Aanraakgevoelige LED-lantaarn - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Vijfentwintig jaar geleden maakte mijn grootvader een zaklamp voor mij door een gloeilamp aan de buigzame klemmen van een platte 4,5V-batterij te solderen. Als apparaat was het grof en eenvoudig, maar het verlichtte niet alleen mijn kussenfort die avond. Het voedde mijn verlangen om te leren, te verkennen, te begrijpen en te creëren. Ik hoop dat mijn eerste instructable diezelfde maker vonkt die sindsdien mijn handen jeukt.

Laten we het nu over lantaarns hebben.

Hierboven afgebeeld, is de lantaarn die ik heb gemaakt geïnspireerd op de traditionele Japanse architectuur - waar een muur of een deur is gemaakt van papier dat is bekleed met een houten frame (zoek de term 'shoji' op als je nieuwsgierig bent). Hetzelfde concept is hier toegepast, alleen op kleinere schaal. Het licht wordt uitgestraald door een reeks LED's aan de binnenkant, terwijl een aanraakgevoelig circuit fungeert als een aan-uitschakelaar.

Voordat we verder gaan met stap 1, moet ik een zeer belangrijke DISCLAIMER vermelden. Deze instructable omvat het gebruik van gereedschappen die ernstig letsel, ongemak en/of schade kunnen veroorzaken als ze niet op de juiste manier worden gebruikt. Gebruik uw gezond verstand en pas goed op uzelf als u ervoor kiest om dit project of een van de beschreven stappen opnieuw te maken.

Stap 1: Het maken van de boven- en onderkant van de lantaarn

Merk op dat alle eenheden in deze instructable metrisch zijn

Om de boven- en onderkant van mijn lantaarn te maken, heb ik tilia-hout gebruikt omdat het goedkoop en overvloedig is waar ik woon, maar je kunt elk soort hout gebruiken dat er goed uitziet en waarmee je je prettig voelt om mee te werken. Hoogwaardig multiplex kan ook in orde zijn om te gebruiken. Gebruik geen MDF, spaanplaat of OSB voor een dergelijk project. Dit is hoe het proces eruit zag:

1. SNIJDEN: Met een decoupeerzaag heb ik twee stukken tilia-hout gesneden van 13 bij 13 bij 2 centimeter. Als u niet over het juiste gereedschap of de juiste vaardigheden beschikt, kunnen bouwmarkten die hout verkopen de stukken meestal ook voor u zagen.
2. SCHUREN: Daarna heb ik de twee stukken aan elkaar geklemd met verschillende klemmen en hun zijkanten geschuurd totdat ze perfect even groot waren. Ik ben begonnen met ruw (60 grit) schuurpapier dat veel materiaal snel verwijdert. Daarna ging ik verder met 120 grit en uiteindelijk 240 grit totdat de zijkanten mooi en glad waren om aan te raken. In het ideale geval zou u geen sporen van het schuren moeten zien.
3. AFRONDEN: Verwijder die klemmen nog niet! Het is ook een goed idee om de hoeken van de stukken af te ronden. Nogmaals, begin met een ruw stuk schuurpapier en ga dan verder met iets fijners om de curve mooi en soepel te maken.
4. KIEZEN: Ten slotte, inspecteer visueel en kies het mooiere stuk, evenals zijn mooiere kant. Schuur die kant zo glad mogelijk. Zorg ervoor dat dat stuk en die kant bovenop je lantaarn komen. U kunt het licht markeren met een potlood als dat nodig is, en het vervolgens uitwrijven voordat u de afwerking aanbrengt.

Stap 2: De framestukken snijden

Vier dunne en lange stukken hout houden het boven- en onderstuk van de lantaarn bij elkaar. Ze zijn allemaal 19 cm hoog en 1 bij 1 cm breed. Ik heb ze uit een enkel stuk hout van 1 meter lang gesneden dat ik van een plaatselijke hobbywinkel heb gekocht. Misschien vind je me verwijzen naar hen als "het buitenste frame" in de volgende stappen van dit instructable.

Een ijzerzaag is alles wat je nodig hebt om de vier stukken gemakkelijk te zagen. Gebruik een potlood om een markering te tekenen waar de snede moet worden gemaakt. Het is een goed idee om de plek in plakband te wikkelen en er vervolgens overheen te snijden om te voorkomen dat het hout afbladdert.

Maak je geen zorgen als de stukjes niet perfect gelijk zijn. Het is oké voor een of twee om een millimeter langer of korter te zijn dan de rest. In de volgende stap zie je waarom.

