Piastra LED (alimentazione) a forma libera collegabile: 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Questo Instructable descrive un modo per creare una superficie alimentata flessibile in cui puoi attaccare le cose in qualsiasi momento per alimentarle. Qui sono mostrati i LED. È una voce per la sfida laser Epliog. Stavo pensando al Lite Brite, a come ti costringe a forme rettilinee, limitando la creatività. Come puoi creare qualcosa che ti permetta di collegare una luce, un LED, in qualsiasi punto della superficie? Questo è quello che mi è venuta in mente.

(Non ho una sigla accattivante come Lite Brite però)

È il mio primo istruibile quindi vacci piano con me.:)

Passaggio 1: materiali

- sughero, schiuma - fibra di carbonio (forse potrebbe usare un'altra fibra conduttiva) - colla spray - nastro trasparente - rasoio taglierino - righello/striscia - mazzo di LED - 9v o alimentatore - pinze - saldatore, saldatura - filo - connettori (vedi foto) - pinzette a coccodrillo - resistenza da 220 ohm (il valore dipende dalla tensione di ingresso) - matita, penna - super colla - stuzzicadenti o spilli (per stendere la super colla)

Opzionali ma utili: - morsetti - alcune piccole tavole di legno (5"x5") - lima (affila le estremità dei cavi LED) - voltmetro (per sapere cosa sta succedendo) - quadrato (per fare tagli quadrati) - pennarello argento per segnare linee luminose sul foglio in fibra di carbonio - morsa (tenere le cose durante la saldatura)

Tutti i materiali sono abbastanza comuni tranne la fibra di carbonio e che dovresti essere in grado di ordinare da una qualsiasi delle dozzine di fornitori. Avevo appena ordinato un mucchio di pezzi campione in fibra di carbonio e ho scoperto che erano conduttivi, il che mi ha dato questa idea in qualche modo. La fibra di carbonio l'ho presa da hp-textiles.com come pezzo campione per 1,50 euro (circa $2) per un pezzo più o meno delle dimensioni di un normale foglio di carta da stampante (A4). Il tipo esatto che ho usato è HP-T240CE (https://www.hp-textiles.com/shop/product_info.php?info=p515_240g-m--carbon-fabric-twill--hp-t240ce---slippage- resistente.html) che contiene un leggero legante. Funziona anche la normale fibra di carbonio (ho provato altri campioni) ma mi è piaciuto quello con il legante poiché non si sfilaccia selvaggiamente come ha fatto il normale tessuto di carbonio.

Passaggio 2: prototipo

Ho realizzato rapidamente un prototipo e ha funzionato, molto incoraggiante! Anche il tessuto di carbonio sembra essere molto conduttivo, 3-6 ohm tra le punte delle sonde a circa 8 cm di distanza. Non mostrato, ho anche provato a bruciarlo con uno di quegli accendini jet-flame e ha resistito completamente per quanto ho potuto vedere. L'unico problema è che si sfilaccia come un matto, quindi se lo tagli dovresti prima fissare i bordi e fissare lungo la linea di taglio (sebbene rimuovere il nastro potrebbe sfilacciare).

Passaggio 3: tagliare la fibra di carbonio e il materiale sandwich

Ho deciso di fare una tavola 10x10cm. Questo è andato bene con la fibra di carbonio campione che era larga 20 cm. Ho provato vari materiali ma il sughero sottile ha funzionato meglio per il materiale sandwich interno. L'ho preso da un negozio di hobby ed è spesso 2 mm.

Ho usato un righello e un rasoio per tagliare il sughero e la fibra di carbonio. La fibra di carbonio l'ho prima contrassegnata con un pennarello argentato (ottimo per contrassegnare materiali scuri!), quindi ho messo del nastro adesivo sulla linea di taglio in modo che non si sfilacciasse dopo essere stata tagliata. La fibra di carbonio si sfilaccia e cade a pezzi, quindi fai attenzione. Per il sughero, e molti materiali elastici in generale, ho scoperto che estendendo la lama del rasoio e poi tagliando con un'angolazione bassa si ottiene un taglio molto più pulito e aiuta a prevenire la lacerazione del materiale o l'impigliamento della lama.

Nella foto è anche presente il foglio delle specifiche in fibra di carbonio (disponibile in inglese qui: https://www.hp-textiles.com/shop/product_info.php?info=p515_240g-m--carbon-fabric-twill--hp-t240ce-- -slippage-resistente.htm, fare clic sulla bandierina britannica per cambiare in inglese) e la fibra in primo piano dove è possibile vedere un lato con una sorta di gocce di legante e l'altro lato la fibra di carbonio "grezza".

