Đèn LED ghép hình (Cắt laser acrylic): 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Tôi luôn thích những chiếc đèn ngủ cắt laser acrylic khác nhau mà những người khác đã làm. Suy nghĩ nhiều hơn về những điều này, tôi nghĩ rằng sẽ thật tuyệt nếu đèn ngủ cũng có thể trở thành một hình thức giải trí. Với suy nghĩ này, tôi quyết định tạo ra trò chơi ghép hình có thể đặt vừa vào một chiếc hộp mỏng, sau đó sẽ được chiếu sáng bằng dải đèn LED.

Về ánh sáng thực tế, tôi muốn đèn LED chuyển động từ từ qua một dải màu với người dùng có khả năng tạm dừng ở một màu cụ thể hoặc chuyển sang màu mới.

Vật liệu sử dụng:

• Hai màu khác nhau của dây tóc in 3D
• Sơn phun
• Giấy nhám
• 2mm Acrylic (để tạo hộp)
• 6mm Acrylic (để tạo câu đố)
• Vít: M3 10mm
• Tụ điện: 1000μf 6.3v
• Nút đặt lại hình tròn, nhỏ (một màu đỏ và một màu xanh lá cây)
• Công tắc rocker
• Dải đèn LED RBG
• Arduino Nano V3
• Đầu nối thùng điện
• Bước xuống máy biến áp
• Nguồn điện 12V

Công cụ:

• Sắt hàn
• Đồng hồ vạn năng
• Máy cắt Laser CO2
• máy in 3D
• Súng bắn keo
• Xi măng acrylic
• Dụng cụ tuốt dây
• Dũa sắt
• Máy khoan
• Mũi khoan (được sử dụng để làm sạch lỗ trong mô hình in 3D)

Phần mềm:

• Inkscape
• LibreCAD
• FreeCAD

Bước 1: Chuẩn bị tác phẩm nghệ thuật câu đố

Vì được cắt bằng máy cắt laser CO2 nên tệp cuối cùng cần phải là tệp SVG.

Sử dụng Trình tạo câu đố SVG của Wolfie, tôi đã tạo bản đồ câu đố cơ bản.

Câu đố của tôi được tạo ra cho một người bạn của con trai tôi. Gia đình đến từ Pakistan và vì vậy tôi ước chiếc đèn mang hương vị Pakistan. Do đó, tôi đã chọn tạo một câu đố bằng cách sử dụng tên của con trai anh ấy, lá cờ Pakistan và Markhor (động vật quốc gia của Pakistan). Ban đầu tôi cũng định in đế đèn màu xanh lá cây nhưng không may bị hết dây tóc màu xanh lá cây.

Sử dụng các tùy chọn theo dõi trong Inkscape, tôi đã chuyển đổi các-p.webp

Màu sắc được thiết lập sao cho phần đế của bức tranh được cắt trong khi các bộ phận của bức tranh được khắc.

Bước 2: Làm hộp

Vỏ được thiết kế bằng LibreCAD và sau đó được xuất sang tệp SVG. Điều này sau đó được chỉnh sửa trong Inkscape để thiết lập màu sắc và độ dày đường cắt chính xác trên máy cắt laser CO2.

Sử dụng xi măng acrylic, tôi chỉ dán các mặt của hộp vào một trong các mặt lớn. Do đó, câu đố thực sự có thể được xây dựng trong hộp. Sau khi hoàn thành, kích thước lớn thứ hai được đặt lên trên cùng của khối hình (khía vào các khe có liên quan) và được giữ cố định bởi nắp trên màu trắng và đế đèn LED.

Xi măng acrylic không tốt để làm việc với xi măng vì nó rất dễ vô tình phá hủy thành phẩm cuối cùng của bạn bằng cách làm lộn xộn acrylic trên các bộ phận hiển thị chính của hộp. Vì điều này, tôi để lớp bảo vệ màu nâu đi kèm với acrylic cho đến khi các cạnh, được gắn kết với nhau, đã khô. Đã nói điều này, tôi cần phải cẩn thận để không vô tình làm xi măng lớp bảo vệ giữa các mối nối.

Nói tóm lại, tại thời điểm này, tôi đã có một chiếc hộp rất nông có thể chứa khối hình đã hoàn thành với một miếng acrylic lớn rời sau đó có thể được đặt lên trên, khóa vào các khe được tạo bởi các cạnh của hộp.

Bước 3: In phần đế và bìa trên

Sử dụng FreeCAD, tôi đã thiết kế và in các phần đính kèm:

• Nắp trên (trắng)
• Cơ sở (trở lại; trong một thế giới hoàn hảo, điều này sẽ có màu xanh lá cây)
• Vỏ cơ sở (màu trắng)

Vì lý do nào đó mà các góc của phần nghiêng của đế không in được trơn tru. Chà nhám mịn dẫn đến lớp nền không đồng đều. Do đó, tôi đánh nhám toàn bộ phần nền bằng giấy nhám mịn và sau đó phun sơn lại để đạt được lớp sơn hoàn thiện đồng đều. Trong nhận thức muộn màng, nếu tôi đã in nó bằng màu trắng, tôi có thể phun sơn cho nó màu xanh lá cây mà tôi mong muốn lúc đầu.

Sau đó, tôi đã dán dải đèn LED RBG sao cho các đèn LED hướng lên phía chân đế của khối hình, đưa nó trở lại bên trong đế thông qua khe được cung cấp. Bề mặt dính bên dưới dải đèn LED không giữ dải xuống đúng cách và vì vậy tôi đã thêm một ít keo siêu dính để cố định nó đúng cách.

