جعبه گنج روشن: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

این پروژه ای است که من برای پسر 4 ساله ام تهیه کردم ، او یک جعبه ویژه برای نگهداری و ذخیره دایناسورهای کوچک ، کمیک ها ، صدف ها و قطعات چوب و کاغذ تصادفی ، معروف به "گنجینه" درخواست کرد. این در اصل یک جعبه چوبی ساده با یک درب لولا ، ساخته شده از گیلاس و تخته فیبر با چگالی متوسط (MDF) است. اما البته من نمی توانم در برابر افزودن آردوینو و تعدادی چراغ و کلید نیز مقاومت کنم!

قطعات الکترونیکی (از باتری 9 ولت تغذیه می شود) همگی در بالای درب و داخل آن هستند ، بنابراین کودک می تواند با چراغ ها و دستگیره ها بازی کند و از قسمت پایین جعبه برای ذخیره گنجینه استفاده کند. ویژگی های درب:

• شکل "S" ساخته شده از لوله نور ، با LED در دو طرف ، با سیم به پتانسیومترها برای کنترل روشنایی
• 3 کلید روشن که 3 LED مختلف روی برد را کنترل می کنند: برای ستاره ، موتور موشک و سیاره
• متر پنل آنالوگ 5 ولت
• نمودار میله ای Sparkfun LED (متأسفانه متوقف شده است) ، همچنین توسط گلدان کنترل می شود
• کلید روشن/خاموش
• ستاره های سرگرم کننده نقاشی شده ، سیاره و کشتی

وسایل الکترونیکی با یک مترو Adafruit (معادل Arduino Uno) کنترل می شود ، که در زیر درب آن قرار دارد و در پشت یک ورق اکریلیک پیچ خورده قرار دارد تا هیچ سیم خارج نشود. (من یک فاصله کوچک برای دسترسی به نگهدارنده باتری گذاشتم.)

جعبه چوبی دارای لولا برنجی ، یک گیره و دسته کشوی ماهی خنک قدیمی 1960 از مکزیک است که پدرم به من داد. جعبه چوبی به روش "مفصل باسن" کنار هم چیده شده است ، اما من کمی کار چوبی اضافی انجام دادم و پیچ ها را با شاخه های چوبی ساخته شده از گردو ، که تضاد زیبایی با گیلاس دارد ، پوشاندم.

تدارکات:

• دو پانل 12 اینچی ، ضخامت 1/4 اینچ MDF
• تخته های گیلاس ، من از شش تخته 3/4 "x 4-1/2" استفاده کردم ، هر طرف به 12 اینچ بریده شده است. چهار عدد از آنها برای کناره های جعبه است ، و دو تای دیگر را به صورت طولی به نصف بریدم تا کناره ها درست شود. از درب
• تکه کوچکی از چوب گردو برای اتصال پیچ های روکش
• ورق پلکسی گلاس
• مترو Adafruit یا سایر بردهای آردوینو Uno
• Protoboard/perfboard (برای گذرگاه برق)
• سیم ها
• چهار عدد LED 5 میلی متری
• سه پتانسیومتر خطی 10 کیلو اهم با دستگیره
• کلید روشن/خاموش
• متر پانل آنالوگ
• رنگ کردن
• ابزار: مته ، قطعه برش پلاگین ، پیچ گوشتی ، آهن لحیم کاری ، اره ، اره سوراخ ، روتر

مرحله 1: مرحله 1: جعبه را بسازید

من یک تخته 10 فوت چوب گیلاس را از یک چوب فروشی محلی خریداری کردم. من اره رومیزی ندارم ، بنابراین از آن مرد خواستم شش قسمت 12 اینچی ، 4 قسمت برای کناره ها و 2 قسمت بالای آن را برایم برش دهد. من اره خرد کن همسایه ای را قرض گرفتم تا 2 قطعه بالا را به صورت طولی به دو نیم کند. بنابراین درپوش تقریباً نصف جعبه اصلی (منهای عرض تیغه اره) عرض دارد. عرض صفحه 4-1/2 "و درب آن حدود 2-1/8" است.

