Glowing Stones LED -lamp: 5 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Baie volwassenes onthou dalk dat hulle 'n lamp uit hout gebou het en dit met 'n koeldrankblikkie versier het op die laerskool. Hierdie projek herinner aan daardie dae. My 13 jr. ou dogter wou 'n lamp bou, en dit het 'n goeie tuis-skool-wetenskapprojek toegesluit.

Nadat u 'n projek met LED-stroke gemaak het, het u gewoonlik 'n gedeelte oorskot, die deel wat u afgesny het om 'n presiese lengte te kry om u projek te voltooi. Die oorblywende gedeelte het geen verbindings nie, kan redelik kort wees en dit lyk nie asof dit 'n duidelike gebruik is nie. Hierdie instruksie sal verduidelik hoe u die oorblywende LED -strook in 'n dekoratiewe lig verander.

Projekopsomming:

My dogter wou hê dat die lig 'n outomatiese modus moes hê, met 'n fotoresistent om 'n deel van die LED's te beheer. Ons het my elektriese komponent voorraad verwyder om die stroombaan te bou. Ons het nog 'n LED -skikking aan die bokant bygevoeg wat in die handmatige aan -modus ingeskakel sou word vir 'n hoër ligvlak. Ons het 'n standaard blikbottel gekies met die gewenste estetika. Ons het besluit om die LED -strook om 'n kartonbuis te draai om die beligting op 'n eenvormige afstand van die sye te hou en om die aantal glasparels wat nodig is, te verminder. Sy vul die oorblywende ruimte met glaskrale in verskillende kleure vir 'n netjiese effek. Die basis is ontwerp in Fusion 360 en 3D gedruk en bevat openinge vir die DC-aansluiting, foto-weerstand en aan-af-skakelaar.

Voorrade

Hierdie projek vereis die volgende dele:

• LED -strook (e) (nuwe of oorblywende snoei)
• Inmaakglas met deksel
• Gekleurde glaskrale
• Hout, vervaardigde of 3D -gedrukte basis
• Kartonbuis (of 3D -gedrukte buis) en aluminiumfoelieband
• Kragtoevoer wat pas by die LED -strookspanning.
• Bedrading (18AWG of 20AWG) vir die maak van verbindings.

• Elektriese komponente

  • DC-prop en paneelhouer
  • Wisselskakelaar vir beheer, aan-af-aan in hierdie geval
  • NPN -transistor vir outomatiese beheer (2N2222a)
  • Foto weerstand en ⅛ watt weerstande om die transistor te beheer.
• Rubberring (om bedrading te beskerm wat deur 'n gat in die deksel loop)

Gereedskap wat gebruik word, sluit in:

• Soldeerbout en silwerdraende soldeer (loodvry)
• Multi-meter broodbord (vir die toets van die kring)
• Draadsnyer/stripper
• Elektriese band
• Boor en byt.
• 3D -drukker of houtbewerkingsgereedskap (vir die basis)

Stap 1: Glaskrale en die ligte buis

Die eerste stap is om die hoeveelheid glaskrale wat benodig word, te bepaal. In hierdie geval het ons drie pond gekleurde krale gehad. Dit is belangrik dat die krale wat gebruik word nie elektries geleidend is nie as gevolg van die blootgestelde metaaloppervlaktes van die LED -band. Glas albasters sou 'n ander opsie wees. Die kartonbuis in die middel help om hierdie hoeveelheid te verminder, terwyl die LED -strook konsekwent van die kante van die pot gehou word. Die buis is in lengte afgewerk, met inagneming dat daar glaskrale aan die onderkant van die pot sou wees (uiteindelik die bokant van die pot om die boonste LED -skikking te verberg). Om die estetika en reflektansie te verbeter, was hierdie kartonbuis bedek met aluminiumfoelieband. Die LED -strook is in 'n spiraalpatroon aan die buitekant van die buis vasgemaak. Daar is 'n opsionele stap om die lig wat van die LED -strook afkom, te versprei as 'n meer eenvormige ligpatroon verlang word - 'n troebel materiaal soos waspapier kan rondom die stroke bygevoeg word. Dit verminder sommige van die ligpunte en is 'n goeie idee as die meeste krale helder is en nie gekleur is nie. Om u LED -strook te hergebruik, moet u draad soldeer aan die oortjies wat u oorlaat wanneer u die LED -strook in lengte sny. Sommige kits het ekstra verbindings wat gebruik kan word. As u verkies om te soldeer, word 'n klein, soliede draad verkies om te soldeer. Ek gebruik 22awg soliede draad vir hierdie doel. 'N Stel "helpende hande" maak hierdie taak baie makliker. My dogter het die soldeerwerk gedoen, aangesien dit 'n belangrike deel van hierdie les was. Dit was die tweede keer dat sy soldeer en hierdie verbindings was kleiner as die vorige taak. Sy het goeie werk gedoen.

