لامپ مکعب روبیک بی سیم تغییر رنگ آسان مبتنی بر شیب: 10 مرحله (همراه با تصاویر)

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

امروز ما قصد داریم این لامپ فوق العاده روبیک مکعبی را بسازیم که بر اساس سمت بالا تغییر رنگ می دهد. این مکعب با یک باتری کوچک LiPo کار می کند که توسط یک کابل استاندارد micro-USB شارژ می شود و در آزمایش من ، عمر باتری آن چند روز است.

این آموزش یک پروژه عالی مبتدی است و به حداقل ابزار نیاز دارد!

من در مورد مدارها یک مبتدی نسبتاً مبتدی هستم-من ابتدا یک لحیم کاری را کمتر از یک ماه پیش برداشتم ، و امیدوارم این آموزش ها به سایر مبتدیان انگیزه دهد تا اولین پروژه مدارات خود را شروع کنند. اگر این دستورالعمل را دوست دارید ، اگر در مسابقه ریمیکس به آن رای دهید ، روز من را خوشحال می کند!

من از شگفت انگیز Wireless LED Cube Light Instructable Well Done Tips الهام گرفتم ، اما می خواستم آن را بیشتر گسترش دهم و متوجه شدم که داشتن بیش از یک رنگ فوق العاده است. به هر حال ، مکعب روبیک بیش از یک رنگ دارد ، پس چرا باید فقط یک نور وجود داشته باشد؟

مدتی از تشخیص جهت گیری گیج شدم و فکر کردم شاید مجبورم یک میکروکنترلر کوچک و شتاب سنج اضافه کنم. با این حال ، از آنجا که هدف من این بود که مکعب بی سیم باشد ، می دانستم که باید باتری اضافه کنم ، و از آنجایی که این مقدار آب بیشتر از آن چیزی که دوست دارم تخلیه می شود ، من نمی خواستم از آن راه بروم.

آن موقع بود که چراغ LED مکعب lonesoulsurfer را پیدا کردم! چراغ او از سوئیچ جیوه برای کنترل نور استفاده می کرد. با این حال ، من نمی خواستم از جیوه استفاده کنم-واقعاً برای محیط زیست بد است-اما خوشبختانه سوئیچ های کج یک جایگزین عالی هستند.

من همچنین می خواستم این آموزش را برای مبتدیان مناسب کنم ، از موادی استفاده کنم که به راحتی می توان آنها را به صورت آنلاین یا در فروشگاه خریداری کرد و استفاده از تجهیزات (مانند اره رومیزی) را که بسیاری از مردم ، از جمله من ندارند ، محدود کرد.

بیایید شروع کنیم!

تدارکات

لوازم زیر مورد نیاز است:

• لحیم کاری و لحیم کاری
• مته پرس و مته کوچک
• اره برقی با دندانهای ریز
• خط کش
• شارپی
• چسب حرارتی تفنگی
• گیره (برای اره کردن)
• سمباده
• ماسک تنفسی / n95 برای برش + سنباده زنی
• سیم چین
• استریپر سیمی

مرحله 1: مواد

• ورق اکریلیک شفاف (معروف به پلکسی گلاس ، معروف به پلاستیک جلالی). من از پلکسی گلاس به ضخامت 3 میلی متر ، احتمالاً حدود 24x36 (باقی مانده از یک آینه هوشمند قدیمی متراکم) استفاده کردم.
• رنگ اسپری سفید - به راحتی در Home Depot یا Lowe's یافت می شود.
• Perfboard -
• LED های قرمز ، آبی ، سبز ، نارنجی و سفید (می توانید یکی از این موارد را با رنگ زرد عوض کنید)
• 3.7 ولت LiPo باتری (من از 1100 میلی آمپر استفاده کردم) -
• مقاومت 100 اهم ، یا 220 اهم بسته به LED ها
• 5 سوئیچ شیب -
• ماژول شارژ TP4056 -
• سیم قرمز و سفید
• جایگزینی برچسب های مکعب روبیک

رنگ اسپری سفید رنگ اکریلیک را به خوبی پخش می کند. با این حال ، اگر بخواهید اکریلیک شفاف سفید مانند این را بخرید ، ضروری نیست.

بنابراین ممکن است متوجه شده باشید که مکعب در واقع از مکعب روبیک واقعی ساخته نشده است ، مانند مکعب نکات انجام شده. من در ابتدا سعی کردم روند ساختن نکته خوب انجام شده را با برش قسمتهای داخلی یک مکعب (r.i.p. مکعب) و قرار دادن تکه های اکریلیک در بین آنها کپی کنم. متأسفانه ، از آنجا که من ماشین آلات او را ندارم ، من از یک اره برقی برای برش تکه های بسیار کوچک اکریلیک استفاده کردم و مکعب به طرز باورنکردنی مبهم و صریحاً زشت شد. بنابراین ، ما با یک طرح اصلاح شده پیش می رویم: 6 قطعه اکریلیک به علاوه برچسب های مکعب روبیک جایگزین!

