Aufleuchtende Schatzkiste - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Dies ist ein Projekt, das ich für meinen 4-jährigen Sohn gemacht habe, der eine spezielle Kiste angefordert hat, um kleine Dinosaurier, Comics, Muscheln und zufällige Holz- und Papierstücke, auch bekannt als "Schätze", aufzubewahren und aufzubewahren. Es handelt sich im Wesentlichen um eine einfache Holzkiste mit Klappdeckel aus Kirsche und mitteldichten Faserplatten (MDF). Aber natürlich konnte ich nicht widerstehen, ein Arduino und eine Reihe von Lichtern und Schaltern hinzuzufügen!

Die Elektronikteile (betrieben von einer 9-V-Batterie) befinden sich alle oben und im Inneren des Deckels, sodass das Kind mit den Lichtern und Knöpfen herumspielen und den Boden der Box zum Aufbewahren von Schätzen verwenden kann. Der Deckel verfügt über:

• Eine "S" -Form aus Lichtleiter mit LEDs an beiden Enden, die mit Potentiometern verdrahtet sind, um die Helligkeit zu steuern
• 3 beleuchtete Schalter, die 3 verschiedene LEDs auf der Platine steuern: für Stern, Raketenmotor und Planet
• Ein analoges 5-Volt-Einbaumessgerät
• Ein Sparkfun LED-Balkendiagramm (leider eingestellt), auch über ein Poti gesteuert
• Ein / Aus Schalter
• Spaß gemalte Sterne, Planet und Schiff

Die Elektronik wird mit einer Adafruit Metro (entspricht einem Arduino Uno) gesteuert, die sich unter dem Deckel befindet und sich hinter einer verschraubten klaren Acrylplatte befindet, damit keine Drähte herausgerissen werden. (Ich habe eine kleine Lücke gelassen, um an den Batteriehalter zu gelangen.)

Die Holzkiste hat Messingscharniere, einen Verschluss und einen coolen 1960er Vintage-Fischladengriff aus Mexiko, den mein Vater mir geschenkt hat. Die Holzkiste wird in der "Stoßverbindung"-Methode zusammengesetzt, aber ich habe ein bisschen zusätzliche Holzbearbeitung gemacht und die Schrauben mit Holzdübeln aus Nussbaum bedeckt, was einen schönen Kontrast zur Kirsche bildet.

Lieferungen:

• Zwei 12"-Quadrat, 1/4" dicke MDF-Platten
• Kirschplanken, ich habe sechs 3/4 "x 4-1 / 2" Bretter verwendet, die auf 12" pro Seite geschnitten sind. Vier davon sind für die Seiten der Schachtel, und die anderen beiden habe ich der Länge nach halbiert, um die Seiten zu machen des Deckels
• Kleines Stück Nussbaumholz für die Dübel der Deckelschrauben
• Plexiglasplatte
• Adafruit Metro oder ein anderes Arduino Uno-Board
• Protoboard/Perfboard (für den Energiebus)
• Drähte
• Vier 5mm LEDs
• Drei 10k-Ohm-Linearpotentiometer mit Drehknöpfen
• Ein / Aus Schalter
• analoges Panel-Meter
• Farbe
• Werkzeuge: Bohrer, Dübelfräser, Schraubendreher, Lötkolben, Säge, Lochsäge, Oberfräse

Schritt 1: Schritt 1: Machen Sie die Box

Ich kaufte eine 10-Fuß-Planke aus Kirschholz von einem örtlichen Holzgeschäft. Ich habe keine Tischkreissäge, also habe ich den Typen dort gebeten, mir sechs 12-Zoll-Abschnitte zu schneiden, 4 für die Seiten und 2 für die Oberseite. Ich habe mir eine Kappsäge eines Nachbarn ausgeliehen, um die 2 Oberteile der Länge nach zu halbieren. Der Deckel ist also ungefähr halb so breit wie die Hauptbox (abzüglich der Breite des Sägeblatts). Das Brett war 4-1 / 2 "breit und der Deckel ist etwa 2-1 / 8".

