Coffre au trésor lumineux : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Il s'agit d'un projet que j'ai réalisé pour mon fils de 4 ans, qui a demandé une boîte spéciale pour garder et stocker de petits dinosaures, des bandes dessinées, des coquillages et des morceaux de bois et de papier aléatoires, alias "trésors". Il s'agit essentiellement d'une simple boîte en bois avec un couvercle à charnière, en cerisier et en panneaux de fibres de moyenne densité (MDF). Mais bien sûr, je n'ai pas pu résister à l'ajout d'un Arduino et d'un tas de lumières et d'interrupteurs !

Les pièces électroniques (alimentées par une pile 9 V) se trouvent toutes sur le dessus et à l'intérieur du couvercle, de sorte que l'enfant peut jouer avec les lumières et les boutons et utiliser le fond de la boîte pour stocker des trésors. Le couvercle comporte:

• Une forme en "S" faite de conduit de lumière, avec des LED à chaque extrémité, câblée à des potentiomètres pour contrôler la luminosité
• 3 interrupteurs lumineux qui contrôlent 3 LED différentes sur la carte: pour l'étoile, le moteur-fusée et la planète
• Un compteur de panneau analogique de 5 volts
• Un bargraphe à LED Sparkfun (malheureusement abandonné), également contrôlé par un pot
• Interrupteur marche / arrêt
• Étoiles peintes amusantes, planète et navire

L'électronique est contrôlée avec un Adafruit Metro (équivalent à un Arduino Uno), qui se trouve sous le couvercle et est contenu derrière une feuille acrylique transparente vissée afin qu'aucun fil ne soit arraché. (J'ai laissé un petit espace pour accéder au support de batterie.)

La boîte en bois a des charnières en laiton, un fermoir et une poignée de tiroir à poisson vintage des années 1960 du Mexique que mon père m'a donnée. La boîte en bois est assemblée selon la méthode du "joint bout à bout", mais j'ai fait un peu de travail du bois supplémentaire et j'ai recouvert les vis avec des chevilles en bois de noyer, qui contrastent bien avec le cerisier.

Fournitures:

• Deux panneaux MDF de 12" carrés et 1/4" d'épaisseur
• Des planches de cerisier, j'ai utilisé six planches de 3/4" x 4-1/2", coupées à 12" de chaque côté. Quatre d'entre elles sont pour les côtés de la boîte, et les deux autres que j'ai coupées en deux dans le sens de la longueur pour faire les côtés du couvercle
• Petit morceau de bois de noyer pour les bouchons les vis du couvercle
• Feuille de plexiglas
• Adafruit Metro ou autre carte de type Arduino Uno
• Protoboard/perfboard (pour le bus d'alimentation)
• fils
• Quatre LED de 5 mm
• Trois potentiomètres linéaires de 10 kohms avec boutons
• interrupteur marche / arrêt
• indicateur de panneau analogique
• Peinture
• outils: perceuse, embout de coupe, tournevis, fer à souder, scie, scie cloche, toupie

Étape 1: Étape 1: Fabriquer la boîte

J'ai acheté une planche de cerisier de 10 pieds dans un magasin de bois local. Je n'ai pas de scie à table alors j'ai demandé au gars là-bas de me couper six sections de 12", 4 pour les côtés et 2 pour le dessus. J'ai emprunté la scie à découper d'un voisin pour couper les 2 pièces supérieures en deux dans le sens de la longueur, le couvercle est donc environ la moitié de la largeur de la boîte principale (moins la largeur de la lame de scie). La planche mesurait 4 1/2" de large et le couvercle mesure environ 2-1/8".

Pour le haut du couvercle et le bas de la boîte, j'ai utilisé 2 morceaux de MDF 1/4" que j'avais qui traînaient, coupés à 12" carré, mon fils a choisi une belle couleur aqua pour peindre le fond et l'intérieur de le haut (il a aidé). Je voulais avoir le haut et le bas de la box un peu en retrait (au lieu de le visser juste en haut et en bas). J'ai donc utilisé mon ancienne toupie et un guide de bord droit très compliqué pour acheminer une rainure profonde de 1/4" depuis le bord extérieur de chaque pièce jusqu'à environ 3/8" de l'autre extrémité.

Assurez-vous de ne pas faire tout le chemin avec la toupie, sinon la coupe sera visible de l'extérieur de la boîte. Mon système était terrible ET le routeur est mort sur la dernière pièce, à mi-chemin !