Stap 2: Kragtoevoer

'N Gelykstroomvoorsiening is nodig vir hierdie projek. Ek versamel al dekades lank elektroniese onderdele, so dit was redelik maklik om 'n geskikte kragtoevoer te vind. As u een vir die projek moet koop, let u op die DC -spanningsuitsetgradering en die DC -stroomgradering van die toevoer. As u 'n onderdele wat u lê, wil hergebruik, moet u bepaal of dit gereguleer of nie gereguleer is nie. Gereguleerde (soms 'skakel') toevoer het dieselfde uitgangsspanning by enige las (laer as laaivermoë). 'N Nie-gereguleerde kragtoevoer sal 'n uitgangsspanning hê wat wissel met die las, wat beteken dat dit 18VDC kan wees met niks gekoppel nie en 10VDC met 'n swaar las. Hierdie toevoer het 'n nominale spanningsuitset teen 'n spesifieke lasstroom, dws 12VDC @ 500mA. As u meer las laai, neem die spanning af, en omgekeerd, as u minder spanning op die spanning plaas. U kan dit gebruik as u wil, maar dit verg noukeurige seleksie, want as u die LED -strook oorskry, sal dit vinniger misluk (hoër stroom deur die LED -chip verhoog die helderheid, maar verminder die lewensduur). As u nie die las van u LED-skikking (s) ken nie, kan u die las met 'n digitale multimeter meet wanneer dit aan 'n kragtoevoer gekoppel is. Ons LED -strokies het 'n totale las van 200mA en ons gebruik 'n toevoer van 600mA. Vir die eenvoud, beveel ek aan dat u 'n gereguleerde kragtoevoer gebruik vir u DC spanning projekte. Die toetsbeeld toon die gebruik van twee meter om beide spanning en stroom te meet.

Stap 3: Omkring

Die stroombaanontwerp is redelik eenvoudig en daar is baie opsies beskikbaar om dit min of meer ingewikkeld te maak. 'N Aan/uit -skakelaar is 'n baie basiese manier om dit op te los. Ons het 'n 'donker sensor' -stroombaan bygevoeg wat die lig aanskakel wanneer die omringende ligvlak laag is en die lig verdof namate die omringende ligvlak toeneem. Hierdie stroombaan gebruik 'n spanningsverdeler om die spanning na die basis van 'n NPN -transistor te beheer.

Om beligtingsbeheer en kringloopbeginsels te leer, het ons eers die kring op 'n broodbord gebou. Die kragtoevoer wat ons vir die lamp gebruik het, is vir die broodbord gebruik om realistiese inligting te verskaf. Hier het ons verskillende weerstandskombinasies probeer om die gewenste beheer te verkry. Ons verwys na die datablad vir die NPN-transistor en gebruik 'n digitale multimeter om die weerstandsbereik van die gekose fotoresistent te meet (tot 10k ohm wanneer dit donker is). 'N Weerstand van 1 k ohm is in serie bygevoeg met die fotoweerstand om die minimum waarde van die onderkant van die spanningsverdeler te skep. 'N Veranderlike weerstand is 'n opsionele funksie aan die bokant van die spanningsverdeler om aanpassing moontlik te maak, maar ons het besluit dat 'n weerstand van 22k ohm aan die bokant van die spanningsverdeler voldoende beheer bied en ekstra eenvoud bied. Hierdie komponente is op 'n klein geperforeerde bord by die fotoweerstand geplaas en op hul plek gesoldeer. Die LED-strook word deur die kollektor-emittergedeelte van die NPN-transistor gebring, wat die stroom deur die LED-strook beheer. Die verskil tussen 'n "ligsensor" en 'n "donker sensor" is bloot die plasing van die fotoweerstand in die spanningsverdelerkring (dws bo of onder). Een komplikasie vir ons stroombaan was die begeerte om die interne strook in AUTO- of AAN -modus te laat werk, terwyl die boonste LED -skikking slegs in die AAN -modus aangeskakel is. Met 'n tweepolige skakelaar kan die interne strook geïsoleerde stroomtoevoer van die boonste skikking hê.

