Εύκολη αλλαγή χρώματος με βάση την κλίση Ασύρματος λαμπτήρας κύβου Rubik: 10 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Σήμερα θα φτιάξουμε αυτόν τον φοβερό λαμπτήρα του Rubik Cube-esque που αλλάζει χρώμα με βάση την πλευρά που είναι πάνω. Ο κύβος λειτουργεί με μια μικρή μπαταρία LiPo, φορτισμένη από ένα τυπικό καλώδιο micro-usb και, στις δοκιμές μου, έχει διάρκεια ζωής μπαταρίας αρκετών ημερών.

Αυτό το σεμινάριο είναι ένα μεγάλο αρχάριο έργο και απαιτεί ελάχιστα εργαλεία!

Είμαι σχετικά αρχάριος όταν πρόκειται για κυκλώματα-πήρα για πρώτη φορά ένα συγκολλητικό σίδερο πριν από λιγότερο από ένα μήνα και ελπίζω ότι αυτά τα σεμινάρια θα εμπνεύσουν άλλους αρχάριους να ξεκινήσουν το πρώτο τους πρόγραμμα κυκλωμάτων. Αν σας αρέσει αυτό το Instructable, θα μου έκανε τη μέρα αν το ψηφίζατε στο διαγωνισμό Remix!

Εμπνεύστηκα από το εκπληκτικό Wireless LED Cube Light Instructable του Well Done Tips, αλλά ήθελα να το επεκτείνω περισσότερο και συνειδητοποίησα ότι θα ήταν εξαιρετικά δροσερό να έχει περισσότερα από ένα χρώματα. Άλλωστε, ο κύβος του Rubik έχει περισσότερα από ένα χρώματα-γιατί να υπάρχει μόνο ένα φως;

Για λίγο έμεινα άφωνος στην ανίχνευση προσανατολισμού και σκέφτηκα ότι ίσως χρειαστεί να προσθέσω ένα μικρό μικροελεγκτή και επιταχυνσιόμετρο. Ωστόσο, δεδομένου ότι ο στόχος μου ήταν ο κύβος να είναι ασύρματος, ήξερα ότι θα χρειαστεί να προσθέσω μια μπαταρία και δεδομένου ότι αυτό θα αδειάσει περισσότερο χυμό από όσο θα ήθελα, δεν ήθελα να πάω με αυτόν τον τρόπο.

Τότε ήταν που βρήκα το φως του κύβου LED του lonesoulsurfer! Η λάμπα του χρησιμοποίησε διακόπτη υδραργύρου για τον έλεγχο του φωτός. Ωστόσο, δεν ήθελα να χρησιμοποιήσω υδράργυρο-είναι πραγματικά κακό για το περιβάλλον-αλλά ευτυχώς οι διακόπτες κλίσης είναι μια εξαιρετική εναλλακτική λύση.

Wantedθελα επίσης να κάνω αυτό το σεμινάριο φιλικό για αρχάριους, να χρησιμοποιήσω υλικά που θα μπορούσαν να αγοραστούν εύκολα στο διαδίκτυο ή σε ένα κατάστημα και να περιορίσω τη χρήση εξοπλισμού (όπως επιτραπέζιο πριόνι) που πολλοί άνθρωποι, συμπεριλαμβανομένου και εμένα, δεν διαθέτουν.

Ας αρχίσουμε!

Προμήθειες

Απαιτούνται τα ακόλουθα εφόδια:

• Συγκολλητικό σίδερο και συγκόλληση
• Πρέσα τρυπανιών και μικρό τρυπάνι
• Πριόνι με λεπτά δόντια
• Κυβερνήτης
• Sharpie
• Πυροβόλο θερμής κόλλας
• Σφιγκτήρας (για πριόνισμα)
• Γυαλόχαρτο
• Μάσκα αναπνοής / n95 για κοπή + λείανση
• Κόφτης καλωδίων
• Απογυμνωτής καλωδίων