J'ai utilisé cela comme excuse pour obtenir une table à toupie et une nouvelle toupie de Home Depot pour terminer le travail, ce qui l'a rendu beaucoup plus facile.

Des astuces:

Obtenez une table de routeur. Les coupes sont plus propres et c'est beaucoup plus facile que de faire un guide droit avec plusieurs morceaux de bois de rebut. De plus, vous créez quelque chose de nouveau, vous avez besoin d'un nouvel outil. C'est une règle !

Marquez les pièces avant le routage: c'est-à-dire, indiquez clairement quel côté de la route va jusqu'au bout et quel côté doit s'arrêter avant la fin. (voir photo)

Pensez à l'apparence de la boîte. Pour ce projet, j'ai fait un simple joint bout à bout, où les extrémités du bois sont attachées sans aucune queue d'aronde ou quoi que ce soit. Je voulais que les joints du couvercle soient à l'opposé des joints de la boîte, de sorte qu'une fois fermé, vous puissiez voir le grain de bout sur la pièce de la boîte d'un côté, mais le couvercle est aligné dans le sens opposé. Bien sûr, vous pouvez devenir plus sophistiqué avec différents joints.

Donnez un peu plus de place aux rainures défoncées. La route 1/4 "pour 1/4" MDF était un ajustement assez serré. Si possible, élargissez-le un peu (passez dans la toupie une deuxième fois avec un petit ajustement) afin qu'il y ait un tout petit peu de place pour que les morceaux de bois se dilatent et se contractent, sinon le dessus aura tendance à se déformer. En parlant de dessus, planifiez les composants que vous voulez avoir et découpez des trous en conséquence. Pour le mien j'ai fait:

• trois trous pour les interrupteurs, (5/8")
• trois pour les potentiomètres, (1/4")
• un pour le voltmètre, (à l'aide d'une scie cloche de 1-1/2")
• un pour Saturne (qui était recouvert d'un morceau de plexiglas peint à l'intérieur), (également une scie cloche de 1-1/2")
• un pour la LED étoile, (1/4")
• deux trous pour le conduit de lumière de 5 mm à insérer, à chaque extrémité du "S" (1/4")
• et enfin un long trou rectangulaire pour le bargraphe LED, découpé à la toupie. (7/16" x 3")

(voir photo pour la mise en page)

Je voulais un thème spatial, j'ai donc peint le panneau supérieur en noir, peint une étoile, un navire et éclaboussé de peinture blanche pour un fond de champ d'étoiles. Pour la planète, j'ai peint des anneaux autour du trou, et collé un carré de plexiglas peint en rouge et jaune sur la face inférieure du panneau.

J'ai utilisé un Dremel pour faire la forme "S". Le "S" est gravé dans la planche à mi-parcours. À chaque extrémité du "S", j'ai percé un trou de part en part pour que le conduit de lumière puisse descendre dans la boîte. Une LED à chaque extrémité envoie de la lumière dans le conduit de lumière. J'ai mis de la colle dans la rainure et j'ai inséré (bloqué) le conduit de lumière dans la rainure avec les extrémités passant par les trous à chaque extrémité. C'est ainsi que des LED peuvent être fixées à chaque extrémité du conduit de lumière, pour permettre à la lumière de le traverser et de l'éclairer.

Une fois les pièces de votre boîte acheminées et les panneaux peints et percés, insérez les panneaux dans les rainures supérieure et inférieure, serrez et collez ensemble. Pour un look plus décoratif, vous pouvez ajouter des vis recouvertes de chevilles que j'expliquerai dans la section suivante !

Étape 2: Vis et chevilles

La colle est probablement suffisante pour maintenir la boîte ensemble, mais j'ai ajouté des vis sur chaque joint juste pour être sûr. Mais pour le rendre plus intéressant, j'ai recouvert les vis de petits bouchons taillés dans du noyer.

Le noyer foncé contraste joliment avec le cerisier et le fait de recouvrir les vis lui donne un bel aspect fini.

Le processus est assez simple, mais vous avez besoin d'un foret spécial appelé coupe-bouchon. J'ai utilisé un morceau de noyer et coupé des bouchons de 3/8 . Remarque: vous devez percer complètement le morceau de fer afin de retirer le bouchon.

