مصباح أحجية الصور المقطوعة LED (قص ليزر أكريليك): 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

لقد استمتعت دائمًا بمختلف الأضواء الليلية المصنوعة من الأكريليك المقطوعة بالليزر التي صنعها الآخرون. بالتفكير أكثر في هذه الأشياء ، اعتقدت أنه سيكون من الرائع أن يتضاعف ضوء الليل أيضًا كشكل من أشكال الترفيه. من هذا المنطلق ، قررت إنشاء أحجية الصور المقطوعة التي تناسب صندوقًا رفيعًا يضيء بعد ذلك بشريط LED.

فيما يتعلق بالإضاءة الفعلية ، كنت أرغب في أن تدور مصابيح LED ببطء عبر مجموعة من الألوان بحيث يكون لدى المستخدم القدرة على التوقف عند لون معين أو التخطي إلى لون جديد.

استخدام المواد:

• لونين مختلفين من خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد
• رذاذ الطلاء
• ورق زجاج
• 2 مم أكريليك (لإنشاء الصندوق)
• 6 مم أكريليك (لصنع اللغز)
• البراغي: M3 10mm
• مكثف: 1000 درجة فهرنهايت 6.3 فولت
• زر إعادة تعيين دائري صغير (واحد أحمر وآخر أخضر)
• التبديل الروك
• شريط RBG LED
• اردوينو نانو V3.0
• موصل برميل الطاقة
• تنحى المحولات
• 12 فولت امدادات الطاقة

أدوات:

• لحام حديد
• المقياس المتعدد
• قاطع ليزر CO2
• طابعة 3D
• مسدس الغراء
• أسمنت أكريليك
• قواطع الأسلاك
• ملف الحديد
• تدريبات
• لقم الثقب (تستخدم لتنظيف الثقوب في النموذج المطبوع ثلاثي الأبعاد)

برمجة:

• إنكسكيب
• LibreCAD
• برنامج FreeCAD

الخطوة 1: تحضير عمل فن البازل

منذ أن تم قصه باستخدام قاطع ليزر CO2 ، يجب أن يكون الملف النهائي ملف SVG.

باستخدام برنامج Wolfie's SVG Puzzle Generator ، قمت بإنشاء خريطة الألغاز الأساسية.

تم إنشاء اللغز الخاص بي لصديق لابني. الأسرة من باكستان ، لذلك تمنيت أن يكون للمصباح نكهة باكستانية. لذلك اخترت إنشاء لغز باستخدام اسم ابنه والعلم الباكستاني والمارخور (الحيوان الوطني لباكستان). كنت أنوي أيضًا في البداية طباعة قاعدة المصباح باللون الأخضر ولكن للأسف نفد الفتيل الأخضر.

باستخدام خيارات التتبع في Inkscape ، قمت بتحويل ملفات-p.webp

تم ضبط الألوان بحيث تم قطع قاعدة اللغز أثناء حفر أجزاء الصورة.

الخطوة الثانية: عمل الصندوق

تم تصميم العلبة باستخدام LibreCAD ثم تصديرها إلى ملف SVG. تم تحرير هذا بعد ذلك في Inkscape من أجل ضبط اللون الصحيح وسمك الخط للقطع على قاطع ليزر CO2.

باستخدام الأسمنت الأكريليكي ، قمت بلصق جوانب الصندوق على جانب واحد فقط من الجوانب الكبيرة. وبالتالي يمكن بناء اللغز الفعلي في الصندوق. بمجرد الانتهاء ، يتم وضع الحجم الكبير الثاني فوق الجزء العلوي من اللغز (شق في الفتحات ذات الصلة) ويتم تثبيته في مكانه بواسطة الغطاء العلوي الأبيض وقاعدة LED.

لا يعد استخدام الأسمنت الأكريلي جيدًا لأنه من السهل إتلاف النهاية النهائية عن طريق الخطأ عن طريق العبث بالأكريليك على أجزاء العرض الرئيسية للصندوق. لهذا السبب ، تركت الغطاء الواقي البني الذي يأتي مع الأكريليك حتى تجف الحواف التي تم لصقها معًا. بعد قولي هذا ، كنت بحاجة إلى الحرص على عدم تثبيت الطبقة الواقية عن طريق الخطأ بين الوصلات.

