Fazendo uma caneta de toque de LED e uma superfície de escrita responsiva aos raios ultravioleta: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Crie uma caneta de luz LED sensível ao toque! Este instrutível usa peças que a maioria dos amadores provavelmente tem espalhadas pela casa para fazer uma caneta que emite luz de um LED. Usei um LED ultravioleta para "escrever fantasmas"; você pode revestir uma superfície branca com tinta que brilha no escuro e a caneta deixa uma linha brilhante temporária quando você escreve com ela.

O efeito obtido pela tinta Rustoleum GLOW não é dos melhores; se você vai tentar isso instrutível, valeria a pena investigar o brilho super brilhante nos revestimentos escuros disponíveis agora em vários fornecedores online. ATUALIZAÇÃO: Eu tenho uma amostra com duas camadas do mais brilhante da Glow Inc, parece ótimo! A escrita persiste por minutos e é brilhante mesmo sob luz natural fraca … A imagem abaixo me mostra escrevendo em minha amostra do tamanho de um cartão de visita. Essa tinta é muito mais cara do que a formulação à base de látex que eu estava usando antes e vai precisar de mais algumas demãos para ficar bonita e uniforme, mas já está ótima!

Etapa 1: Materiais

Você precisará dos seguintes materiais:

Suporte de bateria de 3 células (usei um suporte de bateria 4xAA e soldou ao terminal da terceira bateria para emular) Uma caneta que você não se importa em destruir. Deve ser bastante largo e fácil de desmontar, incluindo a remoção da tinteira e da ponta. 1 LED UV (você pode usar qualquer cor, no entanto, para escrever luz com uma câmera - ajuste seu resistor de acordo) 1 resistor de carga de LED - usei um resistor de 150 ohms, que deve ser bom para qualquer LED. Tecnicamente, eu poderia ter usado um resistor tão baixo quanto 80 ohm para o LED UV que estava usando (use a lei do ohm para descobrir o valor de resistor mais brilhante possível) 2 transistores NPN (qualquer classificação) 1 resistor de chave de toque - 100K (este é também um tanto indulgente) Arame condutor de solda 2+ (estou usando blindagem de 3 condutores, mas é um exagero para isso) 1 caderno ou outra fonte de pintura modificável (colei papel jato de tinta branco dentro de uma pasta de couro) Tinta brilhante no escuro - I usei Rustoleum GLOW, que é adequado para demonstrar o efeito, mas você obterá resultados muito melhores com uma formulação diferente ATUALIZAÇÃO: Encomendei tinta brilho no escuro online da Glow Inc. Atualmente estou produzindo peças de teste, mas parece que vai demorar algumas camadas - eu encomendei 2x 1/2 fl oz de sua tinta mais brilhante … o efeito de brilho no escuro é incrível, e o recipiente vem em um frasco de esmalte com aplicador. Testei com a caneta e consegui deixar manchas de brilho prolongado com o fluido do frasco. Vou atualizar com fotos quando terminar o teste. Além disso, você precisará das seguintes ferramentas: Ferro de soldar Pistola de cola quente descascadores de fios Rolo de pintura pequeno com bandeja

Etapa 2: construir e pintar o caderno

Cortei no tamanho de duas folhas de papel para jato de tinta e colei-as dentro do meu fichário.

Nas fotos você pode ver antes, (imediatamente) antes e depois do primeiro casaco. Demorou 5 camadas de GLOW para obter os resultados mais ou menos vistos na primeira página. Veja minhas notas na introdução sobre como obter um brilho de melhor qualidade na pintura escura. Esperei no mínimo 30 minutos e no máximo 24 horas entre as demãos - quando eu pintava apenas 30 minutos depois de uma demão, o rolo tendia a empurrar um pouco a tinta úmida, então decidi dar um pouco mais. Você pode ver que o papel tende a inchar e a enrugar uma vez molhado com a tinta - aparentemente cartolina e outros tipos de papel tratado irão suportar melhor sem absorver tinta e aumentarão a qualidade do brilho, se você usá-lo.

Etapa 3: esquemático

Aqui está meu diagrama de circuito desenhado à mão desleixado.

É muito simples: a energia flui através de um resistor e do LED para os coletores em dois transistores. Eles estão ligados em uma matriz Darlington. Na verdade, você pode obtê-los como CIs SMD. O transistor de "saída", cujo emissor afunda no solo, tem sua base ligada diretamente ao emissor do transistor de "detecção". Como este é um caminho de baixa impedência, uma corrente muito leve é necessária para colocar a base do transistor de saída totalmente ligada. A porção de detecção do circuito inclui um resistor de proteção / calibração de 100K. Um valor muito pequeno e oscilará a partir da capacitância na seção do sensor, muito alto e não empurrará o transistor de saída para a saturação. A outra perna do circuito de toque é simplesmente amarrada ao trilho positivo.

