תיבת אוצר מוארת: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

זהו פרויקט שהכנתי לבני בן הארבע, שביקש קופסא מיוחדת לשמירה ולאחסון דינוזאורים קטנים, קומיקס, קונכיות ופיסות עץ ונייר אקראיות, המכונה "אוצרות". מדובר בעצם בקופסת עץ פשוטה עם מכסה ציר, עשויה דובדבן וסיבית בצפיפות בינונית (MDF). אבל כמובן שלא יכולתי להתאפק מהוספת ארדואינו וחבורה של אורות ומתגים גם כן!

חלקי האלקטרוניקה (המופעלים באמצעות סוללה 9V) נמצאים כולם על גבי המכסה ובתוכו, כך שהילד יכול לשחק עם האורות והכפתורים ולהשתמש בתחתית הקופסה לאחסון אוצרות. המכסה כולל:

• צורת "S" עשויה צינור אור, עם נוריות LED משני קצותיה, מחוברות לפוטנציומטרים כדי לשלוט על הבהירות
• 3 מתגים מוארים השולטים על 3 נוריות LED שונות על הלוח: לכוכב, למנוע הרקטות ולכוכב הלכת
• מד פאנל אנלוגי 5 וולט
• גרף עמודות LED של Sparkfun (הופסק לצערנו), הנשלט גם הוא על ידי סיר
• מתג הדלק / כבה
• כוכבים מצויירים בכיף, כוכב לכת וספינה

האלקטרוניקה נשלטת באמצעות מטרו Adafruit (המקביל ל- Arduino Uno), שנמצא מתחת למכסה, ומאוחסן מאחורי יריעה אקרילית שקופה דפוקה כך שלא ייפלטו חוטים. (השארתי פער קטן כדי לגשת למחזיק הסוללה.)

לקופסת העץ צירים מפליז, אבזם וידית מגירת וינטג 'וינטאג' משנת 1960 מקסיקו שאבי נתן לי. קופסת העץ מורכבת בשיטת "מפרק התחת", אך עשיתי מעט עבודת עץ נוספת וכיסיתי את הברגים בעזרת תקעי עץ העשויים אגוז, דבר המנוגד יפה לדובדבן.

אספקה:

• שני לוחות MDF בעובי 12 אינץ 'מרובעים, 1/4 אינץ'
• קרש דובדבן, השתמשתי בשש לוחות בגודל 3/4 "x 4-1/2", חתוכים ל -12 "לכל צד. ארבעה מהם מיועדים לצידי הקופסה, ואת שני האחרים חתכתי לשניים לאורכו כדי להפוך את הצדדים של המכסה
• פיסת עץ אגוז קטנה לתקעים של ברגי המכסה
• יריעת פרספקס
• Adafruit Metro או לוח אחר מסוג Arduino Uno
• Protoboard/perfboard (לאוטובוס הכוח)
• חוטים
• ארבעה נוריות 5 מ"מ
• שלושה פוטנציומטרים ליניאריים של 10k-ohm עם ידיות
• מתג הדלק / כבה
• מד לוח אנלוגי
• צֶבַע
• כלים: מקדחה, חיתוך תקע, מברג, מלחם, מסור, מסור חור, נתב

שלב 1: שלב 1: הכינו את הקופסה

רכשתי לוח עץ בגודל 10 רגל מחנות עצים מקומית. אין לי מסור לשולחן אז ביקשתי מהבחור שם לחתוך לי שישה חלקים בגודל 12 אינץ ', 4 לצדדים ו -2 לחלק העליון. שאלתי מסור של קוצץ של שכן כדי לחתוך את 2 החלקים העליונים לחצי לאורך, כך שהמכסה רחב בערך בחצי מהקופסה הראשית (מינוס רוחב המסור). הלוח היה ברוחב 4-1/2 "והמכסה בערך 2-1/8".

בחלקו העליון של המכסה ותחתית הקופסה השתמשתי ב -2 חתיכות של 1/4 אינץ 'MDF שהייתי מונחת, חתוכים לריבוע בגודל 12 אינץ', הבן שלי בחר צבע אקווה נחמד לצביעת החלק התחתון והפנימי של החלק העליון (הוא עזר). רציתי שהחלק העליון והתחתון של הקופסה יהיה שקוע מעט (במקום לדפוק אותו ממש בחלקו העליון והתחתון). אז השתמשתי בנתב הקדום שלי ובמדריך קצה ישר מאוד מסובך כדי לנתב חריץ עמוק בגודל 1/4 אינץ 'כל הדרך מהקצה החיצוני של כל חלק עד כ 3/8 אינץ' מהקצה השני.

הקפד לא לעבור עד הסוף עם הנתב, אחרת החיתוך יהיה גלוי מבחוץ לקופסה. המערכת שלי הייתה איומה והנתב מת על החלק האחרון, באמצע הדרך!