Βήμα 1: Υλικά

• Φύλλο από διαφανές ακρυλικό (γνωστό και ως πλεξιγκλάς, γνωστό ως πλαστικό). Χρησιμοποίησα πλεξιγκλάς πάχους 3mm, πιθανότατα περίπου 24x36 (που περίσσεψε από έναν παλιό έξυπνο καθρέφτη).
• Λευκή βαφή με σπρέι - εύκολο να βρεθεί στο Home Depot ή στο Lowe's.
• Perfboard -
• Κόκκινο, Μπλε, Πράσινο, Πορτοκαλί και Λευκό LED (μπορεί να αλλάξει ένα από αυτά με κίτρινο)
• Μπαταρία LiPo 3.7v (χρησιμοποίησα 1100 mAh) -
• Αντίσταση 100 ohm, ή 220 ohm ανάλογα με τις λυχνίες LED
• 5 διακόπτες κλίσης -
• Ενότητα φόρτισης TP4056 -
• Κόκκινο και άσπρο σύρμα
• Αντικατάσταση αυτοκόλλητων Rubik's Cube

Το λευκό χρώμα ψεκασμού δίνει στο ακρυλικό ένα ωραίο διάχυτο φινίρισμα. Ωστόσο, είναι περιττό αν αγοράσετε ένα λευκό ημιδιαφανές ακρυλικό όπως αυτό.

Έτσι, ίσως έχετε παρατηρήσει ότι ο κύβος δεν είναι στην πραγματικότητα χτισμένος από έναν κύβο του Ρούμπικ, όπως ο κύβος του Well Done Tips. Αρχικά προσπάθησα να αντιγράψω τη διαδικασία κατασκευής του Well Done Tip, κόβοντας τα εσωτερικά ενός κύβου (r.i.p. cube) και βάζοντας κομμάτια ακρυλικού ενδιάμεσα. Δυστυχώς, επειδή δεν έχω τα μηχανήματα που κάνει, χρησιμοποίησα ένα πριόνι για να κόψω τα εξαιρετικά μικρά κομμάτια ακρυλικού και ο κύβος κατέληξε να είναι απίστευτα παραμορφωμένος και ειλικρινά άσχημος. Έτσι θα προχωρήσουμε με ένα τροποποιημένο σχέδιο: 6 τετραγωνικά κομμάτια ακρυλικού συν αντικατάσταση των αυτοκόλλητων κύβων του Rubik!

ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. Mayσως αναρωτιέστε γιατί πωλούνται ακόμη αυτοκόλλητα αντικατάστασης. Οι φίλοι μου με ταχύπλοο σκάφος μου λένε ότι τα αυτοκόλλητα θα πέσουν από τους (ακριβούς) κύβους τους με την πάροδο του χρόνου και ότι τα αυτοκόλλητα αντικατάστασης είναι χρήσιμα. Οι οποίοι γνώριζαν?

Βήμα 2: Κόψτε 6 τετράγωνα κομμάτια ακρυλικού

Χρησιμοποιώντας ένα χάρακα, εντοπίστε έξι κομμάτια ακρυλικού 6mm με 6mm.

Υποτίθεται ότι το ακρυλικό μπορεί να κοπεί χρησιμοποιώντας ένα απλό μαχαίρι χρησιμότητας, αλλά μετά από πολλαπλές βαθμολογίες + προσπάθειες να σπάσω το ακρυλικό έμεινα ακόμα με ένα άθικτο κομμάτι. Ως εκ τούτου, πήγα με το επόμενο καλύτερο πράγμα: ένα πριόνι.

(Γνωρίζω ότι ένα πριόνι δεν είναι ο καλύτερος ή ακριβέστερος τρόπος κοπής ακρυλικού. Ωστόσο, είναι το φθηνότερο και επίσης το μόνο εργαλείο που είχα.)