Für die Oberseite des Deckels und den Boden der Schachtel habe ich 2 Stück 1/4 "MDF, das ich herumgelegt hatte, auf 12" Quadrat geschnitten. Mein Sohn wählte eine schöne Aquafarbe aus, um den Boden und die Innenseite zu bemalen oben (er half). Ich wollte die Box oben und unten etwas versenkt haben (anstatt sie direkt oben und unten zu verschrauben). Also habe ich meinen alten Router und eine sehr komplizierte Linealführung verwendet, um eine 1/4 "tiefe Nut von der Außenkante jedes Stücks bis etwa 3/8" vom anderen Ende zu führen.

Stellen Sie sicher, dass Sie mit dem Router nicht ganz hinübergehen, da sonst der Schnitt von der Außenseite der Box sichtbar ist. Mein System war schrecklich UND der Router starb auf dem letzten Stück auf halbem Weg!

Ich benutzte dies als Ausrede, um einen Routertisch und einen neuen Router von The Home Depot zu besorgen, um den Job zu beenden, was es viel einfacher machte.

Tipps:

Holen Sie sich einen Routertisch. Die Schnitte sind sauberer und es ist viel einfacher, als eine gerade Führung mit mehreren Stücken Altholz zu machen. Außerdem machen Sie etwas Neues, Sie brauchen ein neues Werkzeug. Das ist eine Regel!

Markieren Sie die Stücke vor dem Routing: Das heißt, machen Sie deutlich, welche Seite der Route bis zum Ende führt und welche Seite vor dem Ende aufhören soll. (siehe Bild)

Denken Sie an das Aussehen der Box. Für dieses Projekt habe ich eine einfache Stoßverbindung gemacht, bei der die Enden des Holzes ohne Schwalbenschwanz oder ähnliches befestigt werden. Ich wollte, dass die Deckelfugen den Schachtelfugen gegenüberliegen, so dass man im geschlossenen Zustand das Hirnholz auf dem Schachtelstück auf einer Seite sehen kann, der Deckel jedoch in entgegengesetzter Richtung ausgerichtet ist. Natürlich könnte man mit verschiedenen Joints schicker werden.

Geben Sie den gefrästen Rillen etwas mehr Platz. Die 1/4-Zoll-Route für 1/4-Zoll-MDF passte ziemlich eng. Wenn möglich, machen Sie es etwas breiter (durchqueren Sie die Oberfräse ein zweites Mal mit einer kleinen Anpassung), damit die Holzstücke ein wenig Platz haben, um sich auszudehnen und zusammenzuziehen, sonst neigt die Oberseite dazu, sich zu verziehen. Apropos oben, planen Sie, welche Komponenten Sie haben möchten, und schneiden Sie die Löcher entsprechend. Bei meinem habe ich:

• drei Löcher für die Schalter, (5/8")
• drei für die Potentiometer, (1/4")
• eine für das Voltmeter (mit einer 1-1/2 "Lochsäge)
• eine für Saturn (die innen mit einem Stück lackiertem Plexiglas bedeckt war), (auch 1-1/2" Lochsäge)
• eine für die Stern-LED, (1/4")
• zwei Löcher für den 5mm Lichtleiter an jedem Ende des "S" (1/4")
• und schließlich ein langes rechteckiges Loch für das LED-Balkendiagramm, das mit dem Router geschnitten wird. (7/16" x 3")

(Layout siehe Bild)

Ich wollte ein Weltraumthema, also malte ich die obere Platte schwarz, malte einen Stern, ein Schiff und spritzte etwas weiße Farbe auf für einen Sternenfeldhintergrund. Für den Planeten habe ich Ringe um das Loch gemalt und ein Quadrat aus Plexiglas mit roter und gelber Farbe auf die Unterseite der Platte geklebt.

