Kotak Harta Karun Menyala: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Ini adalah proyek yang saya buat untuk putra saya yang berusia 4 tahun, yang meminta kotak khusus untuk menyimpan dan menyimpan dinosaurus kecil, komik, kerang, dan potongan kayu dan kertas acak, alias "harta karun". Ini pada dasarnya adalah kotak kayu sederhana dengan tutup berengsel, terbuat dari ceri dan papan serat kepadatan menengah (MDF). Tapi tentu saja saya tidak bisa menahan diri untuk menambahkan Arduino dan banyak lampu dan sakelar juga!

Bagian elektronik (ditenagai oleh baterai 9V) semuanya berada di atas dan di dalam tutupnya, sehingga anak dapat bermain-main dengan lampu dan kenop dan menggunakan bagian bawah kotak untuk menyimpan harta karun. Fitur tutupnya:

• Bentuk "S" yang terbuat dari pipa ringan, dengan LED di kedua ujungnya, disambungkan ke potensiometer untuk mengontrol kecerahan
• 3 sakelar menyala yang mengontrol 3 LED berbeda di papan: untuk bintang, mesin roket, dan planet
• Pengukur panel analog 5 volt
• Grafik batang LED Sparkfun (sayangnya dihentikan), juga dikendalikan oleh pot
• Sakelar hidup/mati
• Bintang, planet, dan kapal yang dilukis dengan menyenangkan

Elektronik dikendalikan dengan Adafruit Metro (setara dengan Arduino Uno), yang berada di bawah tutupnya, dan terdapat di balik lembaran akrilik bening yang disekrup sehingga tidak ada kabel yang tercabut. (Saya meninggalkan celah kecil untuk mengakses dudukan baterai.)

Kotak kayu itu memiliki engsel kuningan, pengait, dan pegangan laci ikan antik tahun 1960-an yang keren dari Meksiko yang diberikan ayah saya. Kotak kayu disatukan dalam metode "sambungan pantat", tetapi saya melakukan sedikit pengerjaan kayu ekstra dan menutupi sekrup dengan sumbat kayu yang terbuat dari kenari, yang sangat kontras dengan ceri.

Perlengkapan:

• Dua panel MDF tebal 12"-persegi, 1/4"
• Papan ceri, saya menggunakan enam papan 3/4" x 4-1/2", dipotong menjadi 12" per sisi. Empat di antaranya untuk sisi kotak, dan dua lainnya saya potong setengah memanjang untuk membuat sisi dari tutupnya
• Sepotong kecil kayu walnut untuk colokan sekrup penutup
• Lembar kaca plexiglass
• Adafruit Metro atau papan tipe Arduino Uno lainnya
• Protoboard/perfboard (untuk power bus)
• kabel
• Empat LED 5mm
• Tiga potensiometer linier 10k-ohm dengan kenop
• sakelar hidup/mati
• meteran panel analog
• cat
• alat: bor, mata bor steker, obeng, besi solder, gergaji, gergaji lubang, router

Langkah 1: Langkah 1: Buat Kotak

Saya membeli papan kayu ceri setinggi 10 kaki dari toko kayu lokal. Saya tidak punya gergaji meja jadi saya meminta orang di sana untuk memotong saya enam bagian 12", 4 untuk sisi, dan 2 untuk bagian atas. Saya meminjam gergaji tetangga untuk memotong 2 bagian atas menjadi dua memanjang, jadi tutupnya kira-kira setengah lebar kotak utama (dikurangi lebar mata gergaji). Lebar papan 4-1/2", dan tutupnya sekitar 2-1/8".

Untuk bagian atas tutup dan bagian bawah kotak, saya menggunakan 2 buah MDF 1/4" yang saya simpan, potong menjadi 12" persegi, Anak saya memilih warna aqua yang bagus untuk mengecat bagian bawah dan dalam atas (dia membantu). Saya ingin bagian atas dan bawah kotak sedikit tersembunyi (alih-alih memasangnya tepat di bagian atas dan bawah). Jadi, saya menggunakan router kuno saya dan panduan straight-edge yang sangat rumit untuk merutekan alur dalam 1/4" dari tepi luar setiap bagian hingga sekitar 3/8" dari ujung lainnya.

Pastikan Anda tidak melewati semua router, atau potongannya akan terlihat dari luar kotak. Sistem saya sangat buruk DAN router mati pada bagian terakhir, di tengah jalan!

