فانوس LED حساس للمس: 15 خطوة (بالصور)

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

منذ خمسة وعشرين عامًا ، صنع لي جدي مصباحًا يدويًا عن طريق لحام مصباح كهربائي في الأطراف المنحنية لبطارية مسطحة 4.5 فولت. كجهاز ، كان الأمر بسيطًا وبسيطًا ، لكنه لم يضيء حصن الوسادة فقط في ذلك المساء. لقد غذى رغبتي في التعلم والاستكشاف والفهم والإبداع. آمل أن تكون شراراتي الأولى التي يمكن توجيهها لي هي تلك الشرارة نفسها التي تسببت في حكة يدي منذ ذلك الحين.

الآن دعونا نتحدث عن الفوانيس.

في الصورة أعلاه ، الفانوس الذي صنعته مستوحى من العمارة اليابانية التقليدية - حيث تم بناء جدار أو باب من الورق المبطن فوق إطار خشبي (ابحث عن مصطلح "شوجي" إذا كنت فضوليًا). تم تطبيق نفس المفهوم هنا ، فقط على نطاق أصغر. ينبعث الضوء من سلسلة من مصابيح LED في الداخل ، بينما تعمل الدائرة الحساسة للمس كمفتاح تشغيل وإيقاف.

قبل أن ننتقل إلى الخطوة 1 ، أحتاج إلى بيان إخلاء مسؤولية مهم للغاية. تتضمن هذه التعليمات استخدام الأدوات التي قد تسبب إصابات خطيرة و / أو إزعاجًا و / أو تلفًا إذا لم يتم استخدامها بشكل صحيح. يرجى استخدام الفطرة السليمة والاعتناء بنفسك إذا اخترت إعادة إنشاء هذا المشروع أو أي من الخطوات الموضحة فيه.

الخطوة 1: عمل الجزء العلوي والسفلي من الفانوس

لاحظ أن جميع الوحدات في هذا الدليل متري

لصنع القطع العلوية والسفلية من الفانوس الخاص بي ، استخدمت خشب التيليا لأنها رخيصة ومتوفرة في المكان الذي أعيش فيه ، ولكن يمكنك استخدام أي نوع من الخشب يبدو جيدًا وتشعر بالراحة في العمل معه. قد يكون من المناسب أيضًا استخدام الخشب الرقائقي عالي الجودة. لا تهتم باستخدام MDF أو لوح حبيبي أو OSB لمشروع من هذا النوع. الآن هذا هو شكل العملية:

1. القطع: باستخدام بانوراما ، قمت بقطع قطعتين من خشب التيليا بقياس 13 × 13 × 2 سم. إذا لم يكن لديك الأدوات أو المهارات المناسبة للوظيفة ، يمكن لمتاجر الأجهزة التي تبيع الأخشاب أن تقطع القطع نيابةً عنك أيضًا.
2. رملي: ثم قمت بربط القطعتين معًا باستخدام عدة مشابك ورمل جوانبهما حتى يصبح حجمهما متساويًا تمامًا. لقد بدأت بورق صنفرة خشن (60 حبيبة رملية) يزيل الكثير من المواد بسرعة. ثم انتقلت إلى 120 حبيبة رملية وأخيراً 240 حصباء حتى أصبحت الجوانب لطيفة وناعمة الملمس. من الناحية المثالية ، لا ينبغي أن ترى أي آثار من الصنفرة.
3. الدوران: لا تقم بإزالة تلك المشابك بعد! من الجيد أيضًا تدوير زوايا القطع. مرة أخرى ، ابدأ بقطعة خشنة من ورق الصنفرة ، ثم انتقل إلى شيء أدق لجعل المنحنى جميلًا وسلسًا.
4. الاختيار: أخيرًا ، قم بفحص واختيار القطعة ذات المظهر الأفضل بالإضافة إلى جانبها ذو المظهر الأفضل. صنفر هذا الجانب بسلاسة قدر المستطاع. تأكد من أن القطعة وهذا الجانب على قمة الفانوس الخاص بك. يمكنك تمييزه برفق باستخدام قلم رصاص إذا كنت بحاجة إلى فركه قبل وضع اللمسات الأخيرة.

