وسیله شوخی: دکمه بزن، باتری بچرخد نه پنکه

قبل از اینکه دست به کار بشیم، بهتره اول ترفند اصلی رو بدونی، چون کل پروژه حول همین ترفند ساخته شده. تو یه نسخه عادی از این وسیله، انتظار داری باتری به دکمه وصل باشه و دکمه هم به پنکه، و با فشار دادن دکمه، پنکه بچرخه.

اما اتفاقی که واقعا می‌افته اینه: باتری به دکمه وصله و دکمه هم به یه موتور کوچیک که زیر جاباتری قایم شده. با فشار دکمه، این موتوره که باتری رو می‌چرخونه، نه پنکه رو.

همه چیزهای دیگه فقط برای فریب چشمن. پنکه‌ای که روی بدنه می‌بینی فقط چسبیده و هیچ‌وقت نمی‌چرخه. سیم‌های قرمزی هم که دور بدنه پیچیده شدن، به هیچ جایی وصل نیستن و فقط برای این گذاشته شدن که به نظر برسه یه مدار دستی واقعی داری. باتری واقعی که مدار رو روشن می‌کنه هم داخل یه سینی کشویی در کف بدنه مخفی شده.

مدار اصلی این پروژه فوق‌العاده ساده‌ست؛ یه حلقه سری از باتری به دکمه و از دکمه به موتور. با فشار دکمه، مدار بسته می‌شه و موتور شروع به چرخیدن می‌کنه. روند کار این‌طوری بود:

1. اول یه سیم‌کشی سریع و آزمایشی انجام دادم، بدون لحیم‌کاری و فقط با تابیدن سیم‌ها به هم، تا قبل از هر کاری مطمئن بشم همه چیز درست کار می‌کنه.
2. بعد از فشردن دکمه چک کردم که موتور می‌چرخه یا نه.

یه نکته جالب اینه که اصلا برام مهم نبود موتور به کدوم جهت بچرخه، برای همین قطبیت سیم‌ها رو کلا نادیده گرفتم. تو یه پروژه شوخی مثل این، جهت چرخش هیچ فرقی نداره و همین موضوع سیم‌کشی رو خیلی راحت‌تر می‌کنه. یه نکته کاربردی: همیشه اول با یه سیم‌کشی موقت و ساده تست کن. چون درست کردن یه سیم تابیده خیلی راحت‌تر از باز کردن یه اتصال لحیم‌شده‌ست.

اینجا اولین مشکل واقعی سر راهم بود. وقتی برای اولین‌بار دکمه رو سیم‌کشی کردم، فشار دادنش هیچ اتفاقی نمی‌انداخت؛ انگار دکمه اصلا تو مدار وجود نداشت.

بعد از کمی بررسی متوجه شدم سیم رو به پایه اشتباه دکمه وصل کرده بودم. سیم رو به طرف دیگه منتقل کردم و همون لحظه، با فشار دکمه موتور دقیقا همون‌طور که باید کار می‌کرد شروع به چرخیدن کرد.

دلیلش اینه که یه دکمه فشاری فقط بین یه جفت پایه مشخص اتصال برقرار می‌کنه. اگه سیم رو به جفت پایه اشتباه وصل کنی، فشار دادن دکمه هیچ‌وقت مدار رو نمی‌بنده. اگه دکمه‌ات هیچ واکنشی نشون نمی‌ده، تقریبا همیشه دلیلش همینه.

وقتی مدار آزمایشی جواب داد، وقتش رسید همه چیز رو برای همیشه لحیم کنم. ترتیب کار زیاد مهم نبود، ولی من از موتور شروع کردم: یه سر موتور به یکی از پایه‌های دکمه وصل شد، سر دیگه‌اش به باتری، و در آخر سیم باتری هم به همون پایه درست دکمه که تازه پیداش کرده بودم.