Saya menggunakan ini sebagai alasan untuk mendapatkan tabel router dan router baru dari The Home Depot untuk menyelesaikan pekerjaan, yang membuatnya lebih mudah.

Kiat:

Dapatkan meja router. Potongannya lebih bersih, dan jauh lebih mudah daripada membuat panduan lurus dengan banyak potongan kayu bekas. Plus, Anda membuat sesuatu yang baru, Anda memerlukan alat baru. Itu aturan!

Tandai bagian-bagian sebelum melakukan rute: Artinya, jelaskan sisi mana dari rute yang menuju ke ujung, dan sisi mana yang harus berhenti sebelum akhir. (lihat gambar)

Pikirkan tentang tampilan kotak. Untuk proyek ini, saya membuat sambungan pantat sederhana, di mana ujung-ujung kayu disambungkan tanpa sambungan atau apa pun. Saya ingin sambungan tutupnya berseberangan dengan sambungan kotak, sehingga saat ditutup, Anda dapat melihat butiran akhir pada potongan kotak di satu sisi, tetapi penutupnya dijajarkan dengan cara yang berlawanan. Tentu saja Anda bisa menjadi lebih menarik dengan sendi yang berbeda.

Berikan sedikit ruang ekstra pada alur yang diarahkan. Rute 1/4" untuk 1/4" MDF cukup pas. Jika memungkinkan, buatlah sedikit lebih lebar (lewati router untuk kedua kalinya dengan sedikit penyesuaian) sehingga ada sedikit ruang bagi potongan kayu untuk mengembang dan mengerut, jika tidak bagian atas akan cenderung melengkung. Berbicara tentang bagian atas, rencanakan komponen apa yang ingin Anda miliki, dan buat lubang yang sesuai. Untuk saya, saya melakukan:

• tiga lubang untuk sakelar, (5/8")
• tiga untuk potensiometer, (1/4")
• satu untuk voltmeter, (menggunakan gergaji lubang 1-1/2")
• satu untuk Saturnus (yang ditutupi dengan sepotong kaca plexiglass yang dicat di bagian dalam), (juga gergaji lubang 1-1/2")
• satu untuk LED bintang, (1/4")
• dua lubang untuk pipa lampu 5mm agar sesuai, di setiap ujung "S" (1/4")
• dan akhirnya lubang persegi panjang untuk grafik batang LED, dipotong dengan router. (7/16" x 3")

(lihat gambar untuk tata letak)

Saya menginginkan tema luar angkasa jadi saya mengecat panel atas hitam, melukis bintang, kapal, dan memerciki cat putih untuk latar belakang bidang bintang. Untuk planet ini, saya melukis cincin di sekitar lubang, dan menempelkan persegi kaca plexiglass yang dicat dengan warna merah dan kuning di bagian bawah panel.

Saya menggunakan Dremel untuk membuat bentuk "S". "S" diukir di papan sekitar setengah jalan. Di setiap ujung "S" saya mengebor lubang sepenuhnya sehingga pipa ringan bisa masuk ke dalam kotak. LED di setiap ujung mengirimkan cahaya ke pipa cahaya. Saya menaruh beberapa lem ke dalam alur, dan memasang (menjepit) pipa ringan ke dalam alur dengan ujung-ujungnya turun melalui lubang di setiap ujungnya. Ini agar LED dapat dipasang ke setiap ujung pipa cahaya, untuk memungkinkan cahaya melewatinya dan meneranginya.

Setelah potongan kotak Anda dirutekan, dan panel dicat dan dibor, masukkan panel di alur atas dan bawah, klem dan rekatkan. Untuk tampilan yang lebih dekoratif, Anda dapat menambahkan sekrup yang ditutup dengan sumbat yang akan saya jelaskan di bagian selanjutnya!

Langkah 2: Sekrup dan Colokan

Lem mungkin cukup untuk menyatukan kotak, tetapi saya menambahkan sekrup pada setiap sambungan hanya untuk memastikan. Tetapi agar terlihat lebih menarik, saya menutup sekrup dengan sumbat kecil yang dipotong dari kenari.

Kenari gelap sangat kontras dengan ceri, dan menutupi sekrup memberikan tampilan akhir yang bagus.

Prosesnya cukup sederhana, tetapi Anda memerlukan mata bor khusus yang disebut pemotong steker. Saya menggunakan potongan kenari dan memotong sumbat 3/8 . Catatan: Anda perlu mengebor seluruh bagian potongan untuk mengeluarkan steker.