الخطوة 2: قص قطع الإطار

أربع قطع رقيقة وطويلة من الخشب تثبت الجزء العلوي والسفلي من الفانوس معًا. يبلغ طولها 19 سم وعرضها 1 × 1 سم. لقد قطعتها من قطعة خشب طولها متر واحد حصلت عليها من متجر هوايات محلي. قد تجدني أشير إليهم على أنهم "الإطار الخارجي" في الخطوات التالية من هذا الدليل.

المنشار هو كل ما تحتاجه لقص القطع الأربع بسهولة. استخدم قلم رصاص لرسم علامة حيث يجب إجراء القطع. من الجيد لف البقعة بشريط لاصق ثم قصه لمنع تقطيع الخشب.

لا تقلق إذا لم تتحول القطع بشكل متساوٍ تمامًا. لا بأس أن يكون طول واحد أو اثنين ملليمترًا أو أقصر من البقية. سترى السبب في الخطوة التالية.

الخطوة 3: نحت الثقوب في القطعة السفلية

هناك العشرات من الطرق التي يمكنك من خلالها الانضمام إلى قطعتين من الخشب. يعد مفصل النقر واللسان أحد أسهل التقنيات وأكثرها شيوعًا ، لذلك قررت اتباع نفس الأسلوب مع الفانوس الخاص بي. في الأساس ، نحتت نقرات (النقرة هي كلمة خيالية لثقب مستطيل ، في حالتي) في القطع العلوية والسفلية وعلقت قطع الإطار الأربعة هناك. إليكم كيف فعلت ذلك.

1. باستخدام قطعة خردة من الخشب بسمك 1 سم - بقايا من الإطار الخارجي - قمت بتمييز خط بمسافة 1 سم بعيدًا عن كل حافة من قطعتي السفلية. لقد وضعت العلامات على الجانب العلوي من القطعة السفلية. يجب أن ينتهي بك الأمر مع مستطيل طول جوانبه حوالي 11 سم.
2. باستخدام نفس قطعة الخردة ، حددت التجويفات في كل ركن من أركان المستطيل الذي رسمته. كل نقرة ستكون بعرض 1 × 1 سم ، وهي أبعاد العرض الدقيقة لقطع الإطار الخارجي.
3. باستخدام إزميل ، قمت بنحت النتوءات. لا تقلق إذا لم تستخدم إزميلًا من قبل. كانت هذه المرة الأولى لي ، وكانت النتائج رائعة. لقد استخدمت إزميلًا مسطحًا يبلغ قطره 5 مم من مجموعة نحت الخشب الرخيصة الأوساخ التي حصلت عليها من متجر الهوايات. أولاً ضغطت على الشفرة على طول الخطوط العريضة لتمييز الفتحة. ثم بدأت في إزالة طبقات الخشب برفق باتباع اتجاه الحبوب الخشبية. إذا كنت غير متأكد من كل هذا ، تدرب على قطعة من الخشب أولاً! انتهى بي الأمر بعمق 8 ملليمترات. لقد تأكدت من أن جوانبها وقيعانها كانت لطيفة ونظيفة ومسطحة. يجب أن تتناسب قطع الإطار بإحكام ، دون التذبذب كثيرًا. تأكد من إزالة الشريط اللاصق من الخطوة السابقة قبل تجربة مدى ملاءمتها!
4. أخيرًا ، قمت برمل الجانب بورق صنفرة 240 حبيبة رملية. أعطاها ذلك إحساسًا لطيفًا وسلسًا وأزال كل آثار علامات القلم الرصاص.

الخطوة 4: لصق قطع الإطار

قبل تطبيق أي غراء ، تأكدت من أن جميع قطع الإطار الأربعة تناسب الثقوب جيدًا. ثم قمت بتطبيق كمية ليبرالية من الغراء وأدخلت القطع في الثقوب بقوة معتدلة. لقد استخدمت الزاوية اليمنى للمسطرة للتأكد من أن جميع القطع متعامدة مع القاعدة. امسح أي غراء يتم عصره بقطعة قماش مبللة أو منشفة ورقية ، لكن ليس مناديل الحمام.

