Light-up Treasure Box: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Ovo je projekt koji sam napravio za svog 4-godišnjeg 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 biti jednostavna drvena kutija s poklopcem na šarkama, izrađena od trešnje i vlaknaste ploče srednje gustoće (MDF). Ali naravno da nisam mogao odoljeti dodavanju Arduina i hrpe 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 pohranu blaga. Karakteristike poklopca:

• Oblik "S" izrađen 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 planet
• Analogni mjerač na 5 volti
• Sparkfun LED trakasti grafikon (nažalost prestao s proizvodnjom), također kontroliran loncem
• Prekidač za uključivanje/isključivanje
• Zabavno oslikane zvijezde, planet 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 mogu istrgnuti. (Ostavio sam mali razmak za pristup držaču baterije.)

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

Pribor:

• Dvije ploče od MDF-a veličine 12 ", 1/4" debele
• Trešnjeve daske, koristio sam šest dasaka 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 drva za čepove vijke za poklopce
• 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 mjerač na ploči
• 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 stolnu pilu pa sam zamolio momka da mi prereže šest dijelova od 12 ", 4 za stranice i 2 za vrh. Posudio sam susjedovu pilu za rezanje kako bih 2 gornja dijela prepolovio po dužini, pa 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 upotrijebio 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 udubljeni (umjesto da ih zavrnemo s gornje i donje strane). Tako sam upotrijebio svoj drevni usmjerivač i vrlo kompliciran vodič s ravnim rubovima za usmjeravanje 1/4 "dubokog utora skroz od vanjskog ruba svakog komada do otprilike 3/8" s drugog kraja.

Pazite da ne pređete skroz preko usmjerivača, jer će izrez biti vidljiv s vanjske strane kutije. Moj sustav je bio užasan I usmjerivač je umro na zadnjem komadu, na pola puta!

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

Savjeti:

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

Označite komade prije usmjeravanja: Odnosno, jasno pojasnite koja strana rute ide sve do kraja, a koja strana bi se trebala zaustaviti 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 zglobovi poklopaca budu nasuprot spojevima kutije, tako da kad se zatvore, možete vidjeti završnu zrnu na komadu kutije s jedne strane, ali poklopac je poredan na suprotan način. Naravno, mogli biste se odmaći s različitim zglobovima.

Ostavite malo više mjesta 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 širenje i skupljanje drvenih komada, inače će se vrh skvrčiti. Kad smo već kod vrha, isplanirajte koje komponente želite imati i prema tome izrežite rupe. Za svoje sam učinio:

• 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 iznutra bio prekriven komadom obojenog pleksiglasa), (također 1-1/2 "pila za rupe)
• jedan za LED sa zvjezdicom, (1/4 ")
• dvije rupe za umetanje svjetlosne cijevi od 5 mm, na svakom kraju "S" (1/4 ")
• i na kraju duga pravokutna rupa za LED 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 planet sam obojao prstenove oko rupe i zalijepio kvadrat od pleksiglasa obojen crvenom i žutom bojom na donjoj strani ploče.

Koristio sam Dremel za izradu slova "S". "S" je uklesan 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 s krajevima koji 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 putovati kroz nju i osvijetliti je.

Nakon što su dijelovi kutije izravnani, a ploče obojane 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 bih izgledao zanimljivije, pokrio sam vijke malim čepovima izrezanim od oraha.

Tamni orah lijepo je u kontrastu s trešnjom, a prekrivanje vijaka daje mu lijep, gotov 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 izbušiti skroz 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 dodirnuti 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 koji će biti u ravnini s površinom. Koristio sam posjetnicu i izrezao rupu u njoj tako da čvrsto pristaje preko dijela utikača koji je stršao. To je tako da kad otpilite kraj, ne kidate drvo kutije. Prerezao sam utikač ostavljajući ga oko 1/16 inča ponosnog na površinu. Zatim sam ga brusila dok se nije isperio. Jedna je glava vijka pukla jer sam je bušila presporo, ali sam je upotrijebila Dremelom za brušenje i još uvijek sam je mogla pokriti čepom. Još jedan dobar razlog za korištenje čepova - prikrivanje zajebavanja. Ha! Shvaćaš? Jer, šraf … oh nema veze.

Korak 3: Elektronika

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

• 3 tipke za paljenje za aktiviranje LED dioda sa zabavnom svemirskom temom
• 2 potenciometra za kontrolu svjetline 2 LED -a s obje strane svjetlosne cijevi (nešto poput optičkog kabela)
• prekidač za uključivanje/isključivanje
• LED segmentni dijagram od 30 segmenata s drugim loncem za upravljanje svjetlima na njemu
• 5V analogni mjerač na ploči kako biste vidjeli 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 ploča s razbijanjem (https://www.sparkfun.com/products/retired/10936), koju više ne proizvode. Ali - dobre vijesti! U drugom Instructable-u opisujem kako sam radio oko ovog problematičnog preuzimanja Eagle datoteka i izrade ovih ploča otvorenog koda za mene.

Ploča s grafikonom (ako se odlučite za njezinu uporabu) 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 u stupčastom grafikonu. Pojačate li ga do kraja, čini se hladan i pokretan uzorak po stupčastom grafikonu.

Drugi umirovljeni proizvod je svjetlosna cijev (https://www.sparkfun.com/products/retired/10693), ali to se također može zamijeniti 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 mase na različite LED diode, budući da Arduino ima samo dva 5V izlaza i dva uzemljenja.

LED diode, prekidači i lonci

Saturnova LED i zvjezdasta LED dioda uključuju se i isključuju pomoću osvijetljenih prekidača, pa je ožičenje prilično jednostavno: 5V mora proći kroz prekidač do pozitivnog kraka LED diode, a zatim natrag na tlo putem negativne nogice LED diode. Da bi sami prekidači zasvijetlili, morate napraviti malo otmjeno ožičenje, ali to nije previše teško. (Vidi dijagram)

LED dioda motora svemirskog broda spojena je na PWM pin na Arduinu jer sam htio da može "pulsirati". Dakle, donji prekidač s crvenim osvjetljenjem, kada se pritisne, govori Arduinu da pulsira LED tako da izgleda kao raketni motor koji se rasplamsava (nekako).

Upotrijebio sam neki model boje da napravim crvenkasti uzorak oblaka na pleksiglasu iza rupe za Saturn. LED dioda prilično slabo svijetli, ali noću izgleda svježe. Također, kada otvorite kutiju s 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. Barem je to bila ideja. Nisam obavio sjajan posao oko umotavanja LED dioda 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 kontrolira svjetla na LED grafikonu i pričvršćuje se na pin A2.

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

LED trakasti grafikon koristi registre pomaka pa su 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 (kontrolira LED na vrhu "S")
• D3 izlaz na LED za pulsirajući raketni motor
• D6 na vrhu "S" LED diode
• D8 Ulaz s prekidača raketnog motora
• D9 na dnu "S" LED diode

Panelni mjerač od 5 volti

Panelni mjerač * vrsta * služi i kao mjerač baterije. Ima dva izvoda 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 zanimljivija 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:

• gornji rub (gdje poklopac spaja kutiju) obložite ljepljivom trakom od filca
• Šarke postavite straga
• Ugradite zasun sprijeda
• ulje ili lakirati drvo
• Po želji pričvrstite ručku

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

Također sam dodao 4 filcane noge na donje uglove kutije, tako da bi lako kliznule ispod kreveta i ne bi se ogrebale.

I evo ga. Prilagođena kutija s blagom s elektroničkim pomakom 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!