Setelah mengebor lubang pilot untuk sekrup di dalam kotak, saya mengebor sedikit dengan mata bor 3/8", untuk memberi ruang bagi colokan. Kemudian saya memasang sekrup sehingga rata dengan bagian bawah 3 yang lebih besar. lubang /8". Selanjutnya, saya memeras sedikit lem ke dalam lubang, memasukkan sumbat ke dalam lubang dan mengetuknya dengan palu. Catatan: Anda tidak perlu mengetuknya sepenuhnya! Hanya agar itu duduk di dalam lubang dan menyentuh lem. Saya menyeka kelebihan lem dan membiarkannya selama beberapa jam. Langkah selanjutnya adalah memangkas busi agar rata dengan permukaan. Saya menggunakan kartu nama dan membuat lubang di dalamnya sehingga pas di bagian steker yang mencuat. Ini agar ketika Anda melihat ujungnya, Anda tidak merobek kayu kotak itu. Saya memotong steker meninggalkannya sekitar 1/16 inci bangga dengan permukaan. Kemudian saya mengampelasnya sampai rata. Satu kepala sekrup putus karena saya mengebornya terlalu lambat, tetapi saya menggunakan Dremel untuk menggilingnya, dan masih bisa menutupinya dengan steker. Alasan bagus lainnya untuk menggunakan colokan - menutupi kesalahan. Ha! Mengerti? Karena, sekrup … oh tidak apa-apa.

Langkah 3: Elektronik

Selain kemampuan kotak harta karun untuk menyimpan harta karun, saya juga ingin memiliki elemen interaktif yang menyenangkan. Seperti yang saya sebutkan sebelumnya, saya memutuskan saya akan memiliki elemen berikut di panel depan

• 3 tombol menyala untuk mengaktifkan LED, dengan tema luar angkasa yang menyenangkan
• 2 potensiometer untuk mengontrol kecerahan 2 LED di kedua sisi pipa cahaya (semacam seperti kabel serat optik)
• sakelar hidup/mati
• grafik batang LED 30 segmen dengan pot lain untuk mengontrol lampu di atasnya
• panel meter analog 5V untuk melihat bagaimana menyalakan dan mematikan sakelar memengaruhi level tegangan

Bagian elektronik dari proyek ini cukup sederhana, tetapi ada masalah. Papan sirkuit merah di foto adalah papan breakout grafik batang LED Sparkfun (https://www.sparkfun.com/products/retired/10936), yang tidak dibuat lagi. Tapi - kabar baik! Saya menjelaskan di Instructable lain bagaimana saya mengatasi masalah ini dengan mengunduh file Eagle dan membuat papan sumber terbuka ini dibuat untuk saya.

Papan Grafik Batang (jika Anda memutuskan untuk menggunakannya) memang memerlukan sedikit perakitan karena kit tidak lagi tersedia, tetapi tidak terlalu rumit, dan ada banyak dokumentasi di sini. Dalam proyek ini, memutar potensiometer menyebabkan LED tunggal bergerak ke atas dan ke bawah grafik batang. Jika Anda mengubahnya sepenuhnya, itu membuat pola yang keren dan bergerak melintasi grafik batang.

Produk pensiunan lainnya adalah pipa ringan (https://www.sparkfun.com/products/retired/10693), tetapi itu juga dapat diganti dengan yang lain: LED fleksibel, kawat EL, strip lampu silikon, dll.

Untuk proyek ini saya menggunakan papan Adafruit Metro, yang merupakan tiruan Arduino Uno, tanpa header terpasang, jadi saya bisa menyolder kabel langsung ke papan.

Saya juga menggunakan protoboard untuk merutekan daya 5V dan ground ke berbagai LED, karena Arduino hanya memiliki dua output 5V dan dua pin ground.

LED, sakelar, dan pot

LED Saturnus dan LED bintang dinyalakan dan dimatikan dengan sakelar yang menyala, sehingga pengkabelannya cukup sederhana: 5V perlu melewati sakelar ke kaki positif LED, lalu kembali ke ground melalui kaki negatif LED. Untuk membuat sakelar itu sendiri menyala, Anda perlu melakukan sedikit kabel mewah, tetapi itu tidak terlalu sulit. (Lihat diagram)

LED mesin pesawat ruang angkasa terhubung ke pin PWM di Arduino karena saya ingin agar bisa "berdenyut". Jadi sakelar merah menyala yang lebih rendah, ketika ditekan, memberi tahu Arduino untuk menyalakan LED sehingga terlihat seperti mesin roket yang menyala (semacam).