یه نکته کاربردی: بعد از سرد شدن هر اتصال، یه کشش ملایم بهش بده. اتصالی که فقط سطحی چسبیده باشه، بعدا و معمولا وقتی بدنه بسته و باز کردنش سخته، خراب می‌شه.

حالا که بخش الکترونیکی کار می‌کرد، نوبت رسید به ظاهرش. می‌خواستم یه جعبه تمیز، مینیمال و پرینت‌شده سه‌بعدی داشته باشم که واقعا شبیه یه محصول واقعی به نظر برسه، نه یه سازه دست‌ساز از مقوا. بدنه اصلی رو تو نرم‌افزار SolidWorks طراحی کردم.

روند کار این‌طوری بود:

1. ابعاد مجموعه چسبیده باتری و موتور رو اندازه گرفتم.
2. یه جای مخصوص برای این مجموعه داخل بدنه ایجاد کردم و فضای اضافی اطرافش گذاشتم تا سیم‌ها گیر نکنن یا خم نشن.
3. کف جعبه رو کاملا صاف و بسته نساختم، بلکه یه پنجره و مسیر باز براش گذاشتم تا سیم‌ها بتونن از اونجا رد بشن.

اندازه بخش باتری و موتور حدود 6.5 در 3.2 در 2.5 سانتی‌متر شد و بخش دکمه و سیم‌کشی حدود 6.5 در 4.2 در 2.5 سانتی‌متر. ضخامت دیواره‌ها رو هم حدود 4 میلی‌متر گذاشتم تا هم استحکام کافی داشته باشه و هم مصرف فیلامنت زیاد نشه.

قدم بعدی اضافه کردن بازشوها روی سطح بالایی بود: یه سوراخ برای دکمه و یه سوراخ کوچیک برای گیره کاغذی که قراره نقش محور تقلبی پنکه رو بازی کنه.

برای جای دکمه، فاصله‌اش رو حدود سه سانتی‌متر از باتری در نظر گرفتم. این فاصله رو با چرخوندن دستی یه باتری روی موتور تعیین کردم تا ببینم چقدر فضای آزاد لازم داره.

یه نکته صادقانه: چون اندازه‌گیری رو با خود باتری خالی انجام دادم، نه با نگه‌دارنده باتری که بعدا طراحی کردم و حجیم‌تر بود، فضا در نهایت تنگ‌تر از چیزی شد که می‌خواستم. اگه دوباره این کار رو انجام بدم، دکمه رو محسوس‌تر از باتری چرخان فاصله می‌دم.

بعد از اون سراغ کف بدنه رفتم. چون نمی‌خواستم قطعات از پشت بیفتن بیرون، یه سینی کشویی طراحی کردم. همینجاست که باتری واقعی و مخفی مدار قرار می‌گیره. سینی یه بازشوی مخصوص خودش داره تا با موتور تداخل نداشته باشه و با درپوش جعبه هم مشکلی پیدا نکنه. روند کار این‌طوری بود:

1. یه سینی مدل‌سازی کردم که روی یه ریل از کف جعبه به داخل سر می‌خوره.
2. یه بازشو تو سینی ایجاد کردم تا موقع وارد شدن با موتور برخورد نکنه.
3. سینی و درپوش رو دقیقا هم‌اندازه بدنه جعبه ساختم تا همه چیز کاملا جفت و جور بسته بشه.

وقتی قطعات از پرینتر درومدن، متوجه شدم درپوش خیلی سفته و به‌سختی سر می‌خوره. برای رفع این مشکل، هم از جهت X و هم Z کمی سمبادش زدم تا نازک‌تر و باریک‌تر بشه. بعد از اون، با یه جفت‌وجور دقیق و راحت سر می‌خورد.

بعد از تموم شدن طراحی جعبه، شروع کردم به پرینت گرفتن. مشکل اینجا بود که به‌خاطر تلورانس پرینترم، همه سوراخ‌ها خیلی تنگ‌تر از حد لازم درومدن و دکمه، موتور و گیره کاغذ اصلا داخلشون جا نمی‌شدن.