Κόψτε τα 6 κομμάτια και φροντίστε να φοράτε αναπνευστήρα ή μάσκα ενώ το κάνετε-παράγεται πολλή σκόνη σε αυτή τη διαδικασία. Ένας αξιοπρεπής αριθμός σεμιναρίων δεν τους δείχνει να φοράνε μάσκα και όσο αγαπώ μια καλή επίστρωση ακρυλικού στους πνεύμονές μου, το CDC λέει ότι δεν είναι πολύ καλό για μένα.

(Σημειώστε ότι οι χειρουργικές μάσκες που φοράμε όλοι για να βγούμε έξω στις μέρες μας δεν αρκούν για να φιλτράρουν την ακρυλική σκόνη!)

Ένας τυπικός κύβος Rubik έχει πλευρές περίπου 5,5 mm. Ωστόσο, για να διασφαλίσω ότι περισσότερο από το φως περνά μέσα από τον κύβο, του έδωσα μερικά επιπλέον χιλιοστά.

Τρίψτε τις άκρες εάν είναι εξαιρετικά τραχιές.

Βήμα 3: Spray Paint Time

Τοποθετήστε τα τετράγωνα σε ένα κομμάτι χαρτόνι ή εφημερίδα-κάτι που δεν πειράζει να βάψετε σπρέι. Κρατήστε το δοχείο ψεκασμού περίπου 2-3 πόδια μακριά και περάστε τις πλατείες πολλές φορές.

Φροντίστε να ψεκάσετε το χρώμα από καλή απόσταση. Εάν το δοχείο είναι πολύ κοντά στα τετράγωνα, θα εμφανιστούν σφαίρες βαφής ψεκασμού στην επιφάνεια και αυτό δεν το θέλουμε.

ΜΟΝΟ βαφή με σπρέι στη μία πλευρά του κύβου-αυτή η πλευρά θα είναι η πλευρά που κοιτάζει προς τα μέσα. Η άλλη πλευρά πρέπει να μείνει όπως είναι για εκείνη την "ωραία αίσθηση πλεξιγκλάς".

(Χρόνος ανατριχίλας: θα πρέπει επίσης να φοράτε μάσκα για βαφή με σπρέι-η βαφή με σπρέι είναι άσχημο πράγμα για να μπει στους πνεύμονές σας).

Αφήστε το σπρέι να στεγνώσει. 3-4 ώρες πρέπει να το κάνουν.

Βήμα 4: Συναρμολόγηση του κύβου (είδος)

Βάλτε μαζί 4 πλευρές του κύβου. Κρατήστε 2 κομμάτια μαζί κάθε φορά και, στη συνέχεια, βάλτε ζεστή κόλλα στην εσωτερική τομή των δύο πλευρών.

Προσέξτε να μην φέρετε το πιστόλι θερμής κόλλας πολύ κοντά στη βαφή ψεκασμού-θα λιώσει και θα καταλήξετε με κηλίδες στο χρώμα του σπρέι (μπορείτε να δείτε αυτό συνέβη στην εικόνα-κατέληξα να βγάζω τον κύβο, αφαιρώντας τη βαφή ψεκασμού με ακετόνη και επανατοποθετώντας την).

(Το Superglue μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί, αλλά μετά από ένα κακό κάψιμο από την υπερκολλή και το βαμβάκι που αντιδρούν, δεν είμαι πολύ πρόθυμος να το ξανακάνω.)

Αφήνουμε το 5ο και το 6ο τετράγωνο για το τέλος.

Η πλευρά του χρώματος ψεκασμού πρέπει να κοιτάζει μέσα στον κύβο.

Βήμα 5: Σύνδεση της μπαταρίας στη μονάδα φόρτισης

Στο πλάι του TP4056 απέναντι από το micro USB, υπάρχουν 4 σημεία για συγκόλληση. Όπως ίσως έχετε μαντέψει, το Out + και Out - είναι για το πραγματικό κύκλωμα, ενώ τα B + και B- συνδέονται με την μπαταρία.

