Beröringskänslig LED-lykta: 15 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

För tjugofem år sedan gjorde min farfar mig till en ficklampa genom att lödda en glödlampa till de böjda terminalerna på ett platt 4,5V -batteri. Som en enhet var det grovt och enkelt, men det lyser inte bara upp mitt kuddefort den kvällen. Det drev min önskan att lära, att utforska, att förstå och att skapa. Jag hoppas att mina första instruerbara gnistor att samma maker gnista som har hållit mina händer kliar sedan dess.

Nu ska vi prata lyktor.

På bilden ovan var lyktan som jag gjorde inspirerad av traditionell japansk arkitektur - där en vägg eller en dörr är konstruerad av papper kantat över en träram (slå upp termen "shoji" om du är nyfiken). Samma koncept har tillämpats här, bara i mindre skala. Ljus avges från en rad lysdioder på insidan, medan en beröringskänslig krets fungerar som en på-av-omkopplare.

Innan vi går vidare till steg 1 måste jag ange en mycket viktig FRISKRIVNING. Detta instruerbara innebär användning av verktyg som kan orsaka allvarliga skador, obehag och/eller skada om de inte används på rätt sätt. Använd sunt förnuft och ta hand om dig själv om du väljer att återskapa det här projektet eller något av stegen som beskrivs inom.

Steg 1: Gör de övre och nedre delarna av lyktan

Observera att alla enheter i denna instruerbara är metriska

För att göra de övre och nedre bitarna av min lykta använde jag tilia trä eftersom det är billigt och rikligt där jag bor, men du kan använda alla typer av trä som ser bra ut och som du känner dig bekväm att arbeta med. Högkvalitativ plywood kan också vara OK att använda. Bry dig inte om att använda MDF, spånskiva eller OSB för ett sådant projekt. Så här såg processen ut nu:

1. SKÄRNING: Med en sticksåg skär jag två bitar av tilia -trä som mäter 13 x 13 x 2 centimeter. Om du inte har rätt verktyg eller färdigheter för jobbet kan hårdvaruaffärer som säljer timmer vanligtvis också klippa bitarna för dig.
2. SANDNING: Sedan klämde jag ihop de två bitarna med flera klämmor och slipade sidorna tills de var helt jämna i storlek. Jag började med grovt (60 grit) sandpapper som snabbt tar bort mycket material. Sedan gick jag vidare till 120 grit och slutligen 240 grit tills sidorna var fina och släta vid beröring. Helst ska du inte se några spår från slipningen.
3. AVRUNDNING: Ta inte bort klämmorna ännu! Det är också en bra idé att runda bitarnas hörn. Återigen, börja med en grov sandpapper, gå sedan vidare till något finare för att göra kurvan fin och slät.
4. VÄLJ: Inspektera slutligen och välj det snyggare stycket, liksom dess snyggare sida. Slipa den sidan så smidigt du kan. Se till att biten och den sidan går ovanpå din lykta. Du kan markera det lätt med en penna om du behöver sedan gnugga det innan du applicerar finish.

Steg 2: Skär ramstyckena

Fyra tunna och långa träbitar håller lyktans övre och nedre del ihop. De är alla 19 cm långa och 1 x 1 cm breda. Jag skar ut dem från en enda, 1 meter lång timmerbit som jag fick från en lokal hobbyaffär. Du kanske finner mig hänvisa till dem som "den yttre ramen" i nästa steg i denna instruerbara.

En bågfil är allt du behöver för att enkelt klippa de fyra bitarna. Använd en penna för att rita ett märke där snittet måste göras. Det är en bra idé att linda in platsen i maskeringstejp och sedan klippa över den för att förhindra att träet flisar.

Oroa dig inte om bitarna inte blir perfekt jämna. Det är okej att en eller två är en millimeter längre eller kortare än resten. Du kommer att se varför i nästa steg.

