Светодиодный прожектор для рисования в медном стиле DIY: 9 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:55

У вас есть картина или фотография, которые вы хотите осветить? Зачем использовать старую скучную лампочку, если можно сделать намного более энергоэффективный осветитель, который сам по себе является произведением искусства. Медь - действительно красивый металл. Он редко используется в домашних условиях, например, в осветительных приборах. Практически все, что сегодня делается из металла, делается из нержавеющей стали. Я устал от этого, поэтому подумал: почему бы не сделать что-то другое. Что-то уникальное. Это руководство покажет вам, как сделать очень энергоэффективный и уникальный светильник для освещения ваших картин или фотографий. Я также покажу вам, как сделать его светочувствительным, чтобы он автоматически включался ночью.

Шаг 1: материалы

Вот обзор всех частей, которые вам понадобятся, чтобы сделать свой собственный светодиодный осветительный прибор в медном стиле:

• Медная трубка. Они широко доступны. Вы можете приобрести их в Home Depot и других магазинах сантехники. Они доступны во многих различных диаметрах. Старайтесь не брать слишком тонкую, так как это затруднит подключение светодиодов. Тот, который я использовал, был 1,5 сантиметра (0,59 дюйма) в диаметре, и я не рекомендую использовать меньший диаметр, чем этот.
• Светодиоды. Для этого типа проекта вам определенно понадобятся светодиоды теплого белого цвета. Обычные белые или холодно-белые светодиоды часто будут более голубоватыми в своем свете, и вам не нужно, чтобы голубоватый свет на вашей картине или фотографии. На следующем шаге я покажу вам некоторые из множества возможностей светодиодов. Количество зависит от ваших потребностей и длины трубки. Я использовал 9.
• Некоторые из медных проводов, покрытых оболочкой, также называемые магнитными проводами. Рекомендуется использовать два разных диаметра, чтобы вы могли легко определить полярность.
• Резисторы. Количество и стоимость зависят от типа и количества светодиодов, которые вы используете. Я покажу вам, как рассчитать номиналы резисторов на шаге 3.
• Два винта для крепления светильника к стене. Латунные винты являются предпочтительными для этого проекта, потому что они почти того же цвета, что и медная трубка.
• Какой-то провод для подключения к источнику питания.
• Более тонкий соединительный провод для соединения двух концов трубки.
• Термоусадочные трубки. Вам понадобятся его разные диаметры.
• Лист обыкновенной бумаги.

Шаг 2: выбор правильных светодиодов

Как я сказал в предыдущем шаге, вам определенно понадобится теплый белый светодиод. Но существует множество различных типов светодиодов теплого белого цвета. На этом этапе я сравню 4 разных типа светодиодов: светодиод с широким углом обзора 4,8 мм. Этот светодиод имеет широкий угол обзора, что отлично подходит для этого проекта, но недостаточно ярким, чтобы должным образом осветить картину или фотографию. Классический 5-миллиметровый сверхяркий светодиод. Этот светодиод яркий, что отлично подходит для этого проекта. Проблема с этим светодиодом заключается в том, что он имеет узкий угол обзора, поэтому он не будет равномерно рассеивать свет, поэтому существует риск появления световых «точек» на картине или фотографии, которые вы будете освещать. Широкий угол обзора Светодиод SuperFlux. У этого светодиода широкий угол обзора, как у 4,8-миллиметрового светодиода, но, как и у 4,8-миллиметрового светодиода, он недостаточно яркий для этого проекта. 8-миллиметровый сверхяркий светодиод «StrawHat». Этот светодиод имеет широкий угол обзора и, в отличие от SuperFlux и 4,8-мм светодиода, очень яркий. Это идеальный светодиод для этого проекта. Единственная проблема в том, что он быстро нагревается, но в данном случае это не большая проблема, поскольку светодиоды будут висеть в воздухе. Я выбрал эти светодиоды для светодиодного осветительного прибора Copper Style. На рисунках ниже показаны все четыре светодиода, упомянутые выше. Также есть пара изображений, показывающих разницу между холодным и теплым белым светодиодами одного производителя.

