Linterna LED sensible al tacto: 15 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Hace veinticinco años, mi abuelo me hizo una linterna soldando una bombilla a los terminales flexibles de una batería descargada de 4.5V. Como dispositivo, era burdo y simple, pero no solo iluminó mi almohada esa noche. Estimuló mi deseo de aprender, explorar, comprender y crear. Espero que mi primer instructable encienda la misma chispa creadora que me ha estado picando las manos desde entonces.

Ahora hablemos de linternas.

En la foto de arriba, la linterna que hice se inspiró en la arquitectura tradicional japonesa, donde se construye una pared o una puerta con papel forrado sobre un marco de madera (busque el término "shoji" si tiene curiosidad). El mismo concepto se ha aplicado aquí, solo que en menor escala. La luz se emite desde una cadena de LED en el interior, mientras que un circuito sensible al tacto actúa como un interruptor de encendido y apagado.

Antes de continuar con el paso 1, necesito declarar una EXENCIÓN DE RESPONSABILIDAD muy importante. Este instructivo implica el uso de herramientas que podrían causar lesiones graves, incomodidad y / o daños si no se usan correctamente. Utilice el sentido común y cuídese si decide recrear este proyecto o cualquiera de los pasos descritos en él.

Paso 1: hacer las piezas superior e inferior de la linterna

¡Tenga en cuenta que todas las unidades en este instructivo son métricas

Para hacer las piezas superior e inferior de mi linterna utilicé madera de tilia ya que es barata y abundante donde vivo, pero puedes usar cualquier tipo de madera que luzca bien y con la que te sientas cómodo trabajando. También se puede usar madera contrachapada de alta calidad. No se moleste en usar MDF, tableros de partículas u OSB para un proyecto de este tipo. Ahora, así es como se veía el proceso:

1. CORTE: Con una sierra de calar, corté dos piezas de madera de tilia que miden 13 por 13 por 2 centímetros. Si no tiene las herramientas o habilidades adecuadas para el trabajo, las ferreterías que venden madera generalmente también pueden cortar las piezas por usted.
2. LIJADO: Luego sujeté las dos piezas con varias abrazaderas y lijé sus lados hasta que quedaron perfectamente uniformes en tamaño. Comencé con papel de lija áspero (grano 60) que quita mucho material rápidamente. Luego pasé a un grano 120 y finalmente a un grano 240 hasta que los lados quedaron agradables y suaves al tacto. Idealmente, no debería ver ningún rastro del lijado.
3. REDONDEO: ¡No quite esas abrazaderas todavía! También es una buena idea redondear las esquinas de las piezas. Nuevamente, comience con un trozo de papel de lija áspero, luego pase a algo más fino para que la curva sea agradable y suave.
4. ELEGIR: Finalmente, inspeccione visualmente y elija la pieza más atractiva, así como su lado más atractivo. Lije ese lado lo más suavemente que pueda. Asegúrate de que esa pieza y ese lado estén encima de tu linterna. Puede marcarlo ligeramente con un lápiz si es necesario y luego frotarlo antes de aplicar el acabado.

Paso 2: Cortar las piezas del marco

Cuatro trozos de madera delgados y largos mantienen unidas la parte superior e inferior de la linterna. Todos miden 19 cm de alto y 1 por 1 cm de ancho. Los corté de una sola pieza de madera de 1 metro de largo que compré en una tienda de pasatiempos local. Puede encontrarme refiriéndome a ellos como "el marco exterior" en los siguientes pasos de este instructivo.

Una sierra para metales es todo lo que necesita para cortar las cuatro piezas fácilmente. Use un lápiz para dibujar una marca donde se debe hacer el corte. Es una buena idea envolver la mancha con cinta adhesiva y luego cortarla para evitar que la madera se astille.

No se preocupe si las piezas no resultan perfectamente uniformes. Está bien que uno o dos sean un milímetro más largos o más cortos que el resto. Verás por qué en el siguiente paso.