Après avoir percé des trous pilotes pour les vis dans la boîte, j'ai percé une petite quantité avec un foret de 3/8 ", pour faire un espace pour les bouchons. Ensuite, j'ai vissé les vis pour qu'elles affleurent le fond du plus grand 3 trou de /8". Ensuite, j'ai mis un peu de colle dans le trou, placé le bouchon dans le trou et l'ai tapé avec un marteau. Remarque: Vous n'avez pas besoin de l'enfoncer complètement ! Juste pour qu'il soit assis dans le trou et en contact avec la colle. J'ai essuyé l'excès de colle et laissé reposer pendant quelques heures. L'étape suivante consiste à couper les bouchons pour qu'ils affleurent la surface. J'ai utilisé une carte de visite et j'ai fait un trou pour qu'elle s'adapte parfaitement à la partie de la fiche qui dépassait. C'est ainsi que lorsque vous sciez le bout, vous ne déchirez pas le bois de la boîte. J'ai coupé le bouchon en le laissant environ 1/16e de pouce fier de la surface. Ensuite, je l'ai poncé jusqu'à ce qu'il affleure. Une tête de vis s'est cassée parce que je l'ai percée trop lentement, mais j'ai utilisé un Dremel pour la broyer et j'ai toujours pu la recouvrir avec le bouchon. Une autre bonne raison d'utiliser des bouchons - couvrir les erreurs. Ha! Trouver? Parce que, la vis… oh tant pis.

Étape 3: Électronique

En plus de la capacité de la boîte au trésor à contenir des trésors, je voulais qu'elle ait également un élément amusant et interactif. Comme je l'ai mentionné précédemment, j'ai décidé d'avoir les éléments suivants sur le panneau avant

• 3 boutons lumineux pour activer les LED, avec un thème d'espace amusant
• 2 potentiomètres pour contrôler la luminosité de 2 LED de chaque côté d'un conduit de lumière (un peu comme un câble à fibre optique)
• un interrupteur marche/arrêt
• un graphique à barres LED de 30 segments avec un autre pot pour contrôler les lumières dessus
• un indicateur de panneau analogique 5 V pour voir comment l'activation et la désactivation des interrupteurs affectent les niveaux de tension

La partie électronique de ce projet est assez simple, mais il y a un hic. Le circuit imprimé rouge sur les photos est une carte de dérivation de graphique à barres LED Sparkfun (https://www.sparkfun.com/products/retired/10936), qu'ils ne fabriquent plus. Mais - bonne nouvelle ! Je décris dans un autre Instructable comment j'ai contourné ce problème en téléchargeant les fichiers Eagle et en faisant fabriquer ces cartes open source pour moi.

La carte graphique à barres (si vous décidez de l'utiliser) nécessite un peu d'assemblage puisque le kit n'est plus disponible, mais ce n'est pas si compliqué, et il y a beaucoup de documentation ici. Dans ce projet, la rotation du potentiomètre fait monter et descendre des LED simples dans le graphique à barres. Si vous l'augmentez complètement, cela crée un motif sympa et mobile sur le graphique à barres.

Un autre produit retiré est le conduit de lumière (https://www.sparkfun.com/products/retired/10693), mais qui peut également être remplacé par autre chose: LED flexibles, fil EL, bandes lumineuses en silicone, etc.

Pour ce projet, j'ai utilisé la carte Adafruit Metro, qui est un clone Arduino Uno, sans en-têtes attachés, afin que je puisse souder les fils directement sur la carte.

J'ai également utilisé une protoboard pour acheminer l'alimentation 5V et la masse vers les différentes LED, car l'Arduino n'a que deux sorties 5V et deux broches de masse.

LED, interrupteurs et pots

La LED Saturn et la LED étoile sont allumées et éteintes avec des interrupteurs lumineux, le câblage est donc assez simple: 5V doit passer par l'interrupteur jusqu'à la patte positive de la LED, puis revenir à la terre via la patte négative de la LED. Pour allumer les interrupteurs eux-mêmes, vous devez faire un petit câblage sophistiqué, mais ce n'est pas trop difficile. (Voir schéma)

La LED du moteur du vaisseau spatial est connectée à une broche PWM sur l'Arduino car je voulais qu'elle puisse "pulser". Ainsi, l'interrupteur inférieur illuminé en rouge, lorsqu'il est enfoncé, indique à l'Arduino d'activer la LED pour qu'elle ressemble à un moteur de fusée qui s'évase (en quelque sorte).