Шаг 3: Рассчитайте номиналы резисторов

Когда вы работаете со светодиодами, очень важно, чтобы вы использовали соответствующий резистор (ы) последовательно со светодиодами. Использование неподходящих резисторов или их полное отсутствие приведет к сокращению срока службы светодиодов или их мгновенному сгоранию. На этом шаге я покажу вам, как рассчитать номиналы резисторов. Прежде чем вы сможете рассчитать стоимость, вам нужно знать три вещи. Прямое напряжение светодиода (ов). В таблицах это часто обозначается как Vf. Для белых и теплых белых светодиодов это обычно от 3,4 до 3,6 В. Прямой ток светодиода (-ов). В таблицах это часто обозначается как Если. Прямой ток сильно варьируется от светодиода к светодиоду. Светодиоды с яркостью от 1000 до 20000 мкд обычно имеют прямой ток 20 мА. Тем не менее, это не всегда так. Всегда проверяйте характеристики светодиодов и напряжение питания всей цепи. Я использовал адаптер для защиты от бородавок на 12 В. Я использую ledcalc.com для расчета сопротивления резисторов. Чтобы рассчитать номинал резистора, просто введите прямое напряжение, прямой ток, напряжение питания и количество светодиодов, которое вы хотите. Калькулятор рекомендует использовать резистор на 56 Ом при последовательном подключении двух светодиодов на 100 мА с напряжением питания 12 В. Примечание: значения резисторов, показанные на схеме ниже, относятся к 5-микросхемным светодиодам на 100 мА, которые я использую только в этом проекте. Если вы используете светодиоды, отличные от моих, вам следует использовать ledcalc.com для расчета правильного сопротивления.

Шаг 4: Подготовьте медную трубку

Прежде чем начать, вам нужно знать, какой длины должна быть трубка. Картина, которую я хотел осветить, имела ширину 50 см (19,69 дюйма). На мой взгляд, лучше всего выглядит, когда длина трубки немного меньше ширины картины или фотографии, которую вы освещаете. Я обнаружил, что длина 45 см (17,7 дюйма) для меня была хорошей, поэтому я отпилил кусок трубы длиной 45 см с помощью ножовки. После того, как вы отпилите трубу желаемой длины, рекомендуется отшлифовать конец трубы, так как после того, как вы отпилите ее, он может быть довольно острым. начните сверлить отверстия в трубке. Начните с сверления двух отверстий под винты. Я просверлил свои отверстия на расстоянии одного сантиметра от двух концов трубки. После того, как вы просверлили отверстия для винтов, начинайте сверлить меньшие отверстия для светодиодов. Я просверлил свое первое «отверстие для светодиода» на 1,5 см от отверстия для винта (2,5 см от конца трубки). Затем вам нужно будет выполнить некоторые вычисления. Вам нужно будет рассчитать, как далеко должны быть отверстия для светодиодов друг от друга. В моем случае расстояние между двумя внешними отверстиями для светодиодов составляет 40 см. Вот как вы можете это вычислить: возьмите количество светодиодов, которое вы хотите, и вычтите один из этого числа (в моем случае 9-1 = 8), затем возьмите расстояние между двумя отверстиями (в моем случае 40 см) и разделите его. на это вычтенное число. Причина, по которой вам нужно вычесть единицу на желаемое количество светодиодов, заключается в том, что если вы измеряете расстояние между двумя внешними отверстиями для светодиодов, первое отверстие будет на уровне «0 см» на рулетке. или что бы вы ни использовали для измерения, и последнее отверстие будет на «40 см». Итак, если вы хотите сказать, 8 светодиодов на 40 см, и вы просто используете этот расчет: 40, разделенное на 8, будет 5, и вы начнете сверлить отверстия с 5 см между каждым отверстием, у вас получится 9 отверстий, потому что первое отверстие находится на «0см». Поэтому всегда вычитайте единицу на желаемое количество светодиодов. В моем случае результат этого расчета равен 5. Это означает, что расстояние между каждым отверстием для светодиода должно составлять 5 см. С помощью перманентного маркера отметьте, где вы хотите просверлить отверстия.

Шаг 5: спаяйте светодиоды и медные провода вместе

Пришло время собрать светодиодные «руки», выходящие из трубки. Самая неприятная часть их создания - это то, что вам нужно сжечь и / или поцарапать клизма с медной проволоки. Это может занять довольно много времени, поэтому наберитесь терпения. Перед тем, как начать отрезать провода, вы должны знать, на каком расстоянии от трубки вы хотите, чтобы светодиоды висели. Я обнаружил, что 30 см - хорошее расстояние для моей картины. Учтите, что провода должны быть достаточно длинными, чтобы выходить из конца трубки. Я рекомендую сделать провода немного длиннее, чем вы хотите, потому что тогда, если они будут слишком длинными, вы всегда можете немного отрезать их. Я использовал экранированный медный провод двух разных диаметров, чтобы мне было легче определить полярность. Я использовал более толстый провод для положительных контактов и более тонкий провод для отрицательных. Есть три способа узнать, какой вывод светодиода является положительным (анод), а какой - отрицательным (катод). 1. Почти каждый светодиод со сквозным отверстием имеет более короткий вывод, который является отрицательным, и более длинный, т.е. положительный. 2. Большинство светодиодов со сквозными отверстиями имеют кольцо в нижней части корпуса, причем кольцо имеет плоскую сторону, а провод, ближайший к этой плоской стороне, является отрицательным. 3. Если у вас прозрачный светодиод, вы можете увидеть, что внутри него находятся два металлических куска. Самый большой кусок металла обычно подключается к отрицательной клемме светодиода. Я использовал дрель, чтобы скрутить провода. Всегда не забывайте надевать термоусадочную трубку на провода, прежде чем паять их вместе со светодиодами. Я начал с двух внешних светодиодов, у которых были самые короткие провода. Следуйте инструкциям на рисунках ниже.

