Φωτιστικό παζλ LED (ακρυλικό Laser Cut): 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Πάντα απολάμβανα τα διάφορα ακρυλικά νυχτερινά φώτα κομμένα με λέιζερ που έφτιαξαν άλλοι. Σκέφτομαι περισσότερο αυτά, σκέφτηκα ότι θα ήταν υπέροχο αν το νυχτερινό φως θα μπορούσε επίσης να διπλασιαστεί ως μορφή ψυχαγωγίας. Με αυτό το μυαλό αποφάσισα να δημιουργήσω ένα παζλ που θα χωρούσε σε ένα λεπτό κουτί που στη συνέχεια θα φωτιζόταν από μια λωρίδα LED.

Όσον αφορά τον πραγματικό φωτισμό, ήθελα οι λυχνίες LED να περνούν αργά σε μια σειρά χρωμάτων με τον χρήστη να έχει τη δυνατότητα είτε να κάνει παύση σε ένα συγκεκριμένο χρώμα είτε να περάσει σε ένα νέο χρώμα.

Χρήση υλικών:

• Δύο διαφορετικά χρώματα νήματος τρισδιάστατης εκτύπωσης
• Σπρέι μπογιά
• Γυαλόχαρτο
• Ακρυλικό 2mm (για δημιουργία κουτιού)
• Ακρυλικό 6mm (για τη δημιουργία του παζλ)
• Βίδες: M3 10mm
• Πυκνωτής: 1000μf 6.3v
• Στρογγυλό, μίνι κουμπί επαναφοράς (ένα κόκκινο και ένα πράσινο)
• Rocker διακόπτης
• Λωρίδα LED RBG
• Arduino Nano V3
• Υποδοχή κάννης ισχύος
• Μετασχηματιστής από τα κάτω
• Τροφοδοσία 12V

Εργαλεία:

• Συγκολλητικό σίδερο
• Πολύμετρο
• Κόφτης λέιζερ CO2
• Τρισδιάστατος εκτυπωτής
• Όπλο κόλλας
• Ακρυλικό τσιμέντο
• Απογυμνωτές καλωδίων
• Σιδερένιο αρχείο
• Τρυπάνι
• Τρυπάνια (χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό οπών σε μοντέλο 3D εκτύπωσης)

Λογισμικό:

• Inkscape
• LibreCAD
• FreeCAD

Βήμα 1: Προετοιμασία του Puzzel Art Work

Δεδομένου ότι κόπηκε χρησιμοποιώντας κόπτη λέιζερ CO2, το τελικό αρχείο έπρεπε να είναι αρχείο SVG.

Χρησιμοποιώντας το Wolfie's SVG Puzzle Generator, δημιούργησα τον βασικό χάρτη παζλ.

Το παζλ μου δημιουργήθηκε για έναν φίλο του γιου μου. Η οικογένεια είναι από το Πακιστάν και έτσι ευχήθηκα το φωτιστικό να έχει πακιστανική γεύση. Επέλεξα λοιπόν να δημιουργήσω ένα παζλ χρησιμοποιώντας το όνομα του γιου του, τη σημαία του Πακιστάν και το Μάρκορ (εθνικό ζώο του Πακιστάν). Επίσης, αρχικά σκόπευα να εκτυπώσω τη βάση της λάμπας με πράσινο χρώμα, αλλά δυστυχώς έμεινε από πράσινο νήμα.

Χρησιμοποιώντας τις επιλογές ανίχνευσης στο Inkscape μετέτρεψα τα απαιτούμενα-p.webp

Τα χρώματα ήταν ρυθμισμένα έτσι ώστε η βάση του παζλ να κόβεται ενώ τα μέρη της εικόνας είναι χαραγμένα.

Βήμα 2: Φτιάχνοντας το κουτί

Η θήκη σχεδιάστηκε χρησιμοποιώντας το LibreCAD και στη συνέχεια εξήχθη σε ένα αρχείο SVG. Αυτό στη συνέχεια επεξεργάστηκε στο Inkscape προκειμένου να οριστεί το σωστό χρώμα και πάχος γραμμής για κοπή στον κόφτη λέιζερ CO2.

Χρησιμοποιώντας ακρυλικό τσιμέντο κόλλησα τις πλευρές του κουτιού μόνο σε μία από τις μεγάλες πλευρές. Το πραγματικά παζλ μπορεί επομένως να ενσωματωθεί στο κουτί. Μόλις ολοκληρωθεί, το δεύτερο μεγάλο μέγεθος τοποθετείται στην κορυφή του παζλ (τοποθετείται στις αντίστοιχες υποδοχές) και συγκρατείται από το λευκό επάνω κάλυμμα και τη βάση LED.