الخطوة 5: حفر حفرة لكابل الطاقة

في هذه المرحلة ، أدركت أنني نسيت أن أحفر ثقبًا لكابل مصدر الطاقة بجهد 12 فولت. لكنها كانت لا تزال قابلة للتنفيذ. باستخدام أداة Dremel الخاصة بي وقطعة 3.2 مم ، قمت بحفر ثقب في جانب القاعدة بعمق 22 مم. ثم قمت بحفر حفرة أخرى بزاوية من الأعلى بينما كنت أستهدف نهاية الحفرة الأولى. لقد سمّرته بشكل مثالي. بقليل من التذبذب ، تمكنت من دفع كابل الطاقة عبر الفتحة للتأكد من ملاءمته جيدًا. ثم قمت بإزالة كبل الطاقة - من السابق لأوانه أن يكون هناك.

الخطوة 6: نحت الحفر في القطعة العلوية

أثناء تجفيف الغراء ، قمت بنحت التجويفات في الجزء العلوي من الفانوس الخاص بي. لا يوجد شيء تضيفه هنا حقًا. بعد شحذ إزميلتي ، اتبعت ببساطة نفس العملية التي وصفتها في الخطوة 3.

الخطوة 7: صمغ كل شيء معًا

بدأ فانوس الخاص بي في التبلور. لقد حان الوقت للجري الجاف. باستخدام بعض الضبط الدقيق (اقرأ: الانحناء الدقيق لأجزاء الإطار الخارجي) تمكنت من تركيب كل شيء معًا دون الغراء. هذا يعني أنه يمكن المضي قدمًا وتطبيق الغراء على تجويف القطعة العلوية لإلصاق كل شيء معًا بشكل دائم. كما ترون من الصورة ، لقد استخدمت زوجًا من المشابك هذه المرة لملاءمة أكثر إحكامًا وللتأكد من أن الجزء العلوي والسفلي متعامدان تمامًا مع بعضهما البعض.

الخطوة 8: تطبيق Finish

بمجرد أن يجف الغراء ، قمت بتطبيق طبقتين من ورنيش الرش على ما كان يتحول ببطء إلى فانوس. من السهل جدًا التعامل مع ورنيش اللك ، لذلك إذا كنت مبتدئًا ، فهذه هي النهاية التي يجب عليك اختيارها. تأكد من اتباع التعليمات الموجودة على علبة الرش وتطبيق اللمسة النهائية في منطقة جيدة التهوية. قد تنجح أيضًا التشطيبات الأخرى مثل اللك أو الورنيش أو الزيت الدنماركي ، لكن العمل معهم يكون أكثر فوضوية.

لاحظ أن المنطقة الداخلية للقطعة السفلية التي قمت بتغطيتها بشريط لاصق حتى لا يلتصق بها أي ورنيش. هذا هو المكان الذي سيتمسك به عنصر الإضاءة ، لذلك من الأفضل ترك هذه المنطقة دون علاج.

الخطوة 9: تجميع الإلكترونيات

أثناء تجفيف الطلاء ، قمت بتجميع الإلكترونيات المطلوبة لهذا المشروع للعمل. إن لبنة الطاقة العامة 12 فولت هي ما استخدمته كمصدر للطاقة لأن مصابيح LED الخاصة بي تتطلب 12 فولت لتضيء. تم تصنيف طوب الطاقة لـ 1 أمبير ، والذي كان كثيرًا لاحتياجاتي.

لمعرفة عدد الأمبيرات التي يجب أن يتم تصنيف مزود الطاقة الخاص بك من أجلها ، استخدم مقياسًا متعددًا لمعرفة المقدار الذي تستهلكه ثلاثة من مصابيح LED الحالية (يتم تجميع مصابيح LED من شرائط LED في ثلاث مجموعات ، وبالتالي لا يمكنك قطع أكثر من ثلاثة لقياسها استهلاك). إذا كانت ثلاثة مصابيح LED تستهلك 30 مللي أمبير وترغب في استخدام 30 مصباح LED ، فستحتاج إلى مصدر طاقة يمكنه توفير 300 مللي أمبير على الأقل بجهد 12 فولت. سأذهب لما لا يقل عن 500 مللي أمبير في مثل هذه الحالة - لأكون في الجانب الآمن وبما أنه ستكون هناك دوائر أخرى معنية.

تحديث: على ما يبدو ، يمكنك الحصول على شرائط LED حيث لا يتم تجميع مصابيح LED في ثلاث مجموعات.

