مصباح مكعب روبيك لاسلكي متغير الألوان قائم على الإمالة بسهولة: 10 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

اليوم سنقوم ببناء مصباح مكعب روبيك الرائع الذي يتغير لونه بناءً على الجانب العلوي. يعمل المكعب على بطارية LiPo صغيرة ، يتم شحنها بواسطة كابل micro-USB قياسي ، وفي الاختبار الذي أجريته ، يبلغ عمر البطارية عدة أيام.

هذا البرنامج التعليمي هو مشروع مبتدئ رائع ويتطلب أدوات قليلة!

أنا مبتدئ نسبيًا عندما يتعلق الأمر بالدوائر - لقد التقطت لأول مرة مكواة لحام منذ أقل من شهر ، وآمل أن تلهم هذه الدروس المبتدئين الآخرين لبدء مشروع دوائرهم الأول. إذا كنت تحب هذا Instructable ، فسيكون ذلك مناسبًا لي إذا قمت بالتصويت لصالحه في مسابقة Remix!

لقد استوحيت الإلهام من Instructable Wireless LED Cube Light من Well Done Tips ، لكنني أردت تمديده أكثر وأدركت أنه سيكون من الرائع أن يكون لديك أكثر من لون واحد. بعد كل شيء ، يحتوي مكعب روبيك على أكثر من لون واحد ، فلماذا يجب أن يكون هناك ضوء واحد فقط؟

لفترة من الوقت كنت محتارًا في اكتشاف الاتجاه ، واعتقدت أنني قد أضطر إلى إضافة متحكم صغير ومقياس تسارع. ومع ذلك ، نظرًا لأن هدفي كان أن يكون المكعب لاسلكيًا ، فقد علمت أنني سأحتاج إلى إضافة بطارية ، وبما أن ذلك سيؤدي إلى استنزاف المزيد من العصير أكثر مما أريد ، لم أكن أرغب في السير على هذا النحو.

هذا عندما وجدت ضوء مكعب LED لركاب الأمواج المنفردين! استخدم مصباحه مفتاحًا زئبقيًا للتحكم في الضوء. ومع ذلك ، لم أرغب في استخدام الزئبق - إنه أمر سيء حقًا للبيئة - لكن مفاتيح التبديل المائلة لحسن الحظ هي بديل رائع.

أردت أيضًا أن أجعل هذا البرنامج التعليمي مناسبًا للمبتدئين ، واستخدام المواد التي يمكن شراؤها بسهولة عبر الإنترنت أو في المتجر ، والحد من استخدام المعدات (مثل منشار الطاولة) التي لا يمتلكها الكثير من الأشخاص ، بمن فيهم أنا.

هيا بنا نبدأ!

اللوازم

الإمدادات التالية مطلوبة:

• لحام الحديد ولحام
• الصحافة الحفر ومثقاب صغير
• منشارا بأسنان رفيعة
• مسطرة
• شربي
• مسدس الغراء الساخن
• مشبك (للنشر)
• ورق زجاج
• قناع التنفس n95 للقطع + الصنفرة
• قاطع الاسلاك
• متجرد الأسلاك

الخطوة 1: المواد

• لوح من الأكريليك الشفاف (المعروف أيضًا باسم زجاج شبكي ، ويعرف أيضًا باسم البلاستيك الممجد). لقد استخدمت زجاج شبكي بسمك 3 مم ، ربما حوالي 24 × 36 (بقايا من مرآة ذكية قديمة غير مفككة).
• طلاء بخاخ أبيض - يسهل العثور عليه في Home Depot أو Lowe’s.
• Perfboard -
• مصابيح LED باللون الأحمر والأزرق والأخضر والبرتقالي والأبيض (يمكن تبديل أحدها باللون الأصفر)
• 3.7 فولت بطارية LiPo (استخدمت 1100 مللي أمبير) -
• 100 أوم المقاوم ، أو 220 أوم حسب المصابيح
• 5 مفاتيح إمالة -
• وحدة الشحن TP4056 -
• السلك الأحمر والأبيض
• استبدال ملصقات مكعب روبيك

يعطي طلاء الرش الأبيض الأكريليك لمسة نهائية لطيفة. ومع ذلك ، من غير الضروري أن تشتري بدلاً من ذلك أكريليك أبيض شفاف مثل هذا.

لذلك ربما لاحظت أن المكعب لم يتم إنشاؤه فعليًا من مكعب روبيك حقيقي ، مثل مكعب Well Done Tips. حاولت في البداية نسخ عملية بناء Well Done Tip ، عن طريق قص الأجزاء الداخلية من المكعب (r.i.p. cube) ووضع قطع من الأكريليك بينهما. لسوء الحظ ، نظرًا لأنني لا أمتلك الآلات التي يمتلكها ، فقد استخدمت منشارًا لقطع القطع الصغيرة جدًا من الأكريليك وانتهى الأمر بالمكعب ليصبح غير متوازن بشكل لا يصدق وقبيح بصراحة. لذلك سنقوم بتصميم معدل: 6 قطع مربعة من الأكريليك بالإضافة إلى ملصقات مكعب روبيك البديلة!

