Создание светодиодного стилуса для сенсорного экрана и поверхности для письма, реагирующей на УФ-излучение: 5 шагов

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

Создайте светодиодную ручку с сенсорным переключателем! В этом руководстве используются детали, которые, вероятно, лежат у большинства любителей дома, для изготовления ручки, излучающей свет от светодиода. Я использовал ультрафиолетовый светодиод для «фантомной записи»; вы можете покрыть белую поверхность светящейся в темноте краской, и ручка оставит временную светящуюся линию, когда вы ею будете писать.

Эффект, достигаемый краской Rustoleum GLOW, не самый лучший; Если вы собираетесь попробовать это наставление, стоит исследовать сверхъяркое свечение в темных покрытиях, доступных сейчас у различных онлайн-поставщиков. ОБНОВЛЕНИЕ: у меня есть образец с двумя слоями ярчайшего покрытия Glow Inc, выглядит великолепно! Письмо сохраняется в течение нескольких минут и остается ярким даже при приглушенном естественном освещении … На рисунке ниже показано, как я пишу на моем образце размером с визитную карточку. Эта краска намного дороже, чем состав на основе латекса, который я использовал ранее, и потребуется еще несколько слоев, чтобы получился красивый и ровный, но уже выглядит великолепно!

Шаг 1: материалы

Вам понадобятся следующие материалы:

Держатель 3-элементной батареи (я использовал держатель батареи 4xAA и припаял его к клемме 3-ей батареи для эмуляции) Ручка, которую вы не прочь уничтожить. Он должен быть довольно широким и легко разбираться, в том числе извлекать чернильницу и перо. 1 УФ-светодиод (вы можете использовать любой цвет для светового письма камерой - соответственно отрегулируйте резистор) 1 нагрузочный резистор светодиода - я использовал резистор на 150 Ом, который подойдет для любого светодиода. Технически, я мог бы использовать резистор всего 80 Ом для УФ-светодиода, который я использовал (используйте закон Ома, чтобы найти самое яркое возможное значение резистора) 2 транзистора NPN (любой номинал) 1 резистор сенсорного переключателя - 100 кОм (это также несколько снисходительно) Припой 2+ проводника (я использую трехжильный экранированный, но для этого слишком много) 1 блокнот или другой модифицируемый источник под покраску (я заклеил белую бумагу для струйной печати внутри кожаного переплета) Светящаяся в темноте краска - Я использовал Rustoleum GLOW, который подходит для демонстрации эффекта, но вы добьетесь гораздо лучших результатов с другим составом ОБНОВЛЕНИЕ: я заказал светящуюся в темноте краску онлайн у Glow Inc. В настоящее время я производю тестовые образцы, но похоже для этого потребуется несколько слоев - я заказал 2x 1/2 жидких унции их самой яркой краски… эффект свечения в темноте довольно потрясающий, а контейнер поставляется в виде флакона с лаком для ногтей с аппликатором. Я проверил это с помощью ручки и смог оставить долго светящиеся пятна с жидкостью в бутылке. Я обновлю изображениями, когда завершу тестирование. Кроме того, вам понадобятся следующие инструменты: Паяльник, пистолет для горячего клея, инструмент для зачистки проводов, небольшой малярный валик с лотком.

Шаг 2. Создайте и раскрасьте блокнот

Я вырезал по размеру два листа бумаги для струйной печати и приклеил их к внутренней стороне папки.

На фотографиях вы можете видеть до, (непосредственно) до и после нанесения первого слоя. Потребовалось 5 слоев GLOW, чтобы получить средние результаты на первой странице. Смотрите мои заметки во вступлении о том, как получить более качественное свечение в темной краске. Я ждал минимум 30 минут и максимум 24 часа между слоями - когда я красил его только через 30 минут после слоя, валик имел тенденцию немного раздвигать влажную краску, поэтому я решил подождать немного дольше. Вы можете видеть, что бумага имеет тенденцию набухать и морщиться после смачивания краски - очевидно, плакатный картон и другие виды обработанной бумаги будут держаться лучше, не впитывая краску, и улучшат качество свечения, если вы их используете.

Шаг 3: Схема

Вот моя небрежно нарисованная от руки принципиальная схема.

Это довольно просто: мощность поступает через резистор и светодиод к коллекторам двух транзисторов. Они подключены в массив Дарлингтона. Фактически вы можете получить их как SMD-микросхемы. «Выходной» транзистор, эмиттер которого опускается на землю, привязан непосредственно к эмиттеру «чувствительного» транзистора. Поскольку это путь с низким импедансом, для полного включения базы выходного транзистора требуется очень небольшой ток. Чувствительная часть схемы включает в себя резистор защиты / калибровки 100 кОм. Слишком маленькое значение, и оно будет колебаться от емкости в секции датчика, слишком высокое, и это не приведет к насыщению выходного транзистора. Другой конец цепи прикосновения просто привязан к положительной шине.