برای حل این مشکل، سوراخ‌ها رو به دو روش بزرگ‌تر کردم. بعضی‌هاشون رو با چرخوندن یه انبردست نوک‌تیز داخلشون باز کردم. برای مواردی که سخت‌تر بودن، از هویه لحیم‌کاری با نوک ظریف استفاده کردم و لبه سوراخ رو ذوب کردم تا دقیقا به اندازه‌ای که می‌خواستم برسه. همین که همه قطعات به‌راحتی جا افتادن، کار دوباره روی روال درست خودش افتاد.

یه نکته کاربردی: هویه لحیم‌کاری با نوک ظریف، یه ابزار عجیب ولی خیلی خوب برای بازکردن سوراخ‌های تنگ روی قطعات پرینت‌شده‌ست. یه نکته ایمنی هم اینکه ذوب کردن پلاستیک با هویه، دود و بخار تولید می‌کنه؛ پس حتما تو یه فضای با تهویه مناسب و با یه فن که خلاف جهت خودت باد می‌زنه این کار رو انجام بده و بعدش نوک هویه رو تمیز کن.

قدم بعدی جاسازی دکمه بود. چون جعبه نسبت به دکمه خیلی بزرگ‌تر بود، دکمه هیچ تکیه‌گاه محکمی پشتش نداشت. برای همین وقتی فشارش می‌دادی، به‌جای اینکه کلیک بزنه، کل دکمه تو جعبه فرو می‌رفت.

برای حل این مشکل، از خرده‌های فیلامنت یه تکیه‌گاه کوچیک ساختم؛ یه جور قاب ریز داخل جعبه که دکمه بتونه بهش تکیه بده. این کار دکمه رو تو ارتفاع درست نگه داشت. چون هنوز کمی لق می‌زد، یه حلقه نازک چسب حرارتی هم دورش زدم تا کاملا ثابت بشه. بعد از اون، دکمه هر بار درست و بدون مشکل فشرده می‌شد.

دکمه‌ای که استفاده کردم یه پیستون بلند داشت، که خیلی به دردم خورد چون می‌تونستم روش یه کلاهک کوچیک با ظاهر نقره‌ای بذارم تا کاملا شبیه دکمه یه دستگاه واقعی به نظر برسه. روند کار این‌طوری بود:

1. کلاهک رو سریع تو نرم‌افزار PrusaSlicer مدل کردم؛ یه مکعب ساده وارد کردم و یه استوانه رو ازش کم کردم (یعنی یه حجم منفی) تا حفره‌ای بسازم که روی پیستون قرار بگیره.
2. بعد از پرینت، حفره رو کمی با هویه لحیم‌کاری بازتر کردم.
3. اندازه این حفره رو با باتری‌های واقعی نصب‌شده و روشن تنظیم کردم.

این موضوع خیلی مهمه، چون اگه کلاهک خیلی پایین می‌نشست، همون گذاشتنش روی دکمه باعث فشرده شدن پیستون و روشن شدن موتور می‌شد، دقیقا چیزی که نمی‌خواستم. برای همین عمق کلاهک رو اونقدر تنظیم کردم تا کاملا بشینه ولی دکمه رو فعال نکنه، و بعد با کمی پلاستیک ذوب‌شده قفلش کردم تا جابه‌جا نشه ولی همچنان بشه دکمه رو فشار داد.

حالا نوبت قطعه فریب‌دهنده رسید. پنکه رو تو نرم‌افزار Tinkercad مدل کردم. روند کار این‌طوری بود:

1. اول یه استوانه برای هاب مرکزی ساختم، بعد یه شکل لوزی برای یه پره طراحی کردم و بهش ضخامتی هم‌اندازه هاب دادم.
2. یه پره رو کنار هاب چیدم، گروهشون کردم، بعد با Ctrl+D یه کپی گرفتم و چرخوندمش.
3. اولش قصد داشتم سه پره با فاصله 120 درجه بذارم، ولی سه‌تا خیلی کم و خالی به نظر می‌رسید؛ برای همین هر سه پره رو با هم گروه کردم و کل مجموعه رو 60 درجه چرخوندم که در نتیجه شش پره با فاصله یکسان به‌دست اومد.