השתמשתי בזה כתירוץ לקבל שולחן נתב ונתב חדש מבית הום דיפו כדי לסיים את העבודה, מה שהקל על זה הרבה יותר.

טיפים:

קנה שולחן נתב. החיתוכים נקיים יותר, וזה הרבה יותר קל מאשר להכין מדריך ישר עם מספר פיסות עץ. בנוסף, אתה יוצר משהו חדש, אתה צריך כלי חדש. זה כלל!

סמנו את החלקים לפני הניתוב: כלומר, הבהירו איזה צד של המסלול עובר עד הסוף, ואיזה צד צריך לעצור לפני הסיום. (ראה תמונה)

חשוב על מראה הקופסה. עבור הפרויקט הזה, עשיתי מפרק קת פשוט, שבו קצוות העץ מחוברים ללא זנב או משהו. רציתי שמפרקי המכסה יהיו מנוגדים למפרקי הקופסה, כך שכאשר הם סגורים, תוכל לראות את גרגר הקצה על חתיכת הקופסה בצד אחד, אך המכסה מסודר בשורה הפוכה. כמובן שאתה יכול להיות מהודר יותר עם מפרקים שונים.

תן קצת מקום נוסף על החריצים המנותבים. המסלול בגודל 1/4 אינץ 'ל- 1/4 אינץ' MDF התאים למדי. במידת האפשר, הפוך אותו מעט רחב יותר (עברו בנתב בפעם השנייה עם התאמה זעירה) כך שיהיה מעט מקום לחתיכות העץ להתרחב ולהתכווץ, אחרת החלק העליון נוטה להתעקם. אם כבר מדברים על החלק העליון, תכננו אילו רכיבים אתם רוצים שיהיו לכם, וחתכו חורים בהתאם. בשלי עשיתי:

• שלושה חורים למתגים, (5/8 ")
• שלושה עבור הפוטנציומטרים, (1/4 ")
• אחד למד המתח, (באמצעות מסור חור בגודל 1-1/2 אינץ ')
• אחד לשבתאי (שהיה מכוסה בחתיכת פרספקס צבוע מבפנים), (גם מסור חור בגודל 1-1/2 אינץ ')
• אחד לכוכב הלד, (1/4 אינץ ')
• שני חורים לצינור האור 5 מ"מ שיתאים, בכל קצה ה- "S" (1/4 ")
• ולבסוף חור מלבני ארוך עבור גרף העמודות של LED, חתוך עם הנתב. (7/16 "x 3")

(ראו תמונה לפריסה)

רציתי נושא חלל אז ציירתי את הלוח העליון בשחור, צבעתי כוכב, ספינה והתיזתי עליו צבע לבן על רקע של כוכב. עבור כוכב הלכת ציירתי טבעות סביב החור והדבקתי ריבוע של פרספקס צבוע באדום וצהוב על החלק התחתון של הלוח.

השתמשתי ב- Dremel כדי ליצור את צורת ה" S ". ה- "S" מגולף לתוך הלוח בערך באמצע הדרך. בכל קצה של ה- "S" קידחתי חור עד הסוף כדי שהצינור הקל יוכל לרדת לתוך הקופסה. נורית LED בכל קצה שולחת אור לתוך צינור האור. הכנסתי קצת דבק לחריץ, והכנסתי (נתקע) את צינור האור לתוך החריץ כשהקצוות יורדים דרך החורים בכל קצה. זאת, כך שניתן לחבר נוריות LED לכל קצה של צינור האור, כדי לאפשר לאור לעבור דרכו ולהדליק אותו.

לאחר ניתוב חתיכות הקופסה והלוחות צבועים וקידוחים, הכנס את הלוחות בחריצים העליונים והתחתונים, מהדק והדבק יחד. למראה דקורטיבי יותר, ניתן להוסיף ברגים מכוסים תקעים אותם אסביר בפרק הבא!

שלב 2: ברגים ותקעים

הדבק כנראה מספיק כדי להחזיק את הקופסה יחד, אבל הוספתי ברגים על כל מפרק רק ליתר ביטחון. אבל כדי שזה ייראה מעניין יותר, כיסיתי את הברגים בעזרת תקעים קטנים חתוכים מאגוז.

האגוז הכהה בניגוד יפה לדובדבן, וכיסוי הברגים מעניק לו מראה יפה וגמור.

התהליך די פשוט, אבל אתה צריך מקדח מיוחד שנקרא חותך תקע. השתמשתי בפיסולת אגוז וחתכתי תקעים בגודל 3/8 אינץ '. הערה: עליך לקדוח לאורך כל פיסת הגרוטאות על מנת להוציא את התקע.

