چراغ مطالعه هوشمند سه‌بعدی با کنترل موبایل و LED

برای اسلایس کردن مدل‌ها می‌تونی از نرم‌افزار Ultimaker Cura استفاده کنی. طراحی این قطعات طوریه که اگر اون‌ها رو دقیقا مثل تصاویر روی صفحه چاپ قرار بدی، به هیچ ساپورت (Support) یا رافتی (Raft) نیاز نخواهی داشت. فایل‌های STL رو وارد نرم‌افزار کن و میزان پرشوندگی (Infill) رو بین 20 تا 40 درصد در نظر بگیر تا استحکام کافی رو داشته باشن.

انتخاب رنگ کاملا سلیقه‌ایه، اما استفاده از فیلامنت طرح چوب (Wood PLA) ظاهر به‌شدت جذاب و مدرنی به کار می‌ده. اگر تنظیمات پرینترت دقیق باشه و چاپ به‌خوبی پیش بره، بعد از اتمام کار نیازی به سنباده‌کاری و پرداخت سطح قطعات نداری.

+2

اگر تا حالا با فیلامنت چوبی کار نکردی، الان بهترین فرصته که امتحانش کنی. کیفیت نهایی کار به‌قدری طبیعی و جذاب می‌شه که هرکس چراغ رو ببینه در نگاه اول فکر می‌کنه از چوب واقعی ساخته شده. فقط یادت باشه قطعات رو یکی‌یکی چاپ کنی؛ این‌طوری اگر وسط کار پرینتر خطایی داد، کل قطعات خراب نمی‌شن و فقط همون یک قطعه رو دوباره چاپ می‌کنی.

چاپ قاب اصلی و باکس پایه نسبت به قطعات کوچیک‌تر زمان بیشتری می‌بره. پس صبور باش و دقیقا طبق زاویه‌های پیشنهاد شده قطعات رو چاپ کن. بعد از چند ساعت که همه بخش‌ها آماده شد، می‌ریم سراغ آماده‌سازی نوار نوری چراغ.

+1

برای این پروژه از یک نوار ال‌ای‌دی خاص به نام WS2812B استفاده می‌کنیم. این لامپ‌ها که به نام ال‌ای‌دی‌های آدرس‌پذیر هم شناخته می‌شن، برای روشن شدن به یک میکروکنترلر نیاز دارن. ویژگی جذابشون اینه که می‌تونی رنگ هر دونه از ال‌ای‌دی‌ها رو کاملا مستقل از بقیه تغییر بدی.

روی این نوار سه تا پین وجود داره: دو تا برای تغذیه (مثبت و منفی) و یکی با نام DI برای ورود سیگنال دیتا. برای اینکه اتصالات تمیز دربیاد، سیم‌های جامپر مادگی رو بردار و یک سرشون رو قطع کن تا بتونیم به پین‌ها لحیم کنیم.

سیم‌ها رو با دقت به پدهای نوار ال‌ای‌دی لحیم کن. برای اینکه نقطه اتصال محکم بمونه و موقع خم کردن نوار قطع نشه، چند قطره چسب حرارتی روی لحیم‌ها بریز. وقتی چسب کاملا خشک و سفت شد، نوار ما برای نصب روی بدنه اصلی آماده است.

+3

قاب سه‌بعدی طوری طراحی شده که شیارهای مخصوصی برای عبور سیم و جا دادن نوار داره. کار رو از قسمت پایینی قاب شروع کن؛ روکش چسب پشت نوار ال‌ای‌دی رو بکن و با دقت اون رو داخل شیار بچسبون. این مرحله رو با حوصله انجام بده تا نوار کاملا صاف و بدون حباب داخل قاب بشینه و لبه‌هاش بیرون نزنه.

اگر بعد از چسباندن کل مسیر، نوار ال‌ای‌دی اضافه اومد، اون رو از روی خط‌های برش مخصوصش قیچی کن. حالا باید قاب رو به باکس پایه متصل کنیم. اول سیم‌ها رو از سوراخ پایه رد کن و بعد با چند قطره چسب قطره‌ای، قاب رو محکم به پایه بچسبون. اینجا اصلا از چسب حرارتی استفاده نکن چون حجم می‌گیره و ظاهر چراغ رو کثیف و نامرتب می‌کنه.

