USB彩泥光控灯制作教程

工程师吴畏 发表于 2018-09-18 11:33:00 收藏 已收藏
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USB彩泥光控灯制作教程

工程师吴畏 发表于 2018-09-18 11:33:00

在夜里用电脑时屋里黑乎乎的,连键盘都看不清,开日光灯又影响别人休息,想去淘宝买一个USB的LED灯,使用起来越省事越好,最好是能接移动电源能光控的那种灯,在淘宝上找来找去全是要接220V市电必须固定位置的那种感光灯,都不是我想要的,淘了一上午也没有结果。

心想淘不随人意,干脆自己动手做,让我来填补淘宝的空白吧。做一个USB光控LED灯,下面先看看我做好的纯手工艺术作品(如图1如图2),在脑海里先建立一下概念,然后就随我来制作吧。

USB彩泥光控灯制作教程

(图1)

USB彩泥光控灯制作教程

(图2)

准备设计用3~5V的电压,这个段的电压应用广泛,不论是用干电池还是电脑电源还是手机电源都适用,如果配合起移动电源来会更方便。说干就干,拿出我积攒的各类电子元件和小工具先有模有样的准备上。

设计思路:

由光控电路来控制开关的闭合和断开。控制器采用光敏电阻,当白天光线较强时,电阻值较低,而晚上光线较暗时则电阻较大,利用光敏电阻的此特性来控制发光二极管电路的通断,从而实现白天灯自动熄灭,晚上自动起亮。

工作原理:

当白天有光照射到光敏电阻时,使其阻值减小,Q1基极电压被拉低而处于截止状态,Q2基极电压升高使Q2处于截止状态,LED灯D1灭;反之晚上光敏电阻没有光照或光线暗时,光敏电阻阻值增大,Q1基极电压升高并使其处于导通状态,Q2处于饱和导通状态,LED可正常发光。电路中多加了一个电容,这个电容的作用是让LED改变状态亮或熄灭时不闪烁。在LED上连接了一个电阻R3,这个电阻起到限制电流的作用,电源接5V时,R3一般在150欧姆到1000欧姆之间即可,R3的阻值大小影响LED的亮度,电阻R3小LED亮些,R3可以自己按实际情况设定。如果电源接3V的电压,R3也可以去掉。

这个电路比较简单,容易理解,为了让没有电子电路基础的朋友也能动手来做,我这里把每个原件及工具都带上照片,让不太懂的朋友可以看电子元件照片来识别和制作。这个电路一共由8个电子原件组成,元件成本仅在三元左右,可谓经济划算。

话不多说,开始动手做。首先准备需要用到的原件及工具有:

1、光敏电阻一个LDR1-GL5516(如图4)。也可换成GL5528,对光的敏感度不同而已。

USB彩泥光控灯制作教程

(图4)

2、高亮白光LED灯D1电压是3.2~3.4V的8个,根据不同用途,可以换成电压3.2V任何颜色的LED,也可以是单个或多个LED各种颜色并联搭配使用。(如图5)。

(图5)

3、两个三极管,一个是S9014另一个是S9012(如图6)。也可以换成S8050和S8550。如果手头有贴片三极管那更好,更节省空间。三极管初学者可以这样辨别三极管的三个管脚,把图4中三极管平面朝自己,三个管脚分别是E、B、C。或者用万用表测量。

(图6)

4、一个电解电容C1,电容大小可以是1uF到10uF都行(如图7)。这电容为了要放到USB的后盖里,所以体积越小越好,可用贴片电容。经过电解电容的滤波可将电流近似看成直流,电容值的大小影响到LED在有光的情况下熄灭的速度,电容值小LED熄灭响应迅速,电容大LED熄灭稍微缓慢一点。

(图7)

5、三个电阻,大小分别为R1-100K、R2-10K、R3-150欧姆(如图8),也可用贴片电阻这样节省空间。其中R3根据个人要求而改变。

(图8)

6、一个USB带壳公头(如图9)。

(图9)

7、工具有30W电烙铁和低熔点焊锡丝(如图10)。

(图10)

电子元件和工具准备完成后,万事俱备。下面就开始按照电路图焊接了。由于空间有限,没办法制板焊接,只能将元件尽可能的紧密焊接,以便装到USB的盖子里。

制作步骤:

首先,用壁纸刀将USB公头的正反两面外壳都截断(如图11)。

(图11)