برای قسمت بالای درب و پایین جعبه ، من از 2 قطعه 1/4 اینچ MDF که در اطراف دراز کشیده بودم ، به قطر 12 اینچ استفاده کردم ، پسرم یک رنگ آبی خوب برای رنگ آمیزی قسمت زیرین و داخل آن انتخاب کرد. بالا (او کمک کرد). من می خواستم قسمت بالایی و پایینی جعبه را کمی داخل آن قرار دهم (به جای پیچاندن آن در بالا و پایین). بنابراین ، من از روتر قدیمی خود و یک راهنمای بسیار پیچیده مستقیم استفاده کردم تا یک شیار عمیق 1/4 اینچی را تا انتهای دیگر از لبه بیرونی هر قطعه به حدود 3/8 اینچ هدایت کنم.

مطمئن شوید که تمام مسیری را با روتر طی نکرده اید ، در غیر این صورت برش از بیرون جعبه قابل مشاهده است. سیستم من وحشتناک بود و روتر در آخرین قطعه ، در نیمه راه مرد!

من این را بهانه ای کردم تا یک جدول روتر و روتر جدید از The Home Depot برای اتمام کار تهیه کنم ، که کار را بسیار آسان کرد.

نکات:

یک جدول روتر تهیه کنید. برش ها تمیزتر هستند و بسیار راحت تر از ایجاد یک راهنمای مستقیم با چند تکه چوب قراضه است. علاوه بر این ، شما در حال ایجاد یک چیز جدید هستید ، به یک ابزار جدید احتیاج دارید. این یک قانون است!

قطعات را قبل از مسیریابی علامت گذاری کنید: یعنی مشخص کنید که کدام طرف مسیر تا انتها پیش می رود و کدام طرف باید قبل از پایان متوقف شود. (به عکس مراجعه کنید)

به ظاهر جعبه فکر کنید. برای این پروژه ، من یک مفصل باسن ساده انجام دادم ، جایی که انتهای چوب بدون هیچ گونه دم کبوتر یا چیز دیگری متصل شده است. من می خواستم اتصالات درپوش مقابل اتصالات جعبه باشد ، به طوری که در صورت بسته شدن ، می توانید دانه انتهایی روی قطعه جعبه را در یک طرف مشاهده کنید ، اما درپوش به روش مخالف ردیف شده است. البته شما می توانید با مفاصل مختلف شیک تر شوید.

در شیارهای مسیریابی کمی فضای اضافی بگذارید. مسیر 1/4 اینچ برای MDF 1/4 بسیار مناسب بود. در صورت امکان ، آن را کمی گسترده تر کنید (بار دوم با یک تنظیم کوچک از روتر عبور کنید) تا کمی قسمت کوچکی برای انبساط و انقباض قطعات چوب وجود داشته باشد ، در غیر این صورت قسمت بالایی متمایل به پیچ خوردگی می شود. در مورد قسمت بالا ، برنامه ریزی کنید که می خواهید چه اجزایی داشته باشید و بر اساس آن سوراخ ها را برش دهید. برای مال من ، من انجام دادم:

• سه سوراخ برای سوئیچ ها ، (5/8 اینچ)
• سه عدد برای پتانسیومترها ، (1/4 اینچ)
• یکی برای ولت متر ، (با استفاده از اره سوراخ 1-1/2 ")
• یکی برای زحل (که داخل آن با تکه پلکسی رنگ آمیزی شده بود) ، (همچنین اره سوراخ 1-1/2 اینچی)
• یکی برای LED ستاره ، (1/4 اینچ)
• دو سوراخ برای قرار گرفتن لوله نور 5 میلی متری ، در هر انتهای "S" (1/4 ")
• و در نهایت یک سوراخ مستطیلی طولانی برای نمودار نوار LED ، با روتر برش دهید. (7/16 "x 3")

(برای چیدمان به عکس مراجعه کنید)

من یک تم فضایی می خواستم ، بنابراین صفحه بالای صفحه را سیاه کردم ، یک ستاره ، یک کشتی رنگ آمیزی کردم و مقداری رنگ سفید روی زمینه زمینه ستاره پاشیدم. برای این سیاره ، حلقه هایی را در اطراف حفره نقاشی کردم و مربعی از پلکسی گلاس که با رنگ قرمز و زرد رنگ آمیزی شده بود را در قسمت زیرین صفحه چسباندم.

