Parlayan Taşlar LED Lamba: 5 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Birçok yetişkin, ortaokuldayken tahtadan bir lamba yapmayı ve onu bir gazoz kutusuyla süslemeyi hatırlayabilir. Bu proje o günleri hatırlatıyor. 13 yaşım yaşlı kız bir lamba yapmak istedi ve bu, iyi bir kilitleme, evde eğitim bilim projesi için yapıldı.

LED şeritler ile bir proje oluşturduktan sonra, genellikle projenizi tamamlamak için tam bir uzunluk elde etmek için kestiğiniz kısım olan arta kalanların bir bölümü kalır. Bu arta kalan bölümde bağlayıcılar yoktur, oldukça kısa olabilir ve bariz bir kullanımı varmış gibi görünmeyebilir. Bu talimat, artık LED şerit kırpma işleminin dekoratif bir ışığa nasıl dönüştürüleceğini açıklayacaktır.

Proje özeti:

Kızım, ışığın, LED'lerin bir kısmını kontrol etmek için bir foto-direnç kullanan otomatik bir moda sahip olmasını istedi. Devreyi oluşturmak için elektrikli bileşen stoğumdan çektik. En üste, daha yüksek bir ışık seviyesi için manuel modda devreye girecek başka bir LED dizisi ekledik. İstenilen estetiğe sahip standart bir litre konserve kavanozu seçtik. Aydınlatmayı kenarlardan eşit mesafede tutmak ve gereken cam boncuk sayısını azaltmak için LED şeridi bir karton borunun etrafına sarmaya karar verdik. Temiz bir etki için kalan alanı çeşitli renklerde cam boncuklarla doldurdu. Taban, Fusion 360 ve 3D baskı olarak tasarlandı ve DC güç girişi, foto-direnç ve açma-kapama-açma geçiş anahtarı için açıklıklar içeriyor.

Gereçler

Bu proje aşağıdaki parçaları gerektirir:

• LED şerit(ler)i (yeni veya arta kalan kırpma)
• Kapaklı cam konserve kavanozu
• Renkli cam boncuklar
• Ahşap, işlenmiş veya 3D baskılı taban
• Karton Tüp (veya 3D baskılı tüp) ve alüminyum folyo bant
• LED şerit voltajıyla eşleşen güç kaynağı.
• Bağlantı yapmak için kablolama (18AWG veya 20AWG).

• Elektrik parçaları

  • DC fiş ve panel montajlı soket
  • Kontrol için geçiş anahtarı, bu durumda açma-kapama
  • Otomatik kontrol için NPN transistörü (2N2222a)
  • Transistörü kontrol etmek için foto direnç ve ⅛ watt dirençler.
• Lastik rondela (kapaktaki bir delikten geçen kabloları korumak için)

Kullanılan araçlar şunları içerir:

• Havya ve gümüş içeren lehim (kurşunsuz)
• Çoklu Metre Breadboard (devreyi test etmek için)
• Tel kesici / striptizci
• Elektrik bandı
• Matkap ve bit.
• 3D yazıcı veya ahşap işleme aletleri (taban için)

Adım 1: Cam Boncuklar ve Işık Tüpü

İlk adım, gereken cam boncuk miktarını belirlemektir. Bu durumda, üç kilo renkli boncukumuz vardı. LED bandın açıkta kalan metal yüzeyleri nedeniyle kullanılan boncukların elektriksel olarak iletken olmaması önemlidir. Cam mermerler başka bir seçenek olacaktır. Merkezdeki karton tüp, LED şeridini kavanozun kenarlarından sürekli olarak aralıklı tutarken bu miktarın azaltılmasına yardımcı olur. Tüp, kavanozun altında cam boncuklar (sonunda üstteki LED dizisini gizlemek için kavanozun üst kısmında) olacağı göz önünde bulundurularak boyuna kesilmiştir. Estetiği ve yansımayı iyileştirmek için bu karton tüp alüminyum folyo bantla kaplandı. LED şerit, spiral bir modelde tüpün dışına yapıştırılmıştır. Daha homojen bir ışık modeli isteniyorsa, LED şeridinden gelen ışığı dağıtmak için isteğe bağlı bir adım vardır - şeritlerin etrafına mumlu kağıt gibi bulanık bir malzeme eklenebilir. Bu, bazı parlak noktaları azaltacaktır ve boncukların çoğu açık ve renkli değilse iyi bir fikir olacaktır. LED şeridinizi yeniden kullanmak için, LED şeridini boydan boya kestiğinizde kalan tırnaklara tel lehimlemeniz gerekir. Bazı kitlerde kullanılabilecek ekstra konektörler bulunur. Lehimlemeyi seçerseniz, lehimleme kolaylığı için küçük, sağlam bir tel tercih edilir. Bu amaçla 22awg katı tel kullanıyorum. Bir dizi "yardımcı eli" bu görevi çok daha kolay hale getirir. Kızım bu dersin önemli bir parçası olduğu için lehimleme yaptı. Bu onun ikinci lehimlemesiydi ve bu bağlantılar önceki görevden daha küçüktü. İyi bir iş çıkardı.