Paso 3: tallar las mortajas en la pieza inferior

Hay docenas de formas de unir dos piezas de madera. La unión de mortaja y espiga es una de las técnicas más fáciles y comunes, por lo que decidí adoptar el mismo enfoque para mi linterna. Básicamente, tallé mortajas (una mortaja es una palabra elegante para un agujero rectangular, en mi caso) en las piezas superior e inferior y pegué las cuatro piezas del marco allí. Así es como lo hice.

1. Usando un trozo de madera de 1 centímetro de grosor, un sobrante del marco exterior, marqué una línea a 1 centímetro de cada borde de mi pieza inferior. Hice las marcas en la parte superior de la pieza inferior. Deberías terminar con un rectángulo con lados de aproximadamente 11 centímetros.
2. Usando la misma pieza de desecho, delineé las mortajas en cada esquina del rectángulo que dibujé. Cada mortaja iba a tener 1 por 1 centímetro de ancho, que son las dimensiones exactas del ancho de las piezas exteriores del marco.
3. Usando un cincel, tallé las mortajas. No se preocupe si nunca antes ha usado un cincel. Esta fue mi primera vez y los resultados fueron excelentes. Usé un cincel plano de 5 milímetros de un juego de tallado en madera muy barato que compré en la tienda de pasatiempos. Primero presioné la hoja a lo largo de los contornos para marcar el agujero. Luego, suavemente comencé a quitar capas de madera siguiendo la dirección de la veta de la madera. Si no está seguro de todo esto, ¡practique primero con un trozo de madera! Mis agujeros terminaron teniendo 8 milímetros de profundidad. Me aseguré de que sus costados y fondos estuvieran agradables, limpios y planos. Las piezas del marco deben encajar bien, sin tambalearse mucho. ¡Asegúrate de quitar la cinta adhesiva del paso anterior antes de probar cómo encajan!
4. Finalmente, lijé el costado con papel de lija de grano 240. Esto le dio una sensación agradable y suave y eliminó todos los rastros de las marcas de lápiz.

Paso 4: pegado de las piezas del marco

Antes de aplicar cualquier pegamento, me aseguré de que las cuatro piezas del marco encajaran bien en los agujeros. Luego apliqué una cantidad generosa de pegamento e inserté las piezas en los agujeros con una fuerza moderada. Usé el ángulo recto de mi regla para asegurarme de que todas las piezas estuvieran perpendiculares a la base. Limpie el pegamento que haya exprimido con un paño húmedo o una toalla de papel, pero no con papel higiénico.

Paso 5: Taladre un agujero para el cable de alimentación

En este punto me di cuenta de que me había olvidado de perforar un agujero para el cable de la fuente de alimentación de 12V. Pero aún era factible. Usando mi herramienta Dremel y una broca de 3.2 mm, perforé un agujero en el costado de la base de 22 mm de profundidad. Luego perforé otro agujero en ángulo desde la parte superior mientras apuntaba al final del primer agujero. Lo clavé perfectamente. Con un pequeño movimiento, pude empujar el cable de alimentación a través del orificio para asegurarme de que encajaba bien. Luego quité el cable de alimentación; es demasiado pronto para que esté allí.

Paso 6: talle mortajas en la pieza superior

Mientras se secaba el pegamento, tallé las mortajas en la parte superior de mi linterna. Realmente no hay nada que agregar aquí. Después de afilar mi cincel, simplemente seguí el mismo proceso que describí en el paso 3.

Paso 7: pegue todo junto

Mi linterna comenzaba a tomar forma. Era hora de un ensayo. Usando algunos ajustes finos (léase: doblado con cuidado de las piezas del marco exterior) logré unir todo sin pegamento. Esto significaba que podía seguir adelante y aplicar pegamento a las mortajas de la pieza superior para unir todo de forma permanente. Como puede ver en la foto, esta vez utilicé un par de abrazaderas para un ajuste más apretado y para asegurarme de que la parte superior e inferior estuvieran perfectamente perpendiculares entre sí.

Paso 8: aplique el acabado

Una vez que el pegamento estuvo seco, apliqué dos capas de laca en aerosol sobre lo que poco a poco se estaba convirtiendo en una linterna. La laca en aerosol es muy fácil de trabajar, por lo que si eres un principiante, ese es el acabado que debes elegir. Asegúrate de seguir las instrucciones del aerosol y de aplicar el acabado en un área bien ventilada. Otros acabados como goma laca, barniz o aceite danés también funcionarían, pero trabajar con ellos es un poco más complicado.

