Verligte skatkis: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Dit is 'n projek wat ek gemaak het vir my 4-jarige seun, wat 'n spesiale boks aangevra het om klein dinosourusse, strokiesprente, skulpe en willekeurige stukke hout en papier, ook bekend as "skatte", te bewaar. Dit is in wese 'n eenvoudige houtkas met 'n skarnierdeksel, gemaak van kersie en veselplaat van medium digtheid (MDF). Maar ek kon natuurlik ook nie weerstaan om 'n Arduino en 'n klomp ligte en skakelaars by te voeg nie!

Die elektroniese onderdele (aangedryf deur 'n 9V -battery) is bo -op en binne -in die deksel, sodat die kind met die ligte en knoppies kan rondspeel en die onderkant van die boks kan gebruik om skatte op te slaan. Die deksel bevat:

• 'N' S 'vorm van ligte pyp, met LED's aan weerskante, aan potensiometers gekoppel om die helderheid te beheer
• 3 verligte skakelaars wat 3 verskillende LED's op die bord beheer: vir die ster, vuurpylenjin en planeet
• 'N Analoog paneelmeter van 5 volt
• 'N Sparkfun LED -staafgrafiek (ongelukkig gestaak), ook deur 'n pot beheer
• Aan/af skakelaar
• Prettige geverfde sterre, planeet en skip

Die elektronika word bestuur met 'n Adafruit Metro (gelykstaande aan 'n Arduino Uno), wat onder die deksel is en agter 'n vasgeskroefde akrielblad sit, sodat geen drade geruk kan word nie. (Ek het 'n klein leemte gelaat om toegang tot die batteryhouer te kry.)

Die houtkissie het koper skarniere, 'n sluiting en 'n koel handvatsel uit die 1960's uit Mexiko wat my pa vir my gegee het. Die houtkas word in die 'boude' -metode saamgestel, maar ek het 'n bietjie ekstra houtwerk gedoen en die skroewe toegemaak met houtproppe van okkerneut, wat mooi kontrasteer met die kersie.

Benodighede:

• Twee 12 "vierkantige, 1/4" dik MDF-panele
• Kersplanke, ek gebruik ses planke van 3/4 "x 4-1/2", gesny tot 12 "per kant. Vier hiervan is vir die kante van die boks, en die ander twee sny ek in die lengte in die helfte om die sye te maak van die deksel
• Klein stukkie okkerneuthout vir die proppe van die omslagskroewe
• Plexiglas vel
• Adafruit Metro of ander Arduino Uno-tipe bord
• Protoboard/perfboard (vir die kragbus)
• drade
• Vier 5 mm LED's
• Drie 10k-ohm lineêre potensiometers met knoppe
• aan/af skakelaar
• analoog paneelmeter
• verf
• gereedskap: boor, propsnyer, skroewedraaier, soldeerbout, saag, gatsaag, frees

Stap 1: Stap 1: Maak die boks

Ek het 'n plank kersiehout van 10 voet by 'n plaaslike houtwinkel gekoop. Ek het nie 'n tafelsaag nie, en ek het die ou daar gevra om ses seksies van 12 "vir my te sny, 4 vir die sye en 2 vir die bokant. die deksel is dus ongeveer die helfte so breed as die hoofkas (minus die breedte van die saagblad). Die bord was 4-1/2 "breed en die deksel ongeveer 2-1/8".

Vir die bokant van die deksel en die onderkant van die boks gebruik ek 2 stukke 1/4 "MDF wat ek lê, in 'n vierkant van 12" gesny. My seun het 'n mooi akwarakleur gekies om die onderkant en binnekant te verf die top (hy het gehelp). Ek wou die bokant en onderkant van die boks 'n bietjie laat sak (in plaas daarvan om dit aan die bokant en onderkant vas te skroef). Ek het dus my ou router en 'n baie ingewikkelde gids met 'n reguit rand gebruik om 'n 1/4 "diep groef van die buitekant van elke stuk tot ongeveer 3/8" van die ander kant af te lei.

Maak seker dat u nie heeltemal met die router gaan nie, anders is die snit aan die buitekant van die boks sigbaar. My stelsel was verskriklik EN die router sterf op die laaste stuk, halfpad!