Αρχικά, αποσυνδέστε το βύσμα micro JST της μπαταρίας και απογυμνώστε τα άκρα των δύο καλωδίων. Στη συνέχεια, συγκολλήστε το κόκκινο σύρμα (θετικό ή ισχύ) σε B+ και το μαύρο σύρμα (αρνητικό ή γειωμένο) σε B-. Υπάρχουν αρκετά σεμινάρια σχετικά με τη συγκόλληση μέσω οπών, οπότε δεν θα μπω σε αυτό εδώ. Τώρα μπορείτε να συνδέσετε ένα καλώδιο micro USB στην μπαταρία και η κόκκινη λυχνία LED στο TP4056 θα ανάψει (υποδεικνύοντας ότι η μπαταρία φορτίζεται). Μόλις ολοκληρωθεί η φόρτιση, το LED θα αλλάξει από κόκκινο σε μπλε.

Μια σημείωση σχετικά με τις μπαταρίες LiPo: είναι ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΑ επικίνδυνες. Ναι, το τηλέφωνο, ο υπολογιστής και το tablet σας τροφοδοτούνται από μπαταρίες LiPo, αλλά χρησιμοποιούν εκτεταμένα κυκλώματα προστασίας φόρτισης και παρακολούθησης που διασφαλίζουν ότι το τηλέφωνό σας (συνήθως) δεν εκρήγνυται. Και οι πυρκαγιές LiPo δεν είναι σαν τις κανονικές πυρκαγιές-μπορούν να τρέξουν χωρίς οξυγόνο και συχνά καίνε σπίτια. Είδατε κανένα τρομακτικό βίντεο με μίνι αεροπλάνα να καίγονται; Μάλλον το LiPo πήγε στραβά.

Το TP4056 έχει ενσωματωμένο κύκλωμα προστασίας φόρτισης. Αυτό σημαίνει ότι προστατεύει την μπαταρία από υπερφόρτιση και υπερφόρτιση. Ωστόσο, αυτό δεν σας δίνει δικαιολογία για να είστε απρόσεκτοι γύρω από την μπαταρία. Οι δραστηριότητες που δεν συνιστώ να εκτελείτε με την μπαταρία περιλαμβάνουν:

1. Ρίχνοντας το στην τουαλέτα.
2. Προσπαθώντας να το συντρίψετε με ένα τούβλο.
3. Προσπαθώντας να το ανοίξετε με ένα μαχαίρι.
4. Τρώγοντας το (εντάξει, αυτό πρέπει να είναι προφανές).

Τέλος πάντων, αυτό είναι το τέλος της διατροφής μου LiPo. Απλά μην είστε υπερβολικά απρόσεκτοι και μάλλον θα είστε καλά!

Βήμα 6: Timeρα ηλεκτρονικών

Η μαγική αλλαγή χρώματος του κύβου προέρχεται από 5 διαφορετικούς διακόπτες κλίσης. Δεδομένου ότι μόνο μία λυχνία LED ανάβει κάθε φορά, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μία αντίσταση για τα πολλαπλά LED.

Το παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος παρέχει ένα σχηματικό σχήμα για μια σανίδα ψωμιού, αλλά μπορεί εύκολα να προσαρμοστεί σε μια σανίδα. (Αν θέλετε να προσθέσω ένα σχηματικό διάγραμμα, μπορώ να το κάνω-απλά σχολιάστε!)

Προσθέστε την αντίσταση στη γωνία της σανίδας, και στη συνέχεια λυγίστε ένα μόλυβδο κατά μήκος της πρώτης σειράς οπών. Στη συνέχεια, προσθέστε τους 5 διακόπτες κλίσης κατά μήκος της σειράς οπών έτσι ώστε ο ένας αγωγός στο διακόπτη κλίσης να αγγίζει την αντίσταση και ο άλλος διακόπτης να βρίσκεται στη δεύτερη σειρά.

Η αντίσταση είναι 100 ohm, η οποία είναι αρκετά καλή για τυπικές λυχνίες LED 5mm δεδομένου ότι η τάση που εκφορτίζεται από την μπαταρία είναι 3,7V.

