Llanterna LED sensible al tacte: 15 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Fa vint-i-cinc anys, el meu avi em va fer una llanterna soldant una bombeta als terminals flexibles d’una bateria plana de 4,5 V. Com a dispositiu, era cru i senzill, però no només va il·luminar el meu fort de coixins aquella nit. Va alimentar el meu desig d'aprendre, explorar, entendre i crear. Espero que les meves primeres instruccions provoquin la mateixa espurna creadora que ha mantingut la picor a les mans des de llavors.

Ara parlem de fanalets.

A la imatge superior, la llanterna que vaig fabricar estava inspirada en l’arquitectura tradicional japonesa, on una paret o una porta es construeix amb paper revestit sobre un marc de fusta (busqueu el terme "shoji" si teniu curiositat). El mateix concepte s’ha aplicat aquí, només a una escala més petita. La llum s'emet des d'una sèrie de LEDs a l'interior, mentre que un circuit sensible al tacte actua com a interruptor d'encesa i apagada.

Abans de passar al pas 1, he d’indicar una EXCLUSIÓ DE RESPONSABILITAT molt important. Aquesta instrucció implica l’ús d’eines que poden causar lesions greus, molèsties i / o danys si no s’utilitzen correctament. Utilitzeu el sentit comú i tingueu cura de vosaltres mateixos si decidiu recrear aquest projecte o qualsevol dels passos descrits dins.

Pas 1: elaboració de les peces superiors i inferiors de la llanterna

Tingueu en compte que totes les unitats d’aquest instructiu són mètriques

Per fer els trossos superiors i inferiors de la meva llanterna vaig fer servir fusta de tilia, ja que és barata i abundant on visc, però podeu fer servir qualsevol tipus de fusta que tingui bon aspecte i que us senti còmode treballar. També es pot utilitzar una fusta contraxapada d’alta qualitat. No us molesteu a utilitzar MDF, taulers de partícules o OSB per a un projecte d’aquest tipus. Ara us presentem el procés:

1. TALL: Amb una serra trencaclosques vaig tallar dos trossos de fusta de tilia de 13 per 13 per 2 centímetres. Si no disposeu de les eines o les habilitats adequades per a la feina, les ferreteries que venen fusta també us poden tallar les peces.
2. LISSATGE: Després vaig subjectar les dues peces juntes amb diverses pinces i vaig lijar els costats fins que tinguessin una mida perfecta. Vaig començar amb paper de vidre rugós (60 gra) que elimina molt material ràpidament. Després vaig passar a 120 gra i finalment a 240 gra fins que els laterals quedessin agradables i suaus al tacte. L’ideal seria que no haguéssiu de veure rastre de la poliment.
3. RODONA: encara no traieu aquestes pinces. També és una bona idea arrodonir les cantonades de les peces. De nou, comenceu amb un tros de paper de vidre rugós i, a continuació, passeu a una cosa més fina per fer que la corba sigui agradable i suau.
4. ELECCIÓ: Finalment, inspeccioneu visualment i trieu la peça amb millor aspecte, així com el seu aspecte millor. Lijeu aquest costat tan suaument com pugueu. Assegureu-vos que aquesta peça i aquest costat vagin a sobre de la llanterna. Podeu marcar-lo lleugerament amb un llapis si cal fregar-lo abans d’aplicar l’acabat.

Pas 2: tallar les peces del marc

Quatre trossos de fusta prims i llargs mantenen units el tros superior i inferior del fanal. Totes tenen 19 cm d’alçada i 1 per 1 cm d’amplada. Els vaig retallar d’una sola peça de fusta d’1 metre de llarg que vaig obtenir d’una botiga d’aficionats local. Podeu trobar-me referint-me a ells com "el marc exterior" en els següents passos d'aquest instructable.

Una motoserra és tot el que necessiteu per tallar les quatre peces fàcilment. Feu servir un llapis per dibuixar una marca on s’hagi de fer el tall. És una bona idea embolicar la taca amb cinta adhesiva i, a continuació, tallar-la per evitar que la fusta es trenqui.

No us preocupeu si les peces no surten perfectament. Està bé que un o dos siguin mil·límetres més llargs o més curts que la resta. Veureu per què al següent pas.