Ek het dit as 'n verskoning gebruik om 'n routertafel en 'n nuwe router by The Home Depot te kry om die taak te voltooi, wat dit baie makliker gemaak het.

Wenke:

Kry 'n routertafel. Die snitte is skoner, en dit is baie makliker as om 'n reguit gids met veelvuldige stukke hout te maak. Boonop maak u iets nuuts, u benodig 'n nuwe hulpmiddel. Dit is 'n reël!

Merk die stukke voor die roete: dit wil sê, maak duidelik watter kant van die roete tot aan die einde gaan, en watter kant moet stop voor die einde. (sien foto)

Dink aan die voorkoms van die boks. Vir hierdie projek het ek 'n eenvoudige kolfverbinding gedoen, waar die punte van die hout vasgemaak is sonder enige swaelstert of iets. Ek wou hê dat die dekselverbindings teenoor die boksverbindings moet wees, sodat u aan die een kant die eindraam aan die boksstuk kan sien, maar die deksel is teenoorgestelde. Natuurlik kan u meer ingewikkeld raak met verskillende gewrigte.

Gee 'n bietjie ekstra ruimte op die gegroefde groewe. Die 1/4 "roete vir 1/4" MDF pas redelik goed. Maak dit, indien moontlik, 'n bietjie wyer (gaan 'n tweede keer deur die router met 'n klein aanpassing), sodat die houtstukke 'n bietjie ruimte kan uitbrei en saamtrek, anders sal die bokant geneig wees om te skeef. Gepraat van die bokant, beplan watter komponente u wil hê, en sny gate daarvolgens. Vir myne het ek gedoen:

• drie gate vir die skakelaars, (5/8 ")
• drie vir die potensiometers, (1/4 ")
• een vir die voltmeter, (met 'n 1-1/2 "gatsaag)
• een vir Saturnus (wat aan die binnekant bedek was met 'n stuk geverfde plexiglas), (ook 1-1/2 "gatsaag)
• een vir die ster -LED, (1/4 ")
• twee gate vir die 5 mm ligte pyp om in te pas, aan elke kant van die "S" (1/4 ")
• en uiteindelik 'n lang reghoekige gat vir die LED -staafgrafiek, met die router gesny. (7/16 "x 3")

(sien prentjie vir die uitleg)

Ek wou 'n ruimtetema hê, so ek het die boonste paneel swart geverf, 'n ster, 'n skip geverf en 'n bietjie wit verf gespat vir 'n sterveldagtergrond. Vir die planeet het ek ringe om die gat geverf en 'n vierkant plexiglas vasgeplak wat met rooi en geel geverf is, aan die onderkant van die paneel.

Ek het 'n Dremel gebruik om die "S" vorm te maak. Die "S" word ongeveer halfpad in die bord gesny. Aan elke kant van die "S" het ek 'n gat geboor, sodat die ligte pyp in die boks kon sak. 'N LED aan elke kant stuur lig in die ligpyp. Ek steek 'n bietjie gom in die groef en pas die ligte pyp (vas) in die groef met die ente aan die einde deur die gate. Dit is sodat LED's aan elke kant van die ligpyp vasgemaak kan word, sodat die lig daardeur kan beweeg en dit kan verlig.

Sodra u boksstukke gerol is en die panele geverf en geboor is, plaas die panele in die boonste en onderste groewe, klem en plak dit vas. Vir 'n meer dekoratiewe voorkoms, kan u skroewe byvoeg wat met proppe bedek is, wat ek in die volgende afdeling sal verduidelik!

Stap 2: Skroewe en proppe

Gom is waarskynlik genoeg om die boks bymekaar te hou, maar ek het skroewe op elke las geskep om seker te wees. Maar om dit meer interessant te laat lyk, het ek die skroewe bedek met klein propjies uit okkerneut.

Die donker okkerneut kontrasteer mooi met die kersie, en as jy die skroewe bedek, gee dit 'n mooi, afgewerkte voorkoms.

Die proses is redelik eenvoudig, maar u benodig 'n spesiale boor wat 'n propsnyer genoem word. Ek het 'n stukkie okkerneut gebruik en prope van 3/8 gesny. Let wel: U moet die hele stuk deurboor om die prop uit te haal.