Ο κανονικός κύβος του Ρούμπικ έχει κίτρινο/λευκό, μπλε/πράσινο και κόκκινο/πορτοκαλί το ένα απέναντι από το άλλο. Ως αποτέλεσμα, πρέπει να βεβαιωθούμε ότι κάθε διακόπτης κλίσης βλέπει τη σωστή κατεύθυνση. Οι σωστές οδηγίες σε σχέση με τον πίνακα, υποθέτοντας ότι το κίτρινο είναι το "απενεργοποιημένο" χρώμα, έχουν ως εξής:

1. Λευκό: Πάνω (έξω από τον πίνακα, βλέποντας σας)
2. Μπλε: Ανατολικά
3. Πορτοκαλί: Βόρεια
4. Πράσινο: Δυτικά
5. Κόκκινο: Νότια

Στη συνέχεια, προσθέστε τα LED στον αντίστοιχο διακόπτη κλίσης. Βεβαιωθείτε ότι το μεγαλύτερο σκέλος της λυχνίας LED είναι το πόδι που αγγίζει τον διακόπτη κλίσης. Στη συνέχεια, κολλήστε όλα τα πιο κοντά πόδια των LED μαζί.

Συγκολλήστε ένα κομμάτι κόκκινου σύρματος στην μη λυγισμένη πλευρά της αντίστασης και κολλήστε ένα κομμάτι λευκού σύρματος στα πόδια των LED (που μόλις συνδέσατε).

Τέλος, κολλήστε το λευκό σύρμα στο OUT- στο TP4056 και στη συνέχεια κολλήστε το κόκκινο σύρμα στην οπή OUT+ (είναι καλή πρακτική να συνδέετε πάντα πρώτα τη γείωση!).

Δοκίμασα πρώτα το κύκλωμα με ένα breadboard και μετά το μετέφερα το κύκλωμα στο διάτρητο. Βεβαιωθείτε ότι το λευκό και κόκκινο σύρμα που πηγαίνει από τον πίνακα στο TP4056 βρίσκεται στο κάτω μέρος του πίνακα-ο πίνακας θα βρίσκεται πάνω από το TP4056.

Τώρα μπορούμε να ελέγξουμε ότι το κύκλωμα λειτουργεί όπως αναμένεται, γέρνοντας τον πίνακα σε διαφορετικές κατευθύνσεις.

Βήμα 7: Εφαρμόστε αυτοκόλλητα στον κύβο και τις 2 μη προσαρτημένες πλευρές

Αυτό ήταν το πιο νευρικό κομμάτι της κατασκευής. Quiteταν αρκετά δύσκολο να προσθέσω τα αυτοκόλλητα στον κύβο έτσι ώστε να είναι όλα ίσια.

Βεβαιωθείτε ότι προσθέτετε αυτοκόλλητα στη δεξιά πλευρά. Πρέπει να προστεθούν έτσι ώστε κίτρινο/άσπρο, μπλε/πράσινο και κόκκινο/πορτοκαλί να βρίσκονται το ένα απέναντι από το άλλο

Επέλεξα το κίτρινο για να είναι το "απενεργοποιημένο" χρώμα LED. Αυτό σήμαινε ότι η θύρα φόρτισης δεν θα μπορούσε να είναι στην κίτρινη ή λευκή πλευρά. Έτσι, τα δύο μη συνδεδεμένα τετράγωνα πρέπει να έχουν λευκό και άλλο χρώμα δίπλα στο κίτρινο (κόκκινο, μπλε, πράσινο ή πορτοκαλί-επέλεξα το κόκκινο).

Συμβουλή: είναι ευκολότερο εάν τοποθετήσετε ένα μήκος αυτοκόλλητων που δεν έχουν ξεφλουδίσει πίσω από την πλευρά που προσθέτετε αυτοκόλλητα, γυαλίζετε έναν φακό πίσω από αυτήν την πλευρά και, στη συνέχεια, προσθέτετε αυτοκόλλητα. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε εύκολα να δείτε το περίγραμμα των αυτοκόλλητων και να το χρησιμοποιήσετε ως οδηγό για την τοποθέτηση αυτοκόλλητων.