Pas 3: Tallar les morteses a la peça inferior

Hi ha dotzenes de maneres en què podeu unir dues peces de fusta. L’articulació de mortassa i tenó és una de les tècniques més fàcils i habituals, de manera que vaig decidir adoptar el mateix enfocament per a la meva llanterna. Bàsicament, vaig esculpir morteses (en el meu cas, una mortassa és un mot elegant per a un forat rectangular) a les peces superior i inferior i hi vaig ficar les quatre peces del marc. Així és com ho vaig fer.

1. Utilitzant un tros de fusta de 1 centímetre de gruix - un sobrant del marc exterior - vaig marcar una línia a 1 centímetre de cada vora de la meva part inferior. Vaig fer les marques a la part superior de la peça inferior. Haureu d’acabar amb un rectangle amb els costats d’uns 11 centímetres.
2. Amb la mateixa peça de ferralla, vaig esbossar les morteses a tots els racons del rectangle que vaig dibuixar. Totes les morteses havien de tenir 1 per 1 centímetre d’amplada, que són les dimensions d’amplada exactes de les peces del marc exterior.
3. Amb un cisell, vaig esculpir les morteses. No us preocupeu si mai no heu utilitzat un cisell. Aquesta era la meva primera vegada i els resultats van ser fantàstics. Vaig utilitzar un cisell pla de 5 mil·límetres d’un conjunt de talla de fusta barat amb la brutícia que vaig obtenir de la botiga d’aficionats. Primer vaig prémer la fulla al llarg dels contorns per marcar el forat. Llavors vaig començar a eliminar suaument capes de fusta seguint la direcció del gra de fusta. Si no esteu segur de tot això, primer practiqueu en un tros de fusta. Els meus forats van acabar tenint una profunditat de 8 mil·límetres. Em vaig assegurar que els seus laterals i fons fossin agradables, nets i plans. Les peces del marc han d’adaptar-se bé, sense trontollar gaire. Assegureu-vos que traieu la cinta adhesiva del pas anterior abans de provar com encaixen.
4. Finalment, vaig lijar el costat amb paper de vidre de sorra de 240 graus. Això li va donar una sensació agradable i suau i va eliminar totes les traces de les marques del llapis.

Pas 4: Enganxar les peces del marc

Abans d’aplicar qualsevol cola, m’he assegurat que les quatre peces del marc encaixin bé als forats. Després vaig aplicar una quantitat liberal de cola i vaig introduir les peces als forats amb força moderada. Vaig utilitzar l’angle recte del meu regle per assegurar-me que totes les peces eren perpendiculars a la base. Netejar qualsevol cola que extreu amb un tros de tela humit o paper absorbent, però no amb paper higiènic.

Pas 5: perforar un forat per al cable d'alimentació

En aquest moment em vaig adonar que havia oblidat perforar el cable de la font d'alimentació de 12V. Però encara era factible. Amb la meva eina Dremel i una broca de 3,2 mm, vaig perforar un forat al costat de la base de 22 mm de profunditat. Llavors vaig perforar un altre forat amb un angle des de la part superior mentre apuntava al final del primer forat. Ho vaig clavar perfectament. Amb una mica de balanceig, vaig poder passar el cable d’alimentació pel forat per assegurar-me que encaixés bé. Llavors vaig treure el cable d’alimentació: és massa aviat perquè hi sigui.

Pas 6: Tallar morteses a la peça superior

Mentre la cola s’assecava, vaig tallar les morteses a la part superior de la llanterna. No hi ha res a afegir realment aquí. Després d’afilar el cisell, simplement vaig seguir el mateix procés que he descrit al pas 3.

Pas 7: enganxeu-ho tot junt

El meu fanal començava a prendre forma. Era hora de córrer en sec. Utilitzant una certa posada a punt (llegiu: flexió acurada de les peces del marc exterior) vaig aconseguir encaixar-ho tot sense cola. Això significava que podríeu seguir endavant i aplicar cola a les morteses de la part superior per enganxar-ho tot permanentment. Com podeu veure a la foto, aquesta vegada he utilitzat un parell de pinces per a un ajust més ajustat i per garantir que la part superior i inferior estiguessin perfectament perpendiculars entre si.

