Construiește aparatul Rainbow: 11 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Aparatul Curcubeu (alias Cromascopul Astral) este un dispozitiv optic care vă permite să vedeți energia colorată din lucrurile obișnuite! În acest Instructable, vă voi arăta cum să vă construiți propriile pentru a explora vibrațiile tehnicolore ale lucrurilor din jurul vostru!

Pasul 1: Adunarea materialelor necesare

Această construcție necesită o imprimantă 3D și câteva abilități de bază de lipire și asamblare. Vei avea nevoie:

• O imprimantă 3D.
• Banda de ambalare curată (sau o mașină de laminat).
• Hartie alba.
• Foarfece.
• Un adaptor de perete DC reciclat din unele componente electronice aruncate.
• Un mini convertor reglabil DC-to-DC.
• Stele LED de 20 mm de mare putere, în culorile roșu, verde și albastru.
• Un multimetru (opțional: o sursă de alimentare cu tensiune variabilă).
• Un instrument de lipit și lipit cu miez de colofoniu.
• Unele resturi de sârmă, unele tăietoare de sârmă și o decupătoare de sârmă.
• Bandă electrică.
• Un fel de lipici pentru plastic. Ceva semipermanent precum E6000 este o alegere bună.
• Opțional: fetru verde pentru a acoperi partea inferioară a bazei.

Aprovizionarea sursei de alimentare:

Sursa de alimentare este un tip obișnuit de tip „verucă de perete” care vine cu majoritatea componentelor electronice. În mod ideal, aveți câteva dispozitive electronice aruncate pe care le puteți folosi. Majoritatea negilor de perete vor stinge 4,5V, 5V, 9V, 12V sau uneori chiar 24V. Cealaltă evaluare importantă este dacă este DC (comun) sau AC (mai puțin frecvent) la ieșire.

Pentru acest proiect, veți avea nevoie de un adaptor de minim 9V sau de 12V. Trebuie să scoată minimum 9 wați. Puterea este pur și simplu produsul tensiunii de ieșire și al curentului de ieșire scris pe etichetă. De exemplu, dacă eticheta spune că tensiunea de ieșire este de 9V la 1A, ar însemna că scoate exact 9 wați. Dacă adaptorul ar avea o ieșire de 12V cu un curent de 0,85A (850mA), ar însemna că ieșirea ar fi de 10,2 wați și ar fi, de asemenea, adecvată.

Pentru propria siguranță, nu utilizați o sursă de alimentare mai mare de 12V sau 2 amperi

Aprovizionarea pieselor de pe eBay:

Majoritatea pieselor electronice pot fi obținute de la eBay foarte ieftin. Pentru LED-uri, căutați „stea LED de 20 mm”. Veți găsi probabil multe alegeri de culori și putere. Obțineți una (sau mai multe) din fiecare culoare primară, roșu, verde și albastru și alegeți varietatea de 3 wați. Asigurați-vă că dimensiunea este de 20 mm, astfel încât să se potrivească corect pe baza imprimată 3D.

Cealaltă parte critică a acestei construcții este un convertor mini-DC-DC reglabil. Acestea sunt plăci de circuite mici care convertesc o tensiune DC mai mare într-o tensiune mai mică. Veți avea nevoie de una care are o tensiune reglabilă la ieșire. Cele pe care le folosesc sunt foarte mici (17,5 mm pe 11,14 mm), iar baza imprimată 3D are o decupare pentru acea dimensiune specială.

Le-am văzut pe eBay cu titlul „5Pcs MINI360 3A DC-DC Step Down Buck Power Supply Converter Module MP2307 Chip”, dar exact același lucru sunt vândute de mulți vânzători. Asigurați-vă că imaginea se potrivește și că există două tampoane de lipit pe fiecare capăt al plăcii. Vedeți imaginea pentru tipul corect și tipul greșit.

Pasul 2: Imprimați 3D piesele

Va trebui să imprimați următoarele părți din STL-urile lor:

• 1x Base.stl
• 1x EyeGuard.stl
• 3x Pillar.stl
• 1x Retainer.stl (tipăriți utilizând modul „spiralizare”)
• 1x Ring.stl
• 1x TurnWheel.stl

Pentru utilizatorii avansați care doresc să personalizeze designul, am inclus și fișierul sursă OpenSCAD.