然后将焊接好的元件焊接在USB的两边电源接线柱上(如图12)。为了节省时间至于焊接的详细过程这里就不多说了,相信朋友们都各有高招儿。图12中USB头里上面的第一个接线柱为正极,第四个接线柱为负极。不要接反哦。如果有条件可以自己制作电路板,我做了块微型贴片的电路板很小巧,是按照USB头的里的空间大小量身定制的(如图12)。

(图12)

(图12)

接下来焊接LED灯,我这里做了一个8个LED并联的灯组(如图13),所以R3限流电阻使用小一点的,用150欧姆的。如果只用单独一个LED,电阻用几百欧姆就行。

(图13)

然后将焊好的电路和LED灯组焊接在一起(如图14和图15)。

(图14)

(图15)

焊接好了,暂时有些丑陋,但可以试一试了效果了(如图16和图17)。

(图16)

图16是将做好的USB光控LED灯在有灯光的情况下插到USB移动电源盒上LED不亮。图17是将屋子里的顶灯关掉后的情况,LED亮了起来。这说明光控功能起作用了,而且它的感光相当灵敏,对日光和各种灯光的感光效果都很好。

(图17)

下面就到了关键的步骤了,大家屏住呼吸看看该做什么了。

接下来就该手工美化这个感光灯了,这可是个细致工作啊,对没有耐心的朋友可是个考验啊,呵呵。朋友们看到我上面做的8个头的LED估计也能猜到,你猜对了,就是要做植物大战僵尸里面最威风最厉害的多嘴小蘑菇。

我是用3D软陶泥做的,这种软陶泥的优点是容易塑形,塑形后烧制简单,而且结实耐用不易碎还手感好。所以我选用3D软陶泥来做外观装饰。先要准备白色黑色和紫色的3D软陶泥各一块。

话不多说,还是先看图。先做一个多嘴小蘑菇的白色身体部分(如图18)。

(图18)

做完白色身体就该做大大的紫色的头了,这个不像是单纯捏橡皮泥那么简单,因为紫色头部里面还有电子元件呢,所以我把紫色的头部分两部分做(如图19)。上面要弄一个大小合适的洞,将光敏电阻感光部分全部露出来,光敏电阻不能只露感光表面,经过试验只露表面感光效果不好(如图20)。

(图19)

(图20)

看看是不是有点样了,接着做,将8个小喷嘴都做好(如图21)。正好将8个LED灯包到多嘴小蘑菇的小喷嘴里,呵呵,这个设计我想了好久呢,是不是很精巧。

(图21)

下面就是做多嘴小蘑菇的眼睛了(如图22)。

(图22)

这样多嘴小蘑菇就算捏好了,下面就要塑形烧制了,把捏好的多嘴小蘑菇放到烤箱里调好温度就开始烧制了,我烧制的温度是120摄氏度,这个温度根据我的3D软陶泥的材质性质来设定的,我考虑120度对里面的电子元件和外面的塑料壳没什么影响,好了可以开始烧制了。烧好后,等温度降下来,取出USB光控LED灯(如图23),看看是不是很可爱啊,而且手感很好,捏一捏还有点弹性,真的很不错,自己的作品把自己都感动了。呵呵,我还在陶醉呢。

(图23)

别光顾乐了,先试试吧,看烤箱把里面的电路烤坏没有,将其插到移动电源上(如图24)。

(图24)

屋顶灯亮着呢,小蘑菇灯不亮,我用小毛巾挡住光敏电阻,然后8个小嘴里的灯都亮了,真是太棒了,太喜欢了。

这么一个USB光控LED彩泥工艺灯就制作完成了,你学会了吗。

这个DIY自由性很强做成什么样都可以。我做的起劲,又做了一个豌豆射手,也是同样的感光灯(如图25)。这个小豌豆射手就用了一个LED,放在它的嘴里,光敏电阻安装在头后的叶子下面了(如图26)。用手挡住光敏电阻,豌豆射手的小嘴亮了(如图27)。怎么样喜欢吗?你做了吗?

(图25)

(图26)

(图27)

这下好了天黑了LED灯自己就自动亮起,晚上不用怕黑了。淘宝买不到,自己能做到,DIY的乐趣绝对不是花钱能买来的。我再接再厉继续研究,下次要把它改造成太阳能的,白天自己充电,晚上自己亮起,还用3D软陶泥捏。呵呵,DIY朋友们你手痒了吗?

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