Steg 3: Carving the Mortises in the Bottom Piece

Det finns dussintals sätt du kan foga ihop två träbitar. Fäst- och tappfogen är en av de enklaste och vanligaste teknikerna, så jag bestämde mig för att ta samma tillvägagångssätt för min lykta. I grund och botten huggade jag mortiser (en mortise är ett fint ord för ett rektangulärt hål, i mitt fall) i de övre och nedre bitarna och stack in de fyra rambitarna där. Så här gjorde jag det.

1. Med ett trästycke av 1 centimeter tjockt - en rest från den yttre ramen - markerade jag en linje 1 centimeter från varje kant på min botten. Jag gjorde märkena på undersidan av undersidan. Du bör sluta med en rektangel med sidor på cirka 11 centimeter.
2. Med samma skrotdel skisserade jag tapparna i varje hörn av rektangeln som jag ritade. Varje lucka skulle vara 1 x 1 centimeter bred, vilket är de exakta bredddimensionerna på de yttre rambitarna.
3. Med en mejsel huggade jag ut tapparna. Oroa dig inte om du aldrig har använt mejsel förut. Det här var min första gång och resultaten var fantastiska. Jag använde en 5-millimeter platt mejsel från ett smuts-billigt träsnideriset som jag fick från hobbyaffären. Först tryckte jag bladet längs konturerna för att markera hålet. Sedan började jag försiktigt ta bort lager av trä enligt träkornets riktning. Om du känner dig osäker på allt detta, träna först på en bit trä! Mina hål blev 8 millimeter djupa. Jag såg till att deras sidor och bottnar var snygga, rena och platta. Ramdelarna ska sitta tätt, utan att vingla mycket. Se till att du tar bort maskeringstejpen från föregående steg innan du testar hur de passar!
4. Slutligen slipade jag sidan med sandpapper av 240 grus. Detta gav en fin, mjuk känsla och tog bort alla spår av pennmarkeringarna.

Steg 4: Limma ramstyckena

Innan jag applicerade något lim såg jag till att alla fyra ramdelarna passar bra i hålen. Sedan applicerade jag en liberal mängd lim och satte in bitarna i hålen med måttlig kraft. Jag använde min linjals rätt vinkel för att se till att alla bitar var vinkelräta mot basen. Torka av allt lim som kläms ut med en fuktig trasa eller pappershandduk, men inte toalettpapper.

Steg 5: Borra ett hål för strömkabeln

Vid denna tidpunkt insåg jag att jag hade glömt att borra ett hål för kabeln till 12V strömförsörjningen. Men det gick fortfarande. Med mitt Dremel -verktyg och en 3,2 mm bit borrade jag ett hål i sidan av basen 22 mm djupt. Sedan borrade jag ytterligare ett hål i en vinkel uppifrån medan jag siktade mot slutet av det första hålet. Jag lyckades perfekt. Med lite vickning kunde jag skjuta strömkabeln genom hålet för att se till att den sitter bra. Sedan tog jag bort strömkabeln - det är för tidigt för att den ska vara där.

Steg 6: Carve Mortises i toppstycket

Medan limmet torkade huggade jag ut tapparna i den övre delen av min lykta. Det finns inget att tillägga här egentligen. Efter att ha slipat mejseln följde jag helt enkelt samma process som jag beskrev i steg 3.

Steg 7: Limma ihop allt

Min lykta började ta form. Det var dags för en torrkörning. Med lite finjustering (läs: noggrann bockning av de yttre rambitarna) lyckades jag passa ihop allt utan lim. Detta innebar att vi kunde fortsätta att applicera lim på toppstyckena för att hålla ihop allt permanent. Som du kan se på bilden använde jag ett par klämmor den här gången för en tätare passform och för att säkerställa att toppen och botten var perfekt vinkelräta mot varandra.