Pas 8: apliqueu Finalitza

Un cop seca la cola, vaig aplicar dues capes de vernís sobre el que lentament es convertia en un fanal. La laca spray és molt fàcil de treballar, de manera que si sou principiant, és l’acabat que heu de triar. Assegureu-vos de seguir les instruccions de la llauna spray i aplicar l’acabat en una zona ben ventilada. Altres acabats com la laca, vernís o oli danès també funcionarien, però treballar amb ells és una mica més desordenat.

Tingueu en compte que la zona interior de la peça inferior la vaig cobrir amb cinta adhesiva perquè no quedés cap laca. Aquí és on s’adheriria l’il·luminació, de manera que és millor deixar aquesta zona sense tractar.

Pas 9: Muntatge de l'electrònica

Mentre la laca s’assecava, vaig muntar l’electrònica necessària perquè aquest projecte funcionés. Un maó genèric de 12V és el que he utilitzat com a font d'alimentació, ja que els meus LED necessitaven 12V per il·luminar-se. Es va classificar el maó de potència per a 1 amp, que era suficient per a les meves necessitats.

Per esbrinar quants amplificadors s’hauria de classificar per a la vostra font d’alimentació, utilitzeu un multímetre per esbrinar la quantitat actual de tres dels vostres LED (els LED de les tires de LED s’agrupen en tres, de manera que no podeu tallar-ne més de tres per mesurar la seva consum). Si tres LED consumeixen 30 miliamperis i voleu utilitzar 30 LEDs, necessitareu una font d'alimentació que pugui lliurar almenys 300 miliamperis a 12V. M’agradaria aconseguir almenys 500 mAmps en aquest cas, per estar segur i ja que hi haurà altres circuits.

ACTUALITZACIÓ: pel que sembla, podeu obtenir tires de LED on els LED no s’agrupen en tres.

Els LED es connecten a la font d'alimentació mitjançant un MOSFET de canal n (IRF 520, en el meu cas, o qualsevol cosa que pugui manejar uns quants amplificadors). Aquest últim actua com a interruptor: quan se li envia un senyal, deixa passar el corrent i encén els llums.

El senyal l’envia un xip PCF8883, que és un CI dissenyat per al funcionament del botó tàctil / commutador. Aquest xip ve amb el paquet SOIC8, de manera que no cabrà en cap perfboard. Haureu d’utilitzar un d’aquests: un adaptador de placa SOIC8. Soldeu el xip a l'adaptador i després l'adaptador al perfboard. Una de les imatges anteriors mostra el xip soldat a l’adaptador: petit, oi?

Com que el xip requereix de 3 a 9 volts per funcionar, també he utilitzat un regulador de voltatge LM7805.

Tots els aparells electrònics es van col·locar en un sol perfboard de 2cm per 8cm d’un kit com aquest. El fil verd que veieu penjat és el que es connectarà a una placa de detecció.

ACTUALITZACIÓ: per augmentar la sensibilitat del sensor tàctil, augmenteu l'àrea de la placa tàctil o substituïu el condensador 470nF per un de més gran fins a 2500nF.

Pas 10: munteu l'element de llum LED

Espero que us agradin les olives. En lloc d’una bombeta, he utilitzat una tira de LED embolicada al voltant d’un pot de vidre alt i estret. Originalment, anava a utilitzar una canonada de PVC, però el termini per al primer concurs d'autors s'acostava ràpidament:)

En triar la tira de LED, vaig intentar intencionadament buscar LEDs "blancs càlids" perquè són una mica més groguencs. La majoria dels anomenats LED blancs són molestament blaus i definitivament no són adequats per al dormitori.

Quan emboliqueu la tira LED al voltant del pot o de la canonada, assegureu-vos de començar amb un angle lleuger. Voleu que els LED s’enrotllin el més fort possible, però no voleu que se superposin. Primer podeu fer una pràctica sense exposar l’adhesiu a la part posterior i després tallar la tira a la mida. Tingueu en compte que les tires LED tenen marques on s’haurien de fer talls.

Vaig soldar cables a la tira i els vaig torçar per obtenir estabilitat. Per obtenir una força addicional, he utilitzat cola de dos components per enganxar el filferro al pot, en un punt proper a on es van soldar a la tira LED.