يتم توصيل مصابيح LED بمصدر الطاقة من خلال N-channel MOSFET (IRF 520 ، في حالتي ، أو أي شيء يمكنه التعامل مع بضعة أمبير). يعمل الأخير كمفتاح - عندما يتم إرسال إشارة إليه ، فإنه يسمح بمرور التيار وتشغيل الأضواء.

يتم إرسال الإشارة بواسطة شريحة PCF8883 ، وهي عبارة عن IC مصمم لتشغيل زر / مفتاح اللمس. تأتي هذه الشريحة في حزمة SOIC8 ، لذا فهي لا تناسب لوحة الأداء. ستحتاج إلى استخدام واحد من هؤلاء - محول لوحة SOIC8. يمكنك لحام الشريحة بالمحول ثم المحول إلى لوحة التحكم. تُظهر إحدى الصور أعلاه الشريحة الملحومة بالمحول - صغيرة ، أليس كذلك؟

نظرًا لأن الشريحة تتطلب 3 إلى 9 فولت للعمل ، فقد استخدمت أيضًا منظم الجهد LM7805.

تم ملء جميع الأجهزة الإلكترونية على لوح أداء فردي بحجم 2 سم × 8 سم من مجموعة مثل هذه. السلك الأخضر الذي تراه معلقًا هو ما سيتم توصيله بلوحة الاستشعار.

التحديث: لزيادة حساسية مستشعر اللمس ، قم إما بزيادة مساحة لوحة اللمس أو استبدال مكثف 470nF بمكثف أكبر يصل إلى 2500nF.

الخطوة 10: قم بتجميع عنصر ضوء LED

أتمنى أن تحب الزيتون. بدلاً من المصباح الكهربائي ، استخدمت شريطًا من مصابيح LED ملفوفًا حول وعاء زجاجي طويل وضيق. في الأصل كنت سأستخدم أنبوب PVC ، لكن الموعد النهائي لمسابقة المؤلف لأول مرة كان يقترب بسرعة:)

عند اختيار شريط LED ، اخترت عن قصد مصابيح LED "بيضاء دافئة" لأنها أكثر صفراءً قليلاً. معظم ما يسمى بمصابيح LED البيضاء زرقاء مزعجة وهي بالتأكيد غير مناسبة لغرفة النوم.

عند لف شريط LED حول البرطمان أو الأنبوب ، تأكد من البدء بزاوية طفيفة. تريد أن تكون مصابيح LED مجروحة بإحكام قدر الإمكان ، لكنك لا تريدها أن تتداخل. يمكنك ممارسة الجري التدريبي أولاً ، دون تعريض المادة اللاصقة في الخلف ، ثم قص الشريط حسب الحجم. لاحظ أن شرائط LED بها علامات حيث يجب إجراء التخفيضات.

لقد قمت بلحام الأسلاك بالشريط ولفها معًا لتحقيق الاستقرار. لمزيد من القوة ، استخدمت غراء مكون من مكونين لغراء السلك بالجرار - عند نقطة قريبة من المكان الذي تم لحامهم فيه بشريط LED.

الخطوة 11: لوحة استشعار الغراء وغطاء الجرة

باستخدام غراء مكون من عنصرين ، قمت بلصق غطاء الجرة في منتصف القطعة السفلية. ثم قمت بلصق قطعة من ورق الألمنيوم (النوع الموجود في المطبخ) على الجزء السفلي من القطعة العلوية. لاحظ أنني تركت بعض المساحة هناك. هذا هو المكان الذي ستذهب إليه لوحة الأداء مع جميع الأجهزة الإلكترونية.

الخطوة 12: قم بتثبيت جميع الأجهزة الإلكترونية في الفانوس

لتأمين لوحة التحكم في الفانوس ، قمت بلصق مجموعة من أربعة مواجهات عليها. مجموعة المواجهة الكاملة تكلف بضعة دولارات وستستمر لفترة طويلة. مع لصق المواجهات في مكانها ، قمت بربط لوحة الأداء بأمان ، ثم قمت بتوصيل جميع الأسلاك بأماكنها. السلك الأخضر المعلق الذي رأيته في خطوة سابقة متصل بلوحة الاستشعار بشريط لاصق لأنني لم أتمكن من لحامه بورق الألمنيوم. أخيرًا ، قم بتشغيل كابل الطاقة من خلال الفتحة التي حفرناها مسبقًا وتوصيلها. امنح المصباح اختبارًا. يجب أن تكون اللوحة قادرة على اكتشاف يدك حتى من خلال الخشب. إذا لم يتم الاحتفاظ بها هناك لبضع ثوانٍ وأعطها بضع محاولات أخرى. تحتوي الشريحة على وظيفة معايرة تلقائية ، لذا قد تحتاج إلى بعض الوقت لضبط حساسيتها.