Adım 2: Güç Kaynağı

Bu proje için bir DC güç kaynağı gereklidir. Onlarca yıldır elektronik parça topluyorum, bu yüzden uygun bir güç kaynağı bulmak oldukça kolaydı. Proje için bir tane satın almanız gerekiyorsa, kaynağın DC Gerilim çıkış derecesine ve DC Akım derecesine dikkat edeceksiniz. Elinizde bulunan bir yedeği yeniden kullanmak istiyorsanız, bunun regüle olup olmadığını belirlemeniz gerekir. Düzenlenmiş (bazen "anahtarlama" olarak da adlandırılır) beslemeler, herhangi bir yükte (nominal yük kapasitesinin altında) aynı çıkış voltajına sahiptir. Düzenlenmemiş bir güç kaynağı, yüke göre değişen bir çıkış voltajına sahip olacaktır, yani hiçbir şey bağlı değilken 18VDC ve ağır yük bağlıyken 10VDC olabilir. Bu sarf malzemeleri, belirli bir yük akımında, yani 12VDC @ 500mA'da bir nominal voltaj çıkışına sahiptir. Daha fazla yük koyarsanız voltaj düşer ve tersine daha az yük koyarsanız voltaj artar. Bunları isterseniz kullanabilirsiniz, ancak dikkatli bir seçim gerektirir, çünkü LED şerit derecelendirmesini aşmak, bunların daha hızlı arızalanmasına neden olur (LED çipinden daha yüksek akım, parlaklığı artırır ancak ömrü azaltır). LED dizi(ler)inizin yükünü bilmiyorsanız, bir güç kaynağına bağlı olduklarında dijital multimetre ile yükü ölçebilirsiniz. LED şeritlerimiz toplam 200mA yüke ulaştı ve 600mA değerinde bir besleme kullandık. Basit olması için DC voltaj projeleriniz için düzenlenmiş bir güç kaynağı kullanmanızı öneririm. Test görüntüsü, hem voltajı hem de akımı ölçmek için iki metre kullanıldığını gösterir.

Adım 3: Devreye Alma

Devre tasarımı oldukça basittir ve onu az çok karmaşık hale getirmek için birçok seçenek mevcuttur. Bir açma/kapama anahtarı, bunu bağlamanın çok basit bir yolu olacaktır. Ortam ışık seviyesi düşük olduğunda ışığı açan ve ortam ışık seviyesi arttıkça ışığı kısarak kapatan bir “karanlık sensörü” devresi ekledik. Bu devre, voltajı bir NPN transistörünün tabanına kontrol etmek için bir voltaj bölücü kullanır.

Aydınlatma kontrolü ve devre prensiplerini öğretmek için önce devreyi breadboard üzerine kurduk. Lamba için kullandığımız güç kaynağı, ekmek tahtası için gerçekçi bilgiler sağlamak için kullanıldı. Burada istenen kontrolü elde etmek için farklı direnç kombinasyonları denedik. NPN transistörünün veri sayfasına başvurduk ve seçilen foto direncin direnç aralığını ölçmek için dijital bir multimetre kullandık (karanlık olduğunda 10k ohm'a kadar). Voltaj bölücünün alt kısmının minimum değerini oluşturmak için foto dirençle seri olarak 1k ohm'luk bir direnç eklenmiştir. Değişken direnç, voltaj bölücünün üst kısmında ayarlamaya izin vermek için isteğe bağlı bir özelliktir, ancak voltaj bölücünün üstündeki 22k ohm'luk bir direncin yeterli kontrol sağladığına ve ek basitlik sunduğuna karar verdik. Bu bileşenler, foto rezistör konumunda küçük delikli bir pano üzerine monte edildi ve yerinde lehimlendi. LED şeridi, LED şeridi boyunca akımı kontrol ederek NPN transistörünün toplayıcı-yayıcı kısmı boyunca devreye girer. "Işık sensörü" ve "karanlık sensörü" arasındaki fark, foto direncin voltaj bölücü devresine (yani üst veya alt) yerleştirilmesidir. Devremizin bir komplikasyonu, üst LED dizisine yalnızca AÇIK modunda güç verilirken dahili şeridin OTOMATİK veya AÇIK modlarında çalıştırılması arzusuydu. Dahili şeridin üst diziden izole güç beslemelerine sahip olmasına izin veren çift kutuplu bir geçiş anahtarı.

