สร้างสรรค์งานศิลปะด้วย LED

สร้างงานศิลปะประยุกต์ด้วย LED เปลี่ยนสีเอง ให้แสงส่องลอดผ่านช่องแคบๆ ออกมาจากปิระมิดจำลองดูลึกลับ อาจใช้ประดับบนโต๊ะทำงาน หรือใช้ทับกระดาษก็ยังได้ลองทำเล่นกันดูนะครับ เพราะโครงงานนี้ใช้เวลาประมาณ 1 ชั่วโมงก็น่าจะเสร็จ

เตรียมอุปกรณ์
1. LED แบบเปลี่ยนสีได้เอง
2. กระดาษแข็ง
3. กระดาษชานอ้อย
4. แฟ้มพลาสติกสีขาวขุ่น
5. แผ่นวงจรพิมพ์เอนกประสงค์
6. กะบะถ่าน AA 2 ก้อน 1 อัน
7. สวิตช์เปิด-ปิด เลือกใช้สวิตช์ปรอท
8. กาวสองหน้าอย่างบาง และอย่างหนา

ขั้นตอนการสร้าง
1. ตัดแบบของกล่องปีระมิดตามแบบในรูปที่ 1 โดยให้มีฐานกว้างประมาณ 11 ซม.

รูปที่ 1 แบบของกล่องปิระมิด

2. เจาะเป็นช่องสามเหลี่ยมดังรูปที่ 2 ทั้ง 4 ด้าน

รูปที่ 2 ตัดกระดาษแข็งตามแบบแล้วเจาะช่องสามเหลี่ยม

3. ตัดแฟ้มพลาสติกอ่อนสีขาวขุ่นแบบที่แสงส่องผ่านได้ เป็นรูปสามเหลี่ยมดังรูปที่ 3 แปะด้านในกล่องปีระมิด

รูปที่ 3 แปะแฟ้มกลาสติกไว้ด้านในทั้ง 4 ด้าน

4. ตัดกระดาษชานอ้อยให้เป็นรูปสามเหลี่ยมขนาดเท่ากับกล่องปีระมิด จากนั้นใช้คัตเตอร์ตัดเป็นชิ้นเล็กๆ น้อยๆ นำไปติดบนปีระมิดด้วยกาวสองหน้าอย่างบาง โดยติดให้มีระยะห่างของแต่ละชิ้นประมาณ 1-2 มม. เพื่อเป็นช่องให้แสงส่องออกมาได้

รูปที่ 4 นำกระดาษชานอ้อยตัดเป็นชิ้นส่วนมาแปะด้วยกาวสองหน้าอย่างบาง

5. ติดตั้งสวิตช์ปรอท และ LED 4 ดวง บนแผ่นวงจรพิมพ์เอนกประสงค์

รูปที่ 5 การต่อวงจร

6. ใช้กาวสองหน้ายึดแผ่นวงจรพิมพ์เอนกประสงค์ติดกับกะบะถ่าน

รูปที่ 6 บัดกรีอุปกรณ์ลงบนแผ่นวงจรพิมพ์เอนกประสงค์แล้วติดบนกะบะถ่าน AA 2 ก้อน

การใช้งาน
เนื่องจากใช้สวิตช์ปรอทในการตรวจจับการเอียงเพื่อให้ LED ทำงาน ดังนั้นเมื่อเราวางตั้งขึ้น สารปรอทภายในหลอดแก้วก็จะไหลไปอยู่ส่วนกลางระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสองทำให้กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่สามารถไหลผ่านไปเลี้ยงวงจรทำให้เกิดแสงสีเปลี่ยนสลับไป-มา จนยากจะบรรยาย และหากต้องการปิด ก็เพียงแต่เอียงเจ้าปิระมิดน้อย สารปรอทที่อยู่ในหลอดแก้วก็จะไหลไปอีกทางก็ไม่สามารถนำไฟไฟ้าได้ ก็ถือเป็นการปิดการทำงานครับ

ง่ายๆ แค่นี้ก็สร้างสรรค์เป็นงานอิเล็กทรอนิกส์อย่างมีศิลปะได้แล้ว ดีไซเนอร์ที่เพิ่งเริ่มสนใจงานอิเล็กทรอนิกส์ และต้องการนำงานไปประยุกต์ให้ลูกค้าก็ลองทำกันดูนะครับ

