โครงงานสำหรับคนรักสุขภาพ นำแสงสีต่างๆ ที่มีความหมายแตกต่างกัน ช่วยผ่อนคลายและบำบัดความเครียดจากการทำงานหนักของคนในสังคมเมือง ด้วย Spa lighting ใช้ลอยน้ำให้แสงสี 7 สี “เพียงแค่พลิกฝ่ามือสีก็เปลี่ยน”

การใช้สีบำบัด (Color Therapy)
เป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางในแวดวงแพทย์ทางเลือกว่าสีมีผลต่อสุขภาพจิตและอารมณ์ความรู้สึก ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อสุขภาพของร่างกายของมนุษย์ด้วย จากการศึกษายังพบว่าผู้ที่อาศัยอยู่ในสภาพแสงที่สลัว อย่างเช่น ตอนฝนกำลังจะตกจะส่งผลให้เกิดความรู้สึกเศร้าหมองตามไปด้วย เหตุใดจึงเป็นเช่นนั้นน่ะหรือ

สมาคมแพทย์ทางเลือกกล่าวไว้ว่าเมื่อยามเจ็บป่วยทำให้จังหวะการทำงานของอวัยวะในร่างกายทำงานผิดปกติ ในขณะที่แสงและสีแต่ละสีก็มีความยาวคลื่นแสงและความถี่ที่แตกต่างกันออกไปและส่งผลโดยตรงต่อการทำงานของระบบประสาทรวมทั้งสามารถช่วยเสริมสร้างจังหวะการทำงานที่ผิดปกติของอวัยวะในร่างกายได้ ดูประโยชน์ของสีแต่ละสีได้จากตาราง

แนวคิดการทำงานของวงจร
หัวใจของการสร้างไฟสีสวยๆ นั้น มาจากหลอด LED ที่มีสีแดง, เขียว และน้ำเงิน ซึ่งเป็นแม่สีของแสงในหลอดเดียว และผสมกันเป็นสีต่างๆ วงจรนี้จะสร้างสีพื้นฐานทั้งหมด 7 สี ซึ่งสีที่ได้ก็จะเรียงเหมือนกับโลโก้ของช่อง 7 สีเลยครับ คือ แดง น้ำเงิน ม่วง เขียว เหลือง ฟ้าคราม และขาว

รูปที่ 1 แสดงแม่สีแมื่อวางซ้อนกันจะได้สีต่างๆ

โดย LED ที่เลือกใช้เป็นตัวถังแบบ SMD เบอร์ LRGB9553 (หาซื้อได้ที่ อีเลคทรอนิคส์ ซอร์ส) ที่เลือกใช้ตัวนี้เพราะต้องการความสว่างมากพอสมควร มีมุมกระจายแสงที่กว้าง ขนาดเล็กเพื่อไม่ให้บังแสงไฟที่เกิดขึ้น

ถามถึงวงจรที่เลือกใช้ในครั้งนี้ ไม่ซับซ้อน วุ่นวาย ไม่ต้องใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ไม่มีโปรแกรมอะไรทั้งนั้น ถ้าเป็นมือใหม่ ก็ใช้ฝีมือประกอบวงจรและบัดกรีให้ถูกต้องก็พอ โดยหัวใจในการทำงานของวงจรเป็นไอซีนับเลขฐานสองเบอร์ CD4040 ตัวเดียวเท่านั้น

เลขฐานสองจะเกี่ยวกับการผสมสีได้ยังไง?
มาดูลำดับของค่าที่ได้จากไอซีนับกันก่อน โดยให้ดูเฉพาะเลข 3 บิตล่างเท่านั้น จะมีอยู่เพียง 8 ลำดับเท่านั้น

