Sukurkite vaivorykštės aparatą: 11 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

„Vaivorykštės aparatas“(dar žinomas kaip „Astral Chromascope“) yra optinis prietaisas, leidžiantis pamatyti spalvingą įprastų dalykų energiją! Šioje instrukcijoje aš jums parodysiu, kaip sukurti savo, kad ištirtumėte aplinkinių daiktų technines spalvas!

1 žingsnis: Surinkite reikalingas medžiagas

Šiai konstrukcijai reikia 3D spausdintuvo ir tam tikrų pagrindinių litavimo ir surinkimo įgūdžių. Jums reikės:

• 3D spausdintuvas.
• Skaidri pakavimo juosta (arba laminavimo mašina).
• Baltas popierius.
• Žirklės.
• Nuolatinės srovės adapteris, perdirbtas iš kai kurių išmestų elektroninių prietaisų.
• Reguliuojamas mini nuolatinės srovės keitimo keitiklis.
• 20 mm didelės galios LED žvaigždės, raudonos, žalios ir mėlynos spalvos.
• Multimetras (pasirinktinai: kintamos įtampos stalinis maitinimo šaltinis).
• Lituoklis ir kanifolijos šerdis.
• Kai kurios vielos laužas, kai kurios vielos pjaustytuvai ir vielos nuėmėjas.
• Izoliacinė juosta.
• Kažkokie klijai plastikams. Kažkas pusiau nuolatinio, pavyzdžiui, E6000, yra geras pasirinkimas.
• Neprivaloma: žalias veltinis padengia pagrindo apačią.

Maitinimo šaltinio įsigijimas:

Maitinimo šaltinis yra įprastas „sieninis karpas“, kuris tiekiamas su dauguma elektronikos. Idealiu atveju jūs galite gulėti iš išmėtytos elektronikos, kurią galite naudoti. Dauguma sieninių karpų užgesins 4,5 V, 5 V, 9 V, 12 V ar kartais net 24 V. Kitas svarbus įvertinimas yra tai, ar išvestyje yra nuolatinė (įprasta), ar kintamoji (rečiau).

Šiam projektui jums reikės mažiausiai 9 V arba 12 V adapterio. Jis turi išleisti mažiausiai 9 vatus. Galia yra tiesiog etiketėje užrašytos išėjimo įtampos ir išėjimo srovės produktas. Pavyzdžiui, jei etiketėje nurodyta, kad išėjimo įtampa yra 9 V esant 1A, tai reikštų, kad ji skleidžia lygiai 9 vatus. Jei adapteris turėtų 12 V išėjimą, kurio srovė būtų 0,85A (850 mA), tai reikštų, kad išėjimas būtų 10,2 vatų ir būtų tinkamas.

Dėl savo saugumo nenaudokite didesnio nei 12 V arba 2 amperų maitinimo šaltinio

Dalių pirkimas iš „eBay“:

Daugumą elektroninių dalių galima įsigyti iš „eBay“labai nebrangiai. Šviesos diodams ieškokite „20 mm LED žvaigždė“. Tikriausiai rasite daugybę spalvų ir galios. Gaukite vieną (ar kelias) kiekvienos pagrindinės spalvos, raudonos, žalios ir mėlynos, ir pasirinkite 3 vatų veislę. Įsitikinkite, kad dydis yra 20 mm, kad jis tinkamai tilptų ant 3D spausdinto pagrindo.

Kita svarbi šios konstrukcijos dalis yra reguliuojamas mini nuolatinės srovės nuolatinės srovės keitiklio keitiklis. Tai yra mažos plokštės, kurios aukštesnę nuolatinę įtampą paverčia žemesne. Jums reikės tokio, kurio išėjimo įtampa yra reguliuojama. Mano naudojami yra tikrai maži (17,5 mm iki 11,14 mm), o 3D spausdintas pagrindas turi iškirptę tam tikram dydžiui.

Mačiau juos „eBay“pavadinimu „5 vnt. MINI360 3A DC-DC Step Down Buck“maitinimo šaltinio keitiklio modulio MP2307 lustas “, tačiau tą patį parduoda daugelis pardavėjų. Įsitikinkite, kad paveikslėlis sutampa ir kad kiekviename lentos gale yra dvi litavimo pagalvėlės. Žiūrėkite paveikslėlyje tinkamo tipo ir netinkamo tipo.

2 žingsnis: 3D spausdinkite dalis

Iš jų STL turėsite išspausdinti šias dalis:

• 1x bazė.stl
• 1x „EyeGuard.stl“
• 3x stulpas.stl
• 1x Retainer.stl (spausdinti naudojant „spiralizavimo“režimą)
• 1x žiedas.stl
• 1x „TurnWheel.stl

Pažengusiems vartotojams, norintiems pritaikyti dizainą, taip pat įtraukiau „OpenSCAD“šaltinio failą.