من از Dremel برای ایجاد شکل "S" استفاده کردم. "S" تقریباً در نیمه راه روی تخته حک شده است. در هر انتهای "S" من یک سوراخ را تا انتها ایجاد کردم تا لوله نور بتواند به داخل جعبه برود. یک LED در هر انتها نور را به لوله نور ارسال می کند. من مقداری چسب داخل شیار گذاشتم و لوله نور را در شیار قرار دادم و انتهای آن از سوراخ های هر انتهای آن پایین رفت. این بدان معناست که LED ها را می توان به هر انتهای لوله چراغ وصل کرد تا نور بتواند از آن عبور کرده و آن را روشن کند.

هنگامی که قطعات جعبه شما هدایت می شوند و پانل ها رنگ آمیزی و سوراخ می شوند ، پانل ها را در شیارهای بالا و پایین قرار دهید ، محکم کنید و به هم بچسبانید. برای جلوه تزئینی بیشتر ، می توانید پیچ هایی با روکش های پلاستیکی اضافه کنید که در قسمت بعدی توضیح خواهم داد!

مرحله 2: پیچ ها و شاخه ها

احتمالاً چسب برای نگه داشتن جعبه به اندازه کافی است ، اما من برای اطمینان بیشتر روی هر مفصلی پیچ اضافه کردم. اما برای اینکه جالب تر به نظر برسد ، پیچ ها را با دوشاخه های کوچک بریده شده از گردو پوشاندم.

گردوی تیره تضاد زیبایی با گیلاس دارد و پوشاندن پیچ ها ظاهری زیبا و تمام شده به آن می بخشد.

این فرآیند بسیار ساده است ، اما شما به یک مته مخصوص به نام برش پلاگین احتیاج دارید. من از یک قطعه قراضه گردو استفاده کردم و دو شاخه 3/8 اینچی را بریدم توجه: برای بیرون آوردن دوشاخه باید تمام قطعات قراضه را سوراخ کنید.

پس از ایجاد سوراخ های آزمایشی برای پیچ های داخل جعبه ، مقدار کمی را با بیت 3/8 اینچ سوراخ کردم تا فضایی برای دوشاخه ها ایجاد شود. سپس پیچ ها را پیچ کردم تا با سطح 3 بزرگتر هم تراز شوند. /سوراخ 8 اینچی بعد ، من یک چسب کوچک به سوراخ فشار دادم ، دوشاخه را در سوراخ قرار دادم و با چکش به آن ضربه زدم. توجه: نیازی نیست تا انتها روی آن ضربه بزنید! فقط به این ترتیب که در سوراخ نشسته و با چسب تماس می گیرد. چسب اضافی را پاک کردم و اجازه دادم چند ساعت بماند. گام بعدی این است که دوشاخه ها را برش دهید تا با سطح هم سطح شوند. من از یک کارت ویزیت استفاده کردم و یک سوراخ در آن بریدم تا به راحتی روی قسمتی از دوشاخه که بیرون زده بود قرار بگیرد. این به این دلیل است که وقتی انتهای آن را دیدید ، چوب جعبه را پاره نکنید. من دوشاخه را بریدم و آن را در حدود 1/16 اینچ به سطح افتخار کردم. سپس آن را سنباده زدم تا سرخ شود. یک سر پیچ به دلیل اینکه خیلی آهسته آن را سوراخ کردم ، شکسته شد ، اما از Dremel برای خرد کردن آن استفاده کردم و هنوز هم می توانم آن را با پلاگین بپوشانم. یکی دیگر از دلایل خوب برای استفاده از دوشاخه - پوشاندن پیچ ها. ها! بگیرم؟ زیرا ، پیچ … آه مهم نیست.