Шаг 6: Установите светодиоды

Теперь, когда вы собрали сборки светодиодов, пора их смонтировать. Вам нужно будет сделать это, согнув концы медных проводов, а затем вставив их в отверстия, которые вы просверлили для них. Я попытался составить схему проводки, чтобы вы могли видеть, как я ее подключал. Я рекомендую вам начать со среднего светодиода или светодиодов, которые находятся ближе всего к середине, а затем установить внешние светодиоды в качестве последних, потому что, если вы начнете с внешних светодиодов, будет сложнее достать провода от другие светодиоды на всем протяжении трубки и наружу. Еще вам нужно отрезать два куска провода, которые немного длиннее трубки. Этот провод будет использоваться для соединения двух концов трубки вместе. Поскольку я использовал 9 светодиодов, у меня было 4 пары проводов, выходящих на одном конце трубки и 5 пар, выходящих из другого. Если провода, выходящие из трубок, различаются по длине, вам необходимо обрезать их, чтобы все они имели одинаковую длину. Дальнейшие инструкции можно увидеть в желтых квадратах на рисунках ниже.

Шаг 7: Подключите его

Теперь осталось только подключить светодиоды и резисторы. Я попытался сделать схему проводки, чтобы вы могли видеть, как я ее подключал. Поскольку трубка электропроводна, при пайке такого количества проводов существует риск короткого замыкания, поэтому, чтобы решить эту проблему, я вырезал два листа бумаги и вставил их в трубку. Я также использовал термоусадочные трубки для изоляции каждого соединения. На этом этапе есть много изображений. Те, у которых есть желтые коробки, содержат инструкции. Наведите указатель мыши на поля, чтобы просмотреть их. Рисунки проведут вас через весь процесс.

Шаг 8: сделайте его светочувствительным

На этом этапе я покажу вам, как вы можете придать своему светодиодному осветителю для рисования медного стиля глаз в виде LDR и нескольких других компонентов. Если вам не нужна или не нужна эта функция автоматического включения, вы можете пропустить этот шаг. Вот видео, показывающее светодиодный осветитель Copper Style LED Painting с этим датчиком освещенности в действии. Датчик настроен таким образом, чтобы при потолочном освещении выключен, загорится световая полоса. Примечание: с момента 00:22 до 00:48 он мигает, потому что я провожу фонариком над датчиком освещенности. Вот что вам нужно для этого.

• LDR. Также известен как фоторезистор, фотоэлемент или элемент CdS.
• Двойной ОУ малой мощности LM358N.
• 8-контактный разъем DIP для вашего операционного усилителя. Это не обязательно, но рекомендуется
• Резистор 10 кОм.
• Резистор 1-10кОм. Этот резистор используется для ограничения тока, проходящего через базу транзистора. Сопротивление этого резистора может составлять от 1 до 10 кОм. Транзистору все равно.
• Подстроечный потенциометр 10 кОм. Также может быть обычный потенциометр.
• Транзистор NPN. В этом проекте просто требуется простое включение / выключение, поэтому подойдет почти любой транзистор NPN. Вот несколько примеров транзисторов, которые вы можете использовать: 2N2222, BC337, S8050, BD139 и многие другие. Просто проверьте данные вашего транзистора, чтобы убедиться, что он может выдерживать мощность, необходимую для вашего прибора. Моя схема потребляет чуть меньше 500 миллиампер, поэтому я использовал BC337, потому что некоторые из них у меня уже лежали.
• Небольшая печатная плата для пайки всех компонентов.

Схема довольно проста: вы можете контролировать, на какой яркости он включается, поворачивая потенциометр.

Шаг 9: Готово

Поздравляю. Вы только что закончили делать светодиодный осветительный прибор для рисования в медном стиле. Осталось только прикрепить его к стене и осветить. Стена, на которую я его установил, была деревянной, так что я мог просто прикрутить ее к стене. Вот еще несколько фотографий.