Upplyst pekskärmsaffischram med subliminalt meddelande !: 16 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Ända sedan Think Geek publicerade en uppsättning med fem Serenity/Firefly-inspirerade "reseaffischer" visste jag att jag var tvungen att ha en egen uppsättning. För några veckor sedan fick jag äntligen dem, men stod inför ett dilemma: hur man monterar dem på min vägg? Hur gör jag dem rättvisa? Tja, som ofta händer i min hjärna, ökade komplexiteten i en geometrisk takt och jag kom på den här modern-affischen ramar. Den är upplyst med 28 superljusa vita lysdioder, monterade längs ramens båda längder. Den aktiveras med en kapacitiv beröringssensor. Den använder ytmonterad teknik. Och det bästa av allt är att du kan aktivera ett subliminalt meddelande från Serenity -filmen som * kan * få dig att vända ut och slå alla i rummet till en massa. Intresserad? Det är din lyckodag! Jag ska lära dig hur man gör en. Du kan använda vilken affisch du vill, men den här instruktionsboken är starkt baserad på "Miranda" -affischen från uppsättningen. EDIT: Vänligen rösta på mig i Epilog -tävlingen! Varför? För om jag vinner kommer jag att skänka laserskäraren till den nya Maker -gruppen som startar i min stad. Det skulle gå långt mot vårt mål om ett Maker/Hacker -utrymme i Waterloo!

Steg 1: Material och verktyg

Jag försökte hålla det här projektet så grönt som möjligt. Först och främst, genom att belysa affischen med hjälp av lysdioder istället för lysrör, undviker jag användningen av alla giftiga kemikalier som går till att göra lysrör och förkopplingsdon. Lysdioder förbrukar också mindre ström. Alla komponenter som köps hos Digikey och Mouser är ROHS-kompatibla. Jag använde blyfritt löd. Slutligen var de polykarbonatplåtar jag använde rester som köptes från en second hand -butik - mycket billigare! Två ska ha samma mått som affischen, och en bör vara 2 tum större i varje dimension.- aluminiumtejp (de saker som faktiskt är gjorda av aluminium)- se till att det är glänsande även på den självhäftande sidan!- vanlig grå gaffatejp- elektrikerstejp (valfri färg- jag använde gult för att matcha det gula på affischen)- maskeringstejp- fyra maskinskruvar med matchande brickor och muttrar- epoxi eller annat lim som fäster vid plast och torkar optiskt transparent Från Digikey eller eBay:- 34 3 mm eller 5 mm ljusa vita lysdioder-14 3 mm eller 5 mm ljusröda lysdioder Från Digikey:-2 QT100A beröringssensor IC (427-1135-1-ND)-1 D-typ flip-flop IC (296-9851-1-ND)- 1 5V regulator IC (497-1171-1-ND)-2 N-kanal MOSFET på logisk nivå (ZXMN6A07ZCT-ND)-1 inverteringsbuffert (296-8483-1-ND)-8 68 ohm motstånd (vanliga 1/4W genomgående håltyp)- 3 150 ohm motstånd (vanlig 1/4W genomgående hål)- 4 51 ohm motstånd (vanlig 1/4W genomgående hål)- 2 100k ytmonterade motstånd (RHM100KECT-ND)- 1 1k yta montera res istor (RHM1KECT-ND)-4 10 ohm ytmonteringsmotstånd (RHM10ECT-ND)-2 10nF ytmonterade kondensatorer (311-1173-1-ND) ******** beror på sensorn!-2 100nF ytmontering kondensatorer (311-1179-1-ND)-2 10uF tantal ytmonterade kondensatorer (718-1044-1-ND) från Mouser:-1 "SchmartBoard" Diskret #2 protoboard (872-202-0035-01) (eller du kan göra din egen kretskort) Från … Någonstans …- 1 12V AC/DC-adapter- 1 uttag för att matcha kontakten på adaptern-associerad tråd (jag föreslår 26 AWG-strängad tråd med teflonisolering)- löd- och lödflöde- Kaptontejp (eller maskeringstejp i en nypa) VERKTYG- En bordsåg eller bandsåg (för skärning av plastpaneler)- En borrpress- En oscillerande palmslip- En remslip- Ett Dremel-verktyg med graveringsbit eller en graverare (eller ännu bättre, en lasergraverare!)- en metrisk linjal- ett fint precisionslödkolv- andra handverktyg, efter behov