Etapa 4: construir o Darlington Array Touch Switch

Eu criei a forma livre dos transistores para caber no corpo da caneta. Tenho uma série de closes desse processo, mas aqui está o pensamento básico:

pegue os dois transistores de baixo para cima para que seus coletores, bases e emissores se alinhem. Deslize um para baixo para alinhá-los horizontalmente e dobre o coletor para fazer contato. Você precisará dobrá-lo com um alicate de bico fino em uma espécie de degrau. É aqui que você conectará uma extremidade do LED, portanto, deixe algum espaço ao prendê-lo. Pegue o emissor do transistor "inferior" (acabei colocando meus transistores com os terminais voltados para a parte de trás da caneta) e dobre-o cuidadosamente na base (pino do meio) do segundo transistor. Solde-os juntos e apare o excesso - esse ponto de conexão está feito. Agora, passe três fios de arame pela tampa da caneta. Um (positivo) precisará ser longo o suficiente para alcançar o LED, que ficará montado na ponta abaixo do switch, os outros dois serão conectados ao conjunto de switch. A tampa da minha caneta tinha alças de cordão convenientes que aumentei um pouco para este procedimento - talvez você precise fazer alguns furos ou algo parecido. Lembre-se de que, se sua caneta tiver uma curva interna como a minha, você precisará de fios mais longos para que o LED se encaixe bem abaixo do interruptor. Pegue o LED e solde o resistor ao terminal positivo (não achatado). meça para esticar um pouco mais do que o comprimento da caneta até a tampa, ela vai torcer um pouco enquanto você instala se você tiver uma tampa de rosca como a minha. Apare-o para caber o mais confortavelmente possível. Reduza a conexão por calor até o LED e, em seguida, deslize outro pedaço de encolhimento por calor e deixe-o. Solde o cabo positivo para isso, então deslize o encolhimento de calor não reprimido e diminua-o. Nota: no início, o resistor no meu LED estava errado (eu tinha pré-cabeado para 12V) - então meu código de cores no LED estava errado, eu tive que tirá-lo e girá-lo no final, então é só verificar seu próprio LED conforme você avança e não preste muita atenção aos detalhes das fotos. Realmente não importa em que lado você colocar o resistor - apenas certifique-se de que o positivo da bateria vá para o lado curvo do LED e o lado achatado da seguinte forma: Dobre o cabo do coletor restante (conectado a ambos os transisótricos) para baixo e em direção ao outro cabo do LED. Faça um pequeno origami de arame para tentar alinhar todas as peças ao longo do centro da caneta; as juntas irão flexionar um pouco conforme você instala, mas tente fazer o melhor que puder. Reduza por calor a base do cabo do LED, deixando apenas um pouco para soldar e, em seguida, deslize outro pedaço de encolher por cima, como antes. Apare, solde e, em seguida, reduza o calor. Quase lá - meça todo o comprimento contra a caneta para o fio terra da tampa, que será conectado ao emissor restante. Deslize um pouco de termorretrátil para cima no fio, solde-o no emissor e, em seguida, corte o emissor e reduza a conexão a quente. Para o último fio, solde um resistor de 100K à base não conectada restante. Isso formará a parte do detector do circuito de toque fora da caneta. Usei o fio azul para isso e o amarelo para o positivo. Quando terminar, instale-o na caneta.

Etapa 5: modifique sua caneta para o sensor de toque

Pegue um clipe de papel, endireite-o e construa trilhos longos para ir ao longo do lado de fora da caneta. Solde as pontas do fio positivo e do fio do detector. Você também deve soldar o fio terra e os fios positivos ao cabo de alimentação ao mesmo tempo.

Acabei de soldar a outra extremidade do cabo, uma extremidade do lado de fora do suporte da bateria, a outra ao cabo com a mesma marcação na última caixa de bateria vazia (se estiver marcado com +, está conectado à próxima bateria - e vice- versa) quando terminar, tire tudo, conecte as baterias e teste o circuito de toque antes de começar a colar coisas! Quando estiver satisfeito com o funcionamento, instale-o de volta no corpo da caneta e cole os conectores no lugar com cola quente. Também aplique uma boa quantidade de cola quente em qualquer lugar em que os fios possam ser flexionados para fora do corpo da caneta para reduzir a tensão nas delicadas juntas de solda. Observação: se você tiver uma caneta grande o suficiente, poderá usar 3 células de botão dentro do corpo da caneta e eliminar totalmente a caixa externa. Se você fizer isso, o fio terra nem precisará ser rosqueado do lado de fora, e você pode meio que montar o suporte de bateria improvisado acima dos transistores.