สร้างโคมไฟดีไซด์โมเดิร์นที่เปิดปิดและปรับความสว่าง ได้เองอย่างง่ายๆ

แนวคิด

โคมไฟอัตโนมัตินี้ถูกออกแบบให้สามารถปรับความสว่างได้อัตโนมัติ ตามสภาพแสงในบริเวณนั้น โดยให้ดับในสภาพแสงสว่างปกติและเริ่มสว่างเมื่อแสงสว่างลดน้อยลง ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ AA เพียง 4 ก้อนทำให้ประหยัดพลังงานมากกว่าโคมไฟปกติ โคมไฟนี้ใช้งานง่าย สามารถเคลื่อนที่ย้ายได้สะดวก วงจรของโคมไฟอัตโนมัตินี้เป็นวงจรง่ายๆ ที่ทุกคนสามารถทำมันขึ้นมาเองได้ ดังรูปที่ 1

รายการอุปกรณ์ของแผงวงจร
R1 – LDR ขนาดเล็ก 1 อัน
R2 – ตัวต้านทาน 3.9 kΩ ¼ w 5 % 1 ตัว
R3 – ตัวต้านทาน 1.5 kΩ ¼ w 5 % 1 ตัว
R4 – ตัวต้านทาน 47 kΩ ¼ w 5 % 1 ตัว
R5,R6,R7,R8,R9 – ตัวต้านทาน 68Ω ¼ w 5% 5 ตัว
Q1, Q2 – ทรานซิสเตอร์ เบอร์2N3904 2 ตัว
LED1 ถึง LED5 – LED ความสว่างสูงสีขาว 5 มม. 5 ดวง
กระบะสำหรับใส่แบตเตอรี่ AA 4 ก้อน 1 อัน

รายการอุปกรณ์ของโคม
• แผ่นพลาสวูดหนา 5 มม. ขนาด 50 x 50 ซม.
• แผ่นอะครีลิกสีขาวโปร่งแสงหนา 1 มม. ขนาด 30 x 30 ซม.
• กาวร้อน
• กาวยาง
• สายไฟอ่อน
• แผ่นยางอัดสีน้ำตาล
• น้ำยาประสานพลาสติก

หลักการทำงาน

วงจรโคมไฟอัตโนมัตินี้ เราใช้ LDR เป็นตัวควบคุมความสว่างของ LED ดังนั้นวงจรนี้จึงใช้ไฟเลี้ยงวงจรเพียง 6 V โดยใช้แบตเตอรี่ AA 4 ก้อน โดยเมื่อจ่ายไฟเลี้ยงเข้าวงจร LDR ก็จะเริ่มรับแสงเพื่อปรับความต้านทานภายในตัวมัน จึงส่งผลให้ความสว่างของโคมไฟเปลี่ยนไป ซึ่งการปรับความสว่างและหรี่ของโคมไฟนั้น ได้กำหนดเอาไว้ในช่วงที่เหมาะสมกับไฟในห้องทำงาน แต่ถ้าท่านต้องการจะปรับเปลี่ยนก็ให้ปรับค่าตัวต้านทาน R2
การต่อทรานซิสเตอร์ในวงจรอัตโนมัตินี้จะสังเกตได้ว่า ใช้การต่อแบบดาร์ลิงตัน ซึ่งมีข้อดีคือ สามารถให้อัตราการขยายที่สูง การจัดวงจรทรานซิสเตอร์แบบนี้เป็นผลงานการคิดค้นของ ซิดนีย์ ดาร์ลิงตัน

รูปที่ 1 วงจรของ Automatic Lamp

การประกอบวงจร
ก่อนการประกอบวงจรเรามาเริ่มจากการทำแผ่นวงจรพิมพ์ จากนั้นก็ลงอุปกรณ์ตามแบบในรูปที่ 3 โดยใส่และบัดกรีอุปกรณ์ตัวที่เตี้ยที่สุดก่อน แล้วไล่ลำดับความสูงขึ้นมาเรื่อยๆ

รูปที่ 2 ลายทองแดงของแผ่นวงจรพิมพ์ Automatic Lamp (ดาวน์โหลดลายวงจรพิมพ์ขนาดเท่าจริง)