Steg 2: Förbered plastarken

Det kommer att finnas totalt tre lager plast som utgör ramen. Det övre lagret är helt klart och mest dekorativt. Det är större än själva affischen för att ge ett modernt utseende. Det förhindrar också att affischen floppar ut på golvet. Mittskiktet är där "subliminalbudskapet" är dolt. Den har en grafik som etsats på plasten, så att när plasten är kantbelyst lyser grafiken och lyser genom affischen. När meddelandet är upplyst blir det osynligt. Det nedre lagret är "bakgrundsbelysningen". En av ytorna på detta lager är helt slipad för diffust ljus, medan den andra ytan är täckt av ett reflekterande material. Den har 14 lysdioder monterade på varje sida, vars ljus sprider och belyser hela panelen. Det översta lagret ska skäras så att det är ungefär en tum plastkant runt hela affischens kant. Serenity -affischen är 17x22, "så det övre lagret är 19x24." Det bästa sättet att skära plasten är genom att klippa den på en bordssåg. Jag har ingen bordsåg, så jag klippte grovt plasten med ett Dremel -verktyg först och rengjorde sedan kanten med min bandsåg. Du kan också få plasten skuren i butiken, om de har möjlighet att göra det. Jag rekommenderar inte att göra poäng och knäppa av plasten - det verkar alltid gå fruktansvärt fel (åtminstone gör det för mig!) Mellan- och bottenlagren har samma dimensioner. De ska skäras något mindre än affischens kant, ca 1/4 "på alla sidor - ca 16,5" med 21,5. "Detta görs så att lysdioderna runt sidorna kan döljas.

Steg 3: Slipa och skär det nedre arket

Jag studerade hur LCD -bakgrundsbelysning fungerar och försökte skapa en rimlig fax. Grundtanken är att ljus kommer in från sidorna och studsar inuti plastarket, som i en vågledare. När det träffar en störning i vågledarens ansikte (den slipade sidan) sprids ljuset, en del ur plasten och en del in igen. Ljuset som stannar inuti plasten reflekteras tillbaka ut av reflekterande tejp på baksidan. Ljus som lyckas nå kanten av plasten reflekteras också tillbaka in i plasten. Förhoppningsvis lämnar det mesta av ljuset som LED -lamporna producerar så småningom plastarkets slipade yta på ett något diffust sätt. Det här är den roliga delen! Om plasten är täckt med en skyddande plastfilm ska du ta av den på EN SIDA. Nu, ta din slumpmässiga slipmaskin och gå till stan på den! Slipa hela plastytan så att den får ett jämnt "frostat" utseende. En driven slipmaskin gör det här jobbet ganska snabbt och ger en fin jämn finish. Du kan slipa den för hand, men den blir inte lika fin. Därefter måste du markera var lysdioderna ska gå. Lägg en bit maskeringstejp precis vid kanten av plasten på båda långkanterna. Sätt ett märke en tum från plastens ände. Placera sedan ett märke var 1,5 "efter det. Du bör sluta med 14 märken på varje sida. Använd en metrisk linjal, placera ett märke 2,5 mm från vardera sidan av var och en av de 14 märkena. Varje par märken (med 5 mm mellanrum) indikerar positionen för en LED med 5 mm diameter. Om du använder 3 mm lysdioder, placera markeringarna 1,5 mm från mitten. Placera nu vid var och en av mittmärkena en fjärde markering 5,5 mm från kanten. Detta hårkors indikerar borra hål för varje LED. Du kan borra plastarket med en handborr, men en borrpress fungerar mycket bättre. Använd en 13/64 "borr (eller ännu bättre, en 5 mm metrisk borr), borra ett hål vid varje av de 28 korthåren (14 på varje sida). Arbeta långsamt och tvinga inte borren, annars kan du bryta plasten. Akryl är mer benägen att gå sönder än polykarb eller Lexan. Slutligen skärs med en bandsåg eller handsåg på insidan av varje 2,5 mm märke till borrhålet. Du bör ha en skåra som är 5 mm bred och bekvämt LED-formad. Ta dig tid och skär försiktigt - ju mindre du måste fylla i senare med lim, desto bättre! Med 28 snygga LED -formade skåror kan du ta bort maskeringstejpen.