Tenga en cuenta que el área interior de la pieza inferior la cubrí con cinta adhesiva para que no se pegue la laca allí. Aquí es donde se adheriría el elemento de iluminación, por lo que es mejor dejar esa área sin tratar.

Paso 9: Montaje de la electrónica

Mientras se secaba la laca, ensamblé los componentes electrónicos necesarios para que este proyecto funcionara. Un bloque de alimentación genérico de 12 V es lo que utilicé como fuente de alimentación, ya que mis LED necesitaban 12 V para encenderse. El bloque de alimentación tenía una potencia de 1 amperio, que era suficiente para mis necesidades.

Para saber cuántos amperios debe tener su fuente de alimentación, use un multímetro para averiguar cuánta corriente consumen tres de sus LED (los LED de las tiras de LED están agrupados en tres, por lo que no puede cortar más de tres para medir su consumo). Si tres LED consumen 30 miliamperios y desea utilizar 30 LED, necesitará una fuente de alimentación que pueda entregar al menos 300 miliamperios a 12V. En tal caso, optaría por al menos 500 mAmps, para estar seguro y ya que habrá otros circuitos involucrados.

ACTUALIZACIÓN: Aparentemente, puede obtener tiras de LED donde los LED no están agrupados en tres.

Los LED están conectados a la fuente de alimentación a través de un MOSFET de canal n (IRF 520, en mi caso, o cualquier cosa que pueda manejar unos pocos amperios). Este último actúa como un interruptor: cuando se le envía una señal, deja pasar la corriente y enciende las luces.

La señal es enviada por un chip PCF8883, que es un IC diseñado para operación de botón / interruptor táctil. Este chip viene en un paquete SOIC8, por lo que no cabe en una placa perfilada. Deberá utilizar uno de estos: un adaptador de placa SOIC8. Se suelda el chip al adaptador y luego el adaptador a la placa perfilada. Una de las imágenes de arriba muestra el chip soldado al adaptador, diminuto, ¿no es así?

Dado que el chip requiere de 3 a 9 voltios para funcionar, también utilicé un regulador de voltaje LM7805.

Todos los componentes electrónicos se colocaron en una sola placa perfilada de 2 cm por 8 cm de un kit como este. El cable verde que ves colgando es el que se conectará a una placa sensora.

ACTUALIZACIÓN: Para aumentar la sensibilidad del sensor táctil, aumente el área de la placa táctil o reemplace el capacitor de 470nF por uno más grande hasta 2500nF.

Paso 10: Ensamble el elemento de luz LED

Espero que te gusten las aceitunas. En lugar de una bombilla, utilicé una tira de LED envuelta alrededor de un frasco de vidrio alto y estrecho. Originalmente iba a usar una tubería de PVC, pero la fecha límite para el Concurso de Autor por Primera Vez se acercaba rápidamente:)

Al elegir la tira de LED, elegí intencionalmente LED de "blanco cálido" porque son un poco más amarillentos. La mayoría de los llamados LED blancos son molestamente azules y definitivamente no son adecuados para el dormitorio.

Cuando envuelva la tira de LED alrededor del frasco o la tubería, asegúrese de comenzar en un ligero ángulo. Quiere que los LED estén lo más apretados posible, pero no quiere que se superpongan. Puede hacer una carrera de práctica primero, sin exponer el adhesivo en la parte posterior, luego cortar la tira a medida. Tenga en cuenta que las tiras de LED tienen marcas donde se deben realizar los cortes.

Soldé cables a la tira y los retorcí juntos para mayor estabilidad. Para mayor resistencia, utilicé pegamento de 2 componentes para pegar el cable al frasco, en un punto cercano a donde se soldaron a la tira de LED.

