Flexlight: Đèn pin LED di động đồng xu không có chất hàn: 3 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Các dự án Fusion 360 »

Mục tiêu của tôi cho dự án này là tạo ra một chiếc đèn pin LED đơn giản chạy bằng pin với các bộ phận tối thiểu và không cần hàn. Bạn có thể in các bộ phận trong vài giờ và lắp ráp nó trong khoảng 10 phút, điều này rất phù hợp cho một dự án buổi chiều (có sự giám sát của người lớn). Mạch điện rất đơn giản trong đèn pin này được lấy cảm hứng từ đèn LED, bạn có thể tìm hiểu thêm tại đây.

Flexlight là một thiết kế gồm 5 mảnh (3 cái đã mua, 2 cái đã in) tận dụng độ đàn hồi của vỏ đèn pin và đèn LED để hoạt động như một công tắc thường mở, người dùng có thể véo để tạm thời bật đèn pin. Tại thời điểm viết bài Hướng dẫn này, tôi đã thiết kế và thử nghiệm hai phiên bản của đèn pin - một phiên bản sử dụng ô đồng xu CR1225 và phiên bản kia sử dụng ô đồng xu CR2032. Chi phí vật liệu cho chiếc đèn pin này là <$ 2 USD.

Ngoài các tệp. STL cho hai phiên bản này (liên kết Thingiverse tại đây), tôi cũng chia sẻ các mô hình Fusion 360 tham số có thể tải xuống để bạn có thể sửa đổi / điều chỉnh thiết kế thêm cho phù hợp với nhu cầu của mình. Tôi rất vui được học hỏi từ những cải tiến của bạn trên những thiết kế này!

• Thiết kế Flexlight nhỏ hơn (sử dụng ô CR1225):
• Thiết kế Flexlight lớn hơn (sử dụng ô CR2032):

Sự an toàn

• Các bộ phận nhỏ: Các bộ phận được mua tương đối nhỏ và có thể gây nguy hiểm cho người nuốt, đừng để trẻ nhỏ không được giám sát với các bộ phận này.
• Ánh sáng: Ánh sáng do đèn pin tạo ra có thể có cường độ mạnh, không chiếu trực tiếp đèn LED đang chiếu sáng vào mắt bạn hoặc người khác.
• Pin: Không làm chập các cực dương và cực âm của pin, vì điều này có thể làm hỏng pin, nóng lên và / hoặc làm cho pin phóng điện bên trong.

Quân nhu:

• Công cụ:

  • Máy in 3D (hoặc truy cập vào một) - để tham khảo, tôi đã in những phần này trong PLA trên Ender 3 Pro
  • Truy cập vào máy tính bằng Ultimaker Cura (Liên kết)
  • Máy cắt và kìm xả
  • Tuốc nơ vít Phillips nhỏ (dùng cho vít # 2-56)

• Vật liệu:

  • Vật liệu in của bạn lựa chọn
  • Pin Lithium 1x 3V (CR1225 hoặc CR2032, tùy thuộc vào kiểu máy Flexlight)
  • Đèn LED rõ ràng 1x 5mm với điện áp chuyển tiếp> = 3V (khuyến nghị Trắng, Tím hoặc Xanh lam)
  • Vít máy dài 1x # 2-56 x 1/4"

Bước 1: In các bộ phận Flexlight của bạn

Lấy các tệp. STL phiên bản ưa thích của bạn từ Thingiverse (hoặc tạo phiên bản của riêng bạn từ các tệp F360!) Và mở Cura. Các phần này sẽ được in trong hai phiên riêng biệt, như được thảo luận bên dưới.

Cơ sở Flexlight

Phần đế tương đối đơn giản và chỉ mất chưa đến 2 giờ để in. Tôi đề xuất các cài đặt sau:

• In theo hướng "thẳng đứng" như thể hiện trong hình ảnh, để đảm bảo tính năng lưu giữ pin không bị đứt đoạn trong quá trình lắp đặt / tháo pin.
• In với vị trí hỗ trợ> Mọi nơi
• 'Chất lượng tiêu chuẩn' với 20% mực in và chiều cao lớp 0,2mm là đủ, nhưng chất lượng cao hơn cũng được.

Khi quá trình in hoàn tất, hãy sử dụng kìm và dao cắt phẳng của bạn để loại bỏ vật liệu hỗ trợ.

Bìa Flexlight

Bìa được thiết kế để tận dụng một chế độ đặc biệt trong Cura cho phép chúng tôi in nó theo một hình xoắn ốc liên tục và chỉ mất chưa đến 1 giờ để in. Tôi đề xuất các cài đặt sau:

• In theo hướng "thẳng đứng" như trong hình ảnh.
• In với các chế độ đặc biệt> Xoắn ốc cho đường viền ngoài
• 'Chất lượng tiêu chuẩn' với chiều cao lớp 0,2mm là đủ, nhưng chất lượng cao hơn cũng được.

