Light-up Treasure Box: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Acesta este un proiect pe care l-am făcut pentru fiul meu în vârstă de 4 ani, care a solicitat o cutie specială pentru a păstra și depozita dinozauri mici, benzi desenate, scoici și bucăți aleatoare de lemn și hârtie, cunoscute sub numele de „comori”. Este în esență o cutie simplă din lemn, cu capac articulat, realizată din cireș și panouri din fibră de densitate medie (MDF). Dar, desigur, nu m-am putut abține să adaug un Arduino și o grămadă de lumini și comutatoare, de asemenea!

Piesele electronice (alimentate de o baterie de 9V) sunt toate deasupra și în interiorul capacului, astfel încât copilul să se poată juca cu luminile și butoanele și să folosească partea de jos a cutiei pentru a stoca comori. Capacul are:

• O formă „S” realizată din țeavă de lumină, cu LED-uri la ambele capete, conectate la potențiometre pentru a controla luminozitatea
• 3 comutatoare iluminate care controlează 3 LED-uri diferite de pe placă: pentru stea, motor rachetă și planetă
• Un contor analogic de 5 volți
• Un grafic cu bare LED Sparkfun (din păcate întrerupt), controlat și de o oală
• Comutator pornire / oprire
• Stele distruse pictate, planetă și navă

Componentele electronice sunt controlate cu un Adafruit Metro (echivalent cu un Arduino Uno), care se află sub capac și conținut în spatele unei foi acrilice transparente înșurubate, astfel încât să nu se scoată fire. (Am lăsat un mic spațiu pentru a accesa suportul bateriei.)

Cutia de lemn are balamale de alamă, o clemă și un mâner rece din sertarul de pește, din anii 1960, din Mexic, pe care mi l-a dat tatăl meu. Cutia de lemn este pusă împreună în metoda „îmbinării cap la cap”, dar am făcut un pic de prelucrare suplimentară a lemnului și am acoperit șuruburile cu dopuri de lemn din nuc, care contrastează frumos cu cireșul.

Provizii:

• Două panouri MDF de 12 "pătrate, 1/4" grosime
• Scânduri de cireșe, am folosit șase plăci de 3/4 "x 4-1 / 2", tăiate la 12 "pe fiecare parte. Patru dintre acestea sunt pentru laturile cutiei, iar celelalte două le-am tăiat pe jumătate pe lungime pentru a face părțile laterale a capacului
• Bucată mică de lemn de nuc pentru dopuri și șuruburi de acoperire
• Foaie de plexiglas
• Adafruit Metro sau altă placă de tip Arduino Uno
• Protoboard / perfboard (pentru magistrala de alimentare)
• fire
• Patru LED-uri de 5 mm
• Trei potențiometre liniare de 10k-ohm cu butoane
• comutator pornire / oprire
• contor de panou analogic
• a picta
• unelte: burghiu, tijă de tăiat, șurubelniță, fier de lipit, ferăstrău, ferăstrău, ruter

Pasul 1: Pasul 1: Faceți caseta

Am cumpărat o scândură de 10 picioare de lemn de cireș de la un magazin local de cherestea. Nu am un ferăstrău de masă, așa că l-am rugat pe tipul de acolo să-mi taie șase secțiuni de 12 ", 4 pentru laturi și 2 pentru partea de sus. Am împrumutat ferăstrăul tăiat de un vecin pentru a tăia cele două piese de sus în jumătate pe lungime, deci capacul este de aproximativ jumătate lățime ca cutia principală (minus lățimea lamei de ferăstrău). Placa avea 4-1 / 2 "lățime, iar capacul este de aproximativ 2-1 / 8".

Pentru partea superioară a capacului și partea inferioară a cutiei, am folosit 2 bucăți de MDF de 1/4 "pe care le-am întins, tăiate la pătrat de 12", fiul meu a ales o culoare acvatică frumoasă pentru a picta fundul și interiorul vârful (el a ajutat). Am vrut ca partea de sus și de jos a cutiei să fie încastrată puțin (în loc să o înșurubăm chiar în partea de sus și de jos). Așadar, am folosit routerul meu antic și un ghidaj foarte complicat pentru a direcționa o canelură adâncă de 1/4 "până la marginea exterioară a fiecărei piese până la aproximativ 3/8" de la celălalt capăt.

Asigurați-vă că nu mergeți până la capăt cu routerul, altfel tăierea va fi vizibilă din exteriorul cutiei. Sistemul meu a fost groaznic ȘI routerul a murit pe ultima piesă, la jumătatea drumului!