Pas 11: placa de detecció de cola i tap de pot

Amb una cola de dos components, vaig enganxar la tapa del pot al mig de la peça inferior. Després vaig enganxar un tros de paper d'alumini (del que teniu a la cuina) a la part inferior de la peça superior. Tingueu en compte que hi vaig deixar una mica d’espai. Aquí és on anirà el perfboard amb tota l’electrònica.

Pas 12: instal·leu tots els aparells electrònics a la llanterna

Per assegurar el perfboard a la llanterna, hi vaig enganxar un conjunt de quatre separadors. Un joc complet d’enfrontament costa uns quants dòlars i us durarà molt de temps. Amb els separadors enganxats al seu lloc, vaig cargolar el perfboard de forma segura, i després vaig connectar tots els cables al seu lloc. El filferro verd penjat que vau veure en un pas anterior està unit a la placa de detecció amb cinta adhesiva, ja que no el vaig poder soldar amb el paper d'alumini. Finalment, passeu el cable d’alimentació pel forat que hem perforat abans i connecteu-lo. Feu una prova al llum. La placa hauria de poder detectar la mà fins i tot a través de la fusta. Si no l’hi manté durant uns segons i proveu-ne uns quants intents més. el xip té una funció de calibració automàtica, de manera que pot necessitar una mica de temps per ajustar la seva sensibilitat.

Pas 13: prepareu els marcs de finestres petites

Aquesta és probablement la part més complicada de tot el projecte. Tots els costats de la meva llanterna estan coberts pel que anomenaré "marc de finestra". Estan fets amb bigues fines de fusta que també vaig obtenir de la botiga d'artesania. Cada feix fa 1 metre de llarg i té un gruix de 3 per 10 mil·límetres. Quatre bigues d’1 metre són suficients per a un projecte d’aquestes dimensions, però en tinc cinc, per si de cas. Les peces individuals dels marcs de les finestres es van tallar a mida amb una petita serra.

Per assegurar-me que cada quadre s’adapta perfectament a la llanterna i no cau, he mesurat cada obertura individual i he tallat amb cura cada peça del marc en conseqüència. Vaig començar per la part inferior i la part superior del marc, que eren tan amples com la distància entre les grans peces del marc que ja vam enganxar. Les peces altes del marc lateral es van tallar a continuació: eren tan llargues com la distància entre la part superior i peces de llanterna inferior menys 2 x 3 mil·límetres, que és el gruix del marc. Si oblideu restar dues vegades el gruix del material, els marcs de les finestres no s’adaptaran. Assegureu-vos també d’enganxar les peces correctament.

Després vaig tallar la part central horitzontal del marc: era 2 x 3 mil·límetres més curta que les peces del marc superior i inferior perquè pogués cabre entre les peces del marc lateral. Finalment, vaig tallar les dues peces verticals centrals del marc. De nou, feu mesures precises i realitzeu els talls en conseqüència si voleu que s’adaptin aquests marcs de finestres.

Quan els marcs de les vostres finestres estiguin enganxats, doneu-los una capa de vernís i deixeu-los assecar. Deixeu un costat sense tractar, ja que és on anirà el paper.

Pas 14: poseu paper als marcs

De la botiga d’aficions vaig obtenir el que anomenaven paper d’arròs decoupage. Era translúcid i tenia un aspecte fresc. Un sol full mesura uns 2/3 metres quadrats i és més que suficient.

Amb un ganivet afilat, vaig fer retalls de paper a la meva estora de tall. Després els vaig enganxar als marcs de les finestres amb cola de fusta que vaig aplicar amb el dit (perquè és més divertit d’aquesta manera). Com que el paper no bloquejava prou llum, vaig utilitzar dues capes a cada marc de la finestra.

Pas 15: col·loqueu els marcs de les finestres i gaudiu de la vostra llanterna

L’últim que cal fer és posar els marcs de les finestres. Sigues gentil! Estan fets de fusta i paper prims, al cap i a la fi.

I així va ser la meva llanterna! Va ser un projecte força interessant que em va ajudar a millorar les meves habilitats i espero que també hagueu après alguna cosa nova. Si teniu cap pregunta, no dubteu a fer-ho als comentaris. També podeu visitar el meu canal de YouTube per obtenir més informació i procediments. Gràcies!

Gran Premi al primer concurs d’autors 2018