پتانسیومتر (مقاومت متغیر) با کاغذ و مغز مداد

برای شروع، تمام قطعات سه‌بعدی رو که تو فایل‌های پروژه هست پرینت بگیر. بعد از پرینت، قطعات رو تمیز کن؛ اگر ساپورتی زیر کار ایجاد شده، اون‌ها رو جدا کن تا قطعات متحرک مثل ولوم، خیلی روان و نرم سر جاشون بچرخن. نیازی نیست داخل شیارهای مربوط به کانکتورها ساپورت بذاری. میزان تراکم (Infill) رو بین 10 تا 15 درصد تنظیم کن تا قطعات هم سبک باشن و هم سریع‌تر چاپ بشن.

یه تیکه سیم مفتولی نازک به طول حدود 20 سانتی‌متر بردار و روکش پلاستیکی‌ش رو جدا کن تا کاملا لخت بشه. یه کانکتور مادگی رو به یک سر این سیم سوکت بزن (کریمپ کن). برای اینکه خیالت از بابت اتصال راحت بشه، می‌تونی بعد از سوکت زدن، محل اتصال رو کمی لحیم کنی. حالا قاب پلاستیکی کانکتور رو روی سوکت قرار بده و سیم رو با دستت کاملا صاف کن تا هیچ تاب و گره‌ای نداشته باشه.

سیمی که آماده کردی رو از سوراخ وسط قطعه ولوم رد کن و کانکتور مادگی رو با احتیاط تو شیار مخصوصش جا بزن. حالا ادامه سیم رو از مسیری که روی بازوی ولوم طراحی شده عبور بده و حداقل یک بار (ترجیحا دو یا سه بار) دور نوک بازو بپیچون تا سطح تماس سیم با گرافیت مداد بیشتر بشه. سیم رو محکم بکش تا دور بازو سفت بشه و در نهایت قسمت‌های اضافیش رو با سیم‌چین کوتاه کن.

حالا قطعه ولوم که سیم‌پیچیش تکمیل شده رو داخل سوراخ پایه اصلی قرار بده. ولوم رو با دستت بچرخون تا مطمئن بشی که خیلی روان و بدون گیر کردن حرکت می‌کنه.

قطعه مثلثی رو سر جاش روی پایه اصلی قرار بده و ولوم رو طوری بچرخون که نوک سیم پیچیده شده (کنتاکت) دقیقا به سمت قطعه مثلثی اشاره کنه.

طرح الگو (Template) رو با مقیاس 1:1 (بدون تغییر سایز) روی یه کاغذ پشت‌چسب‌دار سفید پرینت بگیر. بعد با قیچی یا دستگاه‌های برش دقیق مثل Cricut، شکل نیم‌دایره‌ای رو از روی کاغذ جدا کن.

روکش پشت کاغذ رو جدا کن و اون رو با دقت روی قسمت نیم‌دایره‌ای پایه اصلی بچسبون. حواست باشه که کاغذ دقیقا سر جاش قرار بگیره و هیچ چروک یا حبابی زیرش نیفته، چون سطح کاغذ باید کاملا صاف باشه.

یه مداد خیلی نرم (مثلا 7B) بردار و یه خط ضخیم، پررنگ و پیوسته روی مسیر منحنی کاغذ بکش. این مسیر گرافیتی قراره نقش همون مقاومت رو تو پتانسیومتر بازی کنه. می‌تونی چیزهای مختلفی رو امتحان کنی، مثلا:

1. استفاده از مدادهایی با درجه نرمی مختلف
2. کشیدن خطوط ضخیم‌تر یا نازک‌تر
3. تغییر طول مسیر گرافیتی
4. یا حتی کشیدن مسیرهایی با شکل‌های هندسی مختلف

مهم‌ترین نکته اینه که مسیر گرافیتی به هیچ‌وجه نباید قطع بشه تا جریان الکتریکی بتونه ازش عبور کنه. حالا نوک ولوم رو طوری تنظیم کن که دقیقا روی این مسیر سیاه گرافیتی کشیده بشه.