3 veiksmas: atsispausdinkite projektoriaus ekrano šabloną ir lipduką

• Įdėkite pridėtą „.svg“šabloną į „Inkscape“ir atsispausdinkite.

• Puslapiui laminuoti naudokite laminavimo mašiną arba:

  • Uždenkite baltą apskritimą ir lipduką lygiagrečiomis skaidrios pakavimo juostos juostelėmis.
  • Pakartokite atvirkštinėje pusėje.
• Iškirpkite apskritimą.
• Iškirpkite lipduką.

4 žingsnis: Surinkite projekcinį ekraną

• Įdėkite ekraną į žiedo dalį, kad užtikrintumėte tinkamą prigludimą.
• Užtepkite šiek tiek klijų aplink kraštus, kad juos pritvirtintumėte.
• Norėdami papildomai palaikyti, įstumkite fiksavimo žiedą.

5 žingsnis: išmokite elektronikos: kas yra „Buck“keitiklis?

„Buck“keitiklis yra įrenginys, kuris konvertuoja vieną nuolatinės srovės įtampą į kitą nuolatinės srovės įtampą, panašiai kaip transformatorius, bet nuolatinei, o ne kintamajai.

Uždegant mažus šviesos diodus, srovę riboti įprasta naudoti rezistorių, tačiau didesnės galios šviesos diodams tai būtų labai neefektyvu, nes daug energijos būtų paversta šiluma!

Norėdami to išvengti, galime naudoti pasirinktinę nuolatinės srovės šviesos diodų tvarkyklę arba bendrąjį keitiklį, kuris išleidžia reguliuojamą įtampą. Buck konverteris neribos srovės, tačiau srovė, einanti per šviesos diodus, yra proporcinga įtampai. Taigi, jei pradedame nuo žemos įtampos, galime ją kelti lėtai, kol norima srovė teka pro šviesos diodus. Tai nėra „plug-and-play“, kaip LED tvarkyklė, tačiau tinkamai sureguliavus atlieka savo darbą.

Atlikdami šiuos veiksmus, mes pradėsime nuo 7 V išėjimo iš „Buck“keitiklio ir tada labai palaipsniui jį padidinsime. Šis žingsnis yra nepaprastai svarbus, nes jei viršysime darbinę įtampą, srovė labai padidės ir kažkas išleis stebuklingus dūmus!

6 žingsnis: pradinis surinkimas ir įtampos derinimas

Nupjaukite nuolatinės srovės jungtį nuo sienos karpos laido galo ir atskirkite du laidus.

Nuplėškite maždaug 5 mm galus ir įsitikinkite, kad galai nesiliečia. Dabar, prijungę sieninę karpą, naudokite savo daugiametrį matuoti įtampą laido galuose. Pažymėkite, kuris galas yra teigiamas vėliau.

Dabar atjunkite karpą nuo sienos ir lituokite laido galus prie „in+“ir „in“įklotų ant DC-DC keitiklio. Įsitikinkite, kad teisingai nustatėte poliškumą ir lituojate į įvesties plokštės pusę (patikrinkite, ar etiketės nėra kitoje plokštės pusėje).

Prieš tęsdami, išmatuokite išvesties pagalvėlių įtampą. Nuleiskite mažą reguliavimo varžtą, kol įtampa bus 7 V, ir pažymėkite, kuria kryptimi reikia pasukti derinimo rankenėlę, kad padidintumėte arba sumažintumėte įtampą. Atkreipkite dėmesį, koks jautrus yra reguliavimas. Kitame žingsnyje turėsite sugebėti mažais žingsniais sureguliuoti įtampą.

Tai svarbu: prieš pereidami prie kito žingsnio, išėjimo įtampą nustatykite ne aukštesnę kaip 7 V! Taip pat įsitikinkite, kad naudojate raudonus, žalius ir mėlynus šviesos diodus! Pradinė įtampa pasirenkama pagal šių konkrečių šviesos diodų įtampos nominalų sumą, atitinkamai 1,8 V, 2,0 V ir 3,3 V.