زیاد نگران اندازه دقیق تو Tinkercad نبودم چون می‌تونستم بعدا تو PrusaSlicer مقیاسش رو تا رسیدن به اندازه درست تغییر بدم. مدل‌سازی سوراخ محور رو هم اصلا انجام ندادم و تصمیم گرفتم بعدا با هویه یه سوراخ توش ایجاد کنم.

وقتی خواستم پنکه رو سر جاش بذارم، فهمیدم خیلی به باتری چرخان نزدیکه. ریشه این مشکل به قدم هفتم برمی‌گشت، جایی که فاصله‌ها رو بر اساس طول خود باتری در نظر گرفته بودم، نه نگه‌دارنده باتری تقلبی؛ همین باعث شد چند قطعه دور عنصر چرخان شلوغ بشن.

به‌جای پرینت دوباره، راه ساده‌تری رو انتخاب کردم و پنکه رو با چسب حرارتی کمی عقب‌تر چسبوندم. چون پنکه از اول فقط جنبه تزئینی داشت، دیگه اصلا نیازی به محور گیره کاغذی نداشت و فقط چسبیده و زیبا سر جاش نشسته.

این قطعه ستاره اصلی این پروژه‌ست؛ نگه‌دارنده‌ای که روی شفت موتور سوار می‌شه و باعث چرخیدن باتری می‌شه. روند کار این‌طوری بود:

1. ابعاد باتری رو اندازه گرفتم و یه جای‌گیر ساده براش تو Tinkercad مدل کردم.
2. برای اینکه حس فلز واقعی رو القا کنم، چند تکه نازک مستطیلی نقره‌ای رنگ هم بهش اضافه کردم که با فیلامنت نقره‌ای پرینت شدن.
3. چون لبه‌های بیرونی هنوز گرد بودن، با کم کردن چند مکعب فضای منفی، گوشه‌های بالایی رو صاف کردم.

نسخه اول یه پایه خیلی کوتاه داشت، برای همین شفت موتور کامل داخلش جا نمی‌گرفت و باتری هنگام چرخیدن از مرکز خارج می‌شد و لق می‌زد. برای رفع این مشکل، نسخه جدیدی با پایه بلندتر طراحی کردم تا شفت به‌طور کامل داخلش بشینه. حالا باتری کاملا تمیز و از مرکز می‌چرخه.

این جزئیاته که واقعا کل شوخی رو باورپذیر می‌کنه. هم سیم قرمز داشتم هم مشکی، ولی قرمز رو انتخاب کردم چون روی بدنه مشکی خیلی بیشتر خودنمایی می‌کرد و ظاهر یه وسیله دست‌ساز حرفه‌ای رو می‌داد. روند کار این‌طوری بود:

1. سر سیم‌ها رو لخت کردم، مس بیرون‌زده رو تا زدم و یه قطره کوچیک لحیم روی نوکش ذوب کردم تا کاملا شبیه یه اتصال لحیم‌شده واقعی به نظر برسه.
2. با نوک هویه شیارهای کم‌عمقی روی بدنه ایجاد کردم، سیم‌ها رو داخلشون فشار دادم و مسیرشون رو با دست شکل دادم.
3. چون سیم‌ها مدام از جاشون بیرون می‌زدن، یه ردیف چسب حرارتی داخل شیارها ریختم و دوباره سیم‌ها رو فشار دادم تا ثابت بمونن.
4. مسیر حلقه تقلبی رو از دکمه به باتری، از باتری به پنکه و دوباره به دکمه کشیدم، طوری که هیچ‌کدوم مانع چرخش آزاد نگه‌دارنده باتری نشن.