Panel montajlı bir DC jakı, kullanışlı bir bağlantı noktası sağlar ve eşleşen fiş, güç kaynağı kablolarına lehimlenmiştir. Güç kaynağınızda zaten bir DC fişi olabilir, bu durumda sadece eşleşen panel montaj jakını satın alırsınız. Güç kaynağı fişinizin kutuplarına dikkat ettiğinizden emin olun, bazen merkez pozitif, bazen merkez negatif. Bunu bilmek önemlidir çünkü LED'ler yalnızca doğru polarite ile çalışır.

Adım 4: 3D Basılı Taban

Taban Fusion 360'ta tasarlandı ve oldukça basit. Kavanozun boyutlarına göre kaba bir şekil ve geçiş anahtarı derinliğine göre yükseklik belirlendi. Kriko ve geçiş anahtarı için delikler, seçilen bileşenlerin ölçülen boyutlarına dayanıyordu. Foto rezistör konumu, uçlar için oyuklar ile girintiliydi ve foto rezistörü sabitlemek için sıcak tutkal uygulanması için bir kısım kaldı. Montaj vidası yerleri de modellenmiş ve yuvaya yerleştirilmiştir, böylece baskılı bir kapak tabanın içine sığabilir. Kapak delikleri hafifçe havşalıydı. Tabanda M6 vida dişleri modellenmiştir. Kullanılan duvar kalınlıkları 2 mm idi ve model 4 üst ve alt katman arasında %40 gyroid dolgulu PLA'da basıldı. Katman yüksekliği,.4 mm'lik bir meme ile.2 mm idi. Baskı soğuduktan sonra çekmeyi hesaba katmak için deliklerinizi biraz büyütmeye özen gösterin.

Ekli resimler ve dosyalar, ilk bastığımızın sonraki bir versiyonudur, bazı dersler aldık ve kapağı tabana vidalamak için bir girinti ekledik. Tabanımız girintiyi atladı ve tabanı, dönüşü önlemek için sıcak tutkal gerektiren kapak ile kavanoz arasına sıkıştırdı. Bunlardan birkaç tane daha inşa etmek istiyoruz ve tasarımın zaman içinde daha da gelişmesini bekliyoruz. Ekteki dosyaları projeniz için bir başlangıç noktası olarak kullanmaktan çekinmeyin.

Adım 5: Montaj

Bu lambanın montajı aşağıdaki gibidir:

1. Tüm parçaları ve parçaları, kavanozu, kapağı ve boncukları temizleyin.
2. Tüpün üstünü gizlemek için kavanozun altına birkaç katman yerleştirin.
3. Tüpü LED dizileri sabitlenmiş ve kablolanmış şekilde yerleştirin.
4. Daha sonra bağlantı için kavanozun ağzından birkaç inç ekstra kablo uzunluğu bırakın.
5. Cam boncukları istediğiniz gibi dikkatlice ekleyin.
6. Kızımın boncuk eklerken etkisini görebilmesi için LED dizisini geçici olarak bağladık.
7. Dolduğunda kapağa bir delik açın ve kabloları keskin kenarlardan korumak için lastik bir rondela ekleyin.
8. Elektrikli bileşenleri tabana monte edin.
9. Kapağı monte edin ve tabana bağlayın.
10. Kavanoz dönmeyecek veya çekilmeyecek şekilde kapağı ve tabanı yapıştırın veya sabitleyin. Bizim durumumuzda, kavanozun kapağı/halkası, tabanı cam kavanoza sabitlemiş, daha sonra dönmesini önlemek için sıcak tutkal kullanılmıştır.
11. LED kablolarını devreye, LED şerit/dizi/dizi başına iki kablo olacak şekilde bağlayın.
12. Kapağı takın.

Bu lamba dekoratif, özel ve kızım için iyi bir öğrenme deneyimi oldu. Devre kurmayı, lehimlemeyi, sabrı ve detaylara gösterilen özeni öğrendi. Bu deneyimin 7. sınıftaki ilk pop can lambam kadar unutulmaz olacağını tahmin ediyorum.