Mudah Mudah Mengubah Warna Mengubah Lampu Kiub Rubik Tanpa Wayar: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Hari ini kita akan membina lampu Rubik's Cube-esque yang hebat ini yang berubah warna berdasarkan sisi mana yang naik. Kubus ini menggunakan bateri LiPo kecil, yang dicas oleh kabel mikro-usb standard, dan, dalam ujian saya, jangka hayat bateri selama beberapa hari.

Tutorial ini adalah projek pemula yang hebat dan memerlukan alat minimum!

Saya seorang pemula yang relatif ketika datang ke litar - saya pertama kali mengambil besi solder kurang dari sebulan yang lalu, dan saya harap tutorial ini memberi inspirasi kepada pemula lain untuk memulakan projek litar pertama mereka. Sekiranya anda menyukai Instructable ini, ini akan membuat saya gembira jika anda memilihnya dalam pertandingan Remix!

Saya terinspirasi oleh Cahaya LED Cube Tanpa Wayar yang Hebat yang Dipandu oleh Well Done Tips, tetapi saya ingin memperluasnya lebih jauh dan menyedari akan lebih hebat jika mempunyai lebih daripada satu warna. Lagipun, kubus Rubik mempunyai lebih dari satu warna-jadi mengapa hanya perlu ada satu cahaya?

Untuk sementara waktu saya terperanjat dalam pengesanan orientasi, dan berfikir bahawa saya mungkin perlu menambahkan mikrokontroler dan akselerometer kecil. Walau bagaimanapun, kerana tujuan saya adalah agar kubus tanpa wayar, saya tahu saya perlu menambahkan bateri, dan kerana itu akan menghabiskan lebih banyak jus daripada yang saya mahukan, saya tidak mahu pergi begitu.

Ketika itulah saya menjumpai lampu LED Cube lonesoulsurfer! Lampunya menggunakan suis merkuri untuk mengawal cahaya. Walau bagaimanapun, saya tidak mahu menggunakan merkuri-ia sangat buruk untuk persekitaran-tetapi untungnya suis kecondongan adalah alternatif yang bagus.

Saya juga ingin menjadikan tutorial ini mesra pemula, menggunakan bahan yang boleh dibeli dengan mudah dalam talian atau di kedai, dan mengehadkan penggunaan peralatan (seperti meja makan) yang tidak dimiliki oleh banyak orang, termasuk saya.

Mari kita mulakan!

Bekalan

Bekalan berikut diperlukan:

• Soldering Iron dan solder
• Drill Press dan gerudi kecil
• Hacksaw dengan gigi halus
• Pembaris
• Sharpie
• Pistol gam panas
• Pengapit (untuk menggergaji)
• Kertas pasir
• Respirator / topeng n95 untuk memotong + pengamplasan
• Pemotong wayar
• Pelucut wayar

Langkah 1: Bahan

• Lembaran akrilik jernih (a.k.a plexiglass, a.k.a plastik yang dimuliakan). Saya menggunakan plexiglass setebal 3mm, mungkin kira-kira 24x36 (sisa dari cermin pintar lama).
• Cat semburan putih - senang didapati di Home Depot atau Lowe's.
• Perfboard -
• LED Merah, Biru, Hijau, Jingga, dan Putih (boleh menukar salah satunya dengan warna kuning)
• 3.7v LiPo Battery (saya menggunakan 1100 mAh) -
• Perintang 100 ohm, atau 220 ohm bergantung pada LED
• 5 Tilt Switch -
• Modul Pengisian TP4056 -
• Kawat merah dan putih
• Pengganti pelekat Rubik's Cube

Cat penyembur putih memberikan akrilik pada kemasan yang baik. Walau bagaimanapun, tidak perlu jika anda membeli akrilik lut putih seperti ini.

Oleh itu, anda mungkin menyedari bahawa kubus itu sebenarnya tidak dibina dari kubus Rubik yang sebenar, seperti kubus Petua Baik Done. Pada mulanya saya cuba menyalin proses pembuatan Well Done Tip, dengan memotong bahagian bawah kubus (r.i.p. cube) dan meletakkan kepingan akrilik di antara keduanya. Malangnya, kerana saya tidak mempunyai mesin yang dimiliki, saya menggunakan gergaji besi untuk memotong kepingan akrilik yang sangat kecil dan kubus itu akhirnya menjadi sangat miring dan jelek. Oleh itu, kami akan menghasilkan reka bentuk yang diubah suai: 6 kepingan akrilik persegi ditambah pelekat kubus Rubik pengganti!