باختصار ، في هذه المرحلة ، كان لدي صندوقًا ضحلًا للغاية يمكنه حمل اللغز المكتمل بقطعة واحدة كبيرة فضفاضة من الأكريليك يمكن وضعها بعد ذلك فوق الجزء العلوي ، وتثبيتها في الفتحات التي أنشأتها جوانب الصندوق.

الخطوة 3: طباعة القاعدة والغلاف العلوي

باستخدام FreeCAD ، قمت بتصميم وطباعة القطع المرفقة:

• الغطاء العلوي (أبيض)
• القاعدة (في الخلف ؛ في عالم مثالي ، كان من الممكن أن يكون هذا أخضر)
• غطاء القاعدة (أبيض)

لسبب ما ، لم تتم طباعة زوايا المقاطع المنحدرة للقاعدة بسلاسة كبيرة. نتج عن صنفرتها بسلاسة تشطيب غير متساوٍ للغاية للقاعدة. لذلك قمت برمل القاعدة بأكملها بورق صنفرة ناعم ثم رشها مرة أخرى لتحقيق لمسة نهائية متساوية. بعد فوات الأوان ، إذا كنت قد طبعتها باللون الأبيض ، كان بإمكاني رشها باللون الأخضر الذي كنت أريده في البداية.

بعد ذلك ، قمت بتثبيت شريط RBG LED بحيث تكون مصابيح LED متجهة نحو قاعدة اللغز ، مع إعادته إلى داخل القاعدة عبر الفتحة المتوفرة. السطح اللاصق الموجود أسفل شريط LED لم يضغط على الشريط لأسفل بشكل صحيح ولذا أضفت بعض الغراء الفائق لتثبيته بشكل صحيح.

أزرار إعادة الضبط ومفتاح الصاروخ وموصل أسطوانة الطاقة حيث يتم إدخالها أو تثبيتها أيضًا. تحتاج بعض الثقوب إلى الحفر أو الردم قليلاً قبل أن تتناسب هذه الأجزاء بشكل صحيح.

الخطوة 4: برمجة Arduino واختبار الإعداد

ثم أقوم بإعداد لوح الخبز الخاص بك كما هو موضح أعلاه. في البداية لم تكن هناك حاجة لتضمين المحول أو موصل البرميل حيث تم تشغيل المشروع وبرمجته عبر طاقة USB المتصلة بجهاز الكمبيوتر الخاص بي.

من الكود ، سترى أن مصابيح LED ستدور ببطء من نطاق لون إلى التالي. إذا تم الضغط على الزر 3 (الأخضر) ، تتغير مؤشرات LED إلى اللون الرئيسي التالي في التسلسل. إذا تم الضغط على الزر 2 (أحمر) ، فإن مؤشرات LED تتوقف عن التغيير وتظل تعرض اللون الحالي. للاستمرار في رؤية الألوان تتغير ، يحتاج الزر الأحمر ببساطة إلى الضغط عليه مرة أخرى. لا يؤدي إيقاف العرض مؤقتًا إلى إيقاف البرنامج مؤقتًا ، وبالتالي عند الضغط على الزر الأحمر مرة أخرى ، ستنتقل مصابيح LED إلى اللون الحالي الذي يعمل البرنامج من خلاله.

بعد ذلك ، كنت بحاجة إلى توصيل كل شيء في الصندوق وفقًا للخطوة التالية.