Steg 8: Applicera Finish

När limmet var torrt applicerade jag två lager spraylack över det som långsamt blev en lykta. Spraylack är superenkelt att arbeta med, så om du är nybörjare är det målet att välja. Se till att du följer instruktionerna på sprayburk och applicera finishen i ett välventilerat område. Andra finish som shellack, lack eller dansk olja skulle också fungera, men att arbeta med dem är lite mer rörigt.

Observera att det inre området av bottenstycket täckte jag med maskeringstejp så att inget lack skulle fastna där. Det är här belysningselementet skulle hålla fast, så det är bättre att lämna det området obehandlat.

Steg 9: Montering av elektroniken

Medan lacket torkade monterade jag ihop elektroniken som krävs för att detta projekt ska fungera. En generisk 12V power brick är vad jag använde som strömförsörjning eftersom mina lysdioder krävde 12V för att tända. Power brickan var betygsatt till 1 amp, vilket var gott för mina behov.

För att ta reda på hur många ampere din strömförsörjning ska klassas för, använd en multimeter för att ta reda på hur mycket ström tre av dina lysdioder förbrukar (lysdioder från LED -remsor är grupperade i treor, därför kan du inte klippa ut mer än tre för att mäta deras konsumtion). Om tre lysdioder förbrukar 30 milliampar och du vill använda 30 lysdioder behöver du en strömförsörjning som kan leverera minst 300 milliampere vid 12V. Jag skulle gå åt minst 500 mA i detta fall - för att vara på den säkra sidan och eftersom det kommer att finnas andra kretsar inblandade.

UPPDATERING: Tydligen kan du få LED -remsor där lysdioderna inte är grupperade i treor.

Lysdioderna är anslutna till strömförsörjningen via en n-kanal MOSFET (IRF 520, i mitt fall, eller något som kan hantera några ampere). Den senare fungerar som en switch - när en signal skickas till den släpper den igenom strömmen och tänder lamporna.

Signalen sänds av ett PCF8883 -chip, vilket är en IC som är utformad för peksknapp/omkopplare. Detta chip kommer i SOIC8 -paketet, så det passar inte på en perfboard. Du måste använda en av dessa - en SOIC8 -kortadapter. Du lödar chipet till adaptern och sedan adaptern till perfboard. En av bilderna ovan visar chipet lödt till adaptern - liten, eller hur?

Eftersom chipet kräver 3 till 9 volt för att fungera använde jag också en LM7805 spänningsregulator.

All elektronik fylldes på en enda 2 cm x 8 cm perfboard från ett kit som det här. Den gröna tråden du ser hängande är vad som ska anslutas till en avkänningsplatta.

UPPDATERING: För att öka beröringssensorns känslighet, antingen öka ytan på pekplattan eller byt ut 470nF kondensatorn mot en större upp till 2500nF.

Steg 10: Montera LED -ljuselementet

Jag hoppas att du gillar oliver. Istället för en glödlampa använde jag en remsa av lysdioder lindade runt en hög och smal glasburk. Ursprungligen tänkte jag använda ett PVC-rör, men deadline för första gången författartävling närmade sig snabbt:)

När jag valde LED -remsan gick jag avsiktligt efter "varmvita" lysdioder eftersom de är lite mer gulaktiga. De flesta av de så kallade vita lysdioderna är irriterande blåa och är definitivt inte lämpliga för sovrummet.

När du sveper LED -remsan runt burken eller röret, se till att du börjar med en liten vinkel. Du vill att lysdioderna ska vara så tätt lindade som möjligt, men du vill inte att de ska överlappa varandra. Du kan göra en övning först utan att exponera limmet på baksidan och sedan klippa remsan i storlek. Observera att LED -remsor har markeringar där skärningar ska göras.

Jag lödde trådar till remsan och vridde ihop dem för stabilitet. För extra styrka använde jag tvåkomponentslim för att limma tråden på burken-vid en punkt nära den där de löddes till LED-remsan.