+3

سیم‌کشی این چراغ به طرز عجیبی ساده است. نوار ال‌ای‌دی مستقیما به برد Wemos وصل می‌شه. سیم سیگنال دیتا (DI) رو به یکی از پین‌های دیجیتال برد و سیم‌های تغذیه رو به 5 ولت و GND وصل کن.

خوبی این پروژه اینه که نیازی به کدنویسی در آردوینو نداری و از نرم‌افزار ESP Flasher برای نصب سیستم‌عامل روی برد استفاده می‌کنیم.

نرم‌افزار فلشر رو باز کن، برد Wemos رو با کابل USB به سیستم وصل کن و پورت درست رو انتخاب کن. حالا فایل فرم‌ور WLED رو از داخل نرم‌افزار لود کرده و روی دکمه فلش بزن. چند ثانیه صبر کن تا نوار پیشرفت پر بشه و پیغام موفقیت رو ببینی.

حالا برد رو از کامپیوتر جدا کن تا بریم سراغ جاگذاری قطعات الکترونیکی درون پایهٔ دستگاه. حتما چک کن که اتصالات جامپرها روی پین‌هدرهای برد محکم باشن تا بعدا با جابه‌جا کردن چراغ دچار قطعی نشی.

برای اینکه فضای داخل پایه منظم بمونه، می‌تونی طول اضافهٔ سیم‌ها رو با دقت تا بزنی یا به آرومی کنار برد جا بدی. هرچی سیم‌ها مرتب‌تر باشن، بستن درپوش پایه راحت‌تر می‌شه.

دقت کن که برد رو طوری داخل باکس قرار بدی که پورت USB اون دقیقا مقابل شیار خروجی پایه باشه. این‌طوری برای تأمین برق چراغ نیازی به باز کردن پایه نداری و کابل شارژر خیلی راحت بهش وصل می‌شه.

در نهایت یک بار دیگه همه چیز رو بررسی کن. وقتی از جایگذاری درست برد و محکم بودن سیم‌ها مطمئن شدی، می‌تونی با کمی چسب درپوش پایه رو سر جاش محکم کنی تا بخش الکترونیکی کار کاملا بسته بشه.

+2

همون‌طور که قبلا گفتم، من این آهنرباهای نئودیمیوم رو از یک دی‌وی‌دی پلیر قدیمی باز کردم. شاید بپرسی چرا آهنربای معمولی نه؟ دلیلش اینه که آهنرباهای نئودیمیوم با وجود اندازه کوچیکشون قدرت جذب فوق‌العاده بالایی دارن و برای ایجاد افکت معلق دقیقا به همین قدرت نیاز داریم.

داخل قطعات کوچیکی که پرینت کردی، یک شیار مربعی برای قرار دادن آهنرباها وجود داره. چند قطره چسب قطره‌ای داخل شیار بریز، آهنربا رو سر جاش قرار بده و صبر کن تا کاملا محکم بشه.

حالا نوبت وصل کردن نخ یا طناب نازک به این بلوک‌هاست. سعی کن از نخی استفاده کنی که بافت زیبایی داشته باشه چون کاملا در معرض دیده. سر نخ رو داخل سوراخ بلوک سه‌بعدی ببر و با چسب محکمش کن تا برای ساخت دکمه‌های معلق آماده بشیم.

+1

نور مستقیمی که از نوار ال‌ای‌دی ساطع می‌شه، هم چشم رو اذیت می‌کنه و هم ظاهر زیبایی نداره. برای اینکه نور یک‌دست و جذابی داشته باشیم، باید یک لایه دیفیوزر (پخش‌کننده نور) روی لامپ‌ها بکشیم.