Ich habe einen Dremel verwendet, um die "S" -Form zu machen. Das "S" ist etwa zur Hälfte in das Brett eingraviert. An jedem Ende des "S" bohrte ich ein Loch ganz durch, damit der Lichtleiter in die Box hinuntergehen konnte. Eine LED an jedem Ende sendet Licht in den Lichtleiter. Ich gebe etwas Kleber in die Nut und passe (verklemmte) den Lichtleiter in die Nut, wobei die Enden durch die Löcher an jedem Ende nach unten gehen. Auf diese Weise können LEDs an jedem Ende des Lichtleiters angebracht werden, damit das Licht hindurchgehen und es erleuchten kann.

Sobald Ihre Kastenteile gefräst sind und die Paneele lackiert und gebohrt sind, legen Sie die Paneele in die oberen und unteren Nuten ein, klemmen und kleben Sie sie zusammen. Für ein dekorativeres Aussehen können Sie mit Dübeln bedeckte Schrauben hinzufügen, die ich im nächsten Abschnitt erkläre!

Schritt 2: Schrauben und Dübel

Kleber ist wahrscheinlich genug, um die Box zusammenzuhalten, aber ich habe an jedem Gelenk Schrauben hinzugefügt, um sicherzugehen. Aber um es interessanter zu machen, habe ich die Schrauben mit kleinen Dübeln aus Walnussholz abgedeckt.

Das dunkle Nussbaumholz kontrastiert schön mit der Kirsche und das Abdecken der Schrauben verleiht ihm ein schönes, fertiges Aussehen.

Der Vorgang ist ziemlich einfach, aber Sie benötigen einen speziellen Bohrer, den sogenannten Dübelschneider. Ich habe ein Schrottstück Walnuss verwendet und 3/8-Zoll-Stecker geschnitten. Hinweis: Sie müssen das Schrottstück vollständig durchbohren, um den Stecker herauszubekommen.

Nachdem ich Pilotlöcher für die Schrauben in der Box gebohrt hatte, bohrte ich eine kleine Menge mit einem 3/8 "Bit, um Platz für die Dübel zu schaffen. Dann schraubte ich die Schrauben so ein, dass sie bündig mit der Unterseite der größeren 3" waren /8" Loch. Als nächstes drückte ich ein wenig Kleber in das Loch, steckte den Stopfen in das Loch und klopfte ihn mit einem Hammer ein. Hinweis: Sie müssen es nicht ganz eintippen! Nur so sitzt es im Loch und berührt den Kleber. Ich wischte den überschüssigen Kleber ab und ließ ihn einige Stunden einwirken. Der nächste Schritt besteht darin, die Stecker so zu trimmen, dass sie bündig mit der Oberfläche sind. Ich benutzte eine Visitenkarte und schnitt ein Loch hinein, damit es genau über den herausstehenden Teil des Steckers passte. Das ist so, wenn Sie das Ende absägen, zerreißen Sie das Holz der Kiste nicht. Ich schneide den Stecker und lasse ihn etwa 1/16 Zoll stolz auf die Oberfläche. Dann habe ich es abgeschliffen, bis es bündig war. Ein Schraubenkopf ist abgebrochen, weil ich ihn zu langsam gebohrt habe, aber ich habe ihn mit einem Dremel abgeschliffen und konnte ihn trotzdem mit dem Dübel abdecken. Ein weiterer guter Grund, Stöpsel zu verwenden – das Vertuschen von Fehlern. Ha! Kapiert? Denn, die Schraube… ach egal.