Pasul 3: Imprimați șablonul și autocolantul ecranului proiectorului

• Încărcați șablonul „.svg” atașat în Inkscape și imprimați.

• Fie utilizați o mașină de laminat pentru laminarea paginii, fie:

  • Acoperiți cercul alb și autocolantul cu benzi paralele de bandă transparentă de ambalare.
  • Repetați pe partea din spate.
• Decupează cercul.
• Decupează decalcomania.

Pasul 4: Asamblați ecranul de proiecție

• Introduceți ecranul în partea inelară pentru a asigura o potrivire adecvată.
• Aplicați adeziv în jurul marginilor pentru a-l asigura.
• Glisați în inelul de fixare pentru sprijin suplimentar.

Pasul 5: Aflați câteva componente electronice: Ce este un convertor Buck?

Un convertor Buck este un dispozitiv care convertește o tensiune continuă la o altă tensiune continuă, cam ca un transformator, dar pentru curent continuu, mai degrabă decât pentru curent alternativ.

Atunci când aprindeți LED-uri mici, este obișnuit să utilizați un rezistor pentru a limita curentul, dar pentru LED-uri de putere mai mare acest lucru ar fi foarte ineficient, deoarece o mulțime de energie ar fi transformată în căldură!

Pentru a evita acest lucru, putem folosi un driver LED personalizat cu curent constant sau putem folosi un convertor generic Buck care generează o tensiune reglabilă. Un convertor Buck nu va limita curentul, dar curentul care trece prin LED-uri este proporțional cu tensiunea. Deci, dacă începem cu o tensiune scăzută, o putem ridica încet până când curentul dorit curge prin LED-uri. Nu este plug-and-play ca un driver LED, dar face treaba la fel de bine atunci când este reglat corect.

Pentru pașii următori, vom începe cu ieșirea de 7V pe convertorul Buck și apoi o vom ridica treptat. Acest pas este de o importanță crucială, deoarece dacă depășim tensiunea de funcționare, curentul va crește dramatic și ceva va scoate fumul magic!

Pasul 6: Asamblarea inițială și reglarea tensiunii

Tăiați conectorul DC de la capătul cablului negului de perete și separați cele două fire.

Îndepărtați aproximativ 5 mm de capete și asigurați-vă că nu se ating. Acum, cu negul de perete conectat, utilizați multimetrul pentru a măsura tensiunea la capetele firului. Notați ce capăt este pozitiv pentru mai târziu.

Acum deconectați verucile de perete și lipiți capetele firelor la plăcuțele "in +" și "in-" de pe convertorul DC-to-DC. Asigurați-vă că aveți polaritatea corectă și că lipiți pe partea de intrare a plăcii (verificați eticheta pe partea din spate a plăcii).

Înainte de a continua, măsurați tensiunea pe plăcile de ieșire. Întoarceți micul șurub de reglare până când tensiunea indică 7V și notați în ce direcție trebuie să rotiți butonul de reglare pentru a crește sau a reduce tensiunea. Observați cât de sensibilă este ajustarea. Va trebui să puteți regla tensiunea în trepte fine pentru pasul următor.

Acest lucru este important: înainte de a trece la pasul următor, setați tensiunea de ieșire nu mai mare de 7V! De asemenea, asigurați-vă că utilizați LED-uri roșii, verzi și albastre! Alegerea tensiunii de pornire vine din suma valorilor nominale ale acestor LED-uri, care sunt 1,8V, respectiv 2,0V și respectiv 3,3V.