Steg 4: Etsa och skär mittarket

Denna del tar ett tag. Jag valde ett ganska komplext mönster, du kanske vill använda något enklare. Kanske en enklare bild eller ett citat från filmen. Det är upp till dig! Jag tog denna fantastiska bild från nätet. Ett Firefly -fan, förmodligen lika hängiven som jag, men som har en helt annan uppsättning färdigheter, skapade en skrivbordsbild baserad på en scen från Serenity -filmen. I filmen finns en kort reklamfilm som innehåller ett subliminalt budskap. När en av karaktärerna (River Tam) ser reklamen, aktiveras en del inbäddad utbildning från regeringen och hon går rasande inuti en intet ont anande krog. Tyvärr kunde jag inte hitta en länk till denna bild på Flickr; meddela mig om du hittar originalet! Jag använde den nu allestädes närvarande metoden att kantbelysa en bild graverad i plast, så att den graverade bilden lyser men resten av plasten förblir mörk. Bilden lyser genom affischen när den är tänd, men är nästan osynlig när den är upplyst. Jag började med att göra bilden jag tog svart och vit, eftersom gravering är en tvåbitsprocess - graverad eller inte graverad! Jag tog också bort all bakgrund och lämnade bara texten, bläckfisken och de två tjejerna. Tryckt på ett ark med 8,5 x 11 papper passar det perfekt i affischens mest tomma tomma utrymme. Om det finns någon, ta bort filmen från den sida som ska etsas. Tejpa bilden på ena sidan av plasten, var noga med att anpassa den till det tomma gula utrymmet på affischen. Bildens tryckta sida ska vara mot plasten så att den syns när du tittar igenom plasten. Bilden kommer att etsas på ansiktet som så småningom kommer att sitta direkt mot affischen, för den skarpaste upplösningen. Nu, med en graverare eller Dremel -verktyg, börja gravera hela bilden i plastens yta. Du kommer förmodligen att arbeta med bara ett öga öppet för det hela, för att få rätt perspektiv. Arbeta försiktigt och försök att få fina släta kanter. Välj rätt bit för komplexiteten i det specifika avsnittet du arbetar med. Slutligen, förvänta dig inte att klara allt på en eftermiddag - din arm kommer att skrika för barmhärtighet! Dela upp det i några mindre sessioner. Det är här att ha en laserskärare vore trevligt. Ställ den helt enkelt i graveringsläge, konvertera grafiken till kompatibla CAD -data och slappna av medan den gör jobbet. Har jag nämnt att jag verkligen vill ha en laserskärare? När graveringen är klar måste du klippa skåror på samma sätt som du gjorde för bottenarket. Lyckligtvis behöver du inte klippa så många - 14 kommer att göra, 7 för varje sida.

Steg 5: Slipa lysdioderna

Eftersom jag använde 2,5 mm tjocka polykarbonatark, var jag tvungen att slipa lysdioderna platta på båda sidor för en jämn passform. Jag använde en bandslipmaskin för att göra detta (fäst vid min bandsåg), och det gick riktigt fort. Slipa bara ner sidorna på lysdioderna tills de liknar små gravstenar. Ta dock inte av för mycket plast, bara tillräckligt för att lysdioden ska vara lika tjock som plasten. Om du använder 3 mm lysdioder behöver du kanske inte ta bort något material alls. På samma sätt, om du använde tjockare plast behöver du inte slipa lysdioderna som tunna. Gör 28 vita lysdioder (nämnde jag hur praktisk en bandslipare är?) Och 14 röda lysdioder (det är verkligen praktiskt!)

