Işıklı Hazine Kutusu: 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Bu, küçük dinozorları, çizgi romanları, deniz kabuklarını ve rastgele tahta ve kağıt parçalarını, yani "hazineleri" saklamak ve saklamak için özel bir kutu talep eden 4 yaşındaki oğlum için yaptığım bir proje. Aslında kiraz ve orta yoğunluklu suntadan (MDF) yapılmış menteşeli kapaklı basit bir ahşap kutudur. Ama elbette bir Arduino ve bir sürü ışık ve anahtar eklemeye de dayanamadım!

Elektronik parçaların (9V pille çalışır) tamamı kapağın üstünde ve içindedir, böylece çocuk ışıklar ve düğmelerle oynayabilir ve hazineleri saklamak için kutunun altını kullanabilir. Kapak özellikleri:

• Her iki ucunda LED'ler bulunan, parlaklığı kontrol etmek için potansiyometrelere bağlı, hafif borudan yapılmış bir "S" şekli
• Kart üzerindeki 3 farklı LED'i kontrol eden 3 aydınlatmalı anahtar: yıldız, roket motoru ve gezegen için
• 5 voltluk analog panel metre
• Bir pot tarafından da kontrol edilen bir Sparkfun LED çubuk grafiği (ne yazık ki üretilmiyor)
• Açma / kapama düğmesi
• Eğlenceli boyalı yıldızlar, gezegen ve gemi

Elektronikler, kapağın altında bulunan ve vidalı şeffaf akrilik levhanın arkasında bulunan bir Adafruit Metro (Arduino Uno'ya eşdeğer) ile kontrol edilir, böylece kablolar dışarı çekilmez. (Pil tutucuya erişmek için küçük bir boşluk bıraktım.)

Ahşap kutuda pirinç menteşeler, bir toka ve babamın bana verdiği Meksika'dan 1960'lardan kalma havalı bir balık çekmecesi kulpu var. Tahta kutu "alın birleştirme" yöntemiyle bir araya getirildi, ancak biraz fazladan ahşap işleri yaptım ve vidaları cevizden yapılmış ahşap tapalarla kapladım, bu da kirazla güzel bir tezat oluşturuyor.

Gereçler:

• İki adet 12" kare, 1/4" kalınlığında MDF panel
• Kiraz plakalar, her bir kenarda 12" olarak kesilmiş altı adet 3/4" x 4-1 / 2" tahta kullandım. Bunlardan dördü kutunun kenarları içindir ve diğer ikisi yanları yapmak için uzunlamasına ikiye böldüm kapağın
• Kapak vidaları için küçük ceviz ağacı parçası
• pleksiglas levha
• Adafruit Metro veya diğer Arduino Uno tipi tahta
• Protoboard/perfboard (güç veriyolu için)
• teller
• Dört adet 5 mm LED
• Düğmeli üç adet 10k-ohm lineer potansiyometre
• açma / kapama düğmesi
• analog panel metre
• boya
• araçlar: matkap, fiş kesici ucu, tornavida, havya, testere, delik testeresi, yönlendirici

Adım 1: Adım 1: Kutuyu Yapın

Yerel bir kereste dükkanından 10 metrelik bir kiraz ağacı tahtası satın aldım. Masa testerem yok, bu yüzden oradaki adamdan beni yanlar için 4 ve üst için 2 olmak üzere altı adet 12" bölüm kesmesini istedim. 2 üst parçayı uzunlamasına ikiye kesmek için bir komşunun testeresini ödünç aldım, bu nedenle kapak, ana kutunun yaklaşık yarısı kadardır (testere bıçağının genişliği eksi). Tahta 4-1 / 2" genişliğinde ve kapak yaklaşık 2-1/8" idi.

Kapağın üstü ve kutunun altı için, etrafta uzanmış, 12" kareye kesilmiş 2 adet 1/4" MDF kullandım, Oğlum altını ve içini boyamak için güzel bir su rengi seçti üst (yardım etti). Kutunun üstünü ve altını biraz girintili yapmak istedim (üste ve alttan sağa vidalamak yerine). Bu yüzden, her parçanın dış kenarından diğer uçtan yaklaşık 3/8" e kadar 1/4" derin oluk yönlendirmek için eski yönlendiricimi ve çok karmaşık düz kenarlı kılavuzu kullandım.

Yönlendirici ile sonuna kadar gitmediğinizden emin olun, aksi takdirde kesim kutunun dışından görünür olacaktır. Sistemim berbattı VE yönlendirici son parçada yarı yolda öldü!

Bunu, işi bitirmek için bir yönlendirici tablosu ve The Home Depot'tan yeni bir yönlendirici almak için bir bahane olarak kullandım, bu da işi çok daha kolaylaştırdı.