เริ่มจาก 000 ⇒ 001 ⇒ 010 ⇒ 011 ⇒ 100 ⇒ 101 ⇒ 110 ⇒ 111 หลังจากนั้นค่าจะทดไปบิตที่สี่และสามบิตนี้จะวนนับค่านี้ไปเรื่อยๆ สังเกตเห็นอะไรไหมครับ ถ้าแทนตำแหน่งบิตขวาสุดด้วยสีแดง, ตำแหน่งบิตตรงกลางด้วยสีน้ำเงิน และตำแหน่งบิตซ้ายสุดด้วยสีเขียว โดยถ้าตำแหน่งไหนเป็น “0” ก็ไม่มีไฟติด และตำแหน่งที่เป็น “1” ก็ให้ไฟติด ก็จะได้ผลลัพธ์ดังตาราง

ตารางที่ 2 การลำดับค่าของไอซีนับในแต่ละบิต

พอเห็นแบบนี้ ก็จัดการวางวงจรขับ LED ต่อกับไอซี 4040 ได้เลย โดยต่อขา Q1 กับวงจรทรานซิสเตอร์ขับกระแสสำหรับสีแดง, ขา Q2 สำหรับวงจรขับสีน้ำเงิน และ ขา Q3 สำหรับวงจรขับสีเขียว ส่วนขา Q อื่นๆ ไม่ใช้ครับ เพราะเราสนใจแค่ 3 บิตล่างเท่านั้น

รูปที่ 2 วงจร Spa Lighting

หลัง​รูปแบบ​การ​ผสม​สี​เรียบร้อย​แล้ว ก็​มา​ดู​เรื่อง​การ​สั่งงาน​กัน​บ้าง ใน​เมื่อ​สี​ของ​ลูกบอล​แสง​สามารถ​เปลี่ยน​ได้ 7 สี และ​สภาวะ​ไฟ​ดับ​ทั้งหมด รวม 8 ลำดับ​แล้ว ข้อแม้​ใน​การ​เปลี่ยนสี​ของ​ลูกบอล​จะ​เกิด​จาก​การ​ป้อน​สัญญาณ​เข้าไป​ที่​ขา CLK ของ​ไอซี 4040 โดย​ป้อน​สัญญาณ​ลูก​หนึ่ง จะ​เพิ่มค่า​นับ​ทีละ “1” เช่นกัน โดย​ขา CLK จะ​รับสัญญาณ​จังหวะ​สัญญาณ​เปลี่ยน​จาก​ลอจิก​สูง​มา​ลอจิก​ต่ำ และ​เป็น​แบบชมิตต์ทริกเกอร์ ซึ่งเหมาะสำหรับ​รับสัญญาณ​จาก​อุปกรณ์​ตรวจจับ​ภายนอก​ได้ดี โดย​มี​การ​ต่อตัว​ต้านทาน​พูลอัป​เอา​ไว้​แล้ว

การเปลี่ยนสีของลูกบอล
คราวนี้มาลองนึกถึงการใช้งานดูครับว่าเวลาจะเปลี่ยนสีลูกบอลนั้น ถ้าจะใช้สวิตซ์กดธรรมดาพื้นๆ ที่มีขายกันอยู่ทั่วไปมากดๆ ใช้งาน ก็จะดูน่าเบื่อมิใช่น้อย แต่จะใช้ตัวตรวจจับแปลกๆ ก็จะดูวุ่นวายไปกันใหญ่

อย่างนี้ต้องทำให้ใช้ง่าย “แบบพลิกฝ่ามือ“ สิครับ

เซนเซอร์ตรวจจับการพลิกฝ่ามือ? ใช้อะไรดี หาซื้อได้ง่ายมั้ย หรือทำเองได้หรือเปล่า

ตัวตรวจจับที่สามารถเอามาใช้ได้มีหลากหลายแบบครับ ไม่ว่าจะเป็นสวิตช์ปรอท หรือจะเป็นสวิตช์ตรวจจับแรงโน้มถ่วงหรือ Gravity sensor ก็ดี แต่ดีเกินไปสำหรับงานนี้