Nadat ek proefgate vir die skroewe in die boks geboor het, het ek 'n klein bietjie geboor met 'n 3/8 "bietjie om 'n spasie vir die proppe te maak. Toe skroef ek die skroewe vas sodat dit gelyk is aan die onderkant van die groter 3 /8 "gat. Daarna druk ek 'n bietjie gom in die gat, plaas die prop in die gat en tik dit met 'n hamer in. Let wel: u hoef dit nie heeltemal in te tik nie! Net sodat dit in die gat sit en met die gom in aanraking kom. Ek vee die oortollige gom af en laat dit 'n paar uur staan. Die volgende stap is om die proppe af te sny om gelyk te wees aan die oppervlak. Ek het 'n besigheidskaartjie gebruik en 'n gat daarin gesny sodat dit styf pas oor die deel van die prop wat uitsteek. Dit is so dat as u aan die einde sien, die hout van die boks nie skeur nie. Ek sny die prop en laat dit ongeveer 1/16 duim trots op die oppervlak wees. Toe skuur ek dit af totdat dit spoel. Een skroefkop het gebreek omdat ek dit te stadig geboor het, maar ek het dit met 'n Dremel geslyp en kon dit steeds met die prop bedek. Nog 'n goeie rede om proppe te gebruik - om skroewe te bedek. Ha! Kry dit? Want, die skroef … ag, maak nie saak nie.

Stap 3: Elektronika

Afgesien van die vermoë van die skatkas om skatte te hou, wou ek hê dat dit ook 'n prettige, interaktiewe element sou hê. Soos ek vroeër genoem het, het ek besluit dat ek die volgende elemente op die voorpaneel sou hê

• 3 ligknoppies om LED's te aktiveer, met 'n prettige ruimte-tema
• 2 potensiometers om die helderheid van 2 LED's aan weerskante van 'n ligte pyp te beheer (soos 'n veseloptiese kabel)
• 'n aan/af skakelaar
• 'n 30 -segment LED -staafgrafiek met 'n ander pot om die ligte daarop te beheer
• 'n 5V analoog paneelmeter om te sien hoe die aan- en afskakel van die skakelaars die spanningsvlakke beïnvloed

Die elektroniese deel van hierdie projek is redelik eenvoudig, maar daar is 'n vangs. Die rooi printplaat op die foto's is 'n Sparkfun LED -staafgrafiekbord (https://www.sparkfun.com/products/retired/10936), wat hulle nie meer maak nie. Maar - goeie nuus! Ek beskryf in 'n ander instruksies hoe ek hierdie probleem opgelos het deur die Eagle-lêers af te laai en hierdie open source-borde vir my te laat vervaardig.

Die staafgrafiekbord (as u besluit om dit te gebruik) vereis 'n redelike samestelling, aangesien die kit nie meer beskikbaar is nie, maar dit is nie so ingewikkeld nie, en daar is baie dokumentasie hier. In hierdie projek veroorsaak die draai van die potensiometer dat enkele LED's op en af die staafgrafiek beweeg. As u dit heeltemal draai, word dit 'n koel, bewegende patroon oor die staafgrafiek.

Nog 'n afgetrede produk is die ligpyp (https://www.sparkfun.com/products/retired/10693), maar dit kan ook vervang word met iets anders: buigsame LED's, EL -draad, silikoonligstroke, ens.

Vir hierdie projek het ek die Adafruit Metro -bord gebruik, 'n Arduino Uno -kloon, sonder kopstukke, sodat ek die drade direk aan die bord kon soldeer.

Ek het ook 'n protobord gebruik om 5V -krag en grond na die verskillende LED's te lei, aangesien die Arduino slegs twee 5V -uitsette en twee grondpenne het.

LED's, skakelaars en potte

Die Saturn -LED en die ster -LED word met verligte skakelaars aan en afgeskakel, dus die bedrading is redelik eenvoudig: 5V moet deur die skakelaar na die positiewe been van die LED gaan, dan terug na die grond via die negatiewe been van die LED. Om die skakelaars self te laat brand, moet u 'n bietjie bedrieglik bedrieg, maar dit is nie te moeilik nie. (Sien diagram)

Die LED van die ruimteschip -enjin is gekoppel aan 'n PWM -pen op die Arduino, aangesien ek wou hê dat dit 'kan pols'. Die onderste rooi verligte skakelaar, as dit ingedruk word, sê vir die Arduino om die LED te pols, sodat dit lyk soos 'n vuurpylmotor wat opvlam (soort).