İpuçları:

Bir yönlendirici tablosu alın. Kesikler daha temizdir ve birden fazla hurda odunla düz bir kılavuz yapmaktan çok daha kolaydır. Artı, yeni bir şey yapıyorsun, yeni bir araca ihtiyacın var. Bu bir kural!

Rotadan önce parçaları işaretleyin: Yani, rotanın hangi tarafının sonuna kadar gittiğini ve hangi tarafın bitmeden önce durması gerektiğini netleştirin. (resme bakın)

Kutunun görünümünü düşünün. Bu proje için, ahşabın uçlarının herhangi bir kırlangıç kuyruğu veya herhangi bir şey olmadan tutturulduğu basit bir alın eklemi yaptım. Kapak bağlantılarının kutu bağlantılarının karşısında olmasını istedim, böylece kapatıldığında kutu parçasındaki damarı bir tarafta görebilirsiniz, ancak kapak ters şekilde dizilmiş. Tabii ki farklı eklemlerle daha meraklı olabilirsiniz.

Yönlendirilmiş oluklar üzerinde biraz fazladan boşluk bırakın. 1/4" MDF için 1/4" rota oldukça sıkı bir uyumdu. Mümkünse, biraz daha genişletin (küçük bir ayar ile yönlendiriciden ikinci kez geçin), böylece ahşap parçaların genişlemesi ve büzülmesi için çok az yer kalır, aksi takdirde üst kısım bükülme eğilimi gösterir. Üstten bahsetmişken, hangi bileşenlere sahip olmak istediğinizi planlayın ve buna göre delikler açın. Benim için yaptım:

• anahtarlar için üç delik, (5/8")
• potansiyometreler için üç, (1/4")
• biri voltmetre için, (1-1 / 2" delik testeresi kullanarak)
• bir tanesi Satürn için (iç kısmı bir parça boyalı pleksiglas ile kaplanmıştır), (ayrıca 1-1 / 2" delik testeresi)
• bir tanesi yıldız LED'i için, (1/4")
• 5 mm'lik hafif borunun "S"nin (1/4") her iki ucuna sığması için iki delik
• ve son olarak, yönlendirici ile kesilmiş LED çubuk grafiği için uzun bir dikdörtgen delik. (7/16" x 3")

(düzen için resme bakın)

Bir uzay teması istedim, bu yüzden üst paneli siyaha boyadım, bir yıldız, bir gemi boyadım ve yıldız alanı arka planı için biraz beyaz boya sıçradım. Gezegen için deliğin çevresine halkalar boyadım ve panelin alt tarafına kırmızı ve sarı ile boyanmış bir kare pleksiglas yapıştırdım.

"S" şeklini oluşturmak için bir Dremel kullandım. "S", tahtaya yarı yolda oyulmuştur. "S" nin her iki ucunda, ışık borusunun kutunun içine girebilmesi için sonuna kadar bir delik açtım. Her iki uçtaki bir LED, ışık borusuna ışık gönderir. Oluğa biraz yapıştırıcı koydum ve hafif boruyu, uçları her iki uçtaki deliklerden aşağı inecek şekilde oluğa yerleştirdim (sıkıştı). Bu, ışığın içinden geçmesine ve aydınlatmasına izin vermek için ışık borusunun her iki ucuna LED'lerin takılabilmesi içindir.

Kutu parçalarınız yönlendirildikten ve paneller boyanıp delindikten sonra, panelleri üst ve alt oluklara yerleştirin, sıkıştırın ve yapıştırın. Daha dekoratif bir görünüm için bir sonraki bölümde anlatacağım tapalı vidaları ekleyebilirsiniz!

Adım 2: Vidalar ve Tapalar

Tutkal muhtemelen kutuyu bir arada tutmak için yeterlidir, ancak emin olmak için her bir bağlantıya vida ekledim. Ama daha ilginç görünmesi için vidaları cevizden kesilmiş küçük tapalarla kapattım.

Koyu ceviz kirazla güzel bir tezat oluşturuyor ve vidaları örtmek ona güzel ve bitmiş bir görünüm kazandırıyor.

İşlem oldukça basittir, ancak fiş kesici adı verilen özel bir matkap ucuna ihtiyacınız vardır. Hurda bir ceviz parçası kullandım ve 3/8 tapalar kestim. Not: Tapayı çıkarmak için hurda parçasını sonuna kadar delmeniz gerekiyor.