Tại sao lại Xoắn ốc hóa Đường viền bên ngoài? Ưu điểm chính của tính năng này là chúng tôi có thể in bìa mỏng của mình mà không có đường nối lớp, hiện có trong các bản in thông thường và sẽ làm mất đi vẻ ngoài và cảm giác của bìa.

Bước 2: Lắp ráp Flexlight của bạn

Với các bộ phận đã in và mua của bạn trong tay, đã đến lúc chế tạo!

1. Trượt đèn LED vào đế in và xoay nó để cực âm (mặt âm, thường là dây dẫn ngắn hơn) nằm trên tính năng duy trì pin. Bẻ cong cực dương (mặt dương, thường là dây dẫn dài hơn) xuống qua vết cắt ở đế.

2. Di chuyển cực âm xuống ngay bên dưới tính năng giữ pin và lắp ô đồng xu (mặt âm lên) bên dưới tính năng giữ pin và cực âm. Đẩy pin cho đến khi nó khớp vào vị trí trong đế. Xác nhận rằng cực âm hiện đang được kẹp giữa tính năng giữ pin và mặt âm của pin.

   Ngay sau khi lắp đặt, cực dương không được chạm vào cực dương của pin. Nếu có, hãy uốn cong nó ra xa hơn một chút để trên danh nghĩa là nó không chạm vào

3. Thực hiện kiểm tra nhanh bằng cách đẩy cực dương sang cực dương của pin và đảm bảo rằng đèn LED sáng lên. Khi bạn nhả cực dương, cực dương sẽ hoạt động trở lại và đèn LED sẽ tắt. Nếu đèn LED không sáng, hãy kiểm tra những điều sau và sửa nếu cần:

   • Xác nhận rằng cực dương và cực âm của đèn LED không được hoán đổi trong quá trình cài đặt.
   • Xác nhận rằng pin của bạn không bị cạn kiệt.
   • Xác nhận rằng đèn LED của bạn không bị hỏng.
   • Tìm quần short giữa các dây dẫn LED.
4. Nhẹ nhàng trượt nắp lên đế, đảm bảo rằng chì cực dương không bị cong ra khỏi vị trí khi bạn trượt nắp lên. Gắn chặt nắp vào đế ở phía cuối đối diện với đèn LED, sử dụng vít # 2-56.

Tất cả đã được làm xong! Bây giờ, bạn có thể bóp nắp gần các vùng má lúm đồng tiền để bật Flexlight và chỉ cần thả tay ra để tắt! Nếu kiểm tra nhanh của bạn ở Bước 3 là OK, nhưng bây giờ Flexlight không hoạt động như mong đợi, hãy tháo nắp và:

• Xác nhận rằng cực dương không bị cong ra khỏi vị trí.
• Tìm quần short giữa các dây dẫn LED.

Tôi hy vọng bạn thích sử dụng Flexlight cho nhu cầu chiếu sáng của mình, cho dù điều này liên quan đến việc bố trí một số xung quanh không gian sống của bạn khi mất điện / ứng phó khẩn cấp, xây dựng chúng để giải trí / giáo dục hay hoàn toàn khác. Tôi cũng rất vui khi xem bạn thực hiện những thay đổi / cải tiến nào đối với thiết kế này - như giảm số lượng bộ phận, sửa đổi nó để sử dụng với đèn LED kích thước khác hoặc cải thiện công thái học. Cảm ơn bạn đã đọc!

Bước 3: [Tùy chọn] Thông tin điện

Vì tò mò, tôi đã đo điện áp trên và dòng điện qua đèn LED trong quá trình sử dụng cho từng thiết kế này và chia sẻ những giá trị này ở đây.

Điện trở bên trong của pin đồng xu và điện áp chuyển tiếp tương đối cao của đèn LED màu trắng hoặc xanh lam của chúng tôi cho phép chúng tôi sử dụng một mạch điện đơn giản trong Flexlight. Tuy nhiên, dòng điện lấy từ pin vẫn cao hơn một bậc cường độ so với giá trị điển hình được liệt kê cho tuổi thọ pin định mức đầy đủ (đo ~ 2-3mA so với ~ 0,2mA định mức thông thường). Thêm một điện trở (~ <100 ohms) nối tiếp sẽ là một cách tiếp cận tốt để cải thiện tuổi thọ pin của Flexlight, nhưng sẽ dẫn đến đèn mờ hơn.