الخطوة 13: قم بإعداد إطارات النوافذ الصغيرة

ربما يكون هذا هو الجزء الأصعب من المشروع بأكمله. كل جانب من الفانوس الخاص بي مغطى بما سأسميه "إطار النافذة". هذه مصنوعة من عوارض رقيقة من الخشب حصلت عليها أيضًا من متجر الحرف اليدوية. يبلغ طول كل شعاع مترًا واحدًا ويبلغ سمكه 3 × 10 ملم. أربعة عوارض بطول 1 متر تكفي لمشروع بهذا الحجم ، لكنني حصلت على خمسة ، فقط في حالة. تم قطع الأجزاء الفردية من إطارات النوافذ حسب الحجم باستخدام منشار صغير.

للتأكد من أن كل إطار يناسب الفانوس تمامًا ولا يسقط ، قمت بقياس كل فتحة فردية وقمت بقص كل قطعة إطار بعناية وفقًا لذلك. لقد بدأت بالجزء السفلي والجزء العلوي من الإطار ، والتي كانت واسعة مثل المسافة بين قطع الإطار الكبيرة التي قمنا بلصقها بالفعل. تم قطع أجزاء الإطار الجانبي الطويلة بعد ذلك: لقد كانت طويلة مثل المسافة بين الجزء العلوي و قطع الفانوس السفلية ناقص 2 × 3 مليمترات ، وهي سماكة الإطار. إذا نسيت طرح سمك المادة مرتين ، فلن تناسب إطارات النوافذ. تأكد أيضًا من لصق القطع بشكل صحيح!

ثم قمت بقص الجزء الأوسط الأفقي من الإطار: كان أقصر بمقدار 2 × 3 مم من قطع الإطار العلوية والسفلية بحيث يمكن وضعها بين قطع الإطار الجانبي. أخيرًا ، قمت بقص القطعتين العمودية الوسطى للإطار. مرة أخرى ، قم بإجراء قياسات دقيقة ثم قم بإجراء التخفيضات وفقًا لذلك إذا كنت تريد أن تتناسب إطارات النوافذ هذه!

عندما يتم لصق إطارات النوافذ معًا ، امنحها طبقة من ورنيش الرش واتركها تجف. اترك جانبًا واحدًا دون معالجة لأن هذا هو المكان الذي ستذهب إليه الورقة.

الخطوة 14: ضع الورق على الإطارات

من متجر الهوايات ، حصلت على ما أسموه ورق أرز دكبج. كانت شفافة وذات مظهر رائع. تبلغ مساحة الورقة الواحدة حوالي 2/3 متر مربع وهي أكثر من كافية.

باستخدام سكين هواية حاد ، صنعت فتحات ورقية على حصيرة القطع الخاصة بي. ثم قمت بلصقها على إطارات النوافذ باستخدام غراء الخشب الذي قمت بتطبيقه بإصبعي (لأنه أكثر متعة بهذه الطريقة). نظرًا لأن الورق لم يحجب الضوء الكافي ، فقد استخدمت طبقتين على كل إطار نافذة.

الخطوة 15: ضع إطارات النوافذ واستمتع بفانوسك

آخر شيء يجب القيام به هو وضع إطارات النوافذ. كن لطيفآ! إنها مصنوعة من الخشب والورق الرقيق ، بعد كل شيء.

وهكذا أصبح الفانوس الخاص بي! لقد كان مشروعًا رائعًا ساعدني في تحسين مهاراتي ، وآمل حقًا أن تكون قد تعلمت شيئًا جديدًا أيضًا. إذا كان لديك أي أسئلة ، فلا تتردد في طرحها في التعليقات. ضع في اعتبارك أيضًا زيارة قناتي على YouTube لمزيد من المشاريع وطرق التنفيذ. شكرا!

الجائزة الكبرى في مسابقة المؤلف لأول مرة 2018