Kutudaki vidalar için pilot delikler açtıktan sonra, tapalara yer açmak için 3/8" uçla küçük bir miktar deldim. Ardından vidaları daha büyük olan 3'ün alt kısmıyla aynı hizada olacak şekilde vidaladım. /8" delik. Sonra deliğe biraz yapıştırıcı sıktım, tapayı deliğe yerleştirdim ve bir çekiçle vurdum. Not: Tamamen içeri dokunmanıza gerek yok! Yeter ki deliğe otursun ve yapıştırıcıya temas etsin. Fazla yapıştırıcıyı sildim ve birkaç saat oturmasına izin verdim. Bir sonraki adım, yüzeyle aynı hizada olacak şekilde tapaları kesmektir. Bir kartvizit kullandım ve fişin dışarı çıkan kısmına tam olarak oturması için bir delik açtım. Bu, sonunu gördüğünüzde kutunun tahtasını yırtmamanız içindir. Fişi, yüzeyden gurur duyacak şekilde yaklaşık 1/16 inç bırakarak kestim. Sonra sifonu çekene kadar zımparaladım. Çok yavaş deldiğim için bir vida başı kırıldı, ama onu taşlamak için bir Dremel kullandım ve yine de tapayla kapatabildim. Fişleri kullanmak için bir başka iyi neden de - arızaları örtmek. Ha! Anla? Çünkü, vida… ah boşver.

Adım 3: Elektronik

Hazine kutusunun hazineleri tutma yeteneğinin yanı sıra eğlenceli, etkileşimli bir öğeye sahip olmasını istedim. Daha önce de belirttiğim gibi, ön panelde aşağıdaki unsurları bulundurmaya karar verdim.

• Eğlenceli bir uzay temasıyla LED'leri etkinleştirmek için 3 ışıklı düğme
• Bir ışık borusunun her iki tarafındaki 2 LED'in parlaklığını kontrol etmek için 2 potansiyometre (bir fiber optik kablo gibi)
• bir açma/kapama anahtarı
• Üzerindeki ışıkları kontrol etmek için başka bir tencereye sahip 30 segmentli bir LED çubuk grafiği
• anahtarların açılıp kapatılmasının voltaj seviyelerini nasıl etkilediğini görmek için 5V analog panel metre

Bu projenin elektronik kısmı oldukça basit ama bir püf noktası var. Fotoğraflardaki kırmızı devre kartı, artık yapmadıkları bir Sparkfun LED çubuk grafik devre kartıdır (https://www.sparkfun.com/products/retired/10936). Ama - iyi haber! Eagle dosyalarını indirerek ve bu açık kaynaklı panoları benim için üreterek bu sorunu nasıl çözdüğümü başka bir Eğitilebilir Kitapta anlatıyorum.

Çubuk Grafik panosu (kullanmaya karar verirseniz), kit artık mevcut olmadığı için biraz montaj gerektiriyor, ancak o kadar karmaşık değil ve burada çok sayıda belge var. Bu projede, potansiyometrenin çevrilmesi, tek LED'lerin çubuk grafiğinde yukarı ve aşağı hareket etmesine neden olur. Tamamen açarsanız, çubuk grafik boyunca harika, hareketli bir desen oluşturur.

Kullanımdan kaldırılan diğer bir ürün de ışık borusudur (https://www.sparkfun.com/products/retired/10693), ancak bu başka bir şeyle de değiştirilebilir: esnek LED'ler, EL teli, silikon ışık şeritleri vb.

Bu proje için Arduino Uno klonu olan Adafruit Metro kartını başlık takılı olmadan kullandım, böylece kabloları doğrudan tahtaya lehimleyebilirdim.

Arduino'nun yalnızca iki 5V çıkışı ve iki topraklama pimi olduğundan, 5V gücü ve topraklamayı çeşitli LED'lere yönlendirmek için bir protokol de kullandım.

LED'ler, anahtarlar ve kaplar

Satürn LED'i ve yıldız LED'i ışıklı anahtarlarla açılıp kapatılır, bu nedenle kablolama oldukça basittir: 5V'nin anahtardan LED'in pozitif ayağına geçmesi, ardından LED'in negatif ayağı üzerinden toprağa geri dönmesi gerekir. Anahtarların kendilerini aydınlatması için biraz süslü kablolama yapmanız gerekir, ancak bu çok zor değil. (Şemaya bakın)

Uzay gemisi motoru LED'i, "darbeli" olmasını istediğim için Arduino'daki bir PWM pinine bağlı. Bu nedenle, alttaki kırmızı ışıklı anahtar, basıldığında, Arduino'ya LED'i atmasını söyler, böylece bir roket motoru parlaması gibi görünür (bir çeşit).