ملاحظة. قد تتساءل عن سبب بيع الملصقات البديلة. أخبرني أصدقائي من رواد السرعة أن الملصقات ستسقط من مكعباتهم (باهظة الثمن) بمرور الوقت ، وأن الملصقات البديلة ستكون في متناول اليد. من يعرف؟

الخطوة 2: قص 6 قطع مربعة من الأكريليك

باستخدام مسطرة ، تتبع ستة قطع من الأكريليك بحجم 6 مم في 6 مم.

من المفترض أن يتم قطع الأكريليك باستخدام سكين فائدة بسيط ، ولكن بعد عدة محاولات + لكسر الأكريليك ، بقيت بقطعة واحدة سليمة. على هذا النحو ، ذهبت مع أفضل شيء تالي: منشارا.

(أعلم أن المنشار ليس هو الطريقة الأفضل أو الأكثر دقة لقص الأكريليك. ومع ذلك ، فهو أرخص ، وهو أيضًا الأداة الوحيدة التي أمتلكها).

قم بقص القطع الست ، وتأكد من ارتداء قناع التنفس أو القناع أثناء القيام بذلك ، حيث يتولد الكثير من الغبار في هذه العملية. لا يُظهر عدد لائق من البرامج التعليمية أنهم يرتدون قناعًا ، وبقدر ما أحب طلاءًا جيدًا من الأكريليك على رئتي ، يقول مركز السيطرة على الأمراض إنه ليس جيدًا بالنسبة لي.

(لاحظ أن الأقنعة الجراحية التي نرتديها جميعًا للخروج في الوقت الحاضر ليست كافية لتصفية غبار الأكريليك!)

يبلغ طول جوانب مكعب روبيك القياسي 5.5 ملم تقريبًا. ومع ذلك ، للتأكد من أن المزيد من الضوء يمر عبر المكعب ، أعطيته بضعة ملليمترات إضافية.

صنفر الحواف إذا كانت شديدة الخشونة.

الخطوة 3: رش وقت الطلاء

ضع المربعات على قطعة من الورق المقوى أو الجريدة - شيء لا بأس من رش الطلاء عليه. امسك عبوة رذاذ الطلاء على بعد حوالي 2-3 أقدام وقم بالمرور فوق المربعات عدة مرات.

تأكد من رش الطلاء من مسافة جيدة. إذا كانت العلبة قريبة جدًا من المربعات ، فستظهر كتل من رذاذ الطلاء على السطح ، ونحن لا نريد ذلك.

رش الطلاء فقط على جانب واحد من المكعب - سيكون هذا الجانب مواجهًا للداخل. يجب ترك الجانب الآخر كما هو لذلك الشعور الجميل بالزجاج الشبكي.

(وقت Buzzkill: يجب عليك أيضًا ارتداء قناع للرذاذ - رذاذ الطلاء هو أشياء سيئة للوصول إلى رئتيك).

دع رذاذ الطلاء يجف. 3-4 ساعات يجب أن تفعل ذلك.

الخطوة 4: تجميع المكعب (نوعًا ما)

ضع 4 جوانب من المكعب معًا. امسك قطعتين معًا في وقت واحد ، ثم ضع الغراء الساخن في التقاطع الداخلي للجانبين.

احرص على عدم جعل مسدس الغراء الساخن قريبًا جدًا من طلاء الرش - سوف يذوب وينتهي بك الأمر مع بقع في طلاء الرش (يمكنك أن ترى هذا حدث في الصورة - انتهى بي الأمر بتفكيك المكعب ، وإزالة رذاذ الطلاء بالأسيتون ، وإعادته).

(يمكن أيضًا استخدام Superglue ، ولكن بعد أن أصبت بحروق سيئة من تفاعل الغراء الفائق والقطن ، لست حريصًا جدًا على القيام بذلك مرة أخرى.)

سنترك المربعين الخامس والسادس حتى النهاية.

يجب أن يكون جانب الطلاء بالرش مواجهًا للمكعب.

الخطوة 5: توصيل البطارية بوحدة الشحن

على جانب TP4056 المقابل لـ micro USB ، توجد 4 نقاط للحام. كما قد تكون خمنت ، فإن Out + and Out - مخصصان للدائرة الفعلية ، بينما B + و B- يتصلان بالبطارية.