Các nút đặt lại, công tắc tên lửa và đầu nối thùng nguồn cũng được lắp vào hoặc vặn vào. Một số lỗ cần được khoan hoặc khoét một chút trước khi các lỗ này khít lại.

Bước 4: Lập trình Arduino và kiểm tra thiết lập

Sau đó tôi thiết lập bảng bánh mì của bạn như được hiển thị ở trên. Ban đầu không cần phải bao gồm máy biến áp hoặc đầu nối thùng vì dự án được cấp nguồn và lập trình thông qua nguồn USB, kết nối với máy tính của tôi.

Từ mã, bạn sẽ thấy rằng các đèn LED sẽ chuyển động chậm từ dải màu này sang dải màu tiếp theo. Nếu nút 3 (màu xanh lá cây) được nhấn, các đèn LED sẽ chuyển sang màu chính tiếp theo trong chuỗi. Nếu nút 2 (màu đỏ) được nhấn thì các đèn LED sẽ ngừng thay đổi và vẫn hiển thị màu hiện tại. Để tiếp tục thấy màu sắc thay đổi, bạn chỉ cần nhấn nút màu đỏ một lần nữa. Tạm dừng màn hình không tạm dừng chương trình và vì vậy khi nhấn lại nút màu đỏ, các đèn LED sẽ chuyển sang màu hiện tại mà chương trình đang làm việc.

Tiếp theo, tôi cần gắn mọi thứ vào hộp theo bước tiếp theo.

Bước 5: Kết hợp nó lại với nhau

Tôi muốn có thể chạy dự án này từ nguồn điện 12V tiêu chuẩn. Vì Nano có thể được cấp nguồn bằng cách sử dụng 6 đến 20V, tôi nghĩ rằng tôi có thể chỉ cần kết nối đầu nối thùng với các chân GND và VIN, sử dụng chân 5V trên Nano để cấp nguồn cho đèn LED, và tất cả sẽ ổn. Than ôi đây không phải là trường hợp. Tóm lại, có vẻ như dải LED kéo quá nhiều ampe để nó được cấp nguồn từ chân 5V trên Nano, khi sử dụng bộ điều chỉnh của Nano (xem thảo luận sau để biết thêm chi tiết). Do đó, tôi đã thêm biến áp bước xuống và cấp nguồn cho dải Nano và đèn LED từ đó.

Vì dự án hoạt động tốt khi được cấp nguồn qua USB, nên tất cả những điều này có thể tránh được nếu phần đế được thiết kế sao cho Nano có thể được định vị bằng cổng USB của nó có thể truy cập từ bên ngoài. Theo cách này, dự án có thể được cấp nguồn bằng cáp USB tiêu chuẩn được kết nối với bộ sạc USB.

Tuy nhiên, ở trên đưa tôi đến một suy nghĩ khác. Một arduino dường như là quá mức cần thiết cho dự án này. Dự án này cũng có thể được điều khiển bởi một trong những bộ điều khiển ATtiny. Trong trường hợp này, máy biến áp bước xuống là cần thiết.

Tôi vẫn còn mới với tất cả những điều này và vì vậy hệ thống dây điện của tôi để lại nhiều điều mong muốn. Điều này nói rằng, tôi nối các bit lên như sơ đồ trước, sử dụng súng bắn keo để gắn bộ điều khiển và máy biến áp xuống. Khi làm điều này, đảm bảo rằng keo không ở gần bất kỳ bộ phận nào có thể bị nóng vì điều này sẽ dẫn đến keo chảy và bộ phận bị lỏng khi sử dụng.

Khi kết nối nguồn, đầu nối thùng, phải sử dụng đồng hồ vạn năng để xác nhận chân nào là dương và chân nào là nối đất. Trong khi không được hiển thị trong sơ đồ, công tắc rocker được kết nối giữa đầu vào tích cực của máy biến áp và chân dương của đầu nối thùng.

Trước khi kết nối bất cứ thứ gì với đầu ra của máy biến áp, nó cần được kết nối với nguồn điện và sau đó với sự trợ giúp của đồng hồ vạn năng, cài đặt đầu ra được điều chỉnh (bằng cách vặn vít điều chỉnh) cho đến khi đầu ra là 5V. Sau khi được đặt, con vít này đã được dán vào vị trí để nó không thể vô tình bị dịch chuyển trong tương lai.

Nắp đế bây giờ có thể được gắn vào và vặn xuống.

Bước 6: Kết luận

Nói chung tôi rất hài lòng với kết quả cuối cùng. Bởi vì câu đố là một phần hoàn toàn riêng biệt của dự án, có thể tạo ra nhiều câu đố khác nhau để hiển thị bằng đèn.

Có quá nhiều vấn đề nhỏ:

1. Các nút đặt lại màu xanh lá cây và màu đỏ hơi quá dài, gây cản trở một chút cho câu đố. Nó đã từng rất nhẹ và vì chúng được đặt ở vị trí trung tâm, nên khối hình vẫn có thể được tạo ra để nằm ngay ngắn trong khe.
2. Chiếc hộp hơi quá hẹp nên không khít với nhau như tôi mong muốn. Tuy nhiên, do thiết kế, phần đế và nắp trên vẫn có thể giữ tất cả lại với nhau một cách hợp lý.

Tôi thường liệt kê các bài học kinh nghiệm cũng như đề xuất cho các bản dựng trong tương lai nhưng vì tôi đã đề cập hầu hết những bài học này trong các bước trước của mình, bây giờ tôi sẽ để mọi thứ ở đây.

Bước 7: Các câu đố khác

Tôi sẽ thêm các câu đố khác ở đây khi tôi tạo chúng.