P.s. Anda mungkin tertanya-tanya mengapa pelekat pengganti dijual. Rakan-rakan speedcuber saya memberitahu saya bahawa pelekat akan jatuh dari kiub (mahal) mereka dari masa ke masa, dan pelekat pengganti itu sangat berguna. Siapa tahu?

Langkah 2: Potong 6 Kepingan Akrilik

Dengan menggunakan pembaris, jejak enam kepingan akrilik 6mm x 6mm.

Akrilik kononnya boleh dipotong menggunakan pisau utiliti sederhana, tetapi setelah mendapat banyak markah + percubaan untuk melepaskan akrilik itu, saya masih tinggal dengan satu kepingan yang utuh. Oleh itu, saya meneruskan perkara terbaik seterusnya: gergaji besi.

(Saya tahu bahawa gergaji besi bukanlah cara terbaik atau paling tepat untuk memotong akrilik. Walau bagaimanapun, ia adalah alat yang paling murah dan juga satu-satunya alat yang saya ada.)

Potong 6 helai, dan pastikan memakai alat pernafasan atau topeng semasa melakukannya-banyak habuk dihasilkan dalam proses ini. Sebilangan besar tutorial tidak menunjukkan mereka memakai topeng, dan kerana saya suka lapisan akrilik yang baik di paru-paru saya, CDC mengatakan bahawa itu tidak terlalu baik untuk saya.

(Perhatikan bahawa topeng pembedahan yang kita semua pakai untuk pergi ke luar pada masa kini tidak mencukupi untuk menyaring habuk akrilik!)

Sebuah kubus Rubik standard mempunyai sisi kira-kira 5.5mm. Namun, untuk memastikan lebih banyak cahaya masuk melalui kubus, saya memberikannya beberapa milimeter tambahan.

Pasir ke tepi jika sangat kasar.

Langkah 3: Masa Cat Spray

Letakkan kotak di atas sekeping kadbod atau surat khabar-sesuatu yang anda boleh gunakan cat semburan. Pegang cat penyembur kira-kira 2-3 kaki dan pergi ke petak berkali-kali.

Pastikan anda menyemburkan cat dari jarak yang jauh. Sekiranya tin terlalu dekat dengan kotak, gumpalan cat semburan akan muncul di permukaan, dan kami tidak menginginkannya.

HANYA cat cat satu sisi kubus-sisi ini akan menjadi sisi menghadap ke dalam. Sebelah yang lain harus dibiarkan seperti itu ~ rasa plexiglass yang bagus ~.

(Buzzkill time: anda juga harus memakai topeng untuk cat semburan-cat semprot adalah barang jahat untuk masuk ke paru-paru anda).

Biarkan cat semburan kering. 3-4 jam mesti melakukannya.

Langkah 4: Memasang Kiub (semacam)

Satukan 4 sisi kubus. Pegang 2 keping bersama-sama pada satu masa, dan kemudian letakkan gam panas di persimpangan dalaman kedua-dua belah pihak.

Berhati-hatilah untuk tidak membawa pistol lem panas terlalu dekat dengan cat semburan-ia akan meleleh dan anda akan berakhir dengan bintik-bintik di cat semburan (anda dapat melihat ini berlaku dalam gambar-Saya akhirnya melepaskan kubus, mengeluarkan cat semburan dengan aseton, dan buat semula).

(Superglue juga dapat digunakan, tetapi setelah luka bakar dari superglue dan katun bereaksi, saya tidak terlalu ingin melakukannya lagi.)

Kami akan meninggalkan petak ke-5 dan ke-6 hingga akhir.

Bahagian cat semburan hendaklah menghadap DI dalam kubus.

Langkah 5: Menyambungkan Bateri ke Modul Pengisian

Di sisi TP4056 yang bertentangan dengan mikro USB, terdapat 4 tempat untuk pematerian. Seperti yang anda duga, Out + dan Out - adalah untuk litar sebenar, sementara B + dan B- menyambung ke bateri.