مرحله 3: الکترونیک

گذشته از توانایی صندوق گنج در نگهداری گنجینه ، من می خواستم که این عنصر سرگرم کننده و تعاملی نیز باشد. همانطور که قبلاً اشاره کردم ، تصمیم گرفتم عناصر زیر را در صفحه جلویی داشته باشم

• 3 دکمه روشن برای فعال کردن LED ها ، با تم فضایی سرگرم کننده
• 2 پتانسیومتر برای کنترل روشنایی 2 LED در دو طرف لوله نور (مانند کابل فیبر نوری)
• یک کلید روشن/خاموش
• یک نمودار میله ای LED 30 قسمتی با گلدان دیگری برای کنترل چراغ های روی آن
• یک متر پانل آنالوگ 5 ولت برای دیدن نحوه روشن و خاموش شدن کلیدها بر سطح ولتاژ

بخش الکترونیکی این پروژه نسبتاً ساده است ، اما یک مشکل وجود دارد. تابلوی قرمز رنگ در عکسها یک صفحه شکست گراف با نوار LED Sparkfun (https://www.sparkfun.com/products/retired/10936) است که دیگر آن را نمی سازند. اما - خبر خوب! من در یک دستورالعمل دیگر نحوه کار با این مشکل را با بارگیری پرونده های Eagle و ساخت این تخته های منبع باز برای من توضیح می دهم.

تخته Bar Graph (اگر تصمیم به استفاده از آن دارید) نیاز به مونتاژ کمی دارد زیرا کیت دیگر در دسترس نیست ، اما پیچیده نیست و اسناد زیادی در اینجا وجود دارد. در این پروژه ، چرخاندن پتانسیومتر باعث می شود که LED های جداگانه نمودار میله ای را بالا و پایین ببرند. اگر آن را تا انتها روشن کنید یک الگوی جالب و متحرک روی نمودار میله ای ایجاد می کند.

یکی دیگر از محصولات بازنشسته لوله نور (https://www.sparkfun.com/products/retired/10693) است ، اما می توان آن را با چیز دیگری جایگزین کرد: LED های انعطاف پذیر ، سیم EL ، نوارهای نور سیلیکونی و غیره.

برای این پروژه من از تابلوی Adafruit Metro ، که یک کلون آردوینو Uno است ، استفاده می کنم ، بدون هیچ سرصفحه ای ، بنابراین می توانم سیم ها را مستقیماً به برد بچسبانم.

من همچنین از یک صفحه اولیه برای هدایت برق 5 ولت و زمین به LED های مختلف استفاده کردم ، زیرا آردوینو فقط دو خروجی 5 ولت و دو پین زمینی دارد.

LED ها ، کلیدها و گلدان ها

LED زحل و LED ستاره با کلیدهای روشن روشن و خاموش می شوند ، بنابراین سیم کشی بسیار ساده است: 5V باید از طریق سوئیچ به پای مثبت LED منتقل شود ، سپس از طریق پایه منفی LED به زمین بازگردد. برای روشن شدن خود سوئیچ ها ، باید کمی سیم کشی فانتزی انجام دهید ، اما خیلی هم سخت نیست. (نمودار را ببینید)

چراغ LED موتور سفینه فضایی به پین PWM در آردوینو متصل است زیرا می خواستم بتواند "پالس" داشته باشد. بنابراین ، کلید روشن قرمز پایین ، هنگامی که فشار داده می شود ، به آردوینو می گوید که LED را بفشارید تا به نظر برسد که موتور موشک روشن است (نوعی).

من از رنگ مدل برای ایجاد الگوی ابر مایل به قرمز روی پلکسی پشت سوراخ برای زحل استفاده کردم. LED بسیار کم نور است ، اما در شب خنک به نظر می رسد. همچنین ، هنگامی که جعبه را با روشن شدن کیوان باز می کنید ، LED سفید بسیار روشن است و به داخل جعبه می تابد ، بنابراین می توانید چیزها را در شب پیدا کنید. هر LED دارای یک مقاومت 220 اهم است که در یک طرف متصل شده است تا نسوزد.