کنار پنکه، به‌جای قطره لحیم، سیم رو طوری کار گذاشتم که انگار از داخل بدنه رد می‌شه و ناپدید می‌شه، چون موتور واقعی هم زیر همون قسمته و این حالت کاملا باورپذیر به نظر می‌رسه. یه تیکه کوچیک از سیم قرمز رو هم عمدا شل روی لبه بدنه رها کردم، چون باعث می‌شه همه چیز واقعی‌تر دیده بشه. یه نکته مهم: همیشه سیم‌های تقلبی رو کاملا از نگه‌دارنده باتری چرخان دور نگه دار.

کافیه یه حلقه سیم سر راه بمونه تا کل ایده گیر کنه و از حرکت بایسته.

بعد از جا انداختن همه قطعات، با یه کاتر دور تا دور رفتم و چسب‌های حرارتی اضافه رو تمیز کردم. همین یه قدم ساده تفاوت زیادی ایجاد کرد و کل وسیله رو از یه چیز شلخته به یه محصول تمیز و حرفه‌ای تبدیل کرد.

حالا لحظه حقیقته. باتری واقعی رو داخل سینی بذار، وسیله رو دست یکی بده و بگو دکمه رو بزنه تا پنکه روشن بشه. طرف مقابل انتظار داره پنکه بچرخه، اما به‌جاش باتری شروع می‌کنه به یه چرخش کوچیک، در حالی که پنکه بی‌خیال همونجا ثابت وایساده.

1. موتور رو تو نگه‌دارنده پایین‌تر قرار بدم تا باتری تقلبی اونقدر بلند و برجسته نباشه؛ این کار ظاهر رو شیک‌تر و باورپذیرتر می‌کنه.
2. کل وسیله رو بزرگ‌تر بسازم. چون پنکه در نهایت کوچیک شد و باتری چرخان بیش از حد به قطعات اطرافش نزدیکه، یه بدنه بزرگ‌تر به هر قطعه فضای کافی می‌ده و مشکل تنگی فضا که از قدم هفتم شروع شده بود رو کاملا حل می‌کنه.
3. اندازه‌گیری‌ها رو با قطعات نهایی انجام بدم، نه با اجزای خام، تا فاصله دکمه از همون اول درست باشه.

این پروژه به‌عنوان یه تمرین ساده، خیلی چیزها یادم داد؛ از اصول سیم‌کشی سری و اهمیت انتخاب پایه درست دکمه گرفته تا لحیم‌کاری تمیز، طراحی بر اساس تلورانس واقعی پرینتر، و کلی ترفند کوچیک مثل بازکردن سوراخ با هویه، ساخت تکیه‌گاه از خرده فیلامنت و ساخت قطره لحیم تقلبی که مطمئنم دوباره ازشون استفاده می‌کنم.

چیزی که بیشتر از همه غافلگیرم کرد این بود که بیشتر وقتم صرف باورپذیر کردن این توهم شد، نه ساختن خود مدار. مدار اصلی فقط یه بعدازظهر وقت گرفت، ولی سیم‌های تقلبی، پنکه تزئینی، کلاهک نقره‌ای دکمه و نگه‌دارنده چرخان خیلی بیشتر طول کشیدن؛ و دقیقا همین جزئیات هستن که باعث می‌شن شوخی واقعا جواب بده.

نتیجه نهایی دقیقا همون‌طوری شد که می‌خواستم؛ هر بار که کسی دکمه رو می‌زنه، انتظار یه چیز رو داره و یه چیز کاملا متفاوت می‌بینه. البته راه‌های زیادی هم برای گسترش این ایده وجود داره.

می‌تونی از هر موتور و دکمه کوچیکی که دم دستته استفاده کنی، به‌جای باتری یه چیز دیگه رو بچرخونی، یه دکمه تقلبی دوم که هیچ کاری نمی‌کنه اضافه کنی، یا کل وسیله رو تو اندازه یه جاکلیدی کوچیک کنی. امیدواریم این پروژه براتون جالب بوده باشه؛ نظرتون رو با آیسی‌مدار در میون بذارید.