Stap 3: Carving de tapgaten in het onderste stuk

Er zijn tientallen manieren waarop u twee stukken hout kunt verbinden. De pen-gatverbinding is een van de gemakkelijkste en meest voorkomende technieken, dus ik besloot dezelfde benadering te volgen voor mijn lantaarn. Kortom, ik sneed gaten (een gat is in mijn geval een mooi woord voor een rechthoekig gat) in de boven- en onderstukken en stak de vier framestukken daarin. Hier is hoe ik dat deed.

1. Met behulp van een stuk hout van 1 centimeter dik - een overblijfsel van het buitenste frame - heb ik een lijn getekend op 1 centimeter afstand van elke rand van mijn onderste stuk. Ik maakte de markeringen op de bovenzijde van het onderste stuk. Je zou moeten eindigen met een rechthoek met zijden van ongeveer 11 centimeter.
2. Met hetzelfde stuk schroot schetste ik de gaten in elke hoek van de rechthoek die ik tekende. Elke pengat zou 1 bij 1 centimeter breed zijn, wat de exacte breedtematen zijn van de buitenste framedelen.
3. Met een beitel heb ik de gaten uitgehouwen. Maak je geen zorgen als je nog nooit een beitel hebt gebruikt. Dit was mijn eerste keer, en de resultaten waren geweldig. Ik gebruikte een platte beitel van 5 millimeter uit een spotgoedkope houtsnijset die ik uit de hobbywinkel had gehaald. Eerst drukte ik het mes langs de contouren om het gat te markeren. Daarna begon ik voorzichtig lagen hout te verwijderen in de richting van de houtnerf. Als je je onzeker voelt over dit alles, oefen dan eerst op een stuk afvalhout! Mijn gaten werden uiteindelijk 8 millimeter diep. Ik zorgde ervoor dat de zijkanten en onderkanten mooi, schoon en vlak waren. De framestukken moeten strak passen, zonder veel te wiebelen. Zorg ervoor dat u de afplaktape van de vorige stap verwijdert voordat u uitprobeert hoe ze passen!
4. Ten slotte heb ik de zijkant geschuurd met schuurpapier met korrel 240. Dit gaf het een mooi, glad gevoel en verwijderde alle sporen van de potloodmarkeringen.

Stap 4: Lijmen van de framestukken

Voordat ik lijm aanbracht, zorgde ik ervoor dat alle vier de framestukken goed in de gaten pasten. Daarna heb ik een ruime hoeveelheid lijm aangebracht en de stukjes met matige kracht in de gaten gestoken. Ik gebruikte de rechte hoek van mijn liniaal om ervoor te zorgen dat alle stukken loodrecht op de basis stonden. Veeg eventuele lijm die eruit knijpt met een vochtige doek of keukenpapier, maar geen toiletpapier.

Stap 5: Boor een gat voor de stroomkabel

Op dat moment realiseerde ik me dat ik vergeten was een gat te boren voor de kabel van de 12V voeding. Maar het was nog te doen. Met mijn Dremel-gereedschap en een bit van 3,2 mm boorde ik een gat in de zijkant van de basis van 22 mm diep. Toen boorde ik nog een gat onder een hoek vanaf de bovenkant terwijl ik op het einde van het eerste gat mikte. Ik heb het perfect getimed. Met een beetje wiebelen kon ik de stroomkabel door het gat duwen om er zeker van te zijn dat hij goed paste. Toen heb ik de stroomkabel verwijderd - het is te vroeg om daar te zijn.

Stap 6: Carve Mortises in het bovenste stuk

Terwijl de lijm aan het drogen was, sneed ik de gaten in het bovenste stuk van mijn lantaarn. Hier valt eigenlijk niets aan toe te voegen. Nadat ik mijn beitel had geslepen, volgde ik gewoon hetzelfde proces dat ik in stap 3 heb beschreven.

Stap 7: Lijm alles samen

Mijn lantaarn begon vorm te krijgen. Het was tijd voor een droogloop. Met wat fine-tuning (lees: voorzichtig buigen van de buitenste framedelen) is het me gelukt om alles zonder lijm in elkaar te passen. Dit betekende dat je door kon gaan en lijm op de gaten in het bovenste stuk kon aanbrengen om alles permanent aan elkaar te plakken. Zoals je op de foto kunt zien, heb ik deze keer een paar klemmen gebruikt voor een strakkere pasvorm en om ervoor te zorgen dat de boven- en onderkant perfect loodrecht op elkaar stonden.