الخطوة 5: ضعها معًا

أردت أن أكون قادرًا على تشغيل هذا المشروع من مصدر طاقة قياسي بجهد 12 فولت. نظرًا لأنه يمكن تشغيل Nano باستخدام 6 إلى 20 فولت ، فقد اعتقدت أنه يمكنني ببساطة توصيل موصل البرميل بمسامير GND و VIN ، باستخدام دبوس 5V على Nano لتشغيل مصابيح LED ، وسيكون كل شيء على ما يرام. للأسف لم يكن هذا هو الحال. باختصار ، يبدو أن شريط LED يسحب الكثير من الأمبيرات حتى يتم تشغيله من طرف 5V في Nano ، عند استخدام منظم Nano (انظر المناقشة التالية لمزيد من التفاصيل). لذلك أضفت محول التنحي وقمت بتشغيل شريط Nano و LED من هناك.

نظرًا لأن المشروع يعمل بشكل جيد عند تشغيله عبر USB ، كان من الممكن تجنب كل هذا الألم إذا تم تصميم القاعدة بحيث يمكن وضع Nano مع منفذ USB الخاص به الذي يمكن الوصول إليه من الخارج. بهذه الطريقة يمكن تشغيل المشروع باستخدام كبل USB قياسي متصل بشاحن USB.

لكن ما ورد أعلاه يقودني إلى فكرة أخرى. يبدو أن اردوينو مبالغ فيه لهذا المشروع الذي يمكن التحكم فيه من قبل أحد وحدات تحكم ATtiny. في هذه الحالة ، سيكون المحول التنحي ضروريًا.

ما زلت جديدًا على كل هذا ولذا فإن الأسلاك الخاصة بي تترك الكثير مما هو مرغوب فيه. قال هذا ، لقد قمت بتوصيل البتات وفقًا للرسم التخطيطي السابق ، باستخدام مسدس الغراء لربط وحدة التحكم والمحول لأسفل. عند القيام بذلك ، تأكد من أن الغراء ليس بالقرب من أي جزء قد يسخن لأن هذا سيؤدي إلى ذوبان الصمغ وتفكك الجزء عند الاستخدام.

عند توصيل موصل الطاقة ، البرميل ، من المفيد استخدام مقياس متعدد لتأكيد أي دبوس موجب وأي طرف أرضي. على الرغم من عدم ظهوره في الرسم التخطيطي ، فإن المفتاح المتأرجح متصل بين الإدخال الإيجابي للمحول والدبوس الموجب لموصل البرميل.

قبل توصيل أي شيء بإخراج المحول ، يجب توصيله بمصدر الطاقة ومن ثم بمساعدة مقياس متعدد ، يتم ضبط إعداد الإخراج (عن طريق تدوير برغي الضبط) حتى يصبح الإخراج 5 فولت. بمجرد ضبطه ، تم لصق هذا المسمار في موضعه بحيث لا يمكن تحريكه عن طريق الخطأ في المستقبل.

يمكن الآن تثبيت غطاء القاعدة وفكه.

الخطوة السادسة: الخاتمة

بشكل عام ، أنا سعيد جدًا بالنتيجة النهائية. نظرًا لأن اللغز جزء منفصل تمامًا من المشروع ، فمن الممكن إنشاء العديد من الألغاز المختلفة لعرضها بواسطة المصباح.

كانت هناك مشكلات صغيرة جدًا:

1. كانت أزرار إعادة الضبط باللونين الأخضر والأحمر طويلة جدًا ، مما أدى إلى عرقلة اللغز قليلاً. لقد كان طفيفًا جدًا ولأنها كانت موضوعة في المنتصف ، لا يزال من الممكن صنع اللغز بشكل مباشر في الفتحة.
2. كان الصندوق ضيقًا جدًا ، لذا لم يكن قريبًا من بعضه البعض بشكل مريح كما كنت أتمنى. ومع ذلك ، نظرًا للتصميم ، فإن القاعدة والغطاء العلوي لا يزالان قادرين على تجميعهما معًا بشكل صحيح.

عادةً ما أقوم بإدراج الدروس المستفادة بالإضافة إلى الاقتراحات للبنيات المستقبلية ، ولكن كما ذكرت بالفعل معظمها في خطواتي السابقة ، سأترك الأشياء هنا الآن.

الخطوة 7: ألغاز أخرى

سأضيف ألغازًا أخرى هنا عندما أقوم بإنشائها.