LED-Puzzle-Licht (Acryl Laser Cut) - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Ich habe immer die verschiedenen lasergeschnittenen Nachtlichter aus Acryl genossen, die andere gemacht haben. Als ich genauer darüber nachdachte, dachte ich, dass es großartig wäre, wenn das Nachtlicht auch als Unterhaltung dienen könnte. In diesem Sinne habe ich beschlossen, ein Puzzle zu erstellen, das in eine dünne Schachtel passt, die dann von einem LED-Streifen beleuchtet wird.

In Bezug auf die tatsächliche Beleuchtung wollte ich, dass die LEDs langsam durch eine Reihe von Farben wechseln, wobei der Benutzer die Möglichkeit hat, entweder bei einer bestimmten Farbe zu pausieren oder zu einer neuen Farbe zu springen.

Materialverwendung:

• Zwei verschiedene Farben des 3D-Druckfilaments
• Sprühfarbe
• Sandpapier
• 2mm Acryl (zum Erstellen der Box)
• 6mm Acryl (zum Erstellen des Puzzles)
• Schrauben: M3 10mm
• Kondensator: 1000μf 6.3v
• Runder Mini-Reset-Knopf (ein roter und ein grüner)
• Wippschalter
• RGB-LED-Streifen
• Arduino Nano V3
• Power-Barrel-Anschluss
• Abwärtstransformator
• 12V Netzteil

Werkzeuge:

• Lötkolben
• Multimeter
• CO2 Laserschneider
• 3D Drucker
• Klebepistole
• Acrylzement
• Abisolierzangen
• Eisenfeile
• Bohren
• Bohrer (zum Reinigen von Löchern in 3D-gedruckten Modellen)

Software:

• Inkscape
• LibreCAD
• FreeCAD

Schritt 1: Vorbereiten des Puzzle-Kunstwerks

Da mit einem CO2-Laserschneider geschnitten wurde, musste die endgültige Datei eine SVG-Datei sein.

Mit Wolfies SVG Puzzle Generator habe ich die grundlegende Puzzlekarte erstellt.

Mein Puzzle wurde für den Sohn eines Freundes von mir erstellt. Die Familie kommt aus Pakistan und so wünschte ich mir, dass die Lampe einen pakistanischen Geschmack hat. Daher habe ich mich entschieden, ein Puzzle mit dem Namen seines Sohnes, der pakistanischen Flagge und dem Markhor (Nationaltier Pakistans) zu erstellen. Ich hatte auch ursprünglich vor, den Lampensockel in Grün zu drucken, aber leider ging das grüne Filament aus.

Mit den Trace-Optionen in Inkscape habe ich die erforderlichen PNGs in SVGs umgewandelt und der Puzzle-Map hinzugefügt.

Die Farben wurden so eingestellt, dass die Puzzlebasis geschnitten wurde, während die Bildteile geätzt wurden.

Schritt 2: Herstellung der Box

Der Koffer wurde mit LibreCAD entworfen und dann in eine SVG-Datei exportiert. Diese wurde dann in Inkscape bearbeitet, um die richtige Farbe und Linienstärke für das Schneiden auf dem CO2-Laserschneider einzustellen.

Mit Acrylkleber klebte ich die Seiten der Box nur an eine der großen Seiten. Das eigentliche Puzzle kann also in die Box eingebaut werden. Nach Fertigstellung wird die zweite große Größe über die Oberseite des Puzzles gelegt (in die entsprechenden Schlitze gesteckt) und von der weißen oberen Abdeckung und der LED-Basis gehalten.

Acrylzement ist nicht gut zu verarbeiten, da es leicht ist, Ihr endgültiges Finish versehentlich zu zerstören, indem Sie das Acryl auf den Hauptdisplayteilen der Box verschmutzen. Aus diesem Grund habe ich die braune Schutzfolie, die dem Acryl beiliegt, so lange aufgelassen, bis die zusammengeklebten Kanten getrocknet waren. Allerdings musste ich darauf achten, nicht versehentlich die Schutzschicht zwischen den Fugen zu zementieren.

Kurz gesagt, zu diesem Zeitpunkt hatte ich eine sehr flache Schachtel, die das fertige Puzzle mit einem großen losen Stück Acryl halten konnte, das dann über die Oberseite gelegt werden konnte und in die Schlitze einrastete, die von den Seiten der Schachtel gebildet wurden.

Schritt 3: Drucken der unteren und oberen Abdeckung

Mit FreeCAD habe ich die beigefügten Teile entworfen und gedruckt:

• Obere Abdeckung (weiß)
• Base (hinten; in einer perfekten Welt wäre das grün gewesen)
• Bodenabdeckung (weiß)

Aus irgendeinem Grund wurden die Ecken der schrägen Abschnitte der Basis nicht sehr glatt gedruckt. Das glatte Schleifen führte zu einem sehr ungleichmäßigen Finish der Basis. Ich habe daher die gesamte Basis mit feinem Schleifpapier abgeschliffen und dann wieder lackiert, um ein gleichmäßiges Finish zu erzielen. Wenn ich es im Nachhinein weiß gedruckt hätte, hätte ich es in der grünen Farbe sprühen können, die ich ursprünglich wollte.

Dann klebte ich den RBG-LED-Streifen so, dass die LEDs nach oben in Richtung der Basis des Puzzles zeigten, und führte ihn über den vorgesehenen Schlitz in das Innere der Basis zurück. Die klebrige Oberfläche unter dem LED-Streifen hielt den Streifen nicht richtig und so fügte ich etwas Sekundenkleber hinzu, um ihn richtig zu befestigen.