Paso 11: Placa de detección de pegamento y tapa del frasco

Usando pegamento de 2 componentes, pegué la tapa del frasco en el medio de la pieza inferior. Luego pegué un trozo de papel de aluminio (del tipo que tienes en la cocina) en la parte inferior de la pieza superior. Tenga en cuenta que dejé algo de espacio allí. Aquí es donde va a ir la placa de perforación con toda la electrónica.

Paso 12: instale todos los componentes electrónicos en la linterna

Para asegurar la placa perfilada a la linterna, le pegué un juego de cuatro separadores. Un juego de enfrentamiento completo cuesta unos pocos dólares y le durará mucho tiempo. Con los separadores pegados en su lugar, atornillé la placa de perforación de forma segura y luego conecté todos los cables a sus lugares. El cable verde colgante que vio en un paso anterior está unido a la placa sensora con cinta adhesiva, ya que no pude soldarlo al papel de aluminio. Finalmente, pase el cable de alimentación por el orificio que perforamos anteriormente y conéctelo. Prueba la lámpara. La placa debe poder detectar su mano incluso a través de la madera. Si no lo mantiene allí durante unos segundos y pruébalo algunos intentos más. el chip tiene una función de autocalibración, por lo que es posible que necesite algo de tiempo para ajustar su sensibilidad.

Paso 13: Prepare los marcos de ventana pequeños

Esta es probablemente la parte más complicada de todo el proyecto. Cada lado de mi linterna está cubierto por lo que voy a llamar un "marco de ventana". Estos están hechos de vigas delgadas de madera que también compré en la tienda de artesanías. Cada viga tiene 1 metro de largo y un espesor de 3 por 10 milímetros. Cuatro vigas de 1 metro son suficientes para un proyecto de este tamaño, pero tengo cinco, por si acaso. Las piezas individuales de los marcos de las ventanas se cortaron a medida con una pequeña sierra para metales.

Para asegurarme de que cada marco se ajusta perfectamente a la linterna y no se cae, medí cada abertura individual y corté cuidadosamente cada pieza del marco en consecuencia. Comencé con las piezas inferior y superior del marco, que eran tan anchas como la distancia entre las piezas grandes del marco que ya habíamos pegado. A continuación se cortaron las piezas altas del marco lateral: eran tan largas como la distancia entre la parte superior y piezas inferiores de la linterna menos 2 x 3 milímetros, que es el grosor del marco. Si olvida restar el grosor del material dos veces, los marcos de las ventanas no encajarán. ¡También asegúrate de pegar las piezas correctamente!

Luego corté la parte central horizontal del marco: era 2 x 3 milímetros más corta que las piezas del marco superior e inferior para que pudiera caber entre las piezas del marco lateral. Finalmente, corté las dos piezas verticales centrales del marco. Nuevamente, tome medidas precisas y luego haga los cortes en consecuencia si desea que encajen estos marcos de ventana.

Cuando los marcos de las ventanas estén pegados, déles una capa de laca en aerosol y déjelos secar. Deje un lado sin tratar ya que ahí es donde va a ir el papel.

Paso 14: coloque papel en los marcos

De la tienda de pasatiempos conseguí lo que llamaban papel de arroz decoupage. Era translúcido y tenía un aspecto genial. Una sola hoja mide aproximadamente 2/3 metros cuadrados y es más que suficiente.

Con un cuchillo afilado, hice recortes de papel en mi tapete de corte. Luego los pegué a los marcos de las ventanas con pegamento para madera que apliqué con el dedo (porque así es más divertido). Como el papel no bloqueaba la luz suficiente, utilicé dos capas en cada marco de ventana.

Paso 15: ¡Coloque los marcos de las ventanas y disfrute de su linterna

Lo último que debe hacer es colocar los marcos de las ventanas. ¡Sé gentil! Están hechos de madera fina y papel, después de todo.

¡Y así nació mi linterna! Fue un proyecto muy bueno que me ayudó a mejorar mis habilidades, y realmente espero que también hayas aprendido algo nuevo. Si tiene alguna pregunta, no dude en preguntar en los comentarios. También considere visitar mi canal de YouTube para ver más proyectos y procedimientos. ¡Gracias!

Gran Premio en el Concurso de Autor por Primera Vez 2018