Pasul 7: Cablarea LED-urilor și reglarea fină a curentului

1. Setați LED-urile pe sloturile din bază și tăiați lungimea firului de care va trebui să le conectați în serie. Va trebui să treceți de la + a unui LED la - al următorului.
2. Lipiți LED-urile în serie. Un set de seturi de mâini de ajutor de pe bancă este foarte util pentru această sarcină!
3. La începutul și la sfârșitul lanțului cu LED-uri, lipiți două lungimi mai lungi de sârmă, de preferință de două culori diferite, astfel încât să puteți urmări care este pozitiv și care este negativ. Acest fir trebuie să fie suficient de lung pentru a trece prin găuri, pentru a înfășura canalul din spate și în crestătura pentru convertorul buck.
4. Lipiți LED-urile pe sloturile de pe bază și alimentați firele mai lungi pe unul dintre arborii verticali.
5. Răsturnați baza. Lipiți firul "-" la terminalul "out-" al convertorului DC-DC. Atenție la polaritate - dacă o inversați, LED-urile nu se vor aprinde!
6. În acest moment, firul "+" este încă deconectat de la pad-ul "out +". Setați multimetrul la amplificatori de curent continuu și conectați negul de perete. Conectați multimetrul în serie cu firul liber și tamponul și asigurați-vă că curentul este în jur de 400 mA.
7. Dacă trebuie să reglați curentul, faceți acest lucru rotind șurubul de reglare cu cantități foarte mici și verificând curentul.

Notă: Dacă aveți o sursă de alimentare de la bancă cu un contor de curent încorporat, ar fi mai ușor să o utilizați pentru a regla separat tensiunea și luminozitatea lanțului cu LED-uri. După ce găsiți tensiunea de funcționare corectă, puteți regla tensiune pe regulatorul DC-to-DC pentru a se potrivi cu tensiunea de funcționare ideală înainte de a conecta LED-urile.

Pasul 8: Finalizarea cablării și testarea

• Deconectați negiul de perete și lipiți firul "+" la pad-ul "out +" pentru a finaliza circuitul.
• Fixați convertorul DC-DC în adâncitură folosind un pic de clei și înfășurați orice cablu în exces în canal.
• Conectați adaptorul de perete și asigurați-vă că funcționează.

Acum, conectați negiul de perete pentru testarea finală. LED-urile vor fi probabil destul de luminoase și incomode de privit, deci nu faceți acest lucru (în schimb, stingeți luminile din camera dvs. și priviți culorile frumoase care sunt proiectate pe pereții dvs.!).

Înainte de a continua asamblarea, lăsați-o să ruleze câteva minute și verificați în mod regulat pentru a vă asigura că nu se încălzește prea mult la atingere. În caz contrar, formați din nou tensiunea de pe convertorul DC-DC-faceți-o încet și aveți mare grijă să nu o întoarceți în sens greșit! Puteți lăsa LED-urile să se încălzească, dar nu suficient de fierbinți pentru a topi plasticul, pentru a produce mirosuri ciudate sau pentru a vă arde casa!

Ca măsură de siguranță suplimentară, nu rulați acest dispozitiv nesupravegheat

Pasul 9: Finalizarea bazei

Acoperiți convertorul DC-DC și canalizați cu bandă electrică. Apoi, decupați o bucată de pâslă verde, folosiți-o pentru a acoperi partea inferioară a dispozitivului. Folosiți adeziv sau adeziv spray pentru a lipi pâsla pe fund.

Pasul 10: Finalizarea Adunării

Continuați cu asamblarea prin lipirea celor trei stâlpi în sloturile lor din bază. Apoi montați ecranul de proiecție în partea de sus a stâlpilor.

Acum, puneți ochiul (îl numesc așa pentru că împiedică lumina să orbească utilizatorul). Ocularul și roata rotativă sunt asemănătoare ca aspect, dar cel mai mic este ocularul. Are partiții în interior pentru a împiedica amestecarea luminii de la LED-uri.

Așezați ochiul de protecție pe bază și aliniați-l până când toate culorile se amestecă într-o culoare albă care acoperă întregul ecran. Rulați o margine de adeziv în jurul marginii și lipiți-o în jos. Folosiți bandă dublă pentru a atașa autocolantul la bază.

Pasul 11: Ai timp foarte grozav

Acum, puneți roata de rotație peste ochi. Această piesă finală nu trebuie lipită. Puteți să o rotiți pentru a ascunde parțial lumina și pentru a crea modele de culori reci! Lipiți diferite obiecte, cum ar fi resturi de imprimare 3D, în spatele ecranului pentru a arunca umbre de curcubeu total groovy!

Premiul I la Concursul Make it Glow 2018