Am folosit asta ca o scuză pentru a obține o masă de router și un router nou de la The Home Depot pentru a termina lucrarea, ceea ce a făcut-o mult mai ușoară.

Sfaturi:

Obțineți o masă de router. Tăieturile sunt mai curate și este mult mai ușor decât realizarea unui ghidaj drept cu mai multe bucăți de resturi de lemn. În plus, faci ceva nou, ai nevoie de un instrument nou. Aceasta este o regulă!

Marcați piesele înainte de rutare: Adică, clarificați care parte a traseului merge până la capăt și care parte trebuie să se oprească înainte de final. (vezi poza)

Gândiți-vă la aspectul cutiei. Pentru acest proiect, am realizat o simplă îmbinare cap la cap, unde capetele lemnului sunt atașate fără nici o coadă de rândunică sau altceva. Am vrut ca îmbinările capacului să fie opuse față de îmbinările cutiei, astfel încât, atunci când sunt închise, puteți vedea bobina de pe piesa cutiei pe o parte, dar capacul este aliniat în sens opus. Bineînțeles că ai putea deveni mai crescător cu articulații diferite.

Acordați un pic de spațiu suplimentar pe canelurile trase. Traseul de 1/4 "pentru MDF de 1/4" a fost o potrivire destul de strânsă. Dacă este posibil, faceți-l puțin mai larg (treceți prin router a doua oară cu o ajustare mică), astfel încât să existe un pic de spațiu pentru ca piesele de lemn să se extindă și să se contracte, altfel partea de sus va tinde să se deformeze. Vorbind de partea de sus, planificați ce componente doriți să aveți și tăiați găurile în consecință. Pentru al meu, am făcut:

• trei găuri pentru comutatoare, (5/8 ")
• trei pentru potențiometre, (1/4 ")
• unul pentru voltmetru, (folosind un ferăstrău cu găuri de 1-1 / 2 ")
• unul pentru Saturn (care a fost acoperit cu o bucată de plexiglas vopsit în interior), (de asemenea, ferăstrău cu găuri de 1-1 / 2 ")
• unul pentru LED-ul stea, (1/4 ")
• două găuri pentru a se încadra țeava de lumină de 5 mm, la fiecare capăt al "S" (1/4 ")
• și în cele din urmă o gaură dreptunghiulară lungă pentru graficul cu bare LED, tăiată cu routerul. (7/16 "x 3")

(a se vedea imaginea pentru aspect)

Am vrut o temă spațială, așa că am pictat panoul superior în negru, am pictat o stea, o navă și am împrăștiat vopsea albă pentru un fundal de câmp stelar. Pentru planetă, am pictat inele în jurul găurii și am lipit un pătrat de plexiglas vopsit cu roșu și galben pe partea inferioară a panoului.

Am folosit un Dremel pentru a face forma „S”. „S” este sculptat în tablă cam la jumătatea drumului. La fiecare capăt al "S" am forat o gaură până la capăt, astfel încât conducta de lumină să poată coborî în cutie. Un LED la fiecare capăt trimite lumină în conducta de lumină. Am pus niște adeziv în canelură și am introdus (blocat) conducta de lumină în canelură, cu capetele coborând prin găurile de la fiecare capăt. Astfel, LED-urile pot fi atașate la fiecare capăt al conductei de lumină, pentru a permite luminii să circule prin ea și să o aprindă.

Odată ce piesele de cutie sunt direcționate, iar panourile sunt vopsite și găurite, introduceți panourile în canelurile superioare și inferioare, fixați și lipiți împreună. Pentru un aspect mai decorativ, puteți adăuga șuruburi acoperite cu dopuri pe care le voi explica în secțiunea următoare!

Pasul 2: Șuruburi și dopuri

Adezivul este probabil suficient pentru a ține cutia împreună, dar am adăugat șuruburi pe fiecare îmbinare doar pentru a fi sigur. Dar, pentru a face să pară mai interesant, am acoperit șuruburile cu dopuri mici tăiate din nuc.

Nucul închis la culoare contrastează frumos cu cireșul, iar acoperirea șuruburilor îi conferă un aspect frumos și finisat.

Procesul este destul de simplu, dar aveți nevoie de un burghiu special numit tăietor de ștecher. Am folosit o bucată de nucă și am tăiat dopuri de 3/8 . Notă: Trebuie să găuriți până la capăt bucata de resturi pentru a scoate dopul.