Steg 11: Limavkänningsplatta och burklock

Med hjälp av tvåkomponentslim limmade jag burklocket i mitten av bottenstycket. Sedan limmade jag en bit aluminiumfolie (den typen du har i köket) på den nedre delen av toppstycket. Observera att jag lämnade lite utrymme där. Det är här perfektbrädan med all elektronik ska gå.

Steg 12: Installera all elektronik i lyktan

För att säkra perfektbrädan på lyktan, limmade jag en uppsättning med fyra avstånd till den. Ett komplett standoff -set kostar några dollar och kommer att hålla dig länge. Med distanserna limmade på plats, skruvade jag in perfektbrädan ordentligt och fäst sedan alla trådar på sina platser. Den hängande gröna tråden du såg i ett tidigare steg är fäst på avkänningsplattan med gaffatejp eftersom jag inte kunde lödda den på aluminiumfolien. Slutligen, dra strömkabeln genom hålet som vi borrade tidigare och anslut den. Testa lampan. Plattan ska kunna upptäcka din hand även genom träet. Om den inte håller den där i några sekunder och ge den några försök till. chipet har en automatisk kalibreringsfunktion så det kan ta lite tid att finjustera dess känslighet.

Steg 13: Förbered de små fönsterramarna

Detta är förmodligen den svåraste delen av hela projektet. Varje sida av min lykta är täckt av vad jag kommer att kalla en "fönsterkarm". Dessa är gjorda av tunna träbjälkar som jag också fick från hantverksbutiken. Varje balk är 1 meter lång och har en tjocklek på 3 x 10 millimeter. Fyra 1-meters balkar räcker för ett projekt av denna storlek, men jag fick fem, för säkerhets skull. De enskilda bitarna av fönsterkarmarna klipptes till storlek med en liten bågfil.

För att säkerställa att varje ram passar perfekt till lyktan och inte faller av mätte jag varje individuell öppning och skar noggrant varje ramdel därefter. Jag började med botten och de övre delarna av ramen, som var lika breda som avståndet mellan de stora ramdelarna som vi redan limmade i. De höga sidoramstyckena klipptes därefter: de var lika långa som avståndet mellan toppen och bottenlykta bitar minus 2 x 3 millimeter, vilket är ramens tjocklek. Om du glömmer att subtrahera materialets tjocklek två gånger passar inte fönsterkarmarna. Se också till att limma bitarna korrekt!

Sedan klippte jag den horisontella mittdelen av ramen: den var 2 x 3 millimeter kortare än de övre och nedre rambitarna så att den kunde passa in mellan sidoramstyckena. Slutligen skär jag de två mellersta vertikala bitarna av ramen. Återigen, gör exakta mätningar och gör sedan snittet därefter om du vill att dessa fönsterramar ska passa!

När dina fönsterkarmar är limmade ihop, ge dem ett lager spraylack och låt dem torka. Lämna en sida obehandlad eftersom det är dit papperet kommer att gå.

Steg 14: Lägg papper på ramarna

Från hobbyaffären fick jag vad de kallade decoupage rispapper. Det var genomskinligt och hade ett coolt utseende. Ett enda ark mäter cirka 2/3 kvadratmeter och är mer än tillräckligt.

Med en vass hobbykniv gjorde jag pappersutskärningar på min skärmatta. Sedan limmade jag dem på fönsterkarmarna med trälim som jag applicerade med fingret (för det är roligare på det här sättet). Eftersom papperet inte blockerade tillräckligt med ljus använde jag två lager på varje fönsterram.

Steg 15: Sätt på fönsterramar och njut av din lykta

Det sista du ska göra är att sätta på fönsterkarmarna. Var försiktig! De är ju gjorda av tunt trä och papper.

Och så blev min lykta till! Det var ett ganska coolt projekt som hjälpte mig att förbättra mina färdigheter, och jag hoppas verkligen att du också har lärt dig något nytt. Om du har några frågor är du välkommen att fråga i kommentarerna. Överväg också att besöka min YouTube-kanal för fler projekt och instruktioner. Tack!

Stora priset i författartävlingen för första gången 2018