Realizzare una penna touch LED e una superficie di scrittura sensibile ai raggi UV: 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:06

Crea una penna luminosa a LED sensibile al tocco! Questo tutorial utilizza parti che la maggior parte degli hobbisti probabilmente ha in casa per creare una penna che emette luce da un LED. Ho usato un LED ultravioletto per "scrivere con i fantasmi"; puoi rivestire una superficie bianca con vernice fluorescente e la penna lascia una linea luminosa temporanea quando scrivi con essa.

L'effetto ottenuto dalla vernice Rustoleum GLOW non è dei migliori; se hai intenzione di provare questo tutorial, varrebbe la pena di indagare sul bagliore super luminoso nei rivestimenti scuri disponibili ora da vari fornitori online. AGGIORNAMENTO: ho un campione con due mani di Glow Inc più brillante, sembra fantastico! La scrittura persiste per minuti ed è brillante anche in condizioni di luce naturale soffusa… L'immagine qui sotto mi mostra mentre scrivo sul mio pezzo campione delle dimensioni di un biglietto da visita. Questa vernice è molto più costosa della formulazione a base di lattice che stavo usando prima, e ci vorranno alcune mani in più per diventare bella e uniforme, ma già sembra fantastica!

Passaggio 1: materiali

Avrai bisogno dei seguenti materiali:

Portabatterie a 3 celle (ho usato un portabatterie 4xAA e saldato al terminale della terza batteria per emulare) Una penna che non ti dispiace distruggere. Dovrebbe essere abbastanza largo ed essere facile da smontare, inclusa la rimozione dell'inchiostro e del pennino. 1 LED UV (puoi usare qualsiasi colore, però, per scrivere con la luce con una fotocamera - regola il tuo resistore di conseguenza) 1 resistore di carico LED - Ho usato un resistore da 150 ohm, che dovrebbe andare bene per qualsiasi LED. Tecnicamente, avrei potuto usare un resistore a partire da 80 ohm per il LED UV che stavo usando (usa la legge di ohm per scoprire il valore del resistore più luminoso possibile) 2 transistor NPN (qualsiasi valutazione) 1 resistore interruttore tattile - 100K (questo è anche un po 'permissivo) Saldatura filo conduttore 2+ (sto usando schermato a 3 conduttori ma è decisamente eccessivo per questo) 1 quaderno o altra fonte verniciabile modificabile (ho registrato carta a getto d'inchiostro bianca all'interno di un raccoglitore di pelle) Glow in the dark paint - I usato Rustoleum GLOW che è adeguato per dimostrare l'effetto, ma otterrai risultati molto migliori con una formulazione diversa AGGIORNAMENTO: ho ordinato online la vernice glow in the dark da Glow Inc. Attualmente sto producendo dei pezzi di prova ma sembra che ci vorranno alcune mani - ho ordinato 2x 1/2 fl oz della loro vernice più brillante … l'effetto bagliore al buio è davvero fantastico e il contenitore viene fornito in una bottiglia di smalto con applicatore. L'ho testato con la penna e sono riuscito a lasciare macchie a lungo incandescente con il fluido nella bottiglia. Aggiornerò con le foto quando avrò completato i test. Inoltre, avrai bisogno dei seguenti strumenti: Saldatore Pistola per colla a caldo Spelafili Rullo piccolo con vassoio

Passaggio 2: Costruisci e dipingi il taccuino

Ho tagliato a misura due fogli di carta a getto d'inchiostro e li ho attaccati all'interno del mio raccoglitore.

Nelle foto potete vedere prima, (immediatamente) prima e dopo gli scatti della prima mano. Ci sono volute 5 mani di GLOW per ottenere i risultati così così visti nella prima pagina. Vedi le mie note nell'introduzione su come ottenere una migliore qualità della vernice bagliore al buio. Ho aspettato un minimo di 30 minuti e un massimo di 24 ore tra una mano e l'altra - quando l'ho dipinto solo 30 minuti dopo una mano, il rullo tendeva a spingere un po' la vernice bagnata, quindi ho deciso di dargli un po' più di tempo. Puoi vedere che la carta tende a gonfiarsi e incresparsi una volta bagnata con la vernice - a quanto pare il cartoncino e altri tipi di carta trattata reggeranno meglio senza assorbire la vernice e aumenteranno la qualità del bagliore, se lo usi.

Passaggio 3: schematico

Ecco il mio schema elettrico sciatto disegnato a mano.

È piuttosto semplice: la potenza passa attraverso un resistore e il LED ai collettori su due transistor. Sono cablati in un array di Darlington. Puoi effettivamente ottenerli come circuiti integrati SMD Il transistor "di uscita", il cui emettitore affonda a terra, ha la sua base collegata direttamente all'emettitore del transistor "di rilevamento". Poiché si tratta di un percorso a bassa impedenza, è necessaria una corrente molto leggera per spingere completamente la base del transistor di uscita. La parte di rilevamento del circuito include un resistore di protezione/calibrazione da 100K. Un valore troppo piccolo e oscillerà dalla capacità nella sezione del sensore, troppo alto e non spingerà il transistor di uscita in saturazione. L'altra gamba del circuito tattile è semplicemente legata al binario positivo.