برای ساخت دیفیوزر دو تا راه داری: یا از پارچه‌های نازک (مثل پارچه ساک دستی) استفاده کنی، یا سراغ کاغذ سفید معمولی بری. من تو این پروژه روش دوم رو انتخاب کردم که هم در دسترس‌تره و هم نور رو عالی پخش می‌کنه.

لبه‌های قاب سه‌بعدی رو به یک لایه نازک چسب کاغذ آغشته کن. نوارهای کاغذی که از قبل بریدی رو به آرومی روی قاب قرار بده، کمی فشار بده تا بچسبه و اجازه بده کاملا خشک بشه.

وقتی چسب خشک شد، با یک کاتر تیز لبه‌های اضافی کاغذ رو با دقت ببر تا همه‌چیز هم‌سطح و تمیز بشه. این کار رو برای تمام بخش‌های قاب تکرار کن تا روی کل نوار ال‌ای‌دی پوشانده بشه.

این بخش همون قسمتیه که ظاهر کاملا متفاوتی به چراغ ما می‌ده. ما با استفاده از نیروی جاذبهٔ بین دو آهنربا، یک افکت معلق و جادویی ایجاد می‌کنیم. اگر آهنربای قوی نداشتی، می‌تونی اون‌ها رو از فروشگاه‌های قطعات الکترونیکی هم تهیه کنی.

حالا سر آزاد نخ‌ها رو به بالا و پایین قاب اصلی وصل کن. برای اتصالشون می‌تونی اول با چسب قطره‌ای کار رو فیکس کنی و بعد برای اطمینان بیشتر روی اون رو با کمی چسب حرارتی بپوشونی.

مهم‌ترین نکته اینه که طول نخ‌ها رو طوری تنظیم کنی که وقتی دو تا بلوک آهنربایی به سمت هم کشیده می‌شن، به هم نچسبن و یک فاصله میلی‌متری بینشون باقی بمونه. حواست باشه قطب‌های آهنرباها رو طوری قرار داده باشی که همدیگه رو جذب کنن نه دفع.

+1

چراغ رو با یک کابل USB به هر منبع تغذیه‌ای که دم دست داری وصل کن؛ پاوربانک گزینه خیلی خوبیه چون می‌تونی چراغ رو هر جایی با خودت ببری. حالا وای‌فای گوشی موبایلت رو روشن کن و به شبکه‌ای با اسم WLED-AP وصل شو. اگر پسورد خواست، عبارت wled1234 رو با حروف کوچک وارد کن.

به محض اینکه وصل بشی، یک صفحه پاپ‌آپ روی گوشی باز می‌شه. فقط کافیه روی گزینه To the controls کلیک کنی تا وارد پنل مدیریت نورها بشی.

اینجا یک دنیای کامل از تنظیمات روبروی توست. در بخش افکت‌ها می‌تونی انیمیشن‌های نوری فوق‌العاده‌ای رو برای چراغت انتخاب کنی. اگر هم برای مطالعه نور ساده می‌خوای، می‌تونی یک رنگ ثابت رو انتخاب کنی و میزان روشنایی (Brightness) رو دقیقا مطابق نیازت کم یا زیاد کنی.

پروژه چراغ مطالعه مدرن ما به همین راحتی تکمیل شد. امیدوارم وسایلش رو جور کنی و این دکوری هوشمند رو برای اتاق خودت بسازی. اگر سوالی داشتی یا جایی گیر کردی، حتما تو بخش نظرات بپرس.

راه‌اندازی و استفاده از رابط کاربری WLED روی گوشی انقدر ساده و جذابه که ساعت‌ها درگیر تست کردن رنگ‌ها و افکت‌های مختلفش می‌شی. این پروژه ترکیب بی‌نظیری از الکترونیک، برنامه‌نویسی و پرینت سه‌بعدیه که خروجی خیلی کاربردی و جذابی داره.

امیدوارم از ساخت این پروژه در آیسی‌مدار لذت برده باشی. منتظر دیدن عکس‌های چراغی که ساختی هستیم. اگر ایده جالبی برای ارتقای این چراغ به ذهنت رسیده، حتما تو کامنت‌ها برامون بنویس. موفق باشی!