Saya menggunakan beberapa model cat untuk membuat pola awan kemerahan pada kaca plexiglass di belakang lubang untuk Saturnus. LED cukup redup bersinar, tetapi terlihat keren di malam hari. Juga, ketika Anda membuka kotak dengan Saturnus dihidupkan, LED putih cukup terang dan bersinar ke dalam kotak, sehingga Anda dapat menemukan barang-barang di malam hari. Setiap LED memiliki resistor 220 ohm yang terpasang di satu sisi sehingga tidak terbakar.

LED di kedua ujung pipa cahaya dikendalikan oleh potensiometer (pot) yang membuatnya lebih terang atau lebih redup. Yang satu berwarna biru dan yang lainnya berwarna kuning. Saat Anda mencerahkan LED, cahaya bergerak lebih jauh ke atas pipa sampai warna bertemu di tengah. Setidaknya itulah idenya. Saya tidak melakukan pekerjaan yang baik untuk membungkus LED di ujung pipa, jadi banyak cahaya yang lolos dan akhirnya tidak terlalu terang. LED ini juga perlu menggunakan pin PWM sehingga kecerahannya dapat disesuaikan.

Potensiometer dihubungkan dengan satu sisi menuju 5V, satu sisi ke ground dan bagian tengah menuju pin pada Arduino, dalam hal ini pin A1 dan A5. Panci lainnya mengontrol lampu pada grafik batang LED, dan menempel pada pin A2.

Sakelar daya hanyalah sakelar di antara baterai dan Arduino. Saya menggunakan dudukan baterai 9V dengan adaptor jack barel. Pisahkan kabel yang keluar dari dudukannya dan potong satu. (Tidak masalah yang mana) Lepaskan ujung yang terpotong dan solder ke konektor pada sakelar. Kemudian pasang jack barel ke Arduino. Bom, selesai.

Grafik batang LED menggunakan register geser, sehingga hanya membutuhkan 3 pin, ditambah daya dan ground.

Berikut adalah pinout terakhir:

• Potensiometer A1 1 (untuk mengontrol LED "S" bawah)
• A2 pot 2 (untuk kontrol grafik batang)
• A5 pot 3 (mengontrol LED di bagian atas "S")
• D3 keluar ke LED untuk mesin roket yang berdenyut
• D6 atas LED "S"
• Input D8 dari sakelar mesin roket
• D9 bagian bawah LED "S"

Pengukur Panel 5-Volt

Pengukur panel *semacam* berfungsi ganda sebagai pengukur baterai. Ini memiliki dua lead di bagian belakang, satu terhubung ke pin 5V dari Arduino (di protoboard) dan yang lainnya ke ground. Meteran hanya naik hingga 5 volt dan baterai 9V jadi jika baterai penuh atau penuh meteran akan disematkan ke kanan. Tapi, setelah baterai sedikit terkuras, itu menjadi lebih menarik karena jarumnya bergerak saat Anda menyalakan lebih banyak lampu dan lebih banyak voltase yang digunakan. Mungkin ada cara yang lebih pintar untuk menghubungkan ini, tetapi inilah yang saya lakukan!

Kode Arduino

Kode Arduino lengkap terlampir di sini. Itu tidak cantik tetapi melakukan pekerjaan!

Langkah 4: Sentuhan Akhir

Setelah elektronik terpasang dan berfungsi, saatnya menyelesaikan proyek. Anda masih perlu:

• garis tepi atas (di mana tutupnya bertemu dengan kotak) dengan pita perekat
• Pasang engsel di belakang
• Pasang kait di depan
• minyak atau pernis kayu
• Pasang pegangan jika diinginkan

Saya menyukai nuansa kayu yang belum selesai, tetapi saya tahu bahwa saya perlu melindunginya dari tumpahan dan goresan dan semacamnya. Jadi saya menggunakan Watco Wipe-On Poly, yang menyegel kayu tetapi memberikan tampilan alami dan berminyak yang bagus. Tiga lapis berhasil, dan itu membuat sumbat kenari kecil benar-benar menempel di kayu ceri yang hangat.

Saya juga menambahkan 4 kaki kempa di sudut bawah kotak, sehingga mudah meluncur dari bawah tempat tidur dan tidak tergores.

Dan itu dia. Kotak harta karun khusus dengan sentuhan elektronik yang akan disukai anak-anak selamanya! Saya harap Anda menikmati ini (sangat panjang) Instructable. Beri tahu saya di komentar jika ada yang tidak jelas. Terima kasih sudah membaca!