Light-up Treasure Box: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Ovo je projekt koji sam napravio za svog četverogodišnjeg sina, koji je zatražio posebnu kutiju za čuvanje i skladištenje malih dinosaura, stripova, školjki i nasumičnih komada drveta i papira, poznatih kao "blago". To je u osnovi jednostavna drvena kutija sa poklopcem na šarkama, izrađena od trešnje i vlaknaste ploče srednje gustoće (MDF). Ali naravno da nisam mogao odoljeti da ne dodam Arduino i hrpu svjetla i prekidača!

Svi dijelovi elektronike (napaja se 9V baterijom) nalaze se na vrhu i unutar poklopca, tako da se dijete može igrati sa svjetlima i gumbima te koristiti dno kutije za spremanje blaga. Karakteristike poklopca:

• "S" oblik napravljen od svjetlosne cijevi, sa LED diodama na oba kraja, spojen na potenciometre za kontrolu svjetline
• 3 osvijetljena prekidača koji upravljaju 3 različite LED diode na ploči: za zvijezdu, raketni motor i planetu
• Analogni panel mjerač od 5 volti
• Sparkfun LED grafikon (nažalost prestao sa proizvodnjom), kojim takođe upravlja lonac
• Prekidač za uključivanje/isključivanje
• Zabavno oslikane zvijezde, planeta i brod

Elektronikom se upravlja pomoću Adafruit Metroa (ekvivalent Arduino Uno), koji se nalazi ispod poklopca, a nalazi se iza zavrnutog prozirnog akrilnog lima tako da se žice ne izvlače. (Ostavio sam mali razmak za pristup držaču baterije.)

Drvena kutija ima mesingane šarke, kopču i hladnu ručku za ladice za ribu iz 1960 -ih iz Meksika koju mi je poklonio tata. Drvena kutija je sastavljena po metodi "kundaka", ali sam ipak napravio dodatnu obradu drveta i prikrio vijke drvenim čepovima od oraha, koji se lijepo razlikuju od trešnje.

Potrošni materijal:

• Dvije ploče od MDF-a veličine 12 ", 1/4" debele
• Trešnjeve daske, koristio sam šest ploča 3/4 "x 4-1/2", izrezanih na 12 "po strani. Četiri od njih su za stranice kutije, a druge dvije prepolovio sam po dužini kako bih napravio stranice poklopca
• Mali komad orahovog drveta za utikače poklopnih vijaka
• List od pleksiglasa
• Adafruit Metro ili druga ploča tipa Arduino Uno
• Protoboard/perfboard (za sabirnicu napajanja)
• žice
• Četiri LED diode od 5 mm
• Tri linearna potenciometra od 10 k-ohma s gumbima
• prekidač za uključivanje/isključivanje
• analogni panel merač
• boja
• alati: bušilica, glodalica, odvijač, lemilica, pila, pila za rupe, glodalica

Korak 1: Korak 1: Napravite kutiju

Kupio sam dasku od trešnje od 10 stopa u lokalnoj trgovini drva. Nemam stonu testeru pa sam zamolio momka da mi prereže šest dijelova od 12 inča, 4 za stranice i 2 za gornju stranu. Pozajmio sam komšijsku testeru za sječenje da prepolovim 2 gornja dijela po dužini, tako da je poklopac otprilike upola širok od glavne kutije (minus širina lista pile). Daska je bila široka 4-1/2 ", a poklopac oko 2-1/8".

Za gornji dio poklopca i dno kutije koristio sam 2 komada 1/4 "MDF -a koji sam ležao okolo, izrezan na kvadrat od 12". Moj sin je odabrao lijepu aqua boju za bojanje dna i unutrašnjosti vrh (pomogao je). Htio sam da gornji i donji dio kutije budu malo uvučeni (umjesto da ih zašrafim sa gornje i donje strane). Tako sam upotrijebio svoj drevni usmjerivač i vrlo komplicirani vodič s ravnim rubovima za usmjeravanje 1/4 "dubokog utora sve od vanjskog ruba svakog komada do otprilike 3/8" s drugog kraja.

Pazite da ne pređete skroz preko usmjerivača ili će rez biti vidljiv sa vanjske strane kutije. Moj sistem je bio užasan I usmjerivač je umro na zadnjem komadu, na pola puta!