Die Reset-Tasten, der Rocket Switch und der Power Bar Connector wurden ebenfalls eingesteckt oder eingeschraubt. Einige der Löcher müssen gebohrt oder ein wenig ausgefeilt werden, bevor diese Bits richtig passen.

Schritt 4: Programmierung des Arduino und Testen des Setups

Ich habe dann Ihr Brotbrett wie oben gezeigt eingerichtet. Anfangs war es nicht erforderlich, den Transformator oder den Hohlstecker einzuschließen, da das Projekt über die an meinen Computer angeschlossene USB-Stromversorgung mit Strom versorgt und programmiert wurde.

Aus dem Code sehen Sie, dass die LEDs langsam von einem Farbbereich zum nächsten wechseln. Wird Taste 3 (grün) gedrückt, wechseln die LEDs in die nächste Hauptfarbe der Sequenz. Wenn Taste 2 (rot) gedrückt wird, hören die LEDs auf, sich zu ändern und zeigen weiterhin die aktuelle Farbe an. Um den Farbwechsel weiterhin zu sehen, muss lediglich der rote Knopf erneut gedrückt werden. Durch das Anhalten der Anzeige wird das Programm nicht angehalten und wenn die rote Taste erneut gedrückt wird, springen die LEDs zu der aktuellen Farbe, die das Programm abarbeitet.

Als nächstes musste ich alles in die Box wie im nächsten Schritt verdrahten.

Schritt 5: Zusammenbauen

Ich wollte dieses Projekt mit einem Standard-12-V-Netzteil ausführen können. Da der Nano mit 6 bis 20 V betrieben werden kann, dachte ich, dass ich einfach den Hohlstecker an die GND- und VIN-Pins anschließen könnte, indem ich den 5 V-Pin am Nano zur Stromversorgung der LEDs verwende, und alles wäre gut. Leider war dies nicht der Fall. Kurz gesagt, es scheint, dass der LED-Streifen zu viele Ampere zieht, um über den 5V-Pin des Nano mit Strom versorgt zu werden, wenn der Regler des Nano verwendet wird (weitere Details finden Sie in der folgenden Diskussion). Ich habe daher den Abwärtstransformator hinzugefügt und den Nano- und LED-Streifen von dort aus mit Strom versorgt.

Da das Projekt bei der Stromversorgung über USB einwandfrei funktioniert, hätten all diese Schmerzen vermieden werden können, wenn der Sockel so konzipiert worden wäre, dass der Nano mit seinem von außen zugänglichen USB-Anschluss positioniert werden könnte. Auf diese Weise hätte das Projekt über ein Standard-USB-Kabel mit Strom versorgt werden können, das an ein USB-Ladegerät angeschlossen ist.

Das obige bringt mich jedoch zu einem anderen Gedanken. Ein Arduino scheint für dieses Projekt übertrieben zu sein, das genauso gut von einem der ATtiny-Controller gesteuert werden könnte. In diesem Fall wäre der Abwärtstransformator erforderlich.

Ich bin noch neu in all dem und so lässt meine Verkabelung sehr zu wünschen übrig. Das heißt, ich habe die Bits gemäß dem vorherigen Diagramm verdrahtet, wobei ich eine Klebepistole verwendet habe, um den Controller und den Transformator nach unten zu kleben. Stellen Sie dabei sicher, dass sich der Kleber nicht in der Nähe von Teilen befindet, die heiß werden könnten, da dies dazu führt, dass der Kleber schmilzt und sich das Teil bei der Verwendung löst.

Beim Anschließen des Strom-, Hohlsteckers lohnt es sich, ein Multimeter zu verwenden, um zu bestätigen, welcher Pin positiv und welcher geerdet ist. Obwohl im Diagramm nicht gezeigt, ist der Wippschalter zwischen dem positiven Eingang des Transformators und dem positiven Stift des Hohlsteckers geschaltet.

Bevor etwas an den Ausgang des Transformators angeschlossen wurde, musste dieser an die Stromversorgung angeschlossen und dann mit Hilfe eines Multimeters die Ausgangseinstellung (durch Drehen der Einstellschraube) angepasst werden, bis der Ausgang 5 V betrug. Nach dem Setzen wurde diese Schraube in Position geklebt, damit sie in Zukunft nicht versehentlich verschoben werden konnte.

Die Bodenabdeckung konnte nun angebracht und verschraubt werden.

Schritt 6: Fazit

Insgesamt bin ich mit dem Endergebnis sehr zufrieden. Da das Puzzle ein völlig separater Teil des Projekts ist, ist es möglich, viele verschiedene Puzzles zu erstellen, die von der Lampe angezeigt werden.

Es gab zu kleine Probleme:

1. Die grünen und roten Reset-Knöpfe waren etwas zu lang und behinderten das Puzzle ein wenig. Es war noch so klein und und da sie mittig platziert waren, konnte das Puzzle immer noch genau im Schlitz sitzen.
2. Die Box war etwas zu schmal und schloss nicht so eng zusammen, wie ich es mir gewünscht hätte. Aufgrund des Designs konnten die Basis- und die obere Abdeckung jedoch immer noch alles richtig zusammenhalten.

Normalerweise würde ich die gewonnenen Erkenntnisse sowie Vorschläge für zukünftige Builds auflisten, aber wie ich die meisten davon bereits in meinen vorherigen Schritten erwähnt habe, werde ich die Dinge jetzt hier belassen.

Schritt 7: Andere Rätsel

Ich werde hier andere Rätsel hinzufügen, während ich sie erstelle.