Το ακρυλικό τσιμέντο δεν είναι ιδανικό για εργασία, καθώς είναι εύκολο να καταστρέψετε κατά λάθος το τελικό σας φινίρισμα, βρώνοντας το ακρυλικό στα κύρια μέρη του κουτιού. Εξαιτίας αυτού, άφησα το καφέ προστατευτικό κάλυμμα που συνοδεύει το ακρυλικό μέχρι να στεγνώσουν οι άκρες, οι οποίες έχουν στερεωθεί μεταξύ τους. Έχοντας πει αυτό, έπρεπε να προσέξω να μην τσιμεντοποιήσω κατά λάθος το προστατευτικό στρώμα μεταξύ των συνδέσεων.

Εν ολίγοις, σε αυτό το σημείο είχα ένα πολύ ρηχό κουτί που μπορούσε να κρατήσει το ολοκληρωμένο παζλ με ένα μεγάλο χαλαρό κομμάτι ακρυλικό που θα μπορούσε στη συνέχεια να τοποθετηθεί στην κορυφή, κλειδώνοντας στις σχισμές που δημιουργούνται από τις πλευρές του κουτιού.

Βήμα 3: Εκτύπωση της βάσης και του επάνω καλύμματος

Με το FreeCAD σχεδίασα και εκτύπωσα τα συνημμένα κομμάτια:

• Επάνω εξώφυλλο (λευκό)
• Βάση (πίσω; σε έναν τέλειο κόσμο αυτό θα ήταν πράσινο)
• Κάλυμμα βάσης (λευκό)

Για κάποιο λόγο οι γωνίες των κεκλιμένων τμημάτων της βάσης δεν εκτυπώθηκαν πολύ ομαλά. Η λείανσή τους λεία είχε ως αποτέλεσμα ένα πολύ άνισο φινίρισμα στη βάση. Ως εκ τούτου, έτριψα ολόκληρη τη βάση με λεπτό γυαλόχαρτο και έπειτα το έβαψα με σπρέι για να επιτύχω ένα ομοιόμορφο φινίρισμα. Εκ των υστέρων, εάν το είχα τυπώσει σε λευκό χρώμα, θα μπορούσα να το είχα βάψει με σπρέι στο πράσινο χρώμα που αρχικά ήθελα να είναι.

Στη συνέχεια κόλλησα τη λωρίδα LED RBG έτσι ώστε τα LED να κοιτάζουν προς τη βάση του παζλ, τροφοδοτώντας την ξανά στο εσωτερικό της βάσης μέσω της παρεχόμενης υποδοχής. Η κολλώδης επιφάνεια κάτω από τη λωρίδα LED δεν συγκρατούσε σωστά τη λωρίδα και έτσι πρόσθεσα λίγη σούπερ κόλλα για να την ασφαλίσω σωστά.

Τα κουμπιά επαναφοράς, ο διακόπτης ρουκέτας και ο σύνδεσμος κάννης ισχύος είναι επίσης τοποθετημένοι ή βιδωμένοι. Ορισμένες από τις οπές πρέπει να ανοίξουν ή να βγουν λίγο πριν αυτά τα κομμάτια ταιριάξουν σωστά.

Βήμα 4: Προγραμματισμός του Arduino και Δοκιμή της εγκατάστασης

Στη συνέχεια, στήνω την σανίδα ψωμιού σας όπως φαίνεται παραπάνω. Αρχικά δεν ήταν ανάγκη να συμπεριληφθεί ο σύνδεσμος μετασχηματιστή ή κάννης καθώς το έργο τροφοδοτήθηκε και προγραμματίστηκε μέσω της τροφοδοσίας USB, συνδεδεμένου στον υπολογιστή μου.

Από τον κωδικό θα δείτε ότι οι λυχνίες LED θα κυλούν αργά από το ένα εύρος χρωμάτων στο άλλο. Εάν πιέσετε το κουμπί 3 (πράσινο), τα LED αλλάζουν στο επόμενο κύριο χρώμα στην ακολουθία. Εάν πιέσετε το κουμπί 2 (κόκκινο), τα LED σταματούν να αλλάζουν και παραμένουν εμφανίζοντας το τρέχον χρώμα. Για να συνεχίσετε να βλέπετε τα χρώματα να αλλάζουν, το κόκκινο κουμπί πρέπει απλώς να πατηθεί ξανά. Η παύση της οθόνης δεν σταματά το πρόγραμμα και έτσι όταν πιέσετε ξανά το κόκκινο κουμπί, τα LED θα μεταβούν στο τρέχον χρώμα στο οποίο λειτουργεί το πρόγραμμα.

Στη συνέχεια έπρεπε να συνδέσω τα πάντα στο κουτί σύμφωνα με το επόμενο βήμα.

Βήμα 5: Το βάζουμε μαζί

Wantedθελα να μπορέσω να εκτελέσω αυτό το έργο από ένα τυπικό τροφοδοτικό 12V. Καθώς το Nano μπορεί να τροφοδοτηθεί χρησιμοποιώντας 6 έως 20V, σκέφτηκα ότι θα μπορούσα απλά να συνδέσω τον σύνδεσμο του βαρελιού στις ακίδες GND και VIN, χρησιμοποιώντας τον πείρο 5V στο Nano για την τροφοδοσία των LED και όλα θα ήταν καλά. Αλίμονο αυτό δεν ίσχυε. Εν ολίγοις φαίνεται ότι η λωρίδα LED τραβά πάρα πολλά αμπέρ για να τροφοδοτηθεί από τον πείρο 5V στο Nano, όταν χρησιμοποιείτε τον ρυθμιστή του Nano (δείτε την παρακάτω συζήτηση για περισσότερες λεπτομέρειες). Πρόσθεσα λοιπόν τον μετασχηματιστή βαθμίδας και τροφοδοτούσα τη λωρίδα Nano και LED από εκεί.