Iskoristio sam ovo kao izgovor da dobijem stol usmjerivača i novi usmjerivač od The Home Depota da završe posao, što je uvelike olakšalo.

Savjeti:

Nabavite tablicu usmjerivača. Rezovi su čistiji i mnogo je lakše nego napraviti ravnu vodilicu s više komada starog drveta. Osim toga, stvarate nešto novo, potreban vam je novi alat. To je pravilo!

Označite komade prije usmjeravanja: Odnosno, jasno naznačite koja strana rute ide sve do kraja, a koja strana treba stati prije kraja. (vidi sliku)

Razmislite o izgledu kutije. Za ovaj projekt napravio sam jednostavan spoj kundaka, gdje su krajevi drva pričvršćeni bez ikakvih ukrasa ili ičega. Htio sam da spojevi poklopca budu nasuprot zglobova kutije, tako da kad se zatvori, možete vidjeti završnu zrnu na komadu kutije s jedne strane, ali poklopac je postavljen na suprotan način. Naravno, mogli biste se odmaći s različitim zglobovima.

Dajte malo više prostora na usječenim utorima. Ruta od 1/4 "za 1/4" MDF bila je prilično uska. Ako je moguće, učinite ga malo širim (prođite kroz usmjerivač drugi put s malim podešavanjem) tako da postoji mali prostor za drvene komade za širenje i skupljanje, inače će vrh imati tendenciju savijanja. Kad smo već kod vrha, isplanirajte komponente koje želite imati i prema tome izrežite rupe. Za svoje sam uradio:

• tri rupe za prekidače, (5/8 ")
• tri za potenciometre, (1/4 ")
• jedan za voltmetar (pomoću pile za rupe 1-1/2 ")
• jedan za Saturn (koji je s unutrašnje strane bio prekriven komadom obojenog pleksiglasa), (također 1-1/2 "pila za rupe)
• jedan za LED sa zvjezdicom, (1/4 ")
• dvije rupe u koje se može ugraditi svjetlosna cijev od 5 mm, na svakom kraju "S" (1/4 ")
• i na kraju duga pravokutna rupa za LED trakasti grafikon, izrezana usmjerivačem. (7/16 "x 3")

(pogledajte sliku za izgled)

Htio sam svemirsku temu pa sam gornju ploču ofarbao u crno, naslikao zvijezdu, brod i poprskao bijelu boju za pozadinu zvjezdanog polja. Za planetu sam naslikao prstenove oko rupe i zalijepio kvadrat od pleksiglasa obojenog crvenom i žutom bojom na donjoj strani ploče.

Koristio sam Dremel za izradu slova "S". "S" je urezano u ploču otprilike na pola puta. Na svakom kraju slova "S" do kraja sam izbušio rupu kako bi svjetlosna cijev mogla sići u kutiju. LED dioda na svakom kraju šalje svjetlo u cijev za svjetlo. Stavio sam malo ljepila u utor i namjestio (zaglavio) svjetlosnu cijev u utor tako da mu krajevi idu prema dolje kroz rupe na svakom kraju. To je tako da se LED diode mogu pričvrstiti na svaki kraj cijevi za svjetlo, kako bi svjetlost mogla proći kroz nju i osvijetliti je.

Nakon što su dijelovi kutije izravnani, a ploče obojene i izbušene, umetnite ploče u gornje i donje utore, spojite ih i zalijepite. Za dekorativniji izgled, možete dodati vijke prekrivene čepovima što ću objasniti u sljedećem odjeljku!

Korak 2: Vijci i utikači

Ljepilo je vjerojatno dovoljno za držanje kutije zajedno, ali dodao sam vijke na svaki spoj samo da budem siguran. No, kako bi izgledalo zanimljivije, pokrio sam vijke malim čepovima izrezanim od oraha.

Tamni orah lijepo se kontrastira s trešnjom, a prekrivanje vijaka daje mu lijep, završen izgled.

Postupak je prilično jednostavan, ali trebate posebnu bušilicu koja se zove rezač čepa. Koristio sam komad oraha i odrezao čepove debljine 3/8 . Napomena: Morate bušiti do kraja kroz komad otpada kako biste izvukli utikač.