Schritt 3: Elektronik

Abgesehen von der Fähigkeit der Schatzkiste, Schätze zu halten, wollte ich, dass sie auch ein lustiges, interaktives Element hat. Wie ich bereits erwähnt habe, habe ich beschlossen, die folgenden Elemente auf der Frontplatte zu haben

• 3 leuchtende Tasten zum Aktivieren von LEDs mit einem lustigen Weltraumthema
• 2 Potentiometer zur Steuerung der Helligkeit von 2 LEDs auf beiden Seiten eines Lichtleiters (ähnlich wie bei einem Glasfaserkabel)
• ein Ein/Aus-Schalter
• ein 30-Segment-LED-Balkendiagramm mit einem weiteren Poti, um die Lichter darauf zu steuern
• ein analoges 5-V-Einbaumessgerät, um zu sehen, wie sich das Ein- und Ausschalten der Schalter auf die Spannungspegel auswirkt

Der elektronische Teil dieses Projekts ist ziemlich einfach, aber es gibt einen Haken. Die rote Platine auf den Fotos ist eine Sparkfun LED-Balkendiagramm-Breakout-Platine (https://www.sparkfun.com/products/retired/10936), die sie nicht mehr herstellen. Aber - gute Nachrichten! Ich beschreibe in einem anderen Instructable, wie ich dieses Problem umgangen habe, indem ich die Eagle-Dateien heruntergeladen und diese Open-Source-Boards für mich hergestellt habe.

Das Balkendiagramm-Board (wenn Sie sich dafür entscheiden, es zu verwenden) erfordert einiges an Montage, da das Kit nicht mehr verfügbar ist, aber es ist nicht so kompliziert, und es gibt hier viel Dokumentation. In diesem Projekt führt das Drehen des Potentiometers dazu, dass sich einzelne LEDs im Balkendiagramm nach oben und unten bewegen. Wenn Sie ihn ganz aufdrehen, entsteht ein cooles, sich bewegendes Muster über das Balkendiagramm.

Ein weiteres ausgemustertes Produkt ist der Lichtleiter (https://www.sparkfun.com/products/retired/10693), der aber auch durch etwas anderes ersetzt werden kann: flexible LEDs, EL-Draht, Silikon-Lichtstreifen usw.

Für dieses Projekt habe ich die Adafruit Metro-Platine verwendet, die ein Arduino Uno-Klon ist, ohne dass Header angebracht sind, sodass ich die Drähte direkt an die Platine löten konnte.

Ich habe auch ein Protoboard verwendet, um 5V-Strom und Masse zu den verschiedenen LEDs zu leiten, da der Arduino nur zwei 5V-Ausgänge und zwei Massepins hat.

LEDs, Schalter und Potis

Die Saturn-LED und die Stern-LED werden mit beleuchteten Schaltern ein- und ausgeschaltet, daher ist die Verkabelung ziemlich einfach: 5 V müssen durch den Schalter zum positiven Bein der LED und dann über den negativen Bein der LED zurück zur Masse. Um die Schalter selbst zum Leuchten zu bringen, müssen Sie ein wenig ausgefallene Verkabelung vornehmen, aber es ist nicht allzu schwierig. (Siehe Zeichnung)

Die LED des Raumschiffmotors ist mit einem PWM-Pin am Arduino verbunden, da ich wollte, dass sie "pulsen" kann. Der untere rot beleuchtete Schalter sagt dem Arduino also, wenn er gedrückt wird, die LED zu pulsieren, so dass es aussieht wie ein Raketenmotor, der (irgendwie) aufflackert.

Ich habe etwas Modellfarbe verwendet, um ein rötliches Wolkenmuster auf dem Plexiglas hinter dem Loch für Saturn zu machen. Die LED ist ziemlich schwach durchscheinend, aber nachts sieht es cool aus. Auch wenn Sie die Box mit eingeschaltetem Saturn öffnen, ist die weiße LED ziemlich hell und leuchtet in die Box, sodass Sie nachts Dinge finden können. Jede LED hat an einer Seite einen 220 Ohm Widerstand, damit sie nicht durchbrennen.

Die LEDs an beiden Enden des Lichtleiters werden durch Potentiometer (Pots) gesteuert, die sie heller oder dunkler machen. Einer ist blau und der andere ist gelb. Wenn Sie die LEDs aufhellen, wandert das Licht weiter das Rohr hinauf, bis sich die Farben in der Mitte treffen. Das war zumindest die Idee. Ich habe die LEDs an den Rohrenden nicht gut eingewickelt, so dass viel Licht entweicht und sie nicht sehr hell waren. Diese LEDs müssen auch auf PWM-Pins gehen, damit die Helligkeit angepasst werden kann.