Καθώς το έργο λειτουργεί μια χαρά όταν τροφοδοτείται μέσω USB, όλος αυτός ο πόνος θα μπορούσε να είχε αποφευχθεί εάν η βάση είχε σχεδιαστεί έτσι ώστε το Nano να μπορεί να τοποθετηθεί με τη θύρα USB του προσβάσιμη από έξω. Με αυτόν τον τρόπο το έργο θα μπορούσε να τροφοδοτηθεί χρησιμοποιώντας ένα τυπικό καλώδιο USB συνδεδεμένο σε φορτιστή USB.

Τα παραπάνω όμως με φέρνουν σε μια άλλη σκέψη. Ένα arduino φαίνεται να είναι υπερβολικό για αυτό το έργο το οποίο θα μπορούσε εξίσου καλά να ελεγχθεί από έναν από τους ελεγκτές ATtiny. Σε αυτή την περίπτωση, ο μετασχηματιστής down down θα ήταν απαραίτητος.

Είμαι ακόμα νέος σε όλα αυτά και έτσι η καλωδίωσή μου αφήνει πολλά να είναι επιθυμητά. Τούτου λεχθέντος, έβαλα τα κομμάτια επάνω σύμφωνα με το προηγούμενο διάγραμμα, χρησιμοποιώντας ένα πιστόλι κόλλας για να κολλήσω τον ελεγκτή και τον μετασχηματιστή. Όταν το κάνετε αυτό, βεβαιωθείτε ότι η κόλλα δεν είναι κοντά σε οποιοδήποτε μέρος που μπορεί να ζεσταθεί, καθώς αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα να λιώσει η κόλλα και να χαλαρώσει το μέρος κατά τη χρήση.

Κατά τη σύνδεση του συνδετήρα ισχύος, κάννης, πληρώνεται η χρήση ενός πολύμετρου για να επιβεβαιωθεί ποια ακίδα είναι θετική και ποια γειωμένη. Αν και δεν φαίνεται στο διάγραμμα, ο διακόπτης περιστροφής συνδέεται μεταξύ της θετικής εισόδου του μετασχηματιστή και του θετικού πείρου του συνδετήρα κάννης.

Πριν συνδέσετε οτιδήποτε στην έξοδο του μετασχηματιστή, έπρεπε να συνδεθεί στην τροφοδοσία και στη συνέχεια με τη βοήθεια ενός πολύμετρου, η ρύθμιση εξόδου προσαρμόστηκε (περιστρέφοντας τη βίδα ρύθμισης) έως ότου η έξοδος ήταν 5V. Μόλις στερεωθεί, αυτή η βίδα κολλήθηκε στη θέση της έτσι ώστε να μην μπορεί να μετακινηθεί κατά λάθος στο μέλλον.

Το κάλυμμα της βάσης θα μπορούσε τώρα να στερεωθεί και να βιδωθεί.

Βήμα 6: Συμπέρασμα

Γενικά είμαι πολύ ευχαριστημένος με το τελικό αποτέλεσμα. Επειδή το παζλ είναι ένα εντελώς ξεχωριστό μέρος του έργου, είναι δυνατό να δημιουργηθούν πολλά διαφορετικά παζλ που θα εμφανίζονται από τη λάμπα.

Υπήρχαν πολύ μικρά ζητήματα:

1. Τα πράσινα και κόκκινα κουμπιά επαναφοράς ήταν λίγο πολύ μακριά, εμποδίζοντας λίγο το παζλ. Everταν πάντα τόσο ελαφρύ και και επειδή ήταν κεντρικά τοποθετημένα, το παζλ μπορούσε ακόμα να καθίσει τετράγωνο στην υποδοχή.
2. Το κουτί ήταν λίγο πολύ στενό, οπότε δεν έκλεινε τόσο άνετα όσο θα ήθελα. Ωστόσο, λόγω του σχεδιασμού, η βάση και το επάνω κάλυμμα ήταν ακόμα σε θέση να τα συγκρατήσουν όλα σωστά.

Συνήθως θα απαριθμούσα τα διδάγματα που έμαθα καθώς και προτάσεις για μελλοντικές κατασκευές, αλλά όπως έχω ήδη αναφέρει τα περισσότερα από αυτά στα προηγούμενα βήματά μου, προς το παρόν θα αφήσω τα πράγματα εδώ.

Βήμα 7: Άλλα παζλ

Θα προσθέσω άλλους γρίφους εδώ καθώς τους δημιουργώ.