ตัวที่แนะนำคือสวิตช์ตรวจจับระดับแบบลูกเหล็กครับ หลักการจะคล้ายๆ กับสวิตช์ปรอท แต่จะเปลี่ยนจากโลหะปรอทที่เป็นของเหลว เป็นลูกเหล็กกลมๆ แทน เวลาเอียงหรือเขย่า จะได้ยินเสียง กุกๆ กักๆ ให้ความรู้สึกที่ดีว่าเขย่าแล้วและพอหาซื้อได้ในร้านแถวบ้านหม้อ

ในวงจรจะใช้สวิตช์ต่อเข้ากับตัวต้านทาน 220Ω และตัวเก็บประจุ 10µF เพื่อเวลาต่อวงจร เพื่อลดการเกิดบาวซ์ หน้าสัมผัสสวิตช์ ที่จะทำให้เกิดสัญญาณรบกวนและทำงานซ้อนได้ ทำให้การทำงานมีเสถียรภาพมากขึ้น พลิกมือหนึ่งครั้ง จะได้สัญญาณ 1 ลูกแน่นอนมากขึ้น

ดูที่ขาสัญญาณรีเซต จะต่อวงจร RC เพื่อทำหน้าที่ล้างค่านับเป็น 000 ให้ LED ดับ

การประดิษฐ์เซนเซอร์ตรวจจับการพลิกฝ่ามือ
ถ้าหาซื้อเซนเซอร์ไม่ได้ หรืออยากทำเองก็ไม่ยากครับ หาลวดทองเหลืองหรือขาคอนเน็กเตอร์ชุบทองได้จะดีมาก ใช้ยางลบหมึกขัดขาคอนเน็กเตอร์ให้สะอาด ดัดเป็นมุมฉาก 2 ชิ้น จากนั้นหาเสารอง PCB พลาสติกสีดำตัวยาว ที่มีขายตามแผงลอยย่านบ้านหม้อ มาเจาะรูสองรูทะลุทั้งสองฝั่ง จากนั้นนำลวดที่เตรียมไว้มาร้อยรูดังรูป

จากนั้นหาเม็ดลูกปืนกลมๆ ขนาดประมาณ 2 ถึง 3 มม. เช็ดให้สะอาด ใส่เข้าไปในรู จากนั้นเจาะรูด้านล่างทะลุตรงกลาง แล้วเอาลวดร้อยปิดไม่ให้ลูกเหล็กหลุดออกมา ลองเขย่าจะต้องมีเสียง และเมื่อเอามิเตอร์วัดที่ปลายลวดสองเส้นด้านบน จะต้องต่อวงจรเมื่อเขย่าลูกเหล็กไปแตะขั้วทั้งสองพร้อมกัน ก็จะได้สวิตซ์ตรวจจับการเขย่า ฝีมือเราเองแล้ว

วงจรภาคจ่ายไฟ
วงจรส่วนถัดมาเป็นวงจรไฟเลี้ยง โดยได้รับแรงดันจากแบตเตอรี่ขนาด AAA 3 ก้อน ซึ่งเพียงพอสำหรับไอซี 4040 รวมถึงการขับ LED ให้ติดสว่างได้ โดยวงจรนี้ได้เพิ่มเติมวงจรไดโอดเรียงกระแสแบบบริดจ์ เพื่อต่อกับวงจรประจุแบตเตอรี่ภายนอกลูกบอล เพราะเวลาใช้งานจริงเราจะผนึกลูกบอลให้กันน้ำ ดังนั้นเวลาไฟหมด จะแกะออกมาเปลี่ยนก้อนใหม่ก็ทำไม่ได้ จึงต้องใช้วิธีการต่อภายนอกแทน และเมื่อต่อลูกบอลเข้ากับวงจรประจุแรงดันแล้ว ไฟที่ส่งเข้ามาจะผ่านไปยังไดโอด 1N4148 ซึ่งจะต่อพ่วงไปที่ขารีเซต ทำให้แสงไฟที่อาจจะเปิดค้างอยู่ก่อนหน้านี้ กลับไปที่สถานะ 000 ไฟจะดับหมด เพื่อให้ประจุแรงดันได้อย่างเต็มที่