'N DC -aansluiting op die paneel bied 'n handige aansluitingspunt en die steekprop is aan die kragtoevoer gesoldeer. U kragtoevoer het moontlik reeds 'n GS -aansluiting, in welke geval u die bypassende paneelaansluiting sal koop. Let op die polariteit van u kragprop, soms is die middel positief, soms is die middel negatief. Dit is belangrik om te weet, want LED's werk slegs met die korrekte polariteit.

Stap 4: 3D -gedrukte basis

Die basis is ontwerp in Fusion 360 en is redelik basies. 'N Ruwe vorm is bepaal op grond van die afmetings van die pot en die hoogte is gebaseer op die diepte van die skakelaar. Die gate vir die domkrag en die skakelaar is gebaseer op die afmetings van die gekose komponente. Die ligging van die fotoweerstand is ingekap met uitsparings vir die leidings, en 'n gedeelte het oorgebly vir die aanbring van warm gom om die fotoweerstand vas te maak. Monteerskroeflokasies is ook gemodelleer en ingebou, sodat 'n gedrukte deksel in die basis kan pas. Die gate vir die deksel was effens versink. M6 skroefdrade is in die basis gemodelleer. Die muurdiktes wat gebruik is, was 2 mm en die model is in PLA gedruk met 40% skildkliervulling tussen 4 boonste en onderste lae. Laaghoogte was.2mm met 'n.4mm spuitkop. Maak seker dat u die gate 'n bietjie groot maak, aangesien dit krimp nadat die druk afgekoel het.

Die aangehegte beelde en lêers is 'n latere weergawe van die prentjie wat ons eers gedruk het; ons het geleer en 'n uitsparing bygevoeg om die deksel aan die basis vas te skroef. Ons basis het die uitsparing weggelaat en die basis net tussen die deksel en die pot ingedruk, wat warm gom benodig om rotasie te voorkom. Ons wil nog 'n paar hiervan bou en verwag dat die ontwerp mettertyd verder sal ontwikkel. Gebruik die aangehegte lêers as 'n beginpunt vir u projek.

Stap 5: Montering

Die samestelling van hierdie lamp was soos volg:

1. Maak alle dele en stukke, die pot, deksel en krale skoon.
2. Plaas 'n paar lae onderaan die pot om die bokant van die buis te verduister.
3. Plaas die buis met die LED -skikkings vasgemaak en bedraad.
4. Laat 'n paar sentimeter ekstra draadlengte uit die mond van die pot om later aan te sluit.
5. Voeg die glaskrale versigtig by soos u wil.
6. Ons het die LED -reeks tydelik bedraad sodat my dogter die effek kon sien terwyl sy krale byvoeg.
7. As dit vol is, maak 'n gaatjie in die deksel en voeg 'n rubber deur om die bedrading teen skerp kante te beskerm.
8. Monteer die elektriese komponente in die basis.
9. Monteer die deksel en koppel aan die basis.
10. Plak of maak die deksel en basis vas sodat die pot nie kan draai of weggetrek kan word nie. In ons geval het die deksel/ring van die pot die basis aan die glaspot vasgemaak, en dan is warm gom gebruik om rotasie te voorkom.
11. Koppel die LED -bedrading aan die stroombaan, twee drade per LED -strook/string/skikking.
12. Installeer die deksel.

Hierdie lamp is dekoratief, pasgemaak en was 'n goeie leerervaring vir my dogter. Sy het geleer oor sirkulasie, soldeer, geduld en aandag aan detail. Ek voorspel dat hierdie ervaring net so onvergeetlik sal wees soos my eerste blikkie in die 7de klas.