Passaggio 4: assemblare il panino

L'assemblaggio consiste in due fogli di sughero da 2 mm al centro con un foglio di fibra su ciascun lato esterno. Prima di incollare ho saldato i pezzi di cablaggio e ho guardato come si sarebbero adattati. Ho tagliato una piccola tacca nel sughero per la resistenza e anche per il filo. Ho usato lo spray sulla colla per mettere insieme ogni strato. Ne ho spruzzato uno strato sottile su entrambi i lati che sarebbero stati pressati insieme, quindi ho aspettato 8-10 minuti e poi li ho premuti insieme. Ho usato dei morsetti ma penso che potresti anche semplicemente spingerli insieme con le braccia o magari stare in piedi su di essi. I morsetti in realtà fanno scivolare leggermente i pezzi di sughero l'uno sull'altro e si disallineano, ma niente di disastroso.

Ho quindi spruzzato un lato del gruppo di sughero, facendo attenzione a non spruzzare i fili: non volevo rovinare il contatto. Inoltre non ho spruzzato la fibra di carbonio per paura che la colla migrasse verso l'alto nelle fibre e in seguito riducesse il contatto con le gambe a led che sarebbero state inserite. Ho lasciato asciugare anche questo per 8 minuti circa. Quindi ho spinto uno dei fili sul sughero appiccicoso in modo che entrasse in contatto con la fibra di carbonio quando la fibra di carbonio veniva premuta. Quindi ho allineato con cura il quadratino di fibra di carbonio sul tappo appiccicoso e l'ho spinto verso il basso.

Passaggio 5: piastra di alimentazione assemblata

L'assemblaggio sembra ok e premendo manualmente i LED su di esso ho potuto vedere che funzionava.

Passaggio 6: LED della piastra di alimentazione

Sfortunatamente, poiché ho fatto tutto questo all'ultimo minuto, ho dovuto cercare i LED. Per fortuna ne avevo almeno un po'.

Questa è la parte fondamentale: i LED hanno bisogno di due cose: 1) una gamba più corta dell'altra in modo che non tocchi il pannello in fibra di carbonio inferiore 2) la gamba più lunga deve essere rivestita con un isolante in modo che non tocchi il carbonio superiore pannello in fibra

Ho tagliato i LED in diagonale in modo che le estremità fossero più appuntite e penetrassero più facilmente nella fibra e nel sughero. Potresti anche limare un po' per renderli più nitidi, se necessario. Ho archiviato un mazzo, poi ho scoperto che tagliarli in diagonale ha funzionato abbastanza bene.

NOTA: è necessario tenere traccia di quale gamba LED è quale. Di solito c'è una punta piatta sull'alloggiamento in plastica del LED (vedi foto) e/o una gamba è più corta dell'altra. In realtà ho tagliato la gamba "corta" in modo che fosse la gamba più lunga (cioè toccando il pannello posteriore in fibra di carbonio). Spero che questo non sia fonte di confusione. Per questa costruzione non importava davvero in che direzione fosse la polarità, purché fosse coerente tra i LED.

Passaggio 7: isolare le gambe LED

Questa è stata probabilmente la parte più difficile. Ho provato la super colla e la lacca e ho scoperto che la super colla funzionava meglio. Avrebbe funzionato molto meglio se avessi avuto più tempo per lasciarlo asciugare durante la notte. Il problema è che la super colla funziona bene se ci si preme sopra, ma se la si tampona, come qui sulle gambe a LED, ci vuole molto tempo per asciugarsi. Ho provato a usare un asciugacapelli e penso che abbia aiutato un po'. Ho dovuto tornare indietro e mettere due o tre mani su alcune volte. Inoltre, inizialmente ho immerso l'intera gamba, quindi ho levigato la parte inferiore in modo che ci fosse metallo nudo, ma poi ho scoperto che era meglio solo molto leggermente, con la punta della bottiglia di super colla, tamponare la gamba del LED e poi lasciarla asciugare.

Cerca di non prenderlo sulle dita. O se hai dell'acetone a portata di mano.:) Non dovresti avere gocce di colla super poiché si assorbe dappertutto e andrà sul LED e sull'altra gamba. Alla fine non ne avevo bisogno, ma nella foto è un modo per appendere il LED a testa in giù su un pezzo di clap in modo che la colla goccioli sul fondo (NON lo consiglio perché si desidera la colla nella parte superiore della gamba e non il in basso, ma lo mostro perché forse è utile in altri casi).