การประกอบสร้างวงจร
ในส่วนของการสร้าง หลังจากที่ได้แผ่น PCB มาแล้วให้ตัด-แต่งจนได้แผ่นกลมสวยงาม ค่อยๆใส่อุปกรณ์เรียงลำดับจากตัวเตี้ยไปหาตัวสูง และไอซี 4040 ก็บัดกรีลงไปเลยครับ ไม่ต้องใช้ซ็อกเก็ตก็ได้ เชื่อฝีมือกันอยู่แล้ว ถัดมาเป็นตัวเก็บประจุที่ต้องพับขาวางนอน และดูขั้วให้ดีก่อนใส่เสมอ

รูปที่ 3 ลายทองแดงของ Spa Lighting (ดาวน์โหลดลายวงจรพิมพ์ขนาดเท่าจริง)

รูปที่ 4 การลงอุปกรณ์ทั่วไปบนแผงวงจร

รูปที่ 5 การติดตั้ง LED และตัวเก็บประจุด้านที่เป็นลายทองแดง

ทรานซิสเตอร์ KTD1146 แนะนำให้เผื่อขาไว้พับ โดยหงายเบอร์ขึ้นด้านบน เพื่อให้ความสูงอุปกรณ์น้อยที่สุด ซึ่งจะเป็นประโยชน์ตอนยึดกะบะถ่านให้ขั้นตอนสุดท้าย

เรื่องค่าตัวต้านทาน RR, RB และ RG นั้น เป็นตัวต้านทานที่จำกัดกระแสไหลผ่าน LED ซึ่งจะเป็นตัวกำหนดความสว่างในแต่ละสี RR เป็นของสีแดง, RB เป็นของสีน้ำเงิน และ RG เป็นของสีเขียว ซึ่งโดยปกติแล้วจะใช้ค่า 220Ω เท่ากันหมด ซึ่งจะให้กระแสไหลผ่าน LED ไม่มากจนเกินไป และได้ความสว่างที่เหมาะกับลูกบอลที่ใช้งาน สำหรับคนที่อยากจะปรับแต่งความสว่างของแต่ละสี ก็สามารถเพิ่มหรือลดค่าความต้านทานได้ตามชอบ แต่ก็ไม่ควรใช้ค่าต่ำกว่า 120W เพราะจะทำให้กระแสไหลผ่านสูงเกินไป จนอาจทำให้ LED ร้อนและเสียหายได้

จากนั้นใส่ไดโอดบริดจ์ ดูทิศทางให้ถูกต้อง ต่อสายไฟเชื่อมจุด 1-R , 2-B , 3-G และลวดจัมป์แถวๆ ไฟ + และต่อสายไฟจากกะบะถ่าน และต่อสายไฟที่จุดไฟเข้า เผื่อออกมาไว้ก่อน ดังรูปที่ 5

สังเกตว่าวงจรนี้มีการวางอุปกรณ์สองด้าน อุปกรณ์ส่วนใหญ่วางอยู่ปกติ ส่วน LED LRGB9553 จำนวน 6 ดวง และตัวเก็บประจุ 0.1 µF (ที่อยู่ตรงกลาง) บัดกรีไว้ด้านลายทองแดง การบัดกรี LED แบบ SMD ให้ใช้ความระมัดระวัง เพราะตัวเล็กและต้องดูทิศทางให้ดีก่อนบัดกรีเสมอ สังเกตง่ายๆ ว่า ทิศของมุมบากขา 1 จะเรียงชี้วนตามเข็มนาฬิกา

ส่วนสวิตช์ลูกเหล็กที่ทำไว้ ก็ให้ใส่ด้านอุปกรณ์ตามปกติ แล้วบัดกรีให้เรียบร้อย ตรวจสอบความถูกต้องให้แน่ใจอีกครั้ง หงายแผ่นวงจรให้ LED หันหน้าขึ้นด้านบนก่อน