Nakon što sam izbušio pilot rupe za vijke u kutiji, izbušio sam malu količinu s nastavkom od 3/8 ", kako bih napravio prostor za čepove. Zatim sam uvrnuo vijke tako da su u ravnini s dnom veće 3 /8 "rupa. Zatim sam stisnuo malo ljepila u rupu, stavio utikač u rupu i udario ga čekićem. Napomena: Ne morate ga tapkati do kraja! Samo tako da sjedne u rupu i dodiruje ljepilo. Obrisao sam višak ljepila i ostavio da odstoji nekoliko sati. Sljedeći korak je obrezivanje čepova kako bi bili u ravnini s površinom. Koristio sam vizitkartu i izrezao rupu u njoj tako da čvrsto prianja preko dijela utikača koji je stršao. To je tako da kad otpilite kraj, ne kidate drvo kutije. Prerezao sam utikač ostavljajući ga otprilike 1/16 inča ponosnog na površinu. Zatim sam ga brusila dok se nije isperio. Jedna glava vijka se slomila jer sam je bušio presporo, ali sam je upotrijebio Dremel za samljevenje i još uvijek sam je mogao pokriti čepom. Još jedan dobar razlog za korištenje utikača - prikrivanje zezanja. Ha! Razumeš? Jer, šraf … oh nema veze.

Korak 3: Elektronika

Osim sposobnosti kutije s blagom da čuva blago, želio sam da i ona ima zabavan, interaktivan element. Kao što sam već spomenuo, odlučio sam da ću imati sljedeće elemente na prednjoj ploči

• 3 dugmeta za uključivanje LED dioda sa zabavnom svemirskom temom
• 2 potenciometra za kontrolu svjetline 2 LED -a sa obje strane svjetlosne cijevi (nešto poput optičkog kabela)
• prekidač za uključivanje/isključivanje
• LED segmentni dijagram od 30 segmenata sa drugim loncem za kontrolu svjetla na njemu
• 5V analogni mjerač na ploči da vidite kako uključivanje i isključivanje prekidača utječe na razine napona

Elektronički dio ovog projekta prilično je jednostavan, ali postoji zamka. Crvena ploča na fotografijama je Sparkfun LED razbijačka ploča (https://www.sparkfun.com/products/retired/10936), koju više ne proizvode. Ali - dobre vijesti! U drugom Instructable-u opisujem kako sam zaobišao ovaj problem preuzimanja Eagle datoteka i proizvodnje ovih ploča otvorenog koda za mene.

Bar grafička ploča (ako se odlučite za njenu upotrebu) zahtijeva prilično malo sastavljanja jer komplet više nije dostupan, ali nije toliko kompliciran, a ovdje ima dosta dokumentacije. U ovom projektu okretanjem potenciometra dolazi do pomicanja pojedinačnih LED dioda prema gore i dolje na stupčastom grafikonu. Ako ga pojačate do kraja, čini se hladan, pokretan uzorak po stupčastom grafikonu.

Još jedan umirovljeni proizvod je svjetlosna cijev (https://www.sparkfun.com/products/retired/10693), ali to se može zamijeniti i nečim drugim: fleksibilne LED diode, EL žica, silikonske svjetlosne trake itd.

Za ovaj projekt koristio sam Adafruit Metro ploču, koja je klon Arduino Uno, bez pričvršćenih zaglavlja, tako da sam mogao lemiti žice izravno na ploču.

Također sam koristio protoboard za usmjeravanje 5V napajanja i uzemljenja do različitih LED dioda, budući da Arduino ima samo dva 5V izlaza i dva uzemljenja.

LED diode, prekidači i lonci

Saturn LED i zvijezda LED se uključuju i isključuju pomoću osvijetljenih prekidača, pa je ožičenje prilično jednostavno: 5V mora proći kroz prekidač do pozitivnog kraka LED -a, a zatim se vratiti na zemlju preko negativnog kraka LED -a. Da bi sami prekidači zasvijetlili, morate napraviti malo otmjeno ožičenje, ali to nije previše teško. (Vidi dijagram)

LED motora svemirskog broda spojen je na PWM pin na Arduinu jer sam želio da može "pulsirati". Dakle, donji prekidač sa crvenim svjetlom, kada se pritisne, kaže Arduinu da pulsira LED tako da izgleda kao raketni motor koji se rasplamsava (nekako).