Sebbene questo passaggio sia stato difficile, non c'è molto da mostrare. Devi semplicemente applicare con cura la colla sulla gamba PI LUNGA (lasciando libero il millimetro inferiore o giù di lì), lasciarla asciugare e poi provarla (vedi passaggio successivo). Prima di testare, per essere sicuro che il contatto fosse buono, ho usato il rasoio e ho raschiato i millimetri inferiori circa della gamba lunga e il paio di millimetri superiori della gamba corta (dove deve entrare in contatto con il foglio superiore in fibra di carbonio). Potresti anche usare un file (nella foto) ma ho trovato che il rasoio funzionava meglio.

Passaggio 8: accendere la piastra di alimentazione

L'ho collegato e FUNZIONA! Sono stato molto felice perché non ho tempo per ripetere o aggiustare molto. Non ha funzionato completamente: l'isolamento su alcune gambe del LED non copriva dove avrebbe dovuto e ho dovuto riapplicare la super colla, lasciarla asciugare, raschiare la colla nei punti in cui non doveva essere, quindi riprovare. A volte dovevo farlo due volte, quindi tre mani di colla. Penso che più sottile è la colla, meglio è per quanto riguarda l'asciugatura rapida. Forse se avessi più tempo potresti dedicare molto tempo per garantire l'isolamento. Sai di avere un problema quando inserisci un LED e la luce lampeggia o, se hai già più LED accesi, le luci si spengono tutte. Torna alla colla!

Fase 9: Power Plate in azione - Risultati

Funziona… sono scioccato. È ora di giocare. Volevo avere più LED con cui realizzare i progetti, ma non li avevo a portata di mano né avevo più tempo per prepararli. In realtà, quello che ho realizzato non è così fantasioso come quello che immaginavo di fare, ma è stato tutto ciò che sono riuscito a fare in un giorno.

Per l'alimentazione sto utilizzando un piccolo adattatore da parete impostato a circa 9V. Ho anche collegato una batteria da 9V e anche quella ha funzionato. Un singolo LED stava assorbendo circa 10 mA e si attenuano alcuni quando si collega di più, ma non così male. Vedi i commenti sotto per un collegamento a un video che ho realizzato tentando di mostrare l'effetto di attenuazione.

L'inserimento del LED è un po' complicato ma funziona abbastanza bene. Potrebbero esserci diversi miglioramenti o modifiche come: un backplane in metallo per aiutare il contatto sul retro (ma poi non sarebbe flessibile), più strati di fibra di carbonio per rendere i punti di contatto più grandi, magneti sul retro in modo da poter montalo su una superficie metallica, batteria incorporata, feltro nero sulla superficie anteriore per evitare che la perdita di fibra si spezzi (cosa che accade un po'), impacchettare le fibre con polvere di grafite per vedere se la resistenza diminuisce ulteriormente, ecc. Potresti anche usare un materiale piano conduttivo diverso come gomma/elastomero/mastice conduttivo… se esiste una cosa del genere. Non sono sicuro che resisterà allo sfondamento così come al tessuto.

Ecco un paio di video che non riuscivo ad aggiungere utilizzando la funzionalità di aggiunta video di Instructables:

www.youtube.com/watch?v=4_I76oqbLKE

Mi sono reso conto che se stai solo posizionando i LED è simile a Lite-Brite, tranne che non ti limita a una griglia, puoi farlo di qualsiasi dimensione, puoi farlo da solo, ecc. Ma il punto è non solo per realizzare display luminosi a LED. È il concetto di pannello di alimentazione flessibile e collegabile in cui è possibile collegare qualsiasi cosa con una gamba isolata, ad es. potrebbe essere un pezzo elettrico - orologio, motore, ventilatore, ecc. Potrebbe andare dietro qualcosa, come una mappa del mondo (che potresti attaccare piccoli orologi sul set all'ora in cui si trovano?). O magari sotto un gioco da tavolo con pezzi elettrici. O un intero piano, dove potresti semplicemente appoggiare una lampada con i poli nella parte inferiore, ad esempio, e verrebbe alimentata. Potresti anche avere dispositivi su entrambi i lati se cambi l'isolamento delle gambe. Ha anche il vantaggio di essere una connessione di alimentazione veloce poiché non devi preoccuparti dell'orientamento quando inserisci un dispositivo, puoi semplicemente bloccarlo. Forse qualcosa per semplificare l'auto-ricarica del robot mobile?

Potresti anche creare facilmente una striscia di LED come quelli che acquisti.

Suppongo che qualsiasi prodotto in fibra di carbonio sia un gioco per essere hackerato in qualcosa di elettrico.

Ho provato a pensare ad altri usi ora per questo, ma il mio cervello si sta avvicinando al MTBF (3:32).

Quindi, grazie mille per aver dato un'occhiata e spero che tu l'abbia trovato interessante e forse anche eccitante.