การทดสอบ
นำแบตเตอรี่แบบประจุได้ขนาด AAA 3 ก้อนใส่ในกะบะถ่านให้เรียบร้อย LED จะยังคงดับอยู่ เมื่อพลิกวงจรคว่ำลง แล้วหงายหน้าขึ้นมา LED จะต้องเปล่งแสงสีแดงออกมา และเมื่อคว่ำลงอีกครั้งแล้วหงายหน้าขึ้นมาใหม่ สีจะต้องเปลี่ยนตามจังหวะที่กำหนดเอาตามตารางก่อนหน้านี้ ถ้าสีใดขาดหายไปทั้งหมด ให้ตรวจสอบวงจรทรานซิสเตอร์ที่สีนั้นๆ รวมถึงสายไฟที่เชื่อมออกมาด้วยว่าถูกต้องหรือไม่ แต่ถ้าหากมีเฉพาะบางดวงที่ดับไป หรือสีหายไปเป็นบางจุด ให้ถอดแบตเตอรี่ออกก่อน แล้วตรวจสอบจุดบัดกรี LED และอย่าให้ตะกั่วลัดวงจรได้

การทำลูกบอลสำหรับใส่วงจร
สำหรับลูกบอลที่ใช้นี้เป็นบอลพลาสติกใส (หาซื้อได้แถวสำเพ็งร้านที่มีภาชนะพลาสติกเยอะๆ ร้านไหนก็ได้ มีแทบทุกร้าน) มีส่วนประกบกัน 2 ส่วนเป็นส่วนฝาและส่วนรองรับแผงวงจร แต่เพื่อความสวยงามและต้องการให้แสงกระจายให้สีที่นุ่มนวลกับสายตามากขึ้นจึงต้องลงมือตกแต่งสีด้วยการพ่นสีสเปรย์สีขาว โดยให้พ่นด้านในของลูกบอล แต่ก่อนพ่นต้องห่อหุ้มผิวด้านนอกเสียก่อน อาจใช้เทปกระดาษกาวแปะกับกระดาษหนังสือพิมพ์เพื่อป้องกันสีไปเลอะบริเวณผิวด้านนอกของบอลดังรูปที่ 6

รูปที่ 6 การทำสีให้เป็นบอลสปา

รูปที่ 7 ทำสีเสร็จแล้วพร้อมประกอบ

เมื่อได้บอลที่ทำสีแล้ว ให้เจาะรูขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 มม. ที่ฝาด้านล่างดังรูปที่ 10 จำนวน 2 รู โดยเจาะห่างกันประมาณ 4 ซ.ม. เพื่อใส่ตะปูเป๊กเป็นจุดต่อกับชุดวงจรประจุไฟ ที่เรากำลังจะทำในขั้นต่อไปแล้วใช้กาวร้อน กาวแท่ง หรือกาวยางติดยึดตะปูและอุดรูกันน้ำให้เรียบร้อย แล้วบัดกรีต่อสายไฟเข้ากับแผ่นวงจร ทดสอบวงจรของลูกบอลอีกครั้งว่าไฟยังคงทำงานถูกต้องทุกสี ทุกหลอด แล้วถอดแบตเตอรี่ออกก่อน

รูปที่ 8 เจาะรูเพื่อติดตะปูเป็กสำหรับเป็นจุดประจุแบตเตอรี่

วงจรประจุไฟให้บอลแสง
ส่วนของวงจรประจุแบตเตอรี่ ใช้ไฟจากอะแดปเตอร์ 9V ผ่านวงจรไดโอดเพื่อจัดเรียงขั้วไฟให้ถูกต้องเสมอ แล้วผ่านไอซี LM317T ที่จัดวงจร เพื่อจ่ายกระแสคงที่ คำนวณจากสูตร