Βήμα 8: Κάνοντας μια τρύπα για τη θύρα φόρτισης

Με τα αυτοκόλλητα που προστέθηκαν, μπορούμε τώρα να δημιουργήσουμε μια τρύπα για τη θύρα φόρτισης TP4056. Κόψτε ζεστά το TP4056 στη μπαταρία, με τη θύρα φόρτισης να ευθυγραμμίζεται με το άκρο της μπαταρίας. Στη συνέχεια, σημειώστε το σημείο στο ακρυλικό για να περάσει η θύρα φόρτισης από την μη συνδεδεμένη πλευρά.

Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε ένα μικρό τρυπάνι για να κάνετε 3 μικρές τρύπες όπου πρέπει να πάει η θύρα φόρτισης. Χρησιμοποιήστε τη θύρα φόρτισης ως οδηγό για το πόσο μεγάλη πρέπει να είναι η τρύπα. (Αυτό το μέρος ήταν επίσης εκπληκτικά δύσκολο).

Βήμα 9: Συναρμολόγηση του κύβου, ξανά

Timeρα για τελική συναρμολόγηση! Τώρα που η θύρα φόρτισης είναι στη θέση της, μπορούμε να συνδυάσουμε όλα τα υπόλοιπα.

Πάρτε ένα καλώδιο micro usb και συνδέστε το μέσω της οπής της θύρας φόρτισης που μόλις δημιουργήσατε στη μη συνδεδεμένη πλευρά.

Συνδέστε το στο TP4056 της μπαταρίας, έτσι ώστε η μπαταρία να είναι στο ίδιο πλάι.

Προσθέστε ζεστή κόλλα σε τρεις άκρες του κύβου όπου θα πάει η μη συνδεδεμένη πλευρά με τη θύρα και το σημείο όπου πρέπει να κολλήσει η μπαταρία. Στη συνέχεια, προσθέστε γρήγορα την μπαταρία και τη μη συνδεδεμένη πλευρά στον κύβο.

Βεβαιωθείτε ότι το κύκλωμα στην σανίδα είναι απομονωμένο από το TP4056 τοποθετώντας κάτι ανάμεσα σε αυτό-χρησιμοποίησα ένα βαμβάκι. Κολλήστε θερμά τον πίνακα στο βαμβάκι και το βαμβάκι στη μπαταρία (θα πρέπει να υπάρχει χώρος στη μπαταρία που δεν καταλαμβάνεται από το TP4056).

Βεβαιωθείτε ότι η σανίδα είναι όσο το δυνατόν πιο επίπεδη-αυτό θα βεβαιωθεί ότι τα LED θα λάμπουν όταν υποτίθεται

Τέλος, κολλήστε το τελευταίο μη κολλημένο κομμάτι στην κορυφή και τελειώσαμε!

Τρίψτε κάθε τραχιά άκρη.

Βήμα 10: Συμπέρασμα

Απολαύστε το νέο σας εξαιρετικά φοβερό φως κύβου! Δείξτε το σε όλους τους (εξαιρετικά ζηλιάρηδες) φίλους σας.

Αν το έκανα ξανά: θα ήμουν πολύ πιο προσεκτικός για το κόψιμο των κομματιών του ακρυλικού, και πιθανότατα θα τα παραγγείλω προ-κομμένα σε γωνία 45 μοιρών, έτσι ώστε να ταιριάζει μεταξύ τους. Θα χρησιμοποιούσα επίσης εποξικό για να το κολλήσω και θα παραγγείλω λευκό ακρυλικό αντί να ενοχλώ με βαφή με σπρέι, το οποίο μπορεί να γδαρθεί εύκολα.

Ελπίζω να σας άρεσε αυτό το Instructable! Αν το κάνατε, πάλι, σκεφτείτε να το ψηφίσετε στο διαγωνισμό Remix

Σχόλια, ανησυχίες, ερωτήσεις, εποικοδομητική κριτική είναι όλα ευπρόσδεκτα.