รูปที่ 3 แบบการลงอุปกรณ์ Automatic Lamp

การทดสอบวงจร
เมื่อเราต่อวงจรเสร็จแล้ว คราวนี้เรามาทดสอบกันว่ามันสามารถใช้งานได้หรือไม่ วิธีการทดสอบก็เป็นวิธีง่ายๆ เริ่มจากการใส่แบตเตอรี่ AA 4 ก้อนเข้าไป นำโคมไฟไปวางไว้ในที่มีแสงสว่างเพียงพอ LED ทั้ง 5 ดวงจะต้องดับ และถ้านำไปไว้ในที่มืด LED จะติด หากไม่มีที่มืดให้ทดสอบโดยใช้มือมาบัง LDR ไว้

ลงมือสร้างโคมไฟกันเถอะ
สำหรับตัวโคมไฟนี้ได้ออกแบบให้มีรูปทรงเป็นต้นเสาสไตล์ญี่ปุ่น แต่จะเรียกอย่างไรก็ไม่สำคัญ ขอให้เวิร์กก่อนก็แล้วกันเป็นใช้ได้
ก่อนทำการสร้างเราจะแบ่งโคมไฟนี้ออกเป็น 3 ส่วนด้วยกันคือ ส่วนฝาครอบที่ฝัง LDR กับแผงวงจร, ส่วนโคมส่องสว่างที่เป็นอะครีลิกสีขาว และส่วนลำตัวสำหรับตั้งกับพื้นและติดตั้งกะบะถ่าน ดังนั้นผมจะขออธิบายแต่ละส่วนเรียงลำดับกันไปนะครับ

ส่วนฝาครอบ
(1) เริ่มจากการตัดแผ่นพลาสวูดหนา 5 มม. ขนาด 8×2.5 ซม. 2 แผ่น , 7×2.5 ซม. 2 แผ่น ขนาด 8×8 ซม. 1 แผ่น ด้วยคัตเตอร์ จากนั้นประกอบเข้าด้วยกันดังรูปที่ 4 แล้วนำแผ่นยางอัดสีน้ำตาลมาแปะเพื่อความอาร์ตให้รอบ โดยการปาดกาวยางบางๆ ลงบนพลาสวูดแล้วก็ติดด้วยแผ่นยางตามลงไป

รูปที่ 4 ตัดพลาสวูดหนา 5 มม. ให้ได้ขนาดตามนี้

(2) ติดตั้ง LDR โดยเจาะรูขนาด 3 มม. แล้วสอดขา LDR ลงไปหุ้มขา LDR ด้วยฉนวนกันลัดวงจร (อาจใช้เทปพันสายไฟหรือเทปใสก็ได้) และต่อสายไฟยาวๆ ออกมาประมาณ 5 ซม. แล้วบัดกรีกับแผงวงจรด้านลายทองแดงดังรูปที่ 5

รูปที่ 5 การติดตั้งและต่อสายไฟให้กับ LDR

(3) ยึดแผงวงจรด้วยสกรูเกลียวปล่อย

ส่วนโคมส่องสว่าง
(1) ตัดแผ่นอะครีลิกสีขาวหนา 1 มม. ให้ได้ขนาด 7×15 จำนวน 4 แผ่น

(2) นำมาประกอบกันดังรูปที่ 6 โดยใช้น้ำยาประสานพลาสติกเป็นตัวทำละลาย

รูปที่ 6 โคมที่ประกอบจากอะครีลิก 1 มม.

ส่วนโคม
(1) ตัดแผ่นพลาสวูดหนา 5 มม. ขนาด 20×8 ซม. 2 แผ่น, ขนาด 20×7 ซม. 2 แผ่น และขนาด 7×7 ซม. 1 แผ่น สำหรับเป็นแผ่นฐานรับโคมอะครีลิก แล้วประกอบเข้าด้วยกันด้วยกาวร้อน โดยเปิดฝาด้านใดด้านหนึ่งไว้เดินสายจากแบตเตอรี่ขึ้นไปหาแผงวงจร

(2) ติดตั้งกะบะถ่าน AA 4 ก้อน ด้วยกาวสองหน้าอย่างหนาโดยให้ด้านที่เป็นสายไฟออกหันออกมาด้านนอกดังรูปที่ 7