לאחר קידוח חורי טייס לברגים שבקופסה, קידחתי כמות קטנה עם מעט 3/8 אינץ ', כדי ליצור מקום לתקעים. לאחר מכן הברגתי את הברגים כך שהם נשטפים בתחתית ה -3 הגדולים יותר. /חור 8 אינץ '. לאחר מכן סחטתי מעט דבק לתוך החור, הנחתי את התקע בתוך החור והקשתי אותו בפטיש. הערה: אינך צריך להקיש עליו עד הסוף! רק כך שהוא יושב בחור ויצור קשר עם הדבק. ניגבתי את הדבק העודף ונתתי לו לשבת כמה שעות. השלב הבא הוא לקצץ את התקעים כדי להיות סומק עם פני השטח. השתמשתי בכרטיס ביקור וחתכתי בו חור כך שיתאים היטב לחלק התקע שבלט החוצה. זה כך שכאשר ראית את הקצה אתה לא קורע את עץ הקופסה. חתכתי את התקע והשאיר אותו בערך 1/16 אינץ 'גאה על פני השטח. אחר כך שיפשפתי אותו עד שהוא סומק. ראש בורג אחד התנתק מכיוון שקידחתי אותו לאט מדי, אך השתמשתי בדרמל כדי לטחון אותו, ועדיין הצלחתי לכסות אותו בעזרת התקע. עוד סיבה טובה להשתמש בתקעים - חיפוי של בורגונים. הא! תשיג את זה? כי, הבורג … אוי לא משנה.

שלב 3: אלקטרוניקה

מלבד היכולת של תיבת האוצרות להכיל אוצרות, רציתי שיהיה בה גם אלמנט מהנה ואינטראקטיבי. כפי שציינתי קודם, החלטתי שיהיו לי האלמנטים הבאים בלוח הקדמי

• 3 לחצני הדלקה להפעלת נוריות LED, עם נושא שטח מהנה
• 2 פוטנציומטרים לבקרת הבהירות של 2 נוריות LED משני צידי צינור אור (בערך כמו כבל סיב אופטי)
• מתג הפעלה/כיבוי
• גרף עמודות LED בגזרת 30 פלחים עם סיר נוסף לשליטה על האורות עליו
• מד פנל אנלוגי 5V כדי לראות כיצד הפעלת המתגים וכיבוים משפיעה על רמות המתח

החלק האלקטרוניקה בפרויקט זה הוא פשוט למדי, אך יש תפס. לוח המעגלים האדום בתמונות הוא לוח פריצת גרף עמודות של Sparkfun LED (https://www.sparkfun.com/products/retired/10936), אותו הם לא מייצרים יותר. אבל - חדשות טובות! אני מתאר במדריך אחר כיצד עבדתי על הבעיה הזו על ידי הורדת קבצי הנשר וייצור לוחות קוד פתוח אלה עבורי.

הלוח בגרף עמודות (אם תחליט להשתמש בו) אכן דורש מעט הרכבה מכיוון שהערכה כבר אינה זמינה, אך היא לא כל כך מסובכת ויש כאן המון תיעוד. בפרויקט זה, סיבוב הפוטנציומטר גורם לנורות בודדות לנוע למעלה ולמטה בתרשים העמודים. אם אתה מגביר אותו עד הסוף הוא יוצר תבנית מגניבה ומרגשת על פני תרשים העמודות.

מוצר אחר בדימוס הוא צינור האור (https://www.sparkfun.com/products/retired/10693), אך ניתן להחליף אותו גם במשהו אחר: נוריות גמישות, חוט EL, רצועות אור סיליקון וכו '.

עבור פרויקט זה השתמשתי בלוח המטרו Adafruit, שהוא שיבוט Arduino Uno, ללא כותרות מחוברות, כך שאוכל להלחם את החוטים ישירות ללוח.

השתמשתי גם בלוח פרוטובור כדי לנתב כוח 5V וקרקע לנורות הלד השונות, מכיוון שלארדואינו יש רק שני יציאות 5V ושני סיכות הארקה.

נוריות, מתגים וסירים

נורית שבתאי וכוכב הלד מופעלים ומכבים באמצעות מתגים מוארים, כך שהחיווט די פשוט: 5V צריך לעבור דרך המתג לרגל החיובית של ה- LED, ואז לחזור לקרקע באמצעות הרגל השלילית של ה- LED. כדי שהמתגים עצמם יידלקו, עליך לבצע חיווט מהודר מעט, אך זה לא קשה מדי. (ראה תרשים)

נורית מנוע החללית מחוברת לסיכת PWM בארדואינו מכיוון שרציתי שהיא תוכל "לדופק". אז המתג המואר והאדום התחתון, כאשר הוא נלחץ, אומר לארדואינו להפעיל את הנורית כך שזה ייראה כמו מנוע רקטות שמתלקח (בערך).