أولاً ، قم بقص موصل micro JST الموجود على البطارية ، وقم بفك طرفي السلكين. ثم قم بلحام السلك الأحمر (الموجب ، أو الطاقة) بـ B + والسلك الأسود (السالب ، أو الأرضي) إلى B-. هناك عدد غير قليل من البرامج التعليمية حول اللحام عبر الفتحة ، لذلك لن أخوض في ذلك هنا. يمكنك الآن توصيل كبل USB صغير بالبطارية ، ويجب أن يضيء المصباح الأحمر الموجود على TP4056 (يشير إلى أن البطارية قيد الشحن). بمجرد اكتمال الشحن ، سيتحول مؤشر LED من الأحمر إلى الأزرق.

ملاحظة حول بطاريات LiPo: إنها خطيرة للغاية. نعم ، يتم تشغيل هاتفك وجهاز الكمبيوتر والجهاز اللوحي بواسطة بطاريات LiPo ، لكنها تستخدم حماية شاملة للشحن ودوائر مراقبة تضمن عدم اشتعال النيران في هاتفك (عادةً). وحرائق LiPo ليست مثل الحرائق العادية - يمكن أن تعمل بدون أكسجين وفي كثير من الأحيان تحرق المنازل. هل رأيت أي مقاطع فيديو مرعبة لطائرات صغيرة تحترق؟ ربما يكون هذا هو خطأ LiPo.

يحتوي TP4056 على دائرة حماية شحن مدمجة. وهذا يعني أنه يحمي البطارية من الشحن الزائد والإفراط في التفريغ. ومع ذلك ، هذا لا يمنحك عذرًا لتتجاهل البطارية. تشمل الأنشطة التي لا أوصي بأداءها بالبطارية ما يلي:

1. اسقاطه في المرحاض.
2. محاولة سحقها بالطوب.
3. محاولة شقها بالسكين.
4. أكله (حسنًا ، يجب أن يكون هذا واضحًا).

على أي حال ، هذه نهاية خطبتي اللاذعة LiPo. فقط لا تكن مبالغة في الإهمال وستكون بخير على الأرجح!

الخطوة السادسة: وقت الإلكترونيات

يأتي سحر تغيير اللون للمكعب من 5 مفاتيح إمالة مختلفة. نظرًا لأنه سيتم إضاءة مؤشر LED واحد فقط في كل مرة ، يمكننا استخدام مقاوم واحد لمصابيح LED المتعددة.

يوفر مخطط الدائرة أعلاه مخططًا للوح ، ولكن يمكن تكييفه بسهولة مع لوحة الأداء. (إذا كنت تريد مني إضافة مخطط perfboard ، يمكنني القيام بذلك - فقط قم بالتعليق!)

أضف المقاوم في زاوية لوحة الأداء ، ثم ثني أحد السلك على طول الصف الأول من الثقوب. ثم أضف مفاتيح الإمالة الخمسة على طول صف الثقوب بحيث يلامس أحد السلكين على مفتاح الإمالة المقاوم ، ويكون المفتاح الآخر في الصف الثاني.

المقاوم 100 أوم ، وهو أمر جيد بما يكفي لمصابيح LED القياسية 5 مم بالنظر إلى أن الجهد المفرغ من البطارية هو 3.7 فولت.

يحتوي مكعب روبيك العادي على الأصفر / الأبيض والأزرق / الأخضر والأحمر / البرتقالي مقابل بعضها البعض. نتيجة لذلك ، نحتاج إلى التأكد من أن كل مفتاح إمالة يواجه الاتجاه الصحيح. الاتجاهات الصحيحة المتعلقة بلوحة الأداء ، بافتراض أن اللون الأصفر هو اللون "إيقاف التشغيل" ، هي كما يلي:

1. الأبيض: لأعلى (خارج لوحة الأداء ، في مواجهتك)
2. الأزرق: الشرق
3. البرتقالي: الشمال
4. الأخضر: الغرب
5. الأحمر: الجنوب

بعد ذلك ، أضف مصابيح LED إلى مفتاح الإمالة المقابل. تأكد من أن الجزء الأطول من مؤشر LED هو الساق التي تلامس مفتاح الإمالة. ثم قم بتوصيل جميع الأرجل القصيرة لمصابيح LED معًا.

قم بتوصيل قطعة من السلك الأحمر بالجانب غير المنحني من المقاوم ، وقم بتوصيل قطعة من السلك الأبيض بأرجل المصابيح (التي قمت بتوصيلها للتو).

أخيرًا ، قم بتوصيل السلك الأبيض بالخارج- على TP4056 ، ثم قم بتوصيل السلك الأحمر بفتحة OUT + (من الممارسات الجيدة دائمًا توصيل الأرض أولاً!).