Ek het 'n modelverf gebruik om 'n rooierige wolkpatroon op die plexiglas agter die gat vir Saturnus te maak. Die LED skyn redelik dof, maar dit lyk snags koel. As u die boks oopmaak terwyl Saturnus aangeskakel is, is die wit LED redelik helder en skyn dit in die boks, sodat u snags dinge kan vind. Elke LED het 'n weerstand van 220 ohm aan die een kant, sodat dit nie brand nie.

Die LED's aan weerskante van die ligpyp word beheer deur potensiometers (potte) wat dit helderder of dowwer maak. Die een is blou en die ander is geel. As u die LED's helderder maak, beweeg die lig verder in die pyp totdat die kleure in die middel ontmoet. Dit was ten minste die idee. Ek het nie baie moeite gedoen om die LED's aan die pyppunte toe te draai nie, so baie lig ontsnap en hulle word nie baie helder nie. Hierdie LED's moet ook op PWM -penne aangaan, sodat die helderheid aangepas kan word.

Potensiometers is bedraad met een kant na 5V, een kant na grond en die middel na 'n pen op die Arduino, in hierdie geval penne A1 en A5. Die ander pot beheer die ligte op die LED -staafgrafiek en word vasgemaak aan pen A2.

Die kragskakelaar is slegs 'n skakelaar tussen die battery en die Arduino. Ek het 'n 9V -batteryhouer met 'n vatadapter gebruik. Skei die drade wat uit die houer kom en sny een. (Maak nie saak watter nie) Strooi die snitpunte en soldeer aan die verbindings op die skakelaar. Steek dan die vataansluiting in die Arduino. Boem, klaar.

Die LED -staafgrafiek gebruik skofregisters, dus dit benodig slegs 3 penne, plus krag en grond.

Hier is die laaste uiteensetting:

• A1 potensiometer 1 (vir die beheer van die onderste "S" LED)
• A2 pot 2 (vir die staafgrafiek kontroles)
• A5 pot 3 (beheer die LED bo -op die "S")
• D3 uit na LED vir polsende vuurpylenjin
• D6 bo -op die "S" LED
• D8 Invoer van vuurpylmotorskakelaar
• D9 onderkant van die "S" LED

5 volt paneelmeter

Die paneelmeter * soort * dien ook as 'n batterymeter. Dit het twee leidings aan die agterkant, die een is gekoppel aan die 5V -pen van die Arduino (op die protobord) en die ander gaan grond toe. Die meter gaan net tot 5 volt en die battery is 9V, so as die battery vol of vol is, word die meter regs vasgemaak. Maar sodra die battery 'n bietjie leeg is, word dit interessanter omdat die naald beweeg terwyl u meer ligte aanskakel en meer spanning opgebruik word. Daar is waarskynlik 'n meer slim manier om dit op te hef, maar dit was wat ek gedoen het!

Arduino -kode

Die volledige Arduino -kode is hier aangeheg. Dit is nie mooi nie, maar dit doen die werk!

Stap 4: afwerking

Nadat die elektronika geïnstalleer en gewerk is, is dit tyd om die projek af te handel. U moet nog steeds:

• voer die boonste rand (waar die deksel by die boks kom) uit met 'n kleefstrook
• Installeer die skarniere agter
• Installeer grendel aan die voorkant
• olie of vernis die hout
• Bevestig 'n handvatsel indien nodig

Ek was mal oor die gevoel van die onvoltooide hout, maar ek het geweet dat ek dit moet beskerm teen mors en skrape en so meer. Daarom het ek die Watco Wipe-On Poly gebruik, wat die hout verseël, maar dit 'n natuurlike, geoliede voorkoms gee. Drie lae het die werk gedoen, en dit laat die klein okkerneutproppies regtig teen die warm kersiehout klop.

Ek het ook 4 viltvoete op die onderste hoeke van die boks bygevoeg, sodat dit maklik onder die bed kan gly en nie krap nie.

En daar is dit. 'N Pasgemaakte skatkas met 'n elektroniese draai waarvoor die kinders vir ewig sal hou! Ek hoop dat u hierdie (regtig lang) instruksies geniet het. Laat weet my in die kommentaar as iets nie duidelik is nie. Dankie vir die lees!