După găurirea orificiilor pilot pentru șuruburile din cutie, am forat o cantitate mică cu un bit de 3/8 ", pentru a face un spațiu pentru dopuri. Apoi am înșurubat șuruburile, astfel încât acestea să fie la același nivel cu fundul celei mai mari 3 / Gaura de 8 ". Apoi, am strâns puțin adeziv în gaură, am pus ștecherul în gaură și l-am bătut cu un ciocan. Notă: nu trebuie să o atingeți până la capăt! Doar așa este așezat în gaură și contactează lipiciul. Am șters excesul de lipici și l-am lăsat să stea câteva ore. Următorul pas este tăierea dopurilor pentru a fi la nivelul suprafeței. Am folosit o carte de vizită și am tăiat o gaură în ea, astfel încât să se potrivească perfect peste partea ștecherului care ieșea. Acest lucru se întâmplă atunci când ai văzut capătul, nu rupi lemnul cutiei. Am tăiat mufa lăsând-o cam 1/16 dintr-un centimetru mândru de suprafață. Apoi l-am șlefuit până s-a înroșit. Un cap de șurub s-a rupt pentru că l-am forat prea încet, dar am folosit un Dremel pentru a-l măcina și am reușit să-l acopăr cu dopul. Un alt motiv bun pentru a utiliza dopuri - acoperirea șuruburilor. Ha! Ia-l? Pentru că, șurubul … nu contează.

Pasul 3: Electronică

În afară de capacitatea cutiei de comori de a deține comori, am vrut să aibă și un element distractiv, interactiv. După cum am menționat anterior, am decis că voi avea următoarele elemente pe panoul frontal

• 3 butoane de iluminare pentru activarea LED-urilor, cu o temă spațială distractivă
• 2 potențiometre pentru a controla luminozitatea a 2 LED-uri pe ambele părți ale unei conducte de lumină (un fel ca un cablu cu fibră optică)
• un comutator de pornire / oprire
• un grafic cu bare LED pe 30 de segmente cu un alt pot pentru a controla luminile de pe el
• un contor analogic de 5V pentru a vedea cum activarea și oprirea comutatoarelor afectează nivelurile de tensiune

Partea electronică a acestui proiect este destul de simplă, dar există o captură. Placa de circuite roșii din fotografii este o placă de separare a graficului cu bare LED Sparkfun (https://www.sparkfun.com/products/retired/10936), pe care nu o mai fac. Dar - vești bune! Descriu într-un alt Instructable cum am lucrat în jurul acestei probleme descărcând fișierele Eagle și făcând ca aceste plăci open-source să fie fabricate pentru mine.

Placa grafică cu bare (dacă decideți să o utilizați) necesită un pic de asamblare, deoarece kitul nu mai este disponibil, dar nu este atât de complicat și există o mulțime de documentații aici. În acest proiect, rotirea potențiometrului face ca LED-urile unice să se deplaseze în sus și în jos pe graficul cu bare. Dacă îl întoarceți până la capăt, acesta creează un model mișto și mișcător pe graficul cu bare.

Un alt produs retras este țeava de lumină (https://www.sparkfun.com/products/retired/10693), dar care poate fi înlocuită și cu altceva: LED-uri flexibile, fir EL, benzi luminoase din silicon etc.

Pentru acest proiect am folosit placa Adafruit Metro, care este o clonă Arduino Uno, fără anteturi atașate, așa că aș putea lipi firele direct pe placa.

De asemenea, am folosit un protoboard pentru a direcționa alimentarea și împământarea de 5V către diferitele LED-uri, deoarece Arduino are doar două ieșiri de 5V și doi pini de masă.

LED-uri, comutatoare și ghivece

LED-ul Saturn și LED-ul stea sunt pornite și oprite cu comutatoare iluminate, astfel încât cablajul este destul de simplu: 5V trebuie să treacă prin comutator la piciorul pozitiv al LED-ului, apoi să revină la sol prin piciorul negativ al LED-ului. Pentru a face ca întrerupătoarele să se aprindă, trebuie să faceți un cablu puțin elegant, dar nu este prea dificil. (Vezi diagrama)

LED-ul motorului navei spațiale este conectat la un pin PWM de pe Arduino, deoarece am vrut să poată „pulsa”. Deci comutatorul luminos roșu inferior, atunci când este apăsat, îi spune Arduino să impulsioneze LED-ul, astfel încât să arate ca un motor rachetă care arde (un fel de).