Шаг 4. Создание сенсорного переключателя на массиве Дарлингтона

Я освободил транзисторы, чтобы они поместились в корпусе пера. У меня есть несколько крупных планов этого процесса, но вот основная мысль:

возьмите два транзистора снизу вверх, чтобы их коллекторы, базы и эмиттеры выровнялись. Сдвиньте один вниз, чтобы вы могли выровнять их по горизонтали, и согните его коллектор, чтобы он соприкоснулся. Вам нужно будет согнуть его плоскогубцами в форме ступеньки. Здесь вы подключите один конец светодиода, поэтому оставьте немного места, когда вы его закрепите. Возьмите эмиттер «нижнего» транзистора (в итоге я вставил свои транзисторы так, чтобы их выводы были обращены к задней части ручки) и осторожно согните его к базе (средний контакт) второго транзистора. Спаяйте их вместе и обрежьте лишнее - точка соединения готова. Теперь проденьте через колпачок ручки три отрезка проволоки. Один (положительный) должен быть достаточно длинным, чтобы дотянуться до светодиода, который в конечном итоге будет установлен на наконечнике под переключателем, а два других будут подключены к набору переключателей. У моего колпачка для ручки были удобные петли для шнурка, которые я немного увеличил для этой процедуры - возможно, вам придется просверлить или что-то в этом роде. Имейте в виду, что если ваша ручка имеет внутреннюю кривую, как у меня, вам понадобятся длинные провода, чтобы светодиод мог поместиться намного ниже переключателя. Возьмите светодиод и припаяйте резистор к положительному (не сплющенному) выводу. Измерьте его, чтобы он растянулся немного длиннее, чем длина ручки до колпачка, он будет немного скручиваться при установке, если у вас есть винтовой колпачок, как у меня. Обрежьте его так, чтобы он прилегал как можно плотнее. Термоусадите соединение до самого светодиода, затем наденьте еще один кусок термоусадки и оставьте его. Припаяйте к нему положительный вывод, затем сдвиньте не скрученную термоусадку и усадите ее. Примечание: сначала резистор на моем светодиоде был неправильным (у меня он был предварительно подключен на 12 В) - затем моя цветовая кодировка светодиода была неправильной, мне пришлось вынуть его и перевернуть в конце, поэтому просто проверьте свой собственный светодиод как вы идете и не обращайте слишком много внимания на детали изображений. На самом деле не имеет значения, на какой стороне вы устанавливаете резистор - просто убедитесь, что положительный полюс батареи входит в изогнутую сторону светодиода и плоскую сторону следующим образом: согните оставшийся провод коллектора (подключенный к обоим транзисторам) вниз и к другому выводу светодиода. Сделайте небольшое оригами из проволоки, чтобы попытаться совместить все части по центру ручки; при установке соединения будут несколько сгибаться, но постарайтесь сделать это как можно лучше. Термоусадите основание вывода светодиода, оставив немного для припайки, затем наденьте еще один кусок термоусадки сверху, как и раньше. Обрезать, затем припаять, затем термоусадку. Почти готово - отмерьте на всю длину ручкой заземляющий провод от колпачка, который будет подключен к оставшемуся эмиттеру. Сдвиньте немного термоусадки вверх по проводу, припаяйте его к эмиттеру, затем обрежьте эмиттер и нагрейте соединение. Для последнего провода припаяйте резистор 100 кОм к оставшейся неподключенной базе. Это сформирует детекторную часть сенсорной цепи вне пера. Я использовал для этого синий провод, а желтый - для положительного. Когда вы закончите, установите его в ручку.

Шаг 5: модифицируйте ручку для сенсорного датчика

Возьмите скрепку, распрямите ее и соорудите длинные рельсы, идущие вдоль внешней стороны ручки. Припаяйте концы к плюсовому проводу и проводу детектора. Вам также следует одновременно припаять заземляющий и положительный провода к кабелю питания.

Я просто припаял другой конец кабеля, один конец к внешней стороне держателя батареи, другой к выводу с такой же маркировкой в пустом последнем батарейном отсеке (если он помечен +, он подключен к следующей батарее - и наоборот. наоборот) когда вы закончите, выньте все это, подключите батареи и проверьте цепь касания, прежде чем начинать приклеивать! Когда вы убедитесь, что он работает, установите его обратно в корпус пера и приклейте разъемы на место горячим клеем. Также нанесите обильное количество горячего клея в любом месте, где провода могут быть изогнуты за пределами корпуса ручки, чтобы уменьшить натяжение тонких паяных соединений. Примечание: если у вас достаточно большая ручка, вы можете использовать 3 ячейки кнопок внутри корпуса пера и полностью исключить внешний блок. Если вы сделаете это, заземляющий провод даже не нужно будет протягивать наружу, и вы можете как бы установить импровизированный держатель батареи над транзисторами.