Pertama, lepaskan penyambung mikro JST pada bateri, dan lepaskan hujung kedua wayar. Kemudian pateri wayar merah (positif, atau kuasa) ke B + dan wayar hitam (negatif, atau tanah) ke B-. Terdapat beberapa tutorial mengenai pematerian melalui lubang, jadi saya tidak akan membahasnya di sini. Sekarang anda boleh menyambungkan kabel USB mikro ke bateri, dan LED merah pada TP4056 akan menyala (menunjukkan bahawa bateri sedang diisi). Setelah pengisian selesai, LED akan bertukar dari merah ke biru.

Catatan mengenai bateri LiPo: ia sangat berbahaya. Ya, telefon, komputer, dan tablet anda dikuasakan oleh bateri LiPo, tetapi mereka menggunakan rangkaian perlindungan dan pemantauan pengecasan yang luas yang memastikan bahawa telefon anda (biasanya) tidak terbakar. Dan kebakaran LiPo tidak seperti kebakaran biasa-mereka boleh berjalan tanpa oksigen dan seringkali membakar rumah. Nampak ada video pesawat mini yang mengerikan? Itu mungkin LiPo salah.

TP4056 mempunyai litar perlindungan pengecasan yang terpasang di dalamnya. Ini bermaksud melindungi bateri daripada pengecasan berlebihan dan terlalu banyak. Walau bagaimanapun, ini tidak memberi anda alasan untuk berhati-hati dengan bateri. Aktiviti yang tidak saya cadangkan untuk dilakukan dengan bateri termasuk:

1. Menjatuhkannya di tandas.
2. Mencuba menghancurkannya dengan batu bata.
3. Berusaha memotongnya dengan pisau.
4. Memakannya (ok, ini mesti jelas).

Bagaimanapun, itu adalah akhir dari diatribe LiPo saya. Jangan terlalu cuai dan anda mungkin baik-baik saja!

Langkah 6: Masa Elektronik

Keajaiban perubahan warna kubus berasal dari 5 suis kecondongan yang berbeza. Oleh kerana hanya satu LED pada satu masa akan menyala, kita dapat menggunakan satu perintang untuk beberapa LED.

Gambarajah litar di atas memberikan skema untuk papan roti, tetapi dapat dengan mudah disesuaikan dengan papan wangi. (Sekiranya anda mahu saya menambah skema papan luncur, saya boleh melakukannya - hanya komen!)

Tambahkan perintang ke sudut papan wangi, kemudian bengkokkan satu plumbum di sepanjang barisan lubang pertama. Kemudian tambahkan suis kecondongan 5 di sepanjang barisan lubang sehingga satu plumbum pada suis kecondongan menyentuh perintang, dan suis yang lain berada di baris kedua.

Perintang adalah 100 ohm, yang cukup baik untuk LED standard 5mm memandangkan voltan yang dikeluarkan dari bateri ialah 3.7V.

Sebuah kubus Rubik biasa mempunyai warna kuning / putih, biru / hijau, dan merah / oren yang bertentangan antara satu sama lain. Akibatnya, kita perlu memastikan bahawa setiap suis kecondongan menghadap ke arah yang betul. Petunjuk yang betul berbanding dengan papan wangi, dengan anggapan kuning adalah warna "mati", adalah seperti berikut:

1. Putih: Ke atas (keluar dari papan wangi, menghadap anda)
2. Biru: Timur
3. Jingga: Utara
4. Hijau: Barat
5. Merah: Selatan

Seterusnya tambahkan LED ke suis kecondongan yang sesuai. Pastikan kaki LED yang lebih panjang adalah kaki yang menyentuh suis kecondongan. Kemudian pasangkan semua kaki LED yang lebih pendek bersama-sama.

Pateri sekeping wayar merah ke sisi perintang yang tidak bengkok, dan pateri sekeping wayar putih ke kaki LED (yang baru anda sambungkan).

Akhirnya, pateri wayar putih ke OUT- pada TP4056, kemudian pasangkan wayar merah ke lubang OUT + (adalah amalan yang baik untuk selalu menghubungkan tanah terlebih dahulu!).

Mula-mula saya menguji litar dengan papan roti, kemudian memindahkan litar ke papan wangi. Pastikan wayar putih dan merah yang bergerak dari papan wangi ke TP4056 berada di bahagian bawah papan wangi-papan wangi akan berada di atas TP4056.

