Stolná lampa s molekulovým tvarom: 11 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Predstavujem vám stolnú LED lampu, ktorú môžeme použiť na vizualizáciu niektorých molekulárnych geometrií, alebo ju jednoducho použiť ako LED žiarovku s rôznymi farebnými efektmi ovládanú infračerveným (IR) diaľkovým ovládaním.

Dúfam, že sa vám páči.

Zásoby

• Arduino NANO alebo kompatibilný mikrokontrolér
• Nastaviteľný zosilňovač zosilnenia napätia na jednosmerný prúd
• Stará pohyblivá batéria 3, 7 V, 1 020 mAh
• Micro USB nabíjačka na batériu
• 6 pingpongových loptičiek
• 1 plastová veľká loptička
• 7 LED
• 1 dutá kovová trubica
• Drôty
• Spájkovacia súprava
• Kartón
• Drevo
• Drevené hranaté tyče
• Preglejka
• Izolovaná páska
• Čierna slamka na pitie
• Čierny flexibilný tmel

Krok 1: Postavte si drevenú škatuľu

1. Odrežte štyri drevené kúsky, ako môžete vidieť na výkrese
2. Prilepte všetky diely na montáž krabice
3. Odrežte kus preglejky (8, 27 "x 7, 87") a prilepte ho na škatuľu pomocou drevených štvorcových tyčí
4. Ozdobte krabicu, ako sa vám páči

Krok 2: Nainštalujte dutú kovovú trubicu

1. Odrežte a prilepte kus lepenky, ako vidíte na prvom obrázku
2. Otvorte dva otvory nad a pod rámčekom, ako vidíte na prvom a druhom obrázku
3. Prejdite cez otvory dutou kovovou trubicou (21 centimetrov = 8, 26 palcov)

Krok 3: Nainštalujte páskovú diódu pre veľkú loptu

Prvý pás vedený vo veľkej guli je prvý, ktorý musíme namontovať.

Na obrázku môžete vidieť tri káble vo vnútri kovovej trubice a prúžok LED pripevnený pomocou izolačnej pásky.

Všetky pásové LED diódy použité v tomto projekte majú iba jednu LED diódu

Krok 4: Prejdite kovovou trubicou všetkými drôtmi

V tejto chvíli sa musíme rozhodnúť, koľko pingpongových loptičiek namontujeme do našej žiarovky molekulárneho tvaru, pretože na každú loptičku musíme použiť jeden pásik.

Pre každý LED pásik musíme použiť tri vodiče: 5V (červený), uzemňovací (čierny) a dátový (zelený).

Každý pásik má iba jednu diódu.

Krok 5: Otvorte otvory na veľkej lopte

Keď sa rozhodnete, koľko pingpongových loptičiek sa chystáte namontovať, musíte na veľkej loptičke otvoriť niekoľko otvorov, odkiaľ budú loptičky spojené so lampou.

Priemer jednotlivých otvorov sa rovná priemeru slamky na pitie.

Musíte sa rozhodnúť, aké budú molekulárne tvary, ktoré chcete vo svojej lampe vizualizovať, aby sa diery otvorili správnym spôsobom. Na prvom obrázku môžete vidieť polohu a uhly medzi otvormi, ktoré som otvoril na svojej lampe, aby som si predstavil trigonálny bipyramidový molekulárny tvar s 5 pingpongovými loptičkami.

Pomocou tejto konfigurácie môžete v žiarovke vizualizovať tetraedrálne, trigonálne planárne alebo lineárne geometrie, ktoré len rozsvietia správne LED diódy.

Zobrali ste na vedomie, že všetky vizualizované geometrie nie sú dokonalé, iba ako dobré priblíženie sa k skutočnej

Akonáhle sú všetky otvory otvorené, musíte cez ne previesť tri káble, ako vidíte na poslednom obrázku.

Krok 6: Namontujte loptičky Ping Pong

1. Umiestnite bielu izolovanú pásku do kúska čiernej slamky na pitie, ako vidíte na prvom obrázku. To umožní dočasne zadržať loptu, kým ju definitívne opravíme (krok 6 nižšie)
2. Prejdite slamkou na pitie tromi káblami a vložte ju do jedného z otvorov vo veľkej guli, ako vidíte na druhom obrázku
3. V tejto polohe spájkujte LED diódy s vodičmi
4. Otvorte malý otvor v pingpongovej loptičke, aby ste doň mohli vložiť diódu.
5. Umiestnite pingpongovú loptičku
6. Na zatvorenie otvoru naneste trochu čierneho flexibilného tmelu a fixujte loptičku, ako vidíte na poslednom obrázku

Krok 7: Testovanie loptičiek

Akonáhle dokončíte jednu loptičku, musíte ju otestovať.

Krok 8: Namontujte IR prijímač

1. Otvorte malý otvor v blízkosti základne kovovej trubice
2. Spájkujte vodiče a izolujte ich, aby ste predišli skratu
3. Vytiahnite drôty do konečnej polohy, ako vidíte na druhom obrázku

Krok 9: Okruh

Ako vidíte na prvom obrázku, použil som mikrokontrolér ARDUINO NANO, kde som spájkoval osem drôtov: sedem výstupných pinov na ovládanie LED pásikov od D2 do D8 a výstupný kolík D9 pre IR prijímač.

Použil som starú movil batériu, nabíjačku micro USB a zosilňovač zvýšeného napätia DC na DC (3, 7 V až 5V)

Krok 10: Kód ARDUINO

Na ovládanie LED pásov som tentokrát použil knižnicu FastLED.

Ak používate on-line ARDUINO IDE, nemusíte nič inštalovať, ale ak používate ARDUINO IDE z počítača, musíte si nainštalovať knižnicu FastLED.

V zásade kód čaká na stlačenie jedného z nasledujúcich tlačidiel v jednom IR diaľkovom ovládači:

• Vypínač. Pri prvom zatlačení sa všetky LED pásy pomaly zapnú a lampa vám ukáže farby, ktoré vidíte na obrázku. Nabudúce sa všetky LED pásy vypnú.
• Tlačidlo #0. Lampa bude zobrazovať lineárnu molekulárnu geometriu.
• Tlačidlo #1. Lampa bude zobrazovať trigonálnu planárnu molekulárnu geometriu.
• Tlačidlo #2. Lampa bude zobrazovať tetraedrálnu molekulárnu geometriu.
• Tlačidlo #3. Lampa bude zobrazovať geometriu trigonálnych bipyramidových molekúl.
• Tlačidlo #4. Všetky prúžky sa najskôr zapnú tak, aby zobrazovali náhodné farby každých 250 milisekúnd. Zakaždým, keď stlačíte tlačidlo, frekvencia zmeny farby sa zvýši o 250 milisekúnd.