Stap 8: Finish toepassen

Toen de lijm droog was, bracht ik twee lagen spuitlak aan over wat langzaam een lantaarn werd. Spuitlak is supergemakkelijk om mee te werken, dus als je een beginner bent, is dat de afwerking die je moet kiezen. Zorg ervoor dat u de instructies op de spuitbus volgt en de afwerking in een goed geventileerde ruimte aanbrengt. Andere afwerkingen zoals schellak, vernis of Deense olie zouden ook werken, maar ermee werken is een beetje rommeliger.

Merk op dat het binnenste gedeelte van het onderste stuk ik heb bedekt met plakband zodat er geen lak zou blijven plakken. Dit is waar het verlichtingselement zou blijven plakken, dus het is beter om dat gebied onbehandeld te laten.

Stap 9: De elektronica monteren

Terwijl de lak aan het drogen was, monteerde ik de elektronica die nodig was om dit project te laten werken. Een generieke 12V-voedingssteen heb ik als voeding gebruikt, omdat mijn LED's 12V nodig hadden om op te lichten. De power brick was geschikt voor 1 ampère, wat genoeg was voor mijn behoeften.

Om erachter te komen voor hoeveel ampère uw voeding moet worden gebruikt, gebruikt u een multimeter om erachter te komen hoeveel stroom drie van uw LED's verbruiken (LED's van LED-strips zijn gegroepeerd in drieën, dus u kunt er niet meer dan drie uitknippen om hun consumptie). Als drie leds 30 milliampère verbruiken en je wilt 30 leds gebruiken, dan heb je een voeding nodig die minimaal 300 milliampère kan leveren bij 12V. Ik zou in zo'n geval voor minstens 500 mAmps gaan – voor de zekerheid en aangezien er andere circuits bij komen kijken.

UPDATE: Blijkbaar kun je LED-strips krijgen waarbij de LED's niet in drieën zijn gegroepeerd.

De LED's zijn verbonden met de voeding via een n-kanaals MOSFET (IRF 520, in mijn geval, of iets dat een paar versterkers aankan). De laatste fungeert als een schakelaar - wanneer er een signaal naar wordt gestuurd, laat hij stroom door en gaat de verlichting aan.

Het signaal wordt verzonden door een PCF8883-chip, een IC die is ontworpen voor bediening met aanraakknoppen/schakelaars. Deze chip wordt geleverd in een SOIC8-verpakking, dus hij past niet op een perfboard. U moet een van deze gebruiken: een SOIC8-kaartadapter. Je soldeert de chip op de adapter en vervolgens de adapter op het perfboard. Een van de foto's hierboven toont de chip die aan de adapter is gesoldeerd - klein, nietwaar?

Omdat de chip 3 tot 9 volt nodig heeft om te werken, heb ik ook een LM7805 spanningsregelaar gebruikt.

Alle elektronica werd bevolkt op een enkel perfboard van 2 cm bij 8 cm uit een kit als deze. De groene draad die je ziet hangen, is wat je op een sensorplaat gaat aansluiten.

UPDATE: Om de gevoeligheid van de aanraaksensor te vergroten, vergroot u het oppervlak van de aanraakplaat of vervangt u de 470nF-condensator door een grotere tot 2500nF.

Stap 10: Monteer het LED-lichtelement

Ik hoop dat je van olijven houdt. In plaats van een gloeilamp gebruikte ik een strook LED's die rond een hoge en smalle glazen pot waren gewikkeld. Oorspronkelijk zou ik een PVC-buis gebruiken, maar de deadline voor de First-time Author Contest naderde snel:)

Bij het kiezen van de ledstrip ben ik bewust voor "warm witte" leds gegaan omdat die wat geler zijn. De meeste van de zogenaamde witte leds zijn hinderlijk blauw en zeker niet geschikt voor de slaapkamer.

Wanneer je de ledstrip om de pot of pijp wikkelt, zorg er dan voor dat je in een kleine hoek begint. U wilt dat de LED's zo strak mogelijk worden gewikkeld, maar u wilt niet dat ze elkaar overlappen. U kunt eerst een oefenrun doen, zonder de lijm aan de achterkant bloot te leggen, en vervolgens de strip op maat knippen. Houd er rekening mee dat LED-strips markeringen hebben waar sneden moeten worden gemaakt.

Ik heb draden aan de strip gesoldeerd en ze in elkaar gedraaid voor stabiliteit. Voor extra stevigheid heb ik 2-componentenlijm gebruikt om de draad aan de pot te lijmen - op een punt dichtbij waar ze aan de LED-strip waren gesoldeerd.