Steg 6: Limma in lysdioderna

För optimal ljusöverföring måste lysdioderna limmas i skårorna. Varje lim som torkar optiskt klart klarar sig - Krazy Lim, många epoxier eller lösningsmedelscement av akryl. För att börja med att lägga en bit klar tejp eller förpackningstejp på ena sidan av arket, längs kanterna med LED -skåror. På insidan av varje hack, stick i en lysdiod så att den skjuts så tätt in i skåran som möjligt. Var noga med att observera polaritet - varje LED bör placeras likadant. Sätt en klump lim på varje lysdiod och låt det sprida sig i luckorna. När alla lysdioder har limmats lägger du ytterligare en förpackningstejp ovanpå lysdioderna och trycker lätt på var och en så att limet kläms vidare mellan mellanrummen. Gör alla 28 lysdioder på bottenpanelen och alla 14 på mitten panel. Återigen, observera polaritet och se till att du sätter rätt färg på rätt plats. När limmet är torrt kan du ta bort tejpen.

Steg 7: Löd lysdioderna

Bekvämt (okej, det var planerat) överlappar lysdiodernas ledningar ungefär en kvarts tum när de är vikta mot plastens kant. Lysdioderna kommer att grupperas i seriekedjor enligt följande: Vita lysdioder: På varje sida, fyra uppsättningar av tre, en uppsättning av två. Röda lysdioder: Två uppsättningar av fem, en uppsättning av fyra I varje uppsättning av två vita lysdioder, skär ett gap mellan ledarna på lysdioderna, och löd ett 150 ohm motstånd mellan dem. I varje uppsättning av tre vita lysdioder, vik ner ledningarna och löd ledningarna som sträcker sig mellan den första och andra lysdioden. Skär ett gap mellan ledningarna på den andra och tredje lysdioden och löd ett 68 ohm motstånd mellan dem. I uppsättningen med fyra röda lysdioder (som består av två på vardera sidan av panelen), skär ett gap mellan en av paren och löd ett 150 ohm motstånd. I uppsättningen med fem röda lysdioder, löd ett 51 ohm motstånd mellan den fjärde och femte lysdioden. Det kan hjälpa att markera vilken ände av varje kedja som är positiv och negativ - gör det med en liten bit av maskeringstejp. Lysdioderna kommer att bilda ett serieparallellt nätverk. Kör trådlängder i en tusenskedja till alla negativa ledningar och en separat tråd till alla positiva ledningar. Med allt anslutet bör du kunna testa kretsen. Använd en 12V strömförsörjning och observera korrekt polaritet. Varje lysdiod ska lysa - om inte, leta efter shorts och öppnas. Slutligen, kör två ledningar från LED -nätverket, en för positiv och en för negativ. Lämna mycket slack, minst 18 tum. Med lysdioderna alla lödda, täck dem alla med ytterligare ett lager förpackningstejp så att de är helt isolerade.

Steg 8: Knacka på det nedre lagret

När lysdioderna är lödda kan du lägga till aluminiumtejpen i det nedre lagret. I princip kommer hela den oslipade ytan att täckas av reflekterande aluminiumtejp. Men det finns ett knep här! (Du kan hoppa över trickdelen om du inte använder en kapacitiv sensor.) Kapacitiva sensorer kräver konduktiva elektroder för att känna av en förändring i kapacitansen. Lyckligtvis kan samma aluminiumtejp som vi använder som reflektor också användas som elektrod. Men du kan inte bara hålla fast det och förvänta dig att det fungerar. Elektroden måste vara ansluten till sensorn och inte till något annat! Lyckligtvis är det enkelt att göra. Bestäm helt enkelt var du vill att sensorn ska vara och sätt fast tejpen där. Det finns två sensorer, en för bakgrundsbelysningen och en för det subliminella meddelandet. Jag föreslår att du använder en mindre bit (kanske 2 "lång) för det subliminella meddelandet, placerar den någonstans smart. Bakom den grå Serenity-formade klumpen kanske? Sensorn kan vara lite större, kanske en 6" lång bit tejp längs botten. Jag valde att hitta sensorn bakom texten längst ner till vänster. Om du vill kan du använda maskeringstejp och affischen som vägledning. Fyll nu i resten av panelen med aluminiumtejp, var försiktig så att du undviker luftbubblor. Det är också mycket viktigt att elektroderna inte vidrör det nya bandet du lägger ner - tillåt ett mellanrum på tre till fyra millimeter på alla sidor av elektroden. Täck klyftan med vit elektrikertejp eller med en remsa av tygband (tejp). Detta gap kommer inte att märkas så mycket när affischramen är klar. Vid kanterna viker du aluminiumtejpen runt till andra sidan, så att tejpen bara täcker LED -kroppen. Se till att aluminiumtejpen inte kortar ut lysdioderna! Testa ofta medan du arbetar.