LED ها در دو انتهای لوله نور توسط پتانسیومتر (گلدان) کنترل می شوند که آنها را روشن تر یا کم نورتر می کند. یکی آبی و دیگری زرد است. همانطور که LED ها را روشن می کنید ، نور بیشتر از لوله عبور می کند تا رنگها در وسط به هم برسند. حداقل این ایده بود. من کار زیادی در پیچاندن LED ها در انتهای لوله انجام ندادم ، بنابراین نور زیادی از بین می رود و آنها خیلی روشن نیستند. این LED ها همچنین باید روی پین های PWM قرار بگیرند تا روشنایی قابل تنظیم باشد.

پتانسیومترها با یک طرف به 5V ، یک طرف به زمین و وسط به یک پین در آردوینو وصل می شوند ، در این مورد پین A1 و A5. گلدان دیگر چراغهای نمودار نوار LED را کنترل می کند و به پین A2 متصل می شود.

سوئیچ تغذیه فقط یک سوئیچ بین بسته باتری و آردوینو است. من از نگهدارنده باتری 9 ولت با آداپتور جک بشکه استفاده کردم. سیمهای جدا شده از نگهدارنده را جدا کرده و یکی را قطع کنید. (مهم نیست کدام) انتهای برش را بچسبانید و به اتصالات روی سوئیچ لحیم کنید. سپس جک بشکه را به آردوینو وصل کنید. بوم ، تمام شد

نمودار نوار LED از ثبت کننده های شیفت استفاده می کند ، بنابراین فقط به 3 پین ، به علاوه قدرت و زمین نیاز دارد.

در اینجا آخرین pinout است:

• پتانسیومتر A1 1 (برای کنترل LED پایین "S")
• گلدان A2 2 (برای کنترل نمودار میله ای)
• گلدان A5 3 (LED را در بالای "S" کنترل می کند)
• D3 به LED برای موتور موشک تپنده
• D6 بالای LED "S"
• D8 ورودی از کلید موتور موشک
• D9 پایین LED "S"

متر پنل 5 ولت

متر پانل * نوعی * به عنوان متر باتری عمل می کند. دارای دو سر در پشت است ، یکی به پین 5 ولت از آردوینو (روی صفحه اصلی) متصل است و دیگری به زمین می رود. متر فقط تا 5 ولت می رود و باتری 9 ولت است ، بنابراین اگر باتری پر یا کامل باشد ، متر به سمت راست سنجاق می شود. اما ، هنگامی که باتری کمی خالی می شود ، جالب تر می شود زیرا سوزن با روشن کردن چراغ های بیشتر و مصرف ولتاژ بیشتر حرکت می کند. احتمالاً یک راه هوشمندانه تر برای اتصال این موضوع وجود دارد ، اما این همان کاری بود که من انجام دادم!

کد آردوینو

کد کامل آردوینو در اینجا پیوست شده است. زیبا نیست اما کار خودش را می کند!

مرحله 4: پایان لمس

پس از نصب و کار الکترونیک ، نوبت به پایان پروژه می رسد. شما هنوز نیاز دارید:

• لبه بالایی (جایی که درپوش به جعبه برخورد می کند) را با یک نوار نمدی چسب دار بکشید
• لولا را در پشت نصب کنید
• چفت را در جلو نصب کنید
• چوب را روغن بزنید یا لاک بزنید
• در صورت تمایل یک دسته را وصل کنید

من احساس چوب ناتمام را دوست داشتم ، اما می دانستم که باید از آن در برابر نشت و خراش و موارد دیگر محافظت کنم. بنابراین من با Watco Wipe-On Poly رفتم ، که چوب را می بندد اما ظاهری طبیعی و روغن دار به آن می بخشد. سه کت این کار را انجام دادند و باعث می شود شمع های کوچک گردو واقعاً در برابر چوب گرم گیلاس قرار بگیرند.

من همچنین 4 پایه نمدی به گوشه های پایینی جعبه اضافه کردم ، بنابراین به راحتی از زیر تخت می لغزد و خراشیده نمی شود.

و آنجاست. یک جعبه گنج سفارشی با پیچ و تاب الکترونیکی که بچه ها برای همیشه دوستش خواهند داشت! امیدوارم از این آموزش (واقعاً طولانی) لذت برده باشید. اگر چیزی روشن نیست در نظرات به من اطلاع دهید. ممنون که خواندید!