Stap 11: Lijm detectieplaat en potdop

Met 2-componentenlijm heb ik de dop van de pot in het midden van het onderste stuk gelijmd. Daarna heb ik een stuk aluminiumfolie (zoals je in de keuken hebt) op het onderste deel van het bovenste stuk gelijmd. Merk op dat ik daar wat ruimte heb gelaten. Dit is waar het perfboard met alle elektronica naartoe gaat.

Stap 12: Installeer alle elektronica in de lantaarn

Om het perfboard aan de lantaarn te bevestigen, heb ik er een set van vier afstandhouders aan vastgelijmd. Een volledige standoff-set kost een paar dollar en gaat lang mee. Met de afstandhouders op hun plaats gelijmd, heb ik het perfboard stevig vastgeschroefd en vervolgens alle draden op hun plaats bevestigd. De hangende groene draad die je in een vorige stap zag, is met ducttape aan de sensorplaat bevestigd omdat ik het niet aan de aluminiumfolie kon solderen. Leid ten slotte de stroomkabel door het gat dat we eerder hebben geboord en sluit deze aan. Geef de lamp een test. De plaat moet zelfs door het hout heen je hand kunnen detecteren. Als hij het daar een paar seconden niet houdt en het nog een paar keer probeert. de chip heeft een automatische kalibratiefunctie, dus het kan enige tijd nodig hebben om de gevoeligheid te verfijnen.

Stap 13: Bereid de kleine raamkozijnen voor

Dit is waarschijnlijk het lastigste deel van het hele project. Elke kant van mijn lantaarn is bedekt met wat ik een "raamkozijn" ga noemen. Deze zijn gemaakt van dunne balken hout die ik ook uit de handwerkwinkel heb gehaald. Elke balk is 1 meter lang en heeft een dikte van 3 bij 10 millimeter. Vier balken van 1 meter zijn genoeg voor een project van deze omvang, maar ik heb er vijf, voor het geval dat. De afzonderlijke delen van de raamkozijnen werden op maat gezaagd met een kleine ijzerzaag.

Om ervoor te zorgen dat elk frame perfect in de lantaarn past en er niet af valt, heb ik elke individuele opening gemeten en zorgvuldig elk framestuk overeenkomstig gesneden. Ik ben begonnen met de onderste en bovenste delen van het frame, die even breed waren als de afstand tussen de grote framedelen die we al hadden gelijmd. Vervolgens werden de hoge zijframedelen gesneden: ze waren zo lang als de afstand tussen de boven- en onderste lantaarnstukken minus 2 x 3 millimeter, dit is de dikte van het frame. Vergeet je twee keer de dikte van het materiaal af te trekken, dan passen de kozijnen niet. Zorg er ook voor dat je de stukken correct lijmt!

Daarna sneed ik het horizontale middendeel van het frame uit: het was 2 x 3 millimeter korter dan de bovenste en onderste framedelen zodat het tussen de zijframedelen kon passen. Ten slotte heb ik de twee middelste verticale stukken van het frame gesneden. Nogmaals, maak nauwkeurige metingen en maak de sneden dienovereenkomstig als u wilt dat deze raamkozijnen passen!

Wanneer uw kozijnen aan elkaar zijn gelijmd, geef ze dan een laag spuitlak en laat ze drogen. Laat één kant onbehandeld, want daar gaat het papier naartoe.

Stap 14: Leg papier op de frames

Van de hobbywinkel kocht ik wat ze decoupage rijstpapier noemden. Het was doorschijnend en had een coole uitstraling. Een enkel blad meet ongeveer 2/3 vierkante meter en is meer dan genoeg.

Met een scherp hobbymes heb ik uitsnijdingen gemaakt op mijn snijmat. Daarna heb ik ze op de kozijnen gelijmd met houtlijm die ik met mijn vinger heb aangebracht (omdat het zo leuker is). Omdat het papier niet genoeg licht blokkeerde, heb ik op elk raamkozijn twee lagen aangebracht.

Stap 15: Zet raamkozijnen op en geniet van je lantaarn

Het laatste wat u moet doen, is de kozijnen plaatsen. Wees zachtaardig! Ze zijn tenslotte gemaakt van dun hout en papier.

En zo is mijn lantaarn ontstaan! Het was een behoorlijk cool project dat me hielp mijn vaardigheden te verbeteren, en ik hoop echt dat je ook iets nieuws hebt geleerd. Als je vragen hebt, stel ze dan gerust in de comments. Overweeg ook om mijn YouTube-kanaal te bezoeken voor meer projecten en how-tos. Bedankt!

Hoofdprijs in de First Time Author Contest 2018