I set = 1.2 / RS

ในที่นี้ RS มีค่า 15W กระแสที่จ่ายได้มีค่าประมาณ 80mA. ถ้าคิดคร่าวๆ การประจุแบตเตอรี่ AAA ความจุ 800 mAh ได้เต็ม จะใช้เวลาประมาณ 10 ชั่วโมงนั่นเอง แต่ถ้าใจร้อน ก็สามารถลดค่า RS ลงได้ เพื่อให้กระแสไฟออกมากขึ้น แต่ก็จะทำให้ไอซี LM317T ร้อนมากขึ้นและต้องติดแผ่นระบายความร้อนเพิ่มเติมด้วย แต่อย่างไรก็ตามไม่ควรตั้งค่ากระแสไฟออกมากกว่า 200mA เพราะจะทำให้เกิดความร้อนมากทั้งตัววงจรประจุและแบตเตอรี่ที่อยู่ในลูกบอลด้วย รวมถึงวงจรนี้ไม่ได้ออกแบบให้ตัดไฟเมื่อประจุเต็มแล้ว ทำให้ถ้ายังคงจ่ายกระแสต่อไปอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน อายุการใช้งานของแบตเตอรี่อาจจะเสื่อมเร็วกว่าปกติได้ ส่วน LED สีเขียว จะแสดงสถานะให้ทราบว่ามีไฟเข้า และไฟ LED สีแดงจะติดเมื่อมีการต่อลูกบอลเข้ากับจุดต่อไฟครบวงจรและเริ่มการประจุไฟ

รูปที่ 9 วงจรประจุแบตเตอรี่ของลูกบอลแสง

รูปที่ 10 ลายทองแดงและการวางอุปกรณ์ของวงจรชาร์จ  (ดาวน์โหลดลายวงจรพิมพ์ขนาดเท่าจริง)

สร้าง​แท่น​ยึด​วงจร​ประจุ​ไฟ​และ​รองรับ​การ​วาง​ของ​บอล​แสง
สำหรับแท่นยึดวงจรประจุแบตเตอรี่นั้น ทำจากแผ่น พลาสวูดสีขาวขนาดหนา 5 มม. ตัดให้มีส่วนโค้งด้วยวงเวียนใบมีดตามแบบในรูปที่ 11 ดูเข้ากันกับลูกบอลแสงของเรา จุดที่จะต่อกับตะปูเป๊กที่อยู่บนลูกบอลนั้น เลือกใช้กระดุมแม่เหล็ก ซึ่งหาซื้อได้ตามร้านขายอุปกรณ์งานฝีมือเย็บปักถักร้อย ถ้าซื้อของแถวบ้านหม้อแล้ว ให้เดินลงมาแถวย่านพาหุรัด สะพานหันและสำเพ็งรับรองว่ามีแน่นอนครับ เลือกเอาขนาดเล็กมา 1 คู่ ใช้เฉพาะฝั่งที่มีแม่เหล็กเพื่อดูดตะปูเป๊กจะได้นำไฟฟ้าได้ดีขึ้นดังรูปที่ 11
ประกอบวงจรประจุแบตเตอรี่และการทดสอบ

รูปที่ 11 ตัดแผ่นพลาสวูดตามแบบจำนวน 2 ชิ้นส่วนโค้งตัดด้วยวงเวียนใบมีด ยี่ห้อ OLFA สำหรับทำโครงสร้างของแท่นวงจรประจุไฟลูกบอลแสง

ทำการบัดกรีวงจรให้เรียบร้อย ต่อสายไฟออกไปยังกระดุมแม่เหล็กที่เจาะยึดไว้กับแผ่นพลาสวูด แล้วนำฉากเหล็กตัวจิ๋วที่ซื้อมาจากโฮมโปร ยึดสกรูเกลียวปล่อยเข้ากับฐานอีกทีหนึ่งดังรูปที่ 12  จากนั้นเสียบสายอะแดปเตอร์ 9 Vdc เข้าไป จะต้องเห็น LED สีเขียวติด และเมื่อนำลูกบอลที่ใส่แบตเตอรี่แบบประจุได้ มาเขย่าให้ LED ติดสีไหนก็ได้ โดยการหันด้านตะปูเป๊กดูดติดกับจุดกระดุมแม่เหล็กทั้งสองจุด LED ของลูกบอลจะต้องดับลง และ LED สีแดงที่แสดงสถานะ CHARGE จะต้องติดสว่างขึ้นมา เป็นอันใช้ได้