Steg 9: Tejpa mellanskiktet

Det mellersta lagret har bara ytterkanterna tejpade med aluminiumtejp, så att bakgrundsbelysningen kan lysa igenom. Ta remsor av aluminiumtejp och skär dem på mitten. Skala av bakstycket och rama in hela kanterna. Som med den nedre panelen, se till att lysdioderna inte är kortslutna.

Steg 10: Kombinera lagren

Ta alla tre lagren och affischen och torka in dem i rätt ordning. Försök att applicera kraft på de mellersta och nedre skikten för att se effekten. När du är nöjd, lägg det översta lagret och affischen åt sidan för tillfället. De mellersta och nedre lagren ska ha samma storlek. Med elektrikerstejp fäster du ihop dem genom att fälla tejp runt alla kanter. Du kan också använda aluminiumtejpen, men den är benägen att skada. Lägg affischen med framsidan nedåt på det övre lagret och lägg upp den så att lika mycket plast syns på alla sidor. Tejpa fast den med maskeringstejp. Vänd överstycket och lägg det ovanpå de mellersta och nedre lagren. Prova att belysa det nedre lagret för att hjälpa till att ställa in affischen. Tejpa alla lager tillsammans med maskeringstejp. I varje hörn av affischen klistrar du ner en kvadrat med maskeringstejp och ritar ett hårkors cirka 5 mm från varje hörn. Med alla lager tillfälligt hållna, gå till din borrpress (eller hand borra i en nypa) och * försiktigt * borra ett hål i affischens alla fyra hörn. Hålet ska gå igenom alla tre plastskikten och affischens kant. Sätt i en skruv i alla hål och fäst med en mutter. Dra inte åt skruven för mycket, annars kan du spricka plasten.

Steg 11: Elektroniken

Nu är det dags att lägga till lite beröringskänslig trollkarl! Du kan naturligtvis göra en enkel omkopplare, men det är bara inte tillräckligt fint. Kretsen i sig är ganska grundläggande. Det finns två halvor, en för det vita motljuset och en för det röda subliminella meddelandeskiktet. På bakgrundsbelysningsskiktet skickar den kapacitiva sensorn IC vid detektering av en beröring en logisk nivå "hög" från dess utgångsstift. Den signalen går till en flip-flop av D-typ som är konfigurerad (tillsammans med hjälp av en växelriktare) som en kantutlöst digital vippomkopplare. På varje puls från sensorns IC växlar och spärrar vippans utgång i det tillståndet. Den signalen går till en MOSFET på logiknivå som används för att styra strömmen till lysdioderna. Den subliminella meddelandehalvan är mycket enklare. Den kapacitiva sensorn är ansluten direkt till MOSFET, så att lysdioderna bara tänds när en touch känns. På kortet finns också en liten spänningsbegränsare, som omvandlar 12V-ingången till 5V för att den kapacitiva sensorn och vippan ska fungera. Tyvärr är den kapacitiva sensorn endast tillgänglig som ett hobby-ovänligt WSON-ytmonteringspaket. Jag visste att jag inte skulle hinna göra ett kretskort, så jag använde ett bekvämt litet prototypkort som gjorts av SchmartBoard. Den har kuddar kompatibla med WSON -paketet, liksom många andra pakettyper. Jag valde helt enkelt komponenter som skulle passa på de layouter som finns på brädet.

