k TP4056 bol v spodnej časti perfboardu-perfboard bude nad TP4056.

Teraz môžeme otestovať, že obvod funguje podľa očakávania, naklonením perfboardu v rôznych smeroch.

Krok 7: Na kocku a 2 nepripojené strany naneste nálepky

Toto bola najnáročnejšia časť stavby. Bolo dosť ťažké pridať nálepky na kocku, aby boli všetky rovné.

Uistite sa, že na pravú stranu pridávate nálepky. Je potrebné ich pridať tak, aby žltá/biela, modrá/zelená a červená/oranžová boli oproti sebe

Ako „vypnutú“farbu LED som vybral žltú. To znamenalo, že nabíjací port nemôže byť na žltej alebo bielej strane. Dva nepripojené štvorce teda musia mať bielu a inú farbu susediacu so žltou (červenou, modrou, zelenou alebo oranžovou-vybral som červenú).

Tip: Je to jednoduchšie, ak dáte dĺžku nelepených nálepiek za stranu, na ktorú aktuálne pridávate nálepky, za touto stranou zasvietite baterkou a potom pridáte nálepky. Takto môžete ľahko vidieť obrys nálepiek a použiť ich ako návod na umiestnenie nálepiek.

Krok 8: Vytvorenie otvoru pre nabíjací port

Po pridaní nálepiek teraz môžeme vytvoriť otvor pre nabíjací port TP4056. Lepidlo TP4056 za tepla prilepte na batériu tak, aby bol nabíjací port zarovnaný s okrajom batérie. Potom na akryle označte miesto, cez ktoré musí nabíjací port prechádzať na nepripojenej strane.

Potom pomocou malého vrtáka vytvorte 3 malé otvory, kam musí ísť nabíjací port. Použite nabíjací port ako návod, ako veľký musí byť otvor. (Táto časť bola tiež prekvapivo ťažká).

Krok 9: Zostavenie kocky, znova

Čas na konečnú montáž! Teraz, keď je nabíjací port na svojom mieste, môžeme dať dohromady všetko ostatné.

Vezmite mikro USB kábel a zapojte ho cez otvor pre nabíjací port, ktorý ste práve urobili na nepripojenej strane.

Pripojte ho k TP4056 na batérii tak, aby bola batéria v jednej rovine s bokom.

Horúce lepidlo pridajte na tri okraje kocky, kam bude smerovať nepripojená strana s portom, a na miesto, kde sa musí batéria držať. Potom rýchlo pridajte batériu a nepripojenú stranu ku kocke.

Uistite sa, že obvody na perfboarde sú izolované od TP4056 umiestnením niečoho medzi ne-použil som bavlnený kruh. Za tepla prilepte perfboard na bavlnený kruh a bavlnený kruh na batériu (na batérii by mal byť priestor, ktorý TP4056 nevyberá).

Uistite sa, že doska je čo najrovnejšie-to zaistí, že diódy LED budú svietiť, keď majú

Nakoniec prilepte posledný nepripojený kus na vrch a máme hotovo!

Zdrsnite všetky hrubé hrany.

Krok 10: Záver

Užite si svoje nové super úžasné svetlo kocky! Ukážte to všetkým svojim (extrémne žiarlivým) priateľom.

Ak by som to mal urobiť znova: dával by som oveľa väčší pozor pri rezaní kúskov akrylu a pravdepodobne by som ich objednal vopred narezané pod uhlom 45 stupňov, aby do seba zapadali. Tiež by som pravdepodobne použil epoxid na jeho zlepenie a objednal by som si radšej biely akryl, než aby som sa trápil s farbou v spreji, ktorá sa dá ľahko poškriabať.

Dúfam, že sa vám tento Instructable páčil! Ak ste to urobili, znova zvážte jeho hlasovanie v súťaži Remix

Pripomienky, obavy, otázky, konštruktívna kritika sú vítané.