Placa de LED conectável de forma livre (alimentação): 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Este Instructable descreve uma maneira de fazer uma superfície elétrica flexível na qual você pode colocar coisas em qualquer ponto para alimentá-las. Aqui são mostrados os LEDs. É uma entrada para o desafio do laser Epliog. Eu estava pensando no Lite Brite, em como ele força você a formas retilíneas, limitando a criatividade. Como você pode fazer algo que permita conectar uma luz, um LED, em qualquer lugar da superfície? Isso é o que eu inventei.

(Eu não tenho uma música tema cativante como Lite Brite embora)

É meu primeiro instrutível, então vá com calma comigo.:)

Etapa 1: Materiais

- cortiça, espuma - fibra de carbono (talvez pudesse usar outra fibra condutora) - cola em spray - fita transparente - navalha de corte de caixa - régua / régua - monte de LEDs - 9v ou fonte de alimentação - alicate - ferro de solda, solda - fio - conectores (ver fotos) - pinças de crocodilo - resistor de 220 ohms (o valor depende da tensão de entrada) - lápis, caneta - super cola - palitos de dente ou alfinetes (para espalhar super cola)

Opcional, mas útil: - grampos - algumas placas de madeira pequenas (5 "x5") - arquivo (afiar as pontas dos fios de LED) - voltímetro (para saber o que está acontecendo) - quadrado (para fazer cortes quadrados) - marcador de tinta prata para marcar linhas brilhantes na folha de fibra de carbono - torno (segure as coisas enquanto solda)

Todos os materiais são bastante comuns, exceto a fibra de carbono e que você deve poder encomendar de qualquer uma das dezenas de fornecedores. Eu tinha acabado de encomendar um monte de peças de fibra de carbono de amostra e descobri que eram condutoras, o que me deu essa ideia de alguma forma. A fibra de carbono que obtive em hp-textiles.com como peça de amostra por 1,50 euro (cerca de US $ 2) para uma peça aproximadamente do tamanho de uma folha de papel normal de impressora (A4). O tipo exato que usei é HP-T240CE (https://www.hp-textiles.com/shop/product_info.php?info=p515_240g-m--carbon-fabric-twill--hp-t240ce---slippage- resistente.html), que contém um ligante leve. A fibra de carbono normal também funciona (experimentei algumas outras amostras), mas gostei daquela com aglutinante, pois não se desgastou muito como o tecido normal de carbono.

Etapa 2: Protótipo

Rapidamente fiz um protótipo e funcionou - muito encorajador! Além disso, o tecido de carbono parece ser muito condutor, 3-6 ohms entre as pontas das sondas com cerca de 8 cm de distância. Não mostrado, também tentei queimá-lo com um daqueles isqueiros com chama a jato e ele resistiu completamente até onde eu podia ver. O único problema é que ela se desfia loucamente, portanto, se você cortá-la, deve primeiro prender as bordas e colocar fita ao longo da linha de corte (embora a remoção da fita possa causar desfiamento).

Etapa 3: corte a fibra de carbono e o material sanduíche

Decidi fazer um tabuleiro de 10x10cm. Isso combinou bem com a amostra de fibra de carbono, que tinha 20 cm de largura. Tentei vários materiais, mas a cortiça fina funcionou melhor para o material sanduíche interno. Comprei em uma loja especializada e tem 2 mm de espessura.

Usei régua e navalha para cortar a cortiça e a fibra de carbono. A fibra de carbono, primeiro marquei com uma caneta de tinta prata (ótima para marcar materiais escuros!) E, em seguida, coloquei fita adesiva sobre a linha de corte para que não desfiasse depois de ser cortada. A fibra de carbono realmente se desfaz e se desintegra, por isso tome cuidado. Para a cortiça, e muitos materiais elásticos em geral, descobri que estender a lâmina de barbear e depois cortar em um ângulo baixo torna o corte muito mais limpo e ajuda a evitar rasgar o material ou prender a lâmina.

Também é ilustrada a folha de especificações de fibra de carbono (disponível em inglês aqui: https://www.hp-textiles.com/shop/product_info.php?info=p515_240g-m--carbon-fabric-twill--hp-t240ce-- -slippage-tough.htm, clique na pequena bandeira britânica para mudar para o inglês) e a fibra de perto, onde você pode ver um lado com algum tipo de aglutinante e do outro lado a fibra de carbono "bruta".