P.s. شاید برای شما سوال باشد که چرا برچسب های جایگزین حتی به فروش می رسند. دوستان تندروی من به من می گویند که برچسب ها به مرور زمان از مکعب های گرانقیمت خود می افتند و برچسب های جایگزین مفید هستند. چه کسی می دانست؟

مرحله 2: 6 قطعه اکریلیک را برش دهید

با استفاده از خط کش ، شش قطعه اکریلیک 6 میلی متر در 6 میلی متر را دنبال کنید.

ظاهراً می توان اکریلیک را با استفاده از یک چاقوی ساده برش داد ، اما پس از چندین نمره + تلاش برای شکستن اکریلیک ، هنوز یک قطعه دست نخورده باقی ماند. به همین دلیل ، من با بهترین چیز بعدی رفتم: یک اره برقی.

(من می دانم که یک اره برقی بهترین یا دقیق ترین روش برای برش اکریلیک نیست. با این حال ، ارزان ترین و همچنین تنها ابزاری است که من داشتم.)

6 تکه را برش دهید و حتماً در حین انجام این کار از ماسک تنفسی یا ماسک استفاده کنید-گرد و غبار زیادی در این فرآیند ایجاد می شود. تعداد قابل توجهی از آموزش ها نشان نمی دهد که آنها از ماسک استفاده می کنند ، و همانطور که من یک پوشش خوب اکریلیک روی ریه هایم دوست دارم ، CDC می گوید برای من خیلی خوب نیست.

(توجه داشته باشید که ماسک های جراحی که امروزه همه ما برای بیرون رفتن از آن استفاده می کنیم برای تصفیه گرد و غبار اکریلیک کافی نیست!)

مکعب روبیک استاندارد دارای ضلعهای تقریباً 5.5 میلی متر است. با این حال ، برای اطمینان از ورود بیشتر نور از طریق مکعب ، چند میلی متر اضافی به آن دادم.

اگر لبه ها بسیار زبر هستند ، آنها را سنباده بزنید.

مرحله 3: اسپری رنگ زمان

مربع ها را روی یک تکه مقوا یا روزنامه بگذارید-چیزی که خوب است از رنگ اسپری روی آن استفاده کنید. رنگ اسپری را در حدود 2-3 فوت فاصله داشته و چندین بار روی مربع ها بروید.

حتماً از فاصله مناسب رنگ را اسپری کنید. اگر قوطی بسیار نزدیک به مربع ها باشد ، لکه های رنگ اسپری روی سطح ظاهر می شود و ما این را نمی خواهیم.

فقط یک طرف مکعب را با اسپری رنگ کنید-این طرف آن طرف رو به داخل خواهد بود. طرف دیگر باید همانطور که برای آن است "احساس پلکسی گلاس خوب" باقی بماند.

(زمان سر و صدا: شما همچنین باید از ماسک برای رنگ آمیزی اسپری استفاده کنید-رنگ اسپری چیز ناخوشایندی است که وارد ریه های شما می شود).

بگذارید رنگ اسپری خشک شود. 3-4 ساعت باید انجام شود.

مرحله 4: مونتاژ مکعب (نوع)

4 طرف مکعب را کنار هم قرار دهید. 2 قطعه را همزمان نگه دارید و سپس چسب حرارتی را در تقاطع داخلی دو طرف قرار دهید.

مراقب باشید که تفنگ چسب داغ را خیلی نزدیک به رنگ اسپری نکنید-ذوب می شود و در نهایت با لکه هایی در رنگ اسپری مواجه می شوید (می توانید این را در تصویر ببینید-در نهایت مکعب را جدا کردم) ، رنگ اسپری را با استون بردارید و دوباره انجام دهید).

(از چسب فوق العاده نیز می توان استفاده کرد ، اما پس از سوختگی شدید ناشی از واکنش فوق چسب و پنبه ، زیاد مشتاق انجام این کار نیستم.)

میدان 5 و 6 را برای پایان می گذاریم.

سمت رنگ اسپری باید رو به داخل مکعب باشد.

مرحله 5: اتصال باتری به ماژول شارژ

در طرف TP4056 مقابل میکرو USB ، 4 نقطه برای لحیم کاری وجود دارد. همانطور که احتمالاً حدس زده اید ، Out + و Out - برای مدار واقعی هستند ، در حالی که B + و B- به باتری متصل می شوند.