รูปที่ 7 ประกอบแผ่นพลาสวูดส่วนลำตัวโคมไฟและติดตั้งกะบะถ่าน AA 4 ก้อน

ประกอบทุกส่วนเข้าด้วยกัน

รูปที่ 8 การเดินสายภายใน

(1) เดินสายไฟเลี้ยงวงจรในโคมอะครีลิก โดยเผื่อสายให้ยาวถึงกะบะถ่านที่ติดตั้งไว้ด้านล่างของส่วนลำตัวดังรูปที่ 8.1

(2) เจาะรู 3 มม. ที่ส่วนฐานสำหรับรองรับโคมอะครีลิกหรือพอให้สายไฟสอดผ่านได้ที่มุม 2 ฝั่งแล้วสอดสายเข้าไปดังรูปที่ 8.2

(3) บัดกรีสายที่สอดเข้าไปกับกะบะถ่านทั้ง 2 เส้นให้เรียบร้อยดังรูปที่ 8.3 จากนั้นก็ปิดแผ่นพลาสวูดที่เหลือได้เลยครับ

(4) ส่วนปลายสายไฟอีกด้านหนึ่งก็บัดกรีเข้ากับแผงวงจรดังรูปที่ 8.4

(5) ทำการประกอบเข้าด้วยกัน โดยสวมส่วนหัวเข้ากับโคมอะครีลิก ก่อน แล้วจึงค่อยไปสวมกับลำตัว ซึ่งเมื่อสวมแล้วตัวโคมอะครีลิกจะวางอยู่บนแผ่นฐานของลำตัวพอดีดังรูปที่ 9.1

(6) ขั้นตอนสุดท้ายหลังจากทุกอย่างถูกประกอบเข้าด้วยกันแล้ว ให้นำแผ่นยางอัดมาติดที่ลำตัวด้วยกาวยาง

รูปที่ 9 การประกอบทุกส่วนเข้าด้วยกันแล้วตกแต่งพื้นผิวด้วยแผ่นยางอัด

เสร็จแล้วครับขั้นตอนอันยุ่งยากก็มีเพียงเท่านี้ ต่อไปก็เพียงจ่ายไฟเข้าโดยการนำแบตเตอรี่ AA 4 ก้อน มาใส่ในกะบะถ่าน วงจรก็จะเริ่มทำงานทันที ทดลองนำมือไปค่อยๆ บังแสงอย่างช้าๆ จะเห็นว่าแสงจากโคมไฟจะก็จะค่อยๆ สว่างขึ้นตามความมืดที่เพิ่มมากขึ้นนั่นเอง

ประดิษฐ์โคมไฟ LED สำหรับอ่านหนังสือและส่องสว่างยามค่ำคืนแบบง่ายๆ จากวัสดุเหลือใช้

“เมื่อไหร่จะซื้อโคมไฟมาติดให้ซักที” เสียงเล็กๆ ที่ทรงพลังจากแม่บ้านของผม ผู้ชื่นชอบการอ่านหนังสือก่อนนอนเป็นยิ่งนัก ทำเอาเมกเกอร์อย่างเราเริ่มอยู่ไม่เป็นสุข ต้องทำอะไรบางอย่างแล้วล่ะสิ

ในเมื่อโจทย์ที่ได้รับคือไฟสำหรับอ่านหนังสือหัวเตียง จะไปซื้อมาก็มีแต่ราคาสูง แถมเสียเชิงเมกเกอร์อย่างเราเป็นอย่างยิ่ง ว่าแล้วก็ร่างแบบ ทำการคุ้ยๆ เขี่ยๆ ของเก่าในบ้านจนเจอแถบ LED ที่เคยซื้อเก็บไว้ ลองนำมาสอดกับหลอดดูดที่ได้มาจากร้านสะดวกซื้อ แม้ขนาดของหลอดจะเล็กไปหน่อยแต่ก็ไม่เป็นไร ได้แสงขาวๆ สำหรับอ่านหนังสือเป็นใช้ได้ มาดูกันเลยครับว่า ผู้เขียนใช้อุปกรณ์อะไรบ้าง