Satürn için deliğin arkasındaki pleksiglas üzerinde kırmızımsı bir bulut deseni oluşturmak için bir model boya kullandım. LED oldukça loş parlıyor, ancak geceleri serin görünüyor. Ayrıca, Satürn açıkken kutuyu açtığınızda, beyaz LED oldukça parlaktır ve kutunun içine doğru parlar, böylece geceleri bir şeyler bulabilirsiniz. Her LED'in bir tarafına takılı 220 ohm'luk bir direnç vardır, böylece yanmazlar.

Işık borusunun her iki ucundaki LED'ler, onları daha parlak veya daha kısık hale getiren potansiyometreler (tencereler) tarafından kontrol edilir. Biri mavi diğeri sarı. LED'leri aydınlatırken ışık, renkler ortada buluşana kadar borunun yukarısına doğru ilerler. En azından fikir buydu. LED'leri boru uçlarına sarmak için pek iyi bir iş yapmadım, bu yüzden çok fazla ışık kaçıyor ve çok parlak değiller. Bu LED'lerin ayrıca parlaklığın ayarlanabilmesi için PWM pinlerine gitmesi gerekiyor.

Potansiyometreler, bir tarafı 5V'a, bir tarafı toprağa ve ortası Arduino'daki bir pime, bu durumda A1 ve A5 pimlerine gidecek şekilde kablolanmıştır. Diğer pot, LED çubuk grafiğindeki ışıkları kontrol eder ve A2 pimine bağlanır.

Güç anahtarı, pil takımı ve Arduino arasında sadece bir anahtardır. Namlu jakı adaptörlü 9V pil tutucu kullandım. Tutucudan çıkan telleri ayırın ve bir tane kesin. (Hangisi olduğu önemli değil) Kesilen uçları soyun ve anahtarın üzerindeki konektörlere lehimleyin. Ardından namlu jakını Arduino'ya takın. Bum, bitti.

LED çubuk grafiği kaydırma yazmaçları kullanır, bu nedenle yalnızca 3 pim, ayrıca güç ve toprak gerektirir.

İşte son pinout:

• A1 potansiyometresi 1 (alttaki "S" LED'ini kontrol etmek için)
• A2 pot 2 (çubuk grafik kontrolleri için)
• A5 pot 3 ("S" nin üstündeki LED'i kontrol eder)
• Darbeli roket motoru için D3'ten LED'e
• "S" LED'inin D6 üstü
• D8 Roket motoru anahtarından giriş
• "S" LED'inin altındaki D9

5-Volt Panel Metre

Panel metre *tür* bir pil ölçer olarak işlev görür. Arkasında iki ucu var, biri Arduino'dan (protoboard üzerinde) 5V pinine bağlı, diğeri ise toprağa gidiyor. Sayaç yalnızca 5 volta kadar çıkıyor ve pil 9V'dur, bu nedenle pil dolu veya doluysa sayaç sağa sabitlenir. Ancak, pil biraz boşaldığında, daha fazla ışık yaktıkça iğne hareket ettiğinden ve daha fazla voltaj kullanıldığından daha ilginç hale gelir. Muhtemelen bunu bağlamanın daha akıllıca bir yolu vardır ama benim yaptığım buydu!

Arduino Kodu

Tam Arduino kodu buraya eklenmiştir. Güzel değil ama işi yapıyor!

Adım 4: Son Dokunuşlar

Elektronikler kurulduktan ve çalıştıktan sonra, projeyi bitirmenin zamanı geldi. Hala yapmanız gerekenler:

• üst kenarı (kapağın kutuyla birleştiği yer) yapışkan bir keçe şeritle hizalayın
• Menteşeleri arkaya takın
• Mandalı ön tarafa takın
• ahşabı yağlayın veya cilalayın
• İstenirse bir tutamaç takın

Bitmemiş ahşabın hissini sevdim ama onu dökülmelere, çizilmelere ve benzeri şeylere karşı korumam gerektiğini biliyordum. Ben de ahşabı kapatan ama ona güzel, doğal, yağlı bir görünüm veren Watco Wipe-On Poly ile gittim. Üç kat işi yaptı ve küçük ceviz tıkaçlarını sıcak kiraz ağacına karşı gerçekten patlatıyor.

Ayrıca kutunun alt köşelerine 4 adet keçe ayak ekledim, böylece yatağın altından kolayca kayabilir ve çizilmez.

Ve işte orada. Çocukların sonsuza kadar seveceği elektronik bir dokunuşa sahip özel bir hazine kutusu! Umarım bunu beğenmişsinizdir (gerçekten uzun) Eğitilebilir. Bir şey net değilse yorumlarda bana bildirin. Okuduğunuz için teşekkürler!