Am folosit o vopsea model pentru a face un model de nor roșiatic pe plexiglasul din spatele găurii pentru Saturn. LED-ul este destul de slab, strălucește, dar arată rece noaptea. De asemenea, când deschideți cutia cu Saturn pornit, LED-ul alb este destul de luminos și strălucește în cutie, astfel încât să puteți găsi lucruri pe timp de noapte. Fiecare LED are un rezistor de 220 ohm atașat pe o parte, astfel încât să nu se ardă.

LED-urile de la ambele capete ale conductei de lumină sunt controlate de potențiometre (ghivece) care le fac mai luminoase sau mai slabe. Una este albastră, iar cealaltă este galbenă. Pe măsură ce luminați LED-urile, lumina se deplasează mai departe în sus, până când culorile se întâlnesc în mijloc. Cel puțin asta a fost ideea. Nu am făcut o treabă grozavă de a înfășura LED-urile la capetele țevii, așa că o mulțime de lumină scapă și se încheie nefiind foarte strălucitoare. Aceste LED-uri trebuie, de asemenea, să pornească pe pinii PWM, astfel încât luminozitatea să poată fi reglată.

Potențiometrele sunt conectate cu o parte la 5V, o parte la sol și mijlocul mergând la un pin de pe Arduino, în acest caz pinii A1 și A5. Cealaltă oală controlează luminile de pe graficul cu bare LED și se atașează la pinul A2.

Comutatorul de alimentare este doar un comutator între baterie și Arduino. Am folosit un suport pentru baterii de 9V cu un adaptor jack pentru butoi. Separați firele care ies de pe suport și tăiați unul. (Nu contează care) Îndepărtați capetele tăiate și lipiți-le la conectorii de pe comutator. Apoi conectați mufa baril la Arduino. Boom, gata.

Graficul cu bare LED utilizează registre de schimbare, deci necesită doar 3 pini, plus putere și împământare.

Iată detalierea finală:

• Potențiometrul A1 1 (pentru controlul LED-ului "S" inferior)
• A2 pot 2 (pentru comenzile graficului cu bare)
• A5 pot 3 (controlează LED-ul din partea de sus a „S”)
• D3 ieșit la LED pentru motorul rachetă pulsant
• D6 partea de sus a LED-ului „S”
• D8 Intrare de la comutatorul motorului rachetă
• D9 partea de jos a LED-ului „S”

Contor de panou de 5 volți

Contorul de panou * este un fel de * ca un contor de baterie. Are două cabluri pe spate, unul este conectat la pinul de 5V de la Arduino (pe protoboard), iar celălalt merge la sol. Contorul merge până la 5 volți, iar bateria este de 9V, deci dacă bateria este plină sau completă, contorul va fi fixat în dreapta. Dar, odată ce bateria este descărcată puțin, devine mai interesantă, deoarece acul se mișcă pe măsură ce aprindeți mai multe lumini și se consumă mai multă tensiune. Probabil că există un mod mai inteligent de a conecta acest lucru, dar asta am făcut!

Cod Arduino

Codul Arduino complet este atașat aici. Nu este frumos, dar face treaba!

Pasul 4: Atingeri de finisare

După ce electronica este instalată și funcționează, este timpul să încheiem proiectul. Încă trebuie să:

• tapetați marginea superioară (unde capacul se întâlnește cu cutia) cu o bandă de pâslă adezivă
• Instalați balamalele în spate
• Instalați zăvorul în față
• ulei sau lac de lemn
• Atașați un mâner, dacă doriți

Îmi plăcea senzația lemnului neterminat, dar știam că trebuie să-l protejez împotriva scurgerilor, zgârieturilor și altele. Așa că m-am dus cu Watco Wipe-On Poly, care sigilează lemnul, dar îi conferă un aspect natural frumos, uns cu ulei. Trei paltoane au făcut treaba și fac ca micile dopuri de nuc să iasă cu adevărat pe lemnul de cireș cald.

Am adăugat, de asemenea, 4 picioare de pâslă pe colțurile inferioare ale cutiei, astfel încât să alunece ușor de sub pat și să nu fie zgâriată.

Și iată-l. O cutie de comori personalizată cu o întorsătură electronică pe care copiii o vor iubi pentru totdeauna! Sper că ți-a plăcut acest (foarte lung) instructabil. Spuneți-mi în comentarii dacă ceva nu este clar. Mulțumesc pentru lectură!