อุปกรณ์ที่ต้องใช้
1. LED แบบแถบ 6 ดวง
2. หลอดดูดแบบงอได้ 3 อัน
3. ตัวดูดกระจก ทำเป็นฐานยึด
4. แจ็กอะแดปเตอร์
5. สายไฟเส้นเล็กยาวประมาณ 30 ซม.
6. อะแดปเตอร์ไฟตรง 12V.
7. ลวด (เป็นอุปกรณ์เสริม)

เครื่องมือการประดิษฐ์
1. หัวแร้ง+ตะกั่วบัดกรี
2. ปืนยิงกาวพร้อมกาวแท่ง
3. คัตเตอร์

รูปที่ 1 อุปกรณ์ที่ต้องใช้

ขั้นตอนการประดิษฐ์
(1) บัดกรีสายไฟเส้นเล็กเข้ากับขั้วบวกและลบของ LED แบบแถบดังรูปที่

รูปที่ 2 บัดกรีสายไฟเข้ากับขั้วบวกและลบ ของ LED แบบแถบ

(2) นำหลอดดูดมาผ่ากลางให้สามารถสอด LED แบบแถบเข้าไปได้ดังรูปที่ 3 แต่หากผู้อ่านมีหลอดขนาดใหญ่พอสอด LED แบบแถบได้ก็ให้ข้ามขั้นตอนนี้ไปได้เลย (ตัวต้นแบบใช้หลอดจากร้านสะดวกซื้อเส้นผ่านศูนย์กลางมันเล็กไปหน่อย)

รูปที่ 3 ผ่าหลอดดูดเป็นแนวยาวเท่ากับ LED แบบแถบ

(3) ค่อยๆ แหวกเพื่อสอดสายไฟและ LED แบบแถบเข้าไปในหลอดดังรูปที่ 4

รูปที่ 4 บรรจุ LED แบบแถบเข้าไปในหลอดดูด

(4) ตัดหลอดอีก 1 ชิ้น ให้ความยาวเท่ากับ LED แบบแถบ ดังรูปที่ 5.1 แล้วผ่าตามแนวยาวดังรูปที่ 5.2 นำไปครอบ LED ดังรูปที่ 5.3 จะได้ตัวโคมดังรูปที่ 5.4

รูปที่ 5 ครอบหลอดอีกชิ้นเป็นโคม LED

(5) ต่อหลอดชิ้นใหม่เพื่อเพิ่มความสูงของโคม โดยให้สายไฟสอดเข้าในหลอดดังรูปที่ 6.1 สอดลวดยาวประมาณ 15 ซม. เข้าไปในหลอดดังรูปที่ 6.2 เพื่อเป็นช่วยรับน้ำหนักและดัดโค้งได้ตามต้องการ จากนั้นสอดปลายหลอดเข้ากับรูของตัวดูดกระจก ดังรูปที่ 6.4

รูปที่ 6 ต่อหลอดและเสริมลวด

(6) ทำตัวครอบปิดแจ็กอะแดปเตอร์ ในที่นี้ใช้ปลายของซิลิโคนแบบหลอดนำมาตัดให้ได้ขนาดตามต้องการแล้วยึดด้วยปืนยิงกาว

รูปที่ 7 ทำฝาครอบแจ็กอะแดปเตอร์

(7) บัดกรีปลายสายเข้ากับแจ็กอะแดปเตอร์ดังรูปที่ 8 แล้วยึดเข้ากับตัวดูดกระจกด้วยปืนยิงกาว

รูปที่ 8 บัดกรีสายไฟและติดตั้งแจ็กอะแดปเตอร์เข้ากับฝาครอบ

เพียงเท่านี้คุณก็ได้โคมไฟอ่านหนังสือประจำหัวเตียง การใช้งานก็เพียงเสียบอะแดปเตอร์ LED ก็สว่างผ่านการกรองแสงไม่ให้จ้าเกินไปด้วยหลอดดูดสีขาวขุ่น และยังปรับก้มเงยได้อีกต่างหาก

ลองทำกันดูนะครับ หรือจะนำไอเดียไปดัดแปลงใช้กับ LED แบบดวงเดี่ยวและใช้กะบะถ่านเอาก็ย่อมได้ สำหรับฉบับนี้ขอนำโคมไฟไปอวดแม่บ้านก่อนล่ะคร้าบ

เรื่องที่คุณอาจสนใจ