ตรวจสอบการทำงานทั้งหมดให้แน่ใจอีกครั้ง แล้วขันสกรู รองเสารองพลาสติก ยึดวงจรประจุไฟเข้ากับฐานให้เรียบร้อย อาจจะหาแผ่นสติ๊กเกอร์ปิดช่องขันสกรูให้ดูเรียบร้อยมากขึ้น และหากลูกยางรองฐานให้ดูมั่นคงมากขึ้น

รูปที่ 12 ประกอบแผ่นพลาสวูดที่ตัดแล้ว 2 ชิ้นเข้าด้วยกัน

ผนึกลูกบอลขั้นสุดท้าย
เมื่อทุกอย่างเป็นไปตามแผน ให้นำกะบะใส่แบตเตอรี่ ขนาด AAA 3 ก้อน ยึดเข้ากับแผ่นวงจรลูกบอลให้แน่นหนา ด้วยเทปโฟมกาวสองหน้าแบบแรงยึดสูง ให้ทดลองเขย่าดู จนมั่นใจว่าแน่นหนาดีแล้ว จากนั้นให้ใช้กาวร้อนหยดลงไปที่รอยประกบส่วนฝาล่างของลูกบอล แล้วนำฝาส่วนบนมาประกบโดยไม่ต้องประกบกันสนิทให้เผยอขอบให้เป็นร่องไว้ประมาณ 1 ถึง 2 มิลลิเมตรดังรูปที่ 13.2 รอให้กาวแห้งสัก 10 วินาที ทำการคาดเทปกระดาษกาวหรือเทปพันสายไฟที่กาวไม่เหนียวยืดอาจใช้ของ 3M ก็ได้ พันให้รอบขอบบริเวณรอยต่อของฝาบนและฝาล่าง เพื่อป้องกันการเลอะของกาวซิลิโคน

รูปที่ 13 การผนึกลูกบอลแสงให้กันน้ำได้

จากนั้น บีบกาวซิลิโคนลงไปตามร่องแล้วใช้นิ้วมือปาดซ้ำลงไปให้เนื้อกาวซิลิโคนอัดแน่นลงไปในร่องจนรอบลูกบอล วิธีนี้จะช่วยให้กันน้ำได้ดี เพราะซิลิโคนมีคุณสมบัติที่เหนียวและยืดหยุ่นตัวได้ดี

เมื่อปาดกาวซิลิโคนจนรอบลูกบอลแล้ว ให้ดึงเทปกาวที่คาดกันไว้ออกทันที ไม่ต้องรอจนกาวซิลิโคนแห้ง เพราะจะทำให้ลอกออกยาก จากนั้นปล่อยให้เนื้อกาวซิลิโคนแห้งสนิทประมาณ 4 ถึง 5 ชั่วโมงเป็นอันเสร็จพร้อมนำไปใช้งานในอ่างน้ำที่บ้านได้ทันที

การนำไปใช้งาน
สำหรับการนำไปใช้งานก็ไม่มีอะไรยุ่งยากแล้วครับ เพราะอย่างที่บอกว่าแค่พลิกฝ่ามือสีก็เปลี่ยน ดังนั้นในการใช้งานก็เพียงคว่ำลูกบอลแล้วหงายขึ้นก็ทำให้ LED ส่อง สว่างเป็นสีที่เราต้องการเรียงลำดับกันไปเรื่อยๆ ตามตารางที่ 2 และสามารถดูความหมายและประโยชน์ของสีต่างๆ ได้ในตารางที่ 1