השתמשתי בצבע מדגם כדי ליצור תבנית ענן אדמדמה על הפרספקס שמאחורי החור לשבתאי. הנורית די עמומה מאירה, אבל היא נראית קרירה בלילה. כמו כן, כאשר אתה פותח את הקופסה כאשר שבתאי מופעל, הנורית הלבנה די בהירה ומאירה למטה לתוך התיבה, כך שתוכל למצוא דברים בלילה. לכל נורית יש נגד 220 אוהם מחובר בצד אחד כדי שלא יישרף.

נוריות LED משני קצות צינור האור נשלטות על ידי פוטנציומטרים (סירים) ההופכים אותם לבהירים או עמומים יותר. האחד כחול והשני צהוב. כאשר אתה מאיר את הלדים האור עובר רחוק יותר במעלה הצינור עד שהצבעים נפגשים באמצע. לפחות זה היה הרעיון. לא עשיתי עבודה נהדרת בלעטוף את הלדים בקצות הצינור, כך שהרבה אור בורח והם בסופו של דבר לא בהירים במיוחד. נוריות אלה גם צריכות לעבור על סיכות PWM כך שניתן להתאים את הבהירות.

פוטנציומטרים מחוברים כאשר צד אחד עובר 5V, צד אחד לקרקע והאמצע הולך לסיכה על הארדואינו, במקרה זה סיכות A1 ו- A5. הסיר השני שולט באורות בגרף העמודות LED, ומתחבר לסיכה A2.

מתג ההפעלה הוא רק מתג בין סוללת ה- Arduino. השתמשתי במחזיק סוללה 9V עם מתאם שקע חבית. הפרד את החוטים היורדים מהמחזיק וחתך אחד. (לא משנה איזה) הפשיטו את קצות החיתוך והלחמה למחברים שבמתג. לאחר מכן חבר את שקע החבית לארדואינו. בום, סיימתי.

גרף העמודות LED משתמש ברישומי משמרות, כך שהוא דורש רק 3 סיכות, בתוספת כוח ואדמה.

להלן הסימון האחרון:

• פוטנציומטר A1 1 (לשליטה על נורית ה- "S" התחתונה)
• סיר A2 (לבקרות תרשים העמודות)
• סיר A5 (שולט על הלד בחלק העליון של ה- "S")
• D3 החוצה ל- LED עבור מנוע רקטות פועם
• חלק עליון D6 של ה- LED "S"
• D8 קלט ממתג מנוע טילים
• תחתית D9 של נורית ה- "S"

מד פאנל 5 וולט

מד הלוח * סוג של * משמש כמד סוללה. יש לו שני מוליכים מאחור, האחד מחובר לסיכה 5V מהארדואינו (על הלוח) והשני עובר לקרקע. המונה עולה רק ל -5 וולט והסוללה היא 9V כך שאם הסוללה מלאה או מלאה המונה יוצמד מימין. אבל, ברגע שהסוללה מתרוקנת מעט, היא הופכת להיות מעניינת יותר מכיוון שהמחט נעה ככל שמדליקים יותר אורות ויותר מתח נגמר. יש כנראה דרך יותר חכמה לחבר את זה אבל זה מה שעשיתי!

קוד ארדואינו

הקוד המלא של Arduino מצורף כאן. זה לא יפה אבל זה עושה את העבודה!

שלב 4: גימור נגיעות

לאחר התקנת האלקטרוניקה ועבודה, הגיע הזמן לסיים את הפרויקט. אתה עדיין צריך:

• מרפדים את הקצה העליון (במקום בו המכסה פוגש את הקופסה) בעזרת פס לבד דבק
• התקן את הצירים מאחור
• התקן תפס בחזית
• לשמן או לכה את העץ
• צרף ידית אם תרצה

אהבתי את התחושה של העץ הלא גמור, אבל ידעתי שאני צריך להגן עליו מפני נשפך ושריטות וכאלה. אז הלכתי עם ווטקו וויפ-און פולי, שאוטם את העץ אך מעניק לו מראה טבעי ושמן. שלוש שכבות עשו את העבודה וזה גורם לתקמי האגוז הקטנים ממש לצוץ נגד עץ הדובדבן החם.

הוספתי גם 4 כפות רגליים בפינות התחתונות של הקופסה, כך שיחליקו בקלות מתחת למיטה ולא יישרטו.

והנה זה. קופסת אוצרות מותאמת אישית עם טוויסט אלקטרוני שהילדים יאהבו לנצח! אני מקווה שנהנית מהמדריך (הארוך באמת). הודע לי בתגובות אם משהו לא ברור. תודה שקראתם!