Steg 12: Montering av elektroniken

För att göra detta behöver du ganska avancerade lödkunskaper och ett anständigt lödkolv. Det bästa sättet att beskriva platsen för delarna är via en bild, så kolla bilden nedan för vägledning. Jag har inkluderat ett högupplöst foto så att du kan se alla detaljer. Börja med ytmonterade kondensatorer och motstånd - de är enklaste att lödas och är goda metoder om du inte har gjort ytmonteringslödning på ett tag (eller alls). Gör DPAK-spänningsbegränsaren nästa, följt av de något mindre SO-89-paketets MOSFET. Gör sedan SOT23-5 flip-flops och inverters, och slutligen de kapacitiva sensorerna. *** En särskild anmärkning angående den kapacitiva sensorn IC. Även om dessa delar är kompatibla med stiftavståndet på SOT23 -enheten, har de en markflik på undersidan som måste isoleras eller så kan det bli kort till stiften. Om du har någon, skär en liten rektangel av Kapton -tejp och fäst den på undersidan för att täcka markfliken. Annars kan du bara använda lite maskeringstejp. Avsluta med att göra punkt-till-punkt-kabeln efter behov. Det är här schemat verkligen hjälper - följ det noggrant och du ska vara okej. Placera tavlan på baksidan av affischen och bestäm hur du ska köra ledningarna från lysdioderna och elektroderna. När du är nöjd, klipp av ledningar som når från brädet till elektroderna och löd ena änden på brädet. Skär och löd sedan trådarna som går till lysdioderna. Slutligen skär ett par ledningar och anslut dem mellan kortet och strömuttaget. Isolera strömuttaget med värmekrympning eller elektrikerstejp.

Steg 13: Montera elektroniken

Naturligtvis vill vi säkert montera elektroniken på baksidan av affischramen. Jag använde två bitar av dubbelsidig tejp. Ta de två sensortrådarna och ta bort en halv tum isolering från ändarna. Tyvärr kan du inte lödda dem på aluminiumtejpselektroderna, så vi tejpar dem istället. Lossa trådarna och fläta ut dem, tejpa sedan in dem i mitten av elektroden. Aluminiumtejp tenderar att fastna bättre - se bara till att den inte kortsluter elektroden! Ett bättre alternativ, om du har det, är att använda ledande epoxi för att limma tråden. Tejpa fast resten av tråden för ett snyggare utseende.

Steg 14: Testning

Innan du ansluter något, gör en kontroll med en multimeter för att leta efter kortslutningar och korrekta anslutningar. Testa mellan så många punkter som möjligt för att se till att allt är korrekt anslutet med hjälp av schemat. Se till att elektrodsensorns ledningar inte är kortslutna till någonting. Viktigast av allt, se till att det inte finns några kortslutningar från ström till jord, på både +12V och +5V linjerna. Anslut nu den och se vad som händer. Var redo att dra ut sladden om något skulle börja röka (men inget ska, om din ledning är korrekt). Testa det - rör vid sensorerna och se om lysdioderna tänds. FELSÖKNING: Jag ska erkänna att det inte tändes första gången jag slog på det. Jag hade några ledningar på fel ställe (farorna med att arbeta till 2 am!). Då upptäckte jag en förstörd kondensator. Slutligen insåg jag att växelriktaren var öppen dränering, så den behövde ett uppdragningsmotstånd på utgången. Om din inte fungerar bör du kunna diagnostisera de flesta problem med en multimeter. Testa helt enkelt spänningsnivåerna vid varje punkt i kretsen och leta efter spänningar som inte är vad de borde vara. Om du bygger detta projekt hjälper jag dig gärna med eventuell felsökning!

Steg 15: Slutmontering

Så!! Fungerar allt? EXCELLENT! Det sista du ska göra är att täcka baksidan med något som skyddar elektroniken. Jag använde en fyrkant av gult hantverksskum, men du kan använda allt som ger skydd åt brädet under och som också är icke-ledande. Detta är mycket viktigt, eftersom alla ledande föremål som kommer nära sensorerna kommer att aktivera dem. Häng nu din vansinnigt komplicerade affisch på väggen, redo att förvåna dina vänner och väcka känslor av intensiv svartsjuka!

Steg 16: Referenser

Här finns datablad och annan användbar information för de delar som jag använde i detta projekt. Kapacitiv sensor ICInverting Flip FlopInverting BufferLogic-level MOSFETLinear Regulator ICSchmartboardCapacitive Sensor IC Application NotesHow LCD Backlights WorkSet of Five "Serenity" travel posters

Tvåa i ThinkGeek Hacks -tävlingen