Etapa 4: montar sanduíche

O conjunto é constituído por duas folhas de cortiça de 2 mm ao centro com uma folha de fibra de cada lado exterior. Antes de colar, soldei os bits da fiação e verifiquei como eles se encaixariam. Cortei um pequeno entalhe na cortiça para o resistor e também para o fio. Usei spray com cola para juntar cada camada. Eu borrifei uma camada fina em ambos os lados que seriam pressionados juntos, então esperei 8-10 minutos e pressionei juntos. Usei alguns grampos, mas acho que você também pode simplesmente empurrá-los juntos com os braços ou talvez ficar em cima deles. Os grampos fazem com que as peças de cortiça deslizem um pouco umas sobre as outras e saiam do alinhamento, mas nada desastroso.

Em seguida, borrifei um lado do conjunto de cortiça, tomando cuidado para não borrifar os fios - não queria estragar o contato. Também não borrifei a fibra de carbono por medo da cola migrar para as fibras e depois diminuir o contato com as patas de chumbo que seriam inseridas. Deixei secar também por 8 minutos ou mais. Em seguida, empurrei um dos fios na cortiça pegajosa para que entrasse em contato com a fibra de carbono quando a fibra de carbono fosse pressionada para baixo. Em seguida, alinhei cuidadosamente o pequeno quadrado de fibra de carbono sobre a rolha pegajosa e empurrei-o para baixo.

Etapa 5: Placa de força montada

A montagem parece ok e ao pressionar os LEDs manualmente pude ver que funcionava.

Etapa 6: LEDs da placa de alimentação

Infelizmente, desde que fiz tudo isso no último minuto, tive que vasculhar os LEDs. Felizmente, pelo menos eu tinha.

Esta é a parte principal: os LEDs precisam de duas coisas: 1) uma perna mais curta que a outra para não tocar o painel de fibra de carbono inferior 2) a perna mais longa deve ser revestida com um isolador para não tocar o carbono superior painel de fibra

Cortei os LEDs na diagonal para que as pontas ficassem mais pontiagudas e penetrassem na fibra e na cortiça com mais facilidade. Você também pode lixá-los um pouco para torná-los mais nítidos, se necessário. Eu lixei um monte e descobri que cortá-los na diagonal funcionou bem o suficiente.

NOTA: Você deve manter o controle de qual perna do LED é qual. Normalmente, há uma ponta achatada na caixa de plástico do LED (ver foto) e / ou uma perna é mais curta que a outra. Na verdade, cortei a perna "curta" para que fosse a perna mais longa (ou seja, tocando o painel traseiro de fibra de carbono). Espero que isso não seja confuso. Para esta construção realmente não importava de que lado a polaridade era, contanto que fosse consistente entre os LEDs.

Etapa 7: isole as pernas de LED

Esta foi provavelmente a parte mais difícil. Tentei super cola e laca e descobri que a super cola funcionou melhor. Teria funcionado muito melhor se eu tivesse mais tempo para deixá-lo secar durante a noite. O problema é que a super cola funciona bem se você pressioná-la, mas se você apenas aplicá-la, como aqui nas pernas do LED, ela demora muito para secar. Tentei usar um secador de cabelo e acho que ajudou um pouco. Tive que voltar e colocar duas ou três camadas algumas vezes. Além disso, inicialmente mergulhei toda a perna e depois lixei a parte inferior para que ficasse metálico, mas descobri que era melhor apenas levemente, com a ponta do frasco de super cola, passar a perna do LED e deixá-la secar.

Tente não sujar seus dedos. Ou se você tiver acetona em mãos.:) Não deve haver gotas de super cola, pois ela se espalha e vai passar no LED e na outra perna. Acabei não precisando disso, mas a foto mostra uma maneira de pendurar o LED de cabeça para baixo em um pedaço de aplauso para que a cola escorra para baixo (eu NÃO recomendo isso porque você quer cola na parte superior da perna e não na abaixo, mas eu mostro porque talvez seja útil em outros casos).