برای اینکه جریان برق به خوبی از سیم‌ها به کاغذ گرافیتی منتقل بشه، به دو تا واشر فلزی نیاز داریم:

1. قطر بیرونی واشر: 15 میلی‌متر
2. قطر سوراخ داخلی: 6 میلی‌متر

برای ساخت این واشرها می‌تونی از ابزارهای مختلفی استفاده کنی:

1. برش با قیچی
2. دستگاه‌های برش مثل Cricut
3. یا استفاده از دستگاه پانچ

حتی همون فویل‌های آلومینیومی معمولی آشپزخونه هم به خوبی جواب می‌دن، اما اگر نوار چسب آلومینیومی داشته باشی، کارت خیلی راحت‌تر می‌شه.

واشرهای آلومینیومی که ساختی رو روی سوراخ‌های قطعه مثلثی شکل بچسبون. این واشرها دقیقا زیر مسیر گرافیتی قرار می‌گیرن و باعث می‌شن اتصال الکتریکی بین سیم‌ها و مداد خیلی پایدارتر بشه.

دو تیکه سیم لخت (بدون روکش) به طول 32 میلی‌متر آماده کن. به یک سر هر کدوم از این سیم‌ها، یه کانکتور مادگی سوکت بزن. بازم تکرار می‌کنم که لحیم کردن سوکت‌ها بعد از پرس کردن، کیفیت اتصال رو بالا می‌بره اما اجباری نیست. بعد از اون، قاب پلاستیکی کانکتورها رو روشون نصب کن.

سیم‌هایی که آماده کردی رو داخل قطعات پیچ‌مانند پرینت شده قرار بده. مطمئن شو که سیم‌ها بدون گیر کردن از داخل قطعه عبور می‌کنن و سوکت‌ها دقیقا سر جای خودشون محکم می‌شن.

دو تا قطعه پیچی که سیم‌ها داخلشون قرار گرفته رو تو سوراخ‌های قطعه مثلثی شکل قرار بده و بپیچون تا کاملا به پایه اصلی متصل بشن. حالا بخش مکانیکی پتانسیومترمون کامل شده!

برای اینکه وصل کردن باتری به مدار راحت‌تر باشه، سوکت باتری 9 ولت رو به این شکل آماده کن:

1. به سیم مثبت (رنگ قرمز)، یه کانکتور مادگی سوکت بزن.
2. به سیم منفی (رنگ مشکی)، یه کانکتور نری سوکت بزن.

کانکتور نری که به سیم منفی (مشکی) باتری وصل کردی رو داخل کانکتور مادگی که روی قطعه ولوم قرار داره، فرو کن.

حالا یک پایه مقاومت 330 اهم رو داخل کانکتور مادگی که به سیم مثبت (قرمز) باتری وصل کردی قرار بده.

با استفاده از یه سیم جامپر مادگی به مادگی، پایه آزاد مقاومت رو به پایه بلندتر (مثبت) لامپ ال‌ای‌دی وصل کن. بعد پایه کوتاه‌تر (منفی) ال‌ای‌دی رو داخل کانکتور یکی از پورت‌های خروجی پتانسیومتر که رو پایه نصب کردی، فرو کن.

باتری رو به سوکت متصل کن و شروع کن به چرخوندن ولوم پتانسیومتر. می‌بینی که با تغییر طول مسیر گرافیتی، مقاومت تغییر می‌کنه و نور لامپ ال‌ای‌دی کم و زیاد می‌شه! می‌تونی برای تست بیشتر، این کارها رو انجام بدی:

1. از مدادهایی با درجه نرمی متفاوت استفاده کن.
2. ضخامت خط گرافیتی رو تغییر بده.
3. مسیرهای منحنی یا تکه‌تکه بکش.
4. چندین بار با مداد روی مسیر بکش تا لایه‌های گرافیت بیشتر بشه.

این پروژه تو آیسی‌مدار به ساده‌ترین شکل ممکن، مفهوم مقاومت متغیر رو با ابزارهای دم‌دستی نشون می‌ده و یه آزمایش علمی فوق‌العاده‌ست.