J'ai utilisé de la peinture modèle pour faire un motif de nuage rougeâtre sur le plexiglas derrière le trou pour Saturne. La LED est assez faible, mais elle a l'air cool la nuit. De plus, lorsque vous ouvrez la boîte avec Saturne allumé, la LED blanche est assez lumineuse et brille dans la boîte, vous pouvez donc trouver des choses la nuit. Chaque LED a une résistance de 220 ohms fixée sur un côté afin qu'elles ne grillent pas.

Les LED à chaque extrémité du conduit de lumière sont contrôlées par des potentiomètres (pots) qui les rendent plus lumineuses ou plus faibles. L'un est bleu et l'autre est jaune. Au fur et à mesure que vous éclairez les LED, la lumière se déplace plus haut dans le tuyau jusqu'à ce que les couleurs se rencontrent au milieu. C'était du moins l'idée. Je n'ai pas fait un excellent travail pour envelopper les LED aux extrémités des tuyaux, donc beaucoup de lumière s'échappe et elles ont fini par ne pas être très lumineuses. Ces LED doivent également aller sur des broches PWM afin que la luminosité puisse être ajustée.

Les potentiomètres sont câblés avec un côté allant à 5V, un côté à la terre et le milieu allant à une broche sur l'Arduino, dans ce cas les broches A1 et A5. L'autre potentiomètre contrôle les lumières sur le graphique à barres LED et se fixe à la broche A2.

L'interrupteur d'alimentation est juste un interrupteur entre la batterie et l'Arduino. J'ai utilisé un support de pile 9V avec un adaptateur jack barillet. Séparez les fils sortant du support et coupez-en un. (Peu importe lequel) Dénudez les extrémités coupées et soudez aux connecteurs de l'interrupteur. Ensuite, branchez la prise baril dans l'Arduino. Boum, c'est fait.

Le graphique à barres LED utilise des registres à décalage, il ne nécessite donc que 3 broches, plus l'alimentation et la terre.

Voici le brochage final:

• Potentiomètre A1 1 (pour contrôler la LED inférieure "S")
• A2 pot 2 (pour les contrôles bargraph)
• Pot A5 3 (contrôle la LED sur le dessus du "S")
• Sortie D3 vers LED pour moteur de fusée à impulsions
• D6 haut de la LED "S"
• D8 Entrée de l'interrupteur du moteur-fusée
• D9 bas de la LED "S"

Compteur de panneau de 5 volts

Le compteur de panneau * en quelque sorte * sert également de compteur de batterie. Il a deux fils à l'arrière, l'un est connecté à la broche 5V de l'Arduino (sur la protoboard) et l'autre va à la terre. Le compteur ne monte qu'à 5 volts et la batterie est de 9 V, donc si la batterie est pleine ou pleine, le compteur sera épinglé à droite. Mais, une fois que la batterie est un peu déchargée, cela devient plus intéressant car l'aiguille bouge à mesure que vous allumez plus de lumières et que plus de tension est utilisée. Il existe probablement un moyen plus intelligent de câbler cela, mais c'est ce que j'ai fait !

Code Arduino

Le code Arduino complet est joint ici. C'est pas joli mais ça fait le job !

Étape 4: Touches finales

Une fois l'électronique installée et fonctionnelle, il est temps de terminer le projet. Vous devez encore:

• tapisser le bord supérieur (où le couvercle rencontre la boîte) avec une bande de feutre adhésif
• Installez les charnières à l'arrière
• Installer le loquet à l'avant
• huiler ou vernir le bois
• Attachez une poignée si vous le souhaitez

J'ai adoré la sensation du bois non fini, mais je savais que je devais le protéger contre les déversements et les rayures et autres. J'ai donc opté pour le Watco Wipe-On Poly, qui scelle le bois mais lui donne un bel aspect naturel et huilé. Trois couches ont fait le travail, et cela fait vraiment ressortir les petits bouchons de noyer contre le bois de cerisier chaud.

J'ai également ajouté 4 pieds en feutre dans les coins inférieurs de la boîte, afin qu'elle glisse facilement sous le lit et ne se raye pas.

Et voilà. Un coffre au trésor personnalisé avec une touche électronique que les enfants adoreront pour toujours ! J'espère que vous avez apprécié ce (vraiment long) Instructable. Faites-moi savoir dans les commentaires si quelque chose n'est pas clair. Merci d'avoir lu!