ابتدا اتصال micro JST روی باتری را جدا کرده و انتهای دو سیم را جدا کنید. سپس سیم قرمز (مثبت یا قدرت) را به B+ و سیم سیاه (منفی یا زمین) را به B- لحیم کنید. چندین آموزش در مورد لحیم کاری از طریق سوراخ وجود دارد ، بنابراین من در اینجا به آن نمی پردازم. اکنون می توانید یک کابل میکرو USB را به باتری وصل کنید و LED قرمز TP4056 باید روشن شود (نشان می دهد که باتری در حال شارژ شدن است). پس از اتمام شارژ ، LED از قرمز به آبی تغییر می کند.

نکته ای در مورد باتری های LiPo: آنها بسیار خطرناک هستند. بله ، تلفن ، رایانه و رایانه لوحی شما از باتری های LiPo تغذیه می کنند ، اما از مدارهای محافظتی در برابر شارژ و نظارت استفاده می کنند که باعث می شود تلفن شما (معمولاً) دچار آتش سوزی نشود. و آتش سوزی های LiPo مانند آتش سوزی های معمولی نیستند-می توانند بدون اکسیژن اجرا شوند و اغلب خانه ها را می سوزانند. آیا فیلم وحشتناکی از آتش گرفتن مینی هواپیماها دیده اید؟ احتمالاً LiPo اشتباه کرده است.

TP4056 دارای مدار حفاظتی شارژ است. این بدان معناست که باتری را از شارژ بیش از حد و تخلیه بیش از حد محافظت می کند. با این حال ، این بهانه ای برای بی احتیاطی در مورد باتری نمی دهد. فعالیتهایی که انجام آنها با باتری را توصیه نمی کنم عبارتند از:

1. انداختن آن در توالت.
2. تلاش برای خرد کردن آن با یک آجر.
3. تلاش برای باز کردن آن با چاقو.
4. خوردن آن (خوب ، این باید واضح باشد).

به هر حال ، این پایان دیاتریبی LiPo من است. فقط بیش از حد بی توجه نباشید و احتمالاً خوب خواهید شد!

مرحله 6: زمان الکترونیک

جادوی تغییر رنگ مکعب از 5 سوئیچ شیب مختلف ناشی می شود. از آنجا که فقط یک LED در یک زمان روشن می شود ، می توانیم از یک مقاومت برای چندین LED استفاده کنیم.

نمودار مدار بالا یک طرح کلی برای یک تخته نان ارائه می دهد ، اما می تواند به راحتی با یک تخته چوبی تطبیق داده شود. (اگر می خواهید من یک طرح کلی از تخته چوبی اضافه کنم ، می توانم این کار را انجام دهم-فقط نظر دهید!)

مقاومت را به گوشه روکش تخته اضافه کنید ، سپس یک سرب را در امتداد اولین ردیف سوراخ ها خم کنید. سپس 5 سوئیچ شیب را در امتداد ردیف سوراخ ها اضافه کنید به طوری که یک سر بر روی سوئیچ شیب مقاومت را لمس کند و سوئیچ دیگر در ردیف دوم باشد.

مقاومت 100 اهم است که برای LED های استاندارد 5 میلی متری به اندازه کافی خوب است زیرا ولتاژ تخلیه شده از باتری 3.7 ولت است.

مکعب روبیک معمولی دارای زرد/سفید ، آبی/سبز و قرمز/نارنجی در مقابل یکدیگر است. در نتیجه ، باید مطمئن شویم که هر سوئیچ شیب رو به جهت صحیح است. جهت های صحیح نسبت به تخته چوبی ، با فرض اینکه رنگ زرد "خاموش" است ، به شرح زیر است:

1. سفید: بالا (خارج از تخته چوبی ، رو به روی شما)
2. آبی: شرقی
3. نارنجی: شمالی
4. سبز: غربی
5. قرمز: جنوبی

سپس LED ها را به سوئیچ شیب مربوطه اضافه کنید. اطمینان حاصل کنید که پایه بلندتر LED پایی است که سوئیچ شیب را لمس می کند. سپس تمام پایه های کوتاه LED ها را به هم وصل کنید.

یک تکه سیم قرمز را به طرف خم نشده مقاومت بچسبانید و یک تکه سیم سفید را به پایه LED ها (که به تازگی وصل کرده اید) لحیم کنید.

سرانجام ، سیم سفید را در TP4056 به OUT لحیم کنید ، سپس سیم قرمز را به سوراخ OUT+ لحیم کنید (خوب است که همیشه ابتدا زمین را وصل کنید!).

من ابتدا مدار را با یک تخته نان تست کردم ، سپس مدار را به تخته ورق منتقل کردم. اطمینان حاصل کنید که سیم سفید و قرمز از ورق ورق به TP4056 در پایین صفحه روکش قرار دارد-تخته ورودی بالای TP4056 خواهد بود.