Embora essa etapa tenha sido difícil, não há muito o que mostrar. Basta aplicar a cola com cuidado sobre a perna MAIS LONGA (deixando o milímetro inferior mais ou menos livre), deixar secar e testar (veja o próximo passo). Antes de testar, para ter certeza de que o contato é bom, usei a navalha e raspei os milímetros ou mais de baixo da perna longa e os dois milímetros de cima da perna curta (onde é necessário entrar em contato com a folha superior de fibra de carbono). Você também pode usar um arquivo (na foto), mas descobri que a navalha funcionou melhor.

Etapa 8: Acendendo a Placa de Força

Liguei e FUNCIONOU! Fiquei muito feliz, pois não tenho tempo para repetir ou consertar muito. Não funcionou completamente - o isolamento de algumas pernas de LED não estava cobrindo onde deveria e eu tive que reaplicar a supercola, deixar secar, raspar a cola em lugares que não deveria e tentar novamente. Às vezes eu tinha que fazer isso duas vezes, então três camadas de cola. Eu acho que quanto mais fina a cola melhor no que diz respeito a secagem rápida. Talvez, se você tivesse mais tempo, pudesse colocar bastante para garantir o isolamento. Você sabe que tem um problema quando coloca um LED e a luz pisca ou, se você já tiver vários LEDs ligados, todas as luzes se apagam. De volta à cola!

Etapa 9: Placa de força em ação - Resultados

Funciona … estou chocado. Agora é hora de jogar. Queria ter mais LEDs para fazer designs, mas não os tinha à mão nem tinha tempo para preparar mais. Na verdade, o que fiz não é tão sofisticado quanto o que imaginei fazer, mas foi tudo o que consegui em um dia.

Para a fonte de alimentação, estou usando um pequeno adaptador de parede ajustado para cerca de 9V. Também conectei uma bateria de 9V e funcionou bem. Um único LED estava consumindo cerca de 10mA e eles escurecem um pouco quando você conecta mais, mas não tão ruim. Veja os comentários abaixo para um link para um vídeo que fiz tentando mostrar o efeito de escurecimento.

A inserção do LED é um pouco complicada, mas funciona muito bem. Pode haver várias melhorias ou modificações como: um plano posterior de metal para ajudar no contato na parte traseira (mas não seria flexível), várias camadas de fibra de carbono para tornar os pontos de contato maiores, ímãs na parte traseira para que você possa monte-o em uma superfície de metal, bateria embutida, feltro preto sobre a superfície frontal para evitar a perda de fibra por fragmentação (o que acontece um pouco), embale as fibras com pó de grafite para ver se a resistência diminui ainda mais, etc. Você também pode usar um material plano condutor diferente, como borracha / elastômero / massa condutiva … se tal coisa existir. Eu não tenho certeza se ele aguentaria o cutucão tão bem quanto o tecido.

Aqui estão alguns vídeos que não consegui adicionar usando a funcionalidade de adição de vídeo Instructables:

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

Percebi no meio do caminho que se você está apenas colocando LEDs é semelhante ao Lite-Brite - exceto que não o restringe a uma grade, você pode fazer qualquer tamanho, você mesmo pode fazer, etc. não apenas para fazer displays de luz LED. É o conceito de painel de energia flexível e plugável, em que você pode conectar qualquer coisa com uma perna isolada, por exemplo, pode ser uma peça elétrica - relógio, motor, ventilador, etc. Pode ficar atrás de algo, como um mapa-múndi (no qual você pode colar pequenos relógios com a hora em que estão localizados?). Ou talvez em um jogo de tabuleiro com peças elétricas. Ou um andar inteiro, onde você poderia simplesmente colocar um abajur com pinos na parte inferior, por exemplo, e ele seria ligado. Você também pode ter dispositivos em ambos os lados se trocar o isolamento da perna. Ele também tem a vantagem de ser uma conexão de energia rápida, já que você não precisa se preocupar com a orientação ao inserir um dispositivo, você pode apenas encaixá-lo. Talvez algo para simplificar a recarga automática do robô móvel?

Você também pode facilmente fazer uma faixa de LEDs como os que você compra.

Suponho que qualquer produto de fibra de carbono serve para ser hackeado em algo elétrico.

Tentei pensar em outros usos para ele agora, mas meu cérebro está chegando perto do MTBF (3:32 da manhã).

Então, muito obrigado por dar uma olhada e espero que você tenha achado interessante e talvez até empolgante.