Passaggio 4: costruire l'interruttore tattile Darlington Array

Ho modellato liberamente i transistor per adattarli al corpo della penna. Ho una serie di primi piani di quel processo, ma ecco il pensiero di base:

prendi i due transistor dal basso verso l'alto in modo che i loro collettori, basi ed emettitori si allineino. Fai scorrere uno verso il basso in modo da poterli allineare orizzontalmente e piegare il collettore per entrare in contatto. Dovrai piegarlo con una pinza ad ago in una sorta di forma a gradino. Qui è dove collegherai un'estremità del LED, quindi lascia un po' di spazio quando lo tagli. Prendi l'emettitore del transistor "inferiore" (ho finito per inserire i miei transistor con i cavi rivolti verso il retro della penna) e piegalo con cura alla base (pin centrale) del secondo transistor. Saldali insieme e taglia l'eccesso: quel punto di connessione è fatto. Ora, infila tre pezzi di filo attraverso il cappuccio della penna. Uno (positivo) dovrà essere abbastanza lungo da raggiungere il LED, che andrà a finire montato in punta sotto l'interruttore, gli altri due saranno collegati al set di interruttori. Il mio cappuccio della penna aveva dei comodi passanti per cordino che ho allargato leggermente per questa procedura - potrebbe essere necessario fare un po' di foratura o qualcosa del genere. Tieni presente che se la tua penna ha una curva interna come la mia, avrai bisogno di fili più lunghi affinché il LED si adatti molto al di sotto dell'interruttore. Prendi il LED e salda il resistore al cavo positivo (non appiattito). misuralo per allungarlo un po 'più a lungo della lunghezza della penna fino al cappuccio, si attorciglia durante l'installazione se hai un cappuccio a vite come ho fatto io. Taglialo per adattarlo il più comodamente possibile. Termorestringere la connessione fino al LED, quindi far scorrere un altro pezzo di termoretraibile e lasciarlo. Saldare il cavo positivo a questo, quindi far scorrere il termoretraibile non ristretto e ridurlo. Nota: all'inizio il resistore sul mio LED era sbagliato (l'avevo precablato per 12V) - quindi la mia codifica a colori sul LED era sbagliata, ho dovuto estrarlo e capovolgerlo alla fine, quindi controlla il tuo LED man mano che procedi e non prestare troppa attenzione ai particolari delle immagini. Non importa da che parte metti il resistore: assicurati solo che il positivo della batteria entri nel lato curvo del LED e nel lato piatto come segue: piega il cavo del collettore rimanente (collegato a entrambi i transistor) verso il basso e verso l'altro cavo del LED. Fai un piccolo origami di filo per cercare di far allineare tutti i pezzi lungo il centro della penna; le giunture si fletteranno un po' durante l'installazione, ma cerca di farlo nel miglior modo possibile. Restringi a caldo la base del cavo del LED, lasciandone solo un po' da saldare, quindi fai scivolare un altro pezzo di termoretraibile sopra, come prima. Tagliare, quindi saldare, quindi termoretraibile. Ci siamo quasi: misura l'intera lunghezza contro la penna per il filo di terra dal cappuccio, che sarà collegato all'emettitore rimanente. Fai scorrere un po' di termoretraibile lungo il filo, saldalo all'emettitore, quindi taglia l'emettitore e termoretrai la connessione. Per l'ultimo filo, saldare un resistore da 100K alla base non collegata rimanente. Questo formerà la parte del rivelatore del circuito tattile all'esterno della penna. Ho usato il filo blu per questo e il giallo per il filo positivo. Quando hai finito installalo nella penna.

Passaggio 5: modifica la penna per il sensore tattile

Prendi una graffetta, raddrizzala e costruisci lunghi binari per andare lungo l'esterno della penna. Saldare le estremità al filo positivo e al filo del rilevatore. Dovresti anche andare avanti e saldare contemporaneamente il filo di terra e i fili positivi al cavo di alimentazione.

Ho appena saldato l'altra estremità del cavo, un'estremità all'esterno del supporto della batteria, l'altra allo stesso cavo contrassegnato nell'ultima scatola della batteria vuota (se è contrassegnato con +, è collegato alla batteria successiva - e vice- versa) quando hai finito, estrai tutto, collega le batterie e prova il circuito tattile prima di iniziare a incollare le cose! Quando sei sicuro che funzioni, reinstallalo nel corpo della penna e incolla a caldo i connettori in posizione. Applicare anche una generosa quantità di colla a caldo ovunque i fili potrebbero essere piegati all'esterno del corpo della penna per ridurre la tensione sui delicati giunti di saldatura. Nota: se avessi una penna abbastanza grande, potresti usare 3 pile a bottone effettivamente all'interno del corpo della penna ed eliminare completamente la scatola esterna. Se lo fai, il filo di terra non ha nemmeno bisogno di essere infilato all'esterno e puoi montare il portabatteria improvvisato sopra i transistor.