Potentiometer werden mit einer Seite an 5V, einer Seite an Masse und der Mitte an einem Pin auf dem Arduino angeschlossen, in diesem Fall Pins A1 und A5. Der andere Pot steuert die Lichter auf dem LED-Balkendiagramm und wird an Pin A2 angeschlossen.

Der Netzschalter ist nur ein Schalter zwischen dem Akku und dem Arduino. Ich habe einen 9V-Batteriehalter mit einem Barrel-Klinkenadapter verwendet. Trennen Sie die Drähte vom Halter und schneiden Sie einen ab. (Egal welche) Die abgeschnittenen Enden abisolieren und an die Anschlüsse am Schalter anlöten. Stecken Sie dann die Barrel-Buchse in den Arduino. Boom, fertig.

Das LED-Balkendiagramm verwendet Schieberegister, sodass nur 3 Pins plus Strom und Masse erforderlich sind.

Hier ist die endgültige Pinbelegung:

• A1 Potentiometer 1 (zur Ansteuerung der unteren LED "S")
• A2 Pot 2 (für die Bargraph-Steuerung)
• A5 Pot 3 (steuert die LED oben auf dem "S")
• D3 out to LED für pulsierenden Raketentriebwerk
• D6 oben auf der "S" LED
• D8 Eingang vom Raketenmotorschalter
• D9 unten der "S" LED

5-Volt-Panel-Messgerät

Das Panel-Meter *irgendwie* dient gleichzeitig als Batterie-Meter. Es hat zwei Leitungen auf der Rückseite, eine ist mit dem 5V-Pin des Arduino (auf dem Protoboard) verbunden und die andere geht auf Masse. Das Messgerät geht nur bis zu 5 Volt und die Batterie hat 9 V. Wenn die Batterie voll oder voll ist, wird das Messgerät rechts angepinnt. Aber sobald die Batterie ein wenig entladen ist, wird es interessanter, da sich die Nadel bewegt, wenn Sie mehr Lichter einschalten und mehr Spannung verbraucht wird. Es gibt wahrscheinlich einen clevereren Weg, dies zu verkabeln, aber das habe ich getan!

Arduino-Code

Der vollständige Arduino-Code ist hier beigefügt. Es ist nicht schön, aber es macht den Job!

Schritt 4: Feinschliff

Nachdem die Elektronik installiert ist und funktioniert, ist es Zeit, das Projekt abzuschließen. Sie müssen noch:

• die obere Kante (wo der Deckel auf die Schachtel trifft) mit einem Klebefilzstreifen auskleiden
• Installieren Sie die Scharniere hinten
• Installieren Sie die Verriegelung an der Vorderseite
• das Holz ölen oder lackieren
• Bringen Sie einen Griff an, falls gewünscht

Ich liebte die Haptik des unbehandelten Holzes, aber ich wusste, dass ich es vor Spritzern und Kratzern und dergleichen schützen musste. Also habe ich mich für das Watco Wipe-On Poly entschieden, das das Holz versiegelt, ihm aber einen schönen natürlichen, geölten Look verleiht. Drei Anstriche haben den Job gemacht, und es lässt die kleinen Walnussstecker wirklich gegen das warme Kirschholz knallen.

Ich habe auch 4 Filzfüße an den unteren Ecken der Box hinzugefügt, damit sie leicht unter dem Bett hervorrutschen und nicht zerkratzt werden.

Und da ist es. Eine maßgeschneiderte Schatzkiste mit elektronischem Touch, die die Kinder für immer lieben werden! Ich hoffe, Sie haben dieses (wirklich lange) Instructable genossen. Lass es mich in den Kommentaren wissen, wenn etwas nicht klar ist. Danke fürs Lesen!