اکنون می توان با کج کردن تخته ورق در جهات مختلف ، آزمایش کرد که مدار مطابق انتظار کار می کند.

مرحله 7: برچسب ها را روی مکعب و 2 طرف ضمیمه نشده قرار دهید

این اعصاب خردکن ترین قسمت ساختمان بود. افزودن برچسب ها به مکعب بسیار دشوار بود به طوری که همه آنها مستقیم باشند.

مطمئن شوید که برچسب ها را در سمت راست اضافه کرده اید. آنها باید به گونه ای اضافه شوند که زرد/سفید ، آبی/سبز و قرمز/نارنجی در مقابل یکدیگر قرار گیرند

من رنگ زرد را به عنوان رنگ LED "خاموش" انتخاب کردم. این بدان معناست که درگاه شارژ نمی تواند در سمت زرد یا سفید باشد. بنابراین ، دو مربع وصل نشده باید سفید و رنگ دیگری در مجاورت زرد (قرمز ، آبی ، سبز یا نارنجی-قرمز را انتخاب کردم) داشته باشند.

نکته: اگر طولی از برچسب های پوست کنده شده را در پشتی که در حال حاضر برچسب به آن اضافه می کنید قرار دهید ، چراغ قوه را در پشت آن بچسبانید و سپس برچسب ها را اضافه کنید ، راحت تر است. به این ترتیب می توانید طرح کلی برچسب ها را به راحتی مشاهده کرده و از آن به عنوان راهنمای قرار دادن برچسب استفاده کنید.

مرحله 8: ایجاد سوراخ برای درگاه شارژ

با افزودن برچسب ها ، اکنون می توانیم یک سوراخ برای درگاه شارژ TP4056 ایجاد کنیم. چسب داغ TP4056 را به باتری بچسبانید و درگاه شارژ با لبه باتری هم سطح شود. سپس نقطه را روی اکریلیک علامت گذاری کنید تا درگاه شارژ در طرف غیر متصل شده عبور کند.

در مرحله بعد ، از یک مته کوچک برای ایجاد 3 سوراخ کوچک در جایی که درگاه شارژ باید وارد شود استفاده کنید. از پورت شارژ به عنوان راهنمای اندازه بزرگ شدن سوراخ استفاده کنید. (این قسمت نیز به طرز شگفت آوری سخت بود).

مرحله 9: مونتاژ مکعب ، دوباره

زمان مونتاژ نهایی است! اکنون که پورت شارژ آماده است ، می توانیم سایر موارد را کنار هم قرار دهیم.

یک کابل micro usb بردارید و آن را از طریق سوراخ پورت شارژ که به تازگی در قسمت غیر متصل کرده اید ، وصل کنید.

آن را به باتری TP4056 وصل کنید تا باتری در کنار هم قرار بگیرد.

چسب حرارتی را به سه لبه مکعب که قسمت غیر متصل شده با درگاه به آن می رسد و نقطه ای که باتری باید به آن بچسبد اضافه کنید. سپس به سرعت باتری و قسمت متصل نشده را به مکعب اضافه کنید.

با قرار دادن چیزی در بین آن-من از یک دور پنبه استفاده کردم ، اطمینان حاصل کنید که مدار روی صفحه تخته از TP4056 جدا شده است. چوب داغ را روی چوب پنبه و پنبه را به باتری بچسبانید (باید فضایی روی باتری وجود داشته باشد که توسط TP4056 اشغال نشده باشد).

اطمینان حاصل کنید که سطح تخته تا حد امکان وجود دارد-این امر باعث می شود که LED ها در زمان تصور روشن شوند

در نهایت ، آخرین قطعه چسبیده را به بالا بچسبانید ، و کار ما تمام شد!

لبه های ناهموار را سنباده بزنید.

مرحله 10: نتیجه گیری

از نور مکعب فوق العاده فوق العاده جدید خود لذت ببرید! آن را به همه دوستان خود (بسیار حسود) نشان دهید.

اگر بخواهم دوباره این کار را انجام دهم: در مورد برش تکه های اکریلیک بسیار بیشتر دقت می کنم و احتمالاً آنها را از قبل با زاویه 45 درجه سفارش می دهم تا به هم بخورد. من همچنین احتمالاً از اپوکسی برای چسباندن آن به یکدیگر استفاده می کنم و اکریلیک سفید را به جای زحمت با رنگ اسپری سفارش می دهم ، که می تواند به راحتی خراشیده شود.

امیدوارم این دستورالعمل را دوست داشته باشید! اگر باز هم چنین کردید ، لطفاً در مسابقه ریمیکس به آن رای دهید

نظرات ، نگرانی ها ، سوالات ، انتقادات سازنده همه خوش آمدید.