Sekarang kita dapat menguji bahawa rangkaian berfungsi seperti yang diharapkan dengan memiringkan papan wangi ke arah yang berbeza.

Langkah 7: Sapukan Pelekat ke Cube dan 2 Sisi yang belum dilampirkan

Ini adalah bahagian binaan yang paling menakutkan. Agak sukar untuk menambahkan pelekat ke dalam kubus sehingga semuanya lurus.

Pastikan anda menambah pelekat di sebelah kanan. Mereka perlu ditambah sedemikian rupa sehingga kuning / putih, biru / hijau, dan merah / oren saling bertentangan

Saya memilih warna kuning untuk menjadi warna LED "mati". Ini bermaksud bahawa port pengecasan tidak boleh berada di sisi kuning atau putih. Oleh itu, kedua-dua kotak yang tidak dilampirkan perlu mempunyai warna putih dan warna lain yang berdekatan dengan kuning (merah, biru, hijau, atau oren-saya memilih merah).

Petua: lebih mudah jika anda meletakkan panjang pelekat yang tidak dilekatkan di sisi yang sedang anda tambahkan pelekat, menyalakan lampu suluh di belakang sisi itu, dan kemudian tambahkan pelekat. Dengan cara ini anda dapat melihat garis besar pelekat dengan mudah dan menggunakannya sebagai panduan meletakkan pelekat.

Langkah 8: Membuat Lubang untuk Pengecasan Port

Dengan pelekat yang ditambahkan, kita sekarang dapat membuat lubang untuk port pengisian TP4056. Lekatkan panas TP4056 ke bateri, dengan port pengisian menyala dengan tepi bateri. Kemudian tandakan tempat pada akrilik agar port pengecasan dapat dilalui di bahagian yang tidak dilekatkan.

Seterusnya, gunakan gerudi kecil untuk membuat 3 lubang kecil di mana port pengecasan perlu dilalui. Gunakan port pengecasan sebagai panduan untuk seberapa besar lubang itu. (Bahagian ini juga sangat sukar).

Langkah 9: Memasang Kiub, Lagi

Masa untuk perhimpunan terakhir! Sekarang port pengecasan sudah siap, kita dapat mengumpulkan semua yang lain.

Ambil kabel usb mikro dan pasangkannya melalui lubang port pengecasan yang baru anda buat di bahagian yang tidak dilampirkan.

Sambungkannya ke TP4056 pada bateri sehingga bateri melenturkan ke sisi.

Tambahkan gam panas ke tiga tepi kubus di mana sisi yang tidak terpasang dengan port akan pergi, dan tempat di mana bateri perlu melekat. Kemudian dengan cepat tambahkan bateri dan bahagian yang tidak terpasang ke kubus.

Pastikan litar di papan wangi diasingkan dari TP4056 dengan meletakkan sesuatu di antaranya-saya menggunakan bulat kapas. Panaskan pelekat pada papan kapas, dan bulat kapas ke bateri (semestinya ada ruang pada bateri yang tidak digunakan oleh TP4056).

Pastikan bahawa papan wangi setingkat mungkin-ini akan memastikan bahawa LED menyala ketika mereka sepatutnya

Akhirnya, lekatkan bahagian terakhir yang tidak dilampirkan ke bahagian atas, dan kami sudah selesai!

Pasir ke tepi yang kasar.

Langkah 10: Kesimpulannya

Nikmati cahaya kiub super hebat baru anda! Pamerkannya kepada semua rakan anda (sangat cemburu).

Sekiranya saya melakukannya sekali lagi: Saya akan lebih berhati-hati memotong kepingan akrilik, dan mungkin memerintahkannya untuk dipotong pada sudut 45 darjah sehingga sesuai. Saya juga mungkin menggunakan epoksi untuk merekatkannya bersama, dan memesan akrilik putih daripada mengganggu cat semburan, yang mudah tercalar.

Saya harap anda menyukai Instructable ini! Sekiranya anda melakukannya, sekali lagi, pertimbangkan untuk memilihnya dalam pertandingan Remix

Komen, kebimbangan, soalan, kritikan membina sangat dialu-alukan.