7 žingsnis: Šviesos diodų prijungimas ir tikslaus derinimo srovė

1. Nustatykite šviesos diodus ant pagrindo angų ir nukirpkite laido ilgį, kurį turėsite prijungti nuosekliai. Turėsite pereiti nuo vieno šviesos diodo + prie kito.
2. Lituokite šviesos diodus nuosekliai. Šiai užduočiai labai padeda pagalbos rankų su rankomis rinkinys!
3. Šviesos diodų grandinės pradžioje ir pabaigoje lituokite du ilgesnius laidus, pageidautina dviejų skirtingų spalvų, kad galėtumėte sekti, kuris yra teigiamas, o kuris neigiamas. Ši viela turi būti pakankamai ilga, kad praeitų per skylutes, apvyniotų aplink galinį kanalą ir į įpjovą.
4. Klijuokite šviesos diodus prie pagrindo angų ir pailginkite ilgesnius laidus vienu iš vertikalių velenų.
5. Apverskite pagrindą. Lituokite „-“laidą prie nuolatinės srovės keitiklio „išvesties“gnybto. Atkreipkite dėmesį į poliškumą-jei jį pakeisite, šviesos diodai neužsidegs!
6. Šiuo metu „+“laidas vis dar yra atjungtas nuo „out+“pagalvėlės. Nustatykite daugiametrį nuolatinės srovės stiprintuvą ir prijunkite karpą prie sienos. Sujunkite daugiametrą nuosekliai su laisvu laidu ir trinkelėmis ir įsitikinkite, kad srovė yra apie 400 mA.
7. Jei reikia reguliuoti srovę, tai atlikite labai mažais kiekiais pasukdami reguliavimo varžtą ir patikrindami srovę.

Pastaba: Jei turite stalinį maitinimo šaltinį su įmontuotu srovės matuokliu, būtų lengviau jį naudoti atskirai sureguliuoti LED grandinės įtampą ir ryškumą. Suradę tinkamą darbinę įtampą, galite reguliuoti įtampa DC-to-DC reguliatoriuje, kad atitiktų idealią darbinę įtampą prieš prijungiant šviesos diodus.

8 žingsnis: laidų užbaigimas ir bandymas

• Atjunkite karpą nuo sienos ir prijunkite „+“laidą prie „out+“pagalvėlės, kad užbaigtumėte grandinę.
• Pritvirtinkite nuolatinės srovės į nuolatinės srovės keitiklį įduboje klijais ir apvyniokite perteklinį laidą kanale.
• Prijunkite sieninį adapterį ir įsitikinkite, kad jis veikia.

Dabar galutiniam bandymui prijunkite sieninę karpą. Šviesos diodai greičiausiai bus gana ryškūs ir nepatogūs žiūrėti, todėl nedarykite to (vietoj to išjunkite savo kambario apšvietimą ir pažvelkite į gražias spalvas, kurios projektuojamos ant jūsų sienų!).

Prieš tęsdami surinkimą, leiskite jam veikti kelias minutes ir reguliariai tikrinkite, ar jis nėra per karštas. Jei taip, pakeiskite nuolatinės srovės į nuolatinės srovės keitiklio įtampą-darykite tai lėtai ir būkite labai atsargūs, kad nepasuktumėte neteisingai! Galite leisti šviesos diodams šilti, bet ne tiek karštai, kad ištirptų plastiką, skleistų keistus kvapus ar sudegintų namus!

Dėl papildomos saugumo, neleiskite šio prietaiso be priežiūros

9 žingsnis: pagrindo užbaigimas

Uždenkite nuolatinės srovės keitiklį ir kanalą elektros juosta. Tada iškirpkite žalio veltinio gabalėlį, padengdami prietaiso apačią. Naudokite šiek tiek klijų arba purškiamųjų klijų, kad klijuotumėte veltinį ant dugno.

10 žingsnis: Surinkimo užbaigimas

Tęskite surinkimą, įklijuodami tris ramsčius į jų lizdus pagrinde. Tada pritvirtinkite projekcinį ekraną ant stulpų viršaus.

Dabar uždėkite akių apsaugą (aš tai vadinu, nes ji neleidžia šviesai apakinti vartotojo). Akių apsauga ir posūkio ratas yra panašios išvaizdos, tačiau mažesnis yra akių voras. Viduje yra pertvaros, kad šviesos diodai nesimaišytų.

Uždėkite akių apsaugą ant pagrindo ir sulygiuokite, kol visos spalvos susimaišys į baltą spalvą, apimančią visą ekraną. Apvyniokite klijų karoliuką aplink kraštą ir pritvirtinkite jį žemyn. Lipduką prie pagrindo pritvirtinkite dvipuse juosta.

11 veiksmas: labai gražiai praleiskite laiką

Dabar uždėkite sukamąjį ratą virš akių apsaugos. Šis paskutinis gabalas neturėtų būti klijuojamas. Galite jį pasukti, kad iš dalies uždengtumėte šviesą ir sukurtumėte šaunių spalvų raštus! Užklijuokite įvairius objektus, pvz., 3D spausdinimo atraižas, už ekrano, kad išmestumėte visiškai gražius vaivorykštės šešėlius!

Pirmasis prizas konkurse „Padaryk švytėjimą 2018“