Koristio sam neki model boje da napravim crvenkast uzorak oblaka na pleksiglasu iza rupe za Saturn. LED dioda prilično slabo svijetli, ali noću izgleda svježe. Takođe, kada otvorite kutiju sa uključenim Saturnom, bijela LED dioda je prilično svijetla i svijetli u kutiju, tako da možete pronaći stvari noću. Svaka LED dioda ima 220 ohmski otpornik pričvršćen s jedne strane kako ne bi izgorjeli.

LED diode na oba kraja cijevi za svjetlo kontroliraju se potenciometrima (posudama) koje ih čine svjetlijima ili prigušenijima. Jedna je plava, a druga žuta. Dok pojačavate LED diode, svjetlost putuje dalje uz cijev dok se boje ne sretnu u sredini. Bar je to bila ideja. Nisam obavio sjajan posao umotavajući LED diode na krajeve cijevi, pa je puno svjetla pobjeglo i završilo je ne baš jako. Ove LED diode također moraju ići na PWM pinove kako bi se svjetlina mogla podesiti.

Potenciometri su ožičeni tako da jedna strana ide na 5V, jedna strana na masu, a srednja ide na pin na Arduinu, u ovom slučaju pinovi A1 i A5. Drugi lonac kontroliše svjetla na LED grafikonu i pričvršćuje se na pin A2.

Prekidač za napajanje je samo prekidač između baterije i Arduina. Koristio sam držač baterije od 9 V sa adapterom za bačvastu utičnicu. Odvojite žice koje silaze s držača i odrežite jednu. (Nije važno koji) Odvojite odsječene krajeve i lemite ih na konektore na prekidaču. Zatim priključite utičnicu cijevi u Arduino. Bum, gotovo.

LED grafikon koristi registre pomaka, pa su mu potrebna samo 3 pina, plus napajanje i uzemljenje.

Evo konačnog ispisa:

• A1 potenciometar 1 (za kontrolu donje "S" LED diode)
• A2 pot 2 (za kontrole stupčastog grafikona)
• A5 lonac 3 (kontroliše LED na vrhu "S")
• D3 izlaz na LED za pulsirajući raketni motor
• D6 na vrhu "S" LED diode
• D8 Ulaz sa prekidača raketnog motora
• D9 na dnu "S" LED diode

5-voltni panel mjerač

Panelni mjerač * vrsta * služi i kao mjerač baterije. Ima dva vodiča na stražnjoj strani, jedan je spojen na 5V pin s Arduina (na protoboru), a drugi ide na masu. Mjerač ide samo do 5 volti, a baterija je 9V, pa ako je baterija puna ili puna, mjerač će biti pričvršćen s desne strane. No, kad se baterija malo isprazni, postaje zanimljivije jer se igla pomiče dok uključujete više svjetla i troši se veći napon. Vjerojatno postoji pametniji način da se ovo poveže, ali to sam i učinio!

Arduino kod

Cijeli Arduino kôd nalazi se ovdje. Nije lijepo, ali radi posao!

Korak 4: Završni dodiri

Nakon što je elektronika instalirana i radi, vrijeme je da projekt dovršite. Još uvijek trebate:

• gornju ivicu (gdje poklopac spaja kutiju) obložite ljepljivom trakom od filca
• Postavite šarke straga
• Ugradite zasun sprijeda
• ulje ili lakirajte drvo
• Po želji pričvrstite ručku

Volio sam osjećaj nedovršenog drva, ali znao sam da ga moram zaštititi od prosipanja, ogrebotina i slično. Pa sam se odlučio za Watco Wipe-On Poly, koji brtvi drvo, ali mu daje lijep prirodan, nauljen izgled. Tri sloja su obavila posao i čine da mali čepići od oraha zaista padnu uz toplo drvo trešnje.

Dodao sam i 4 nožice od filca na donje uglove kutije, tako da bi lako kliznule ispod kreveta i ne bi se ogrebale.

I evo ga. Prilagođena kutija s blagom s elektronskim obrtom koju će djeca zauvijek voljeti! Nadam se da ste uživali u ovom (zaista dugom) uputstvu. Javite mi u komentarima ako nešto nije jasno. Hvala na čitanju!