اختبرت الدائرة لأول مرة بلوحة التجارب ، ثم قمت بنقل الدائرة إلى لوحة التشغيل. تأكد من أن السلك الأبيض والأحمر الذي ينتقل من لوحة التحكم إلى TP4056 موجود في الجزء السفلي من لوحة التحكم - ستكون لوحة الأداء أعلى من TP4056.

يمكننا الآن اختبار أن الدائرة تعمل كما هو متوقع عن طريق إمالة لوحة الأداء في اتجاهات مختلفة.

الخطوة 7: قم بتطبيق الملصقات على المكعب والجانبين غير المرفقين بعد

كان هذا هو الجزء الأكثر إثارة للأعصاب في البناء. كان من الصعب جدًا إضافة الملصقات إلى المكعب بحيث تكون كلها مستقيمة.

تأكد من إضافة ملصقات على الجانب الأيمن. يجب إضافتها بحيث يكون الأصفر / الأبيض والأزرق / الأخضر والأحمر / البرتقالي مقابل بعضها البعض

اخترت اللون الأصفر ليكون لون LED "متوقف". هذا يعني أن منفذ الشحن لا يمكن أن يكون في الجانب الأصفر أو الأبيض. وبالتالي ، يجب أن يكون للمربعين غير المرتبطين أبيض ولون آخر مجاور للأصفر (أحمر أو أزرق أو أخضر أو برتقالي - اخترت اللون الأحمر).

نصيحة: من الأسهل وضع عدد من الملصقات غير المقشورة خلف الجانب الذي تضيف إليه الملصقات حاليًا ، وقم بإضاءة مصباح يدوي خلف هذا الجانب ، ثم أضف ملصقات. بهذه الطريقة يمكنك بسهولة رؤية الخطوط العريضة للملصقات واستخدامها كدليل لوضع الملصقات.

الخطوة 8: عمل فتحة لمنفذ الشحن

مع إضافة الملصقات ، يمكننا الآن إنشاء فتحة لمنفذ الشحن TP4056. قم بالغراء الساخن لجهاز TP4056 بالبطارية ، مع تدفق منفذ الشحن مع حافة البطارية. ثم ضع علامة على البقعة على الأكريليك حتى يمر منفذ الشحن على الجانب غير المرتبط.

بعد ذلك ، استخدم مثقاب صغير لعمل 3 ثقوب صغيرة حيث يحتاج منفذ الشحن للذهاب. استخدم منفذ الشحن كدليل لحجم الثقب الذي يجب أن يكون. (كان هذا الجزء صعبًا بشكل مدهش أيضًا).

الخطوة 9: تجميع المكعب مرة أخرى

حان وقت التجميع النهائي! الآن بعد أن أصبح منفذ الشحن في مكانه ، يمكننا تجميع كل شيء آخر.

خذ كابل USB صغيرًا وقم بتوصيله من خلال فتحة منفذ الشحن التي صنعتها للتو في الجانب غير المرفق.

قم بتوصيله بـ TP4056 على البطارية بحيث تكون البطارية مستوية على الجانب.

أضف الغراء الساخن إلى ثلاث حواف من المكعب حيث سيذهب الجانب غير المرتبط بالمنفذ ، والمكان الذي يجب أن تلتصق فيه البطارية. ثم قم بسرعة بإضافة البطارية والجانب غير المرتبط بالمكعب.

تأكد من عزل الدوائر الموجودة على لوحة الأداء عن TP4056 عن طريق وضع شيء بينها - لقد استخدمت جولة من القطن. قم بالغراء بالغراء الساخن للوحة بيرف بورد على الدائرة القطنية ، والقطن حول البطارية (يجب أن يكون هناك مساحة على البطارية لا يتم تناولها بواسطة TP4056).

تأكد من أن لوحة الأداء في أعلى مستوى ممكن - سيضمن ذلك توهج مصابيح LED عندما يفترض أن تكون كذلك

أخيرًا ، ألصق آخر قطعة غير متصلة بالأعلى ، وقد انتهينا!

صنفر أي حواف خشنة.

الخطوة 10: الخاتمة

استمتع بضوء المكعب الرائع الجديد! أظهرها لجميع أصدقائك (الغيورين للغاية).

إذا كنت سأفعل ذلك مرة أخرى: سأكون أكثر حرصًا بشأن قص قطع الأكريليك ، وربما أطلب قطعها مسبقًا بزاوية 45 درجة حتى تتناسب مع بعضها. من المحتمل أيضًا أن أستخدم الإيبوكسي لألصقه معًا ، وأطلب أكريليكًا أبيض بدلاً من عناء الطلاء بالرش ، والذي يمكن أن يخدش بسهولة.

آمل أن تكون قد أحببت هذا Instructable! إذا قمت بذلك ، مرة أخرى ، يرجى التفكير في التصويت له في مسابقة Remix

التعليقات والمخاوف والأسئلة والنقد البناء هي موضع ترحيب.