**********************************************
รายการอุปกรณ์ลูกบอลแสง
**********************************************
R1,R2 – 10kΩ 1/8 ±5% 2 ตัว
R3,RR,RB,RG – 220Ω 1/8W ±5% 19 ตัว
R4-R6 2.2kΩ 1/8W ±5% 3 ตัว
C1 – 0.1µF 50V. แบบ MKT. ขากว้าง 5 มม. 1 ตัว
C2 10µF 16V. อิเล็กทรอไลต์ 2 ตัว
D1 1N5819 1 ตัว
D2 1N4148 1 ตัว
BD1 DB104G บริดจ์ไดโอด 1A. แบบตัวถัง DIP 1 ตัว
Q1-Q3 KTD1146 3 ตัว
IC1 CD4040 หรือ MC14040 1 ตัว
LED1-LED6 LRGB9553 ตัวถัง SMD 4 ขา 6 ตัว
SW1 สวิตซ์ตรวจจับแบบลูกเหล็ก 1 ตัว
อื่นๆ กะบะถ่าน AAA 3 ก้อน, แบตเตอรี่แบบประจุได้
ขนาด AAA 3 ก้อน, สายไฟ
กล่องลูกบอลใส, อุปกรณ์ทำสีเคลือบผิวด้านในกล่อง, ตะปูเป๊ก, กระดาษกาว

*******************************************************
รายการอุปกรณ์วงจรประจุแบตเตอรี่
******************************************************
R1,R2 1kΩ 1/4W ±5% 2 ตัว
R3 15Ω 1/2W ±5% 1 ตัว
C1 220µF 16V. อิเล็กทรอไลต์ 2 ตัว
D1-D2 1N4001 2 ตัว
BD1 DB104G บริดจ์ไดโอด 1A. แบบตัวถัง DIP 1 ตัว
LED1 สีแดง 3 mm. 1 ตัว
LED2 สีเขียว 3 mm. 1 ตัว
IC1 LM317T 1 ตัว
J1 แจ๊คอะแดปเตอร์ 1 ตัว
อื่นๆ กระดุมแม่เหล็ก, แผ่นพลาสวูด, สายไฟ, เสารอง PCB พลาสติกตัวสั้น, สกรู 3 x 15มม.หัวตัด พร้อมนอต, ฉากเหล็กตัวจิ๋ว

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

โคมไฟเก๋ๆ หน้าตาประหลาด ที่มาพร้อมกับฟังก์ชั่นการใช้งานที่จะทำให้คุณลืมโคมไฟตัวเก่าที่บ้านของคุณไปเลย! ด้วยการตรวจจับความเคลื่อนไหวของคุณยามต้องลุกจากเตียงไปทำภาระกิจส่วนตัวยามดึก และเมื่อคุณกลับมานอนตามเดิมมันก็จะค่อยๆหรี่แสงลงจนเหลือเพียงแสงสีน้ำเงินกล่อมคุณนอนสักครู่และจะดับไปเอง เจ๋งมั้ยล่ะ ถ้าชอบแล้วเรามาดูอุปกรณ์ที่ต้องใช้กันเลย

รายการอุปกรณ์
1. แผงวงจร i-BOX
2. ต้วต้านทาน 22Ω 1W 2 ตัว
3. LED สีขาว ขนาด 8 มม. 21 ดวง
4. LED สีน้ำเงิน ขนาด 8 มม. 21 ดวง
5. ZX-02 แผงวงจรตรวจจับแสง(คลิกสั่งซื้อ)
6. ZX-PIR โมดูลตรวจจับความเคลื่อนไหว(คลิกสั่งซื้อ)
7. แจ็กอะแดปเตอร์ตัวเมียแบบติดตั้งบนหน้าปัด
8. สวิตช์กดติดปล่อยดับแบบติดตั้งบนหน้าปัด
9. ถ้วยกระดาษจำนวน 22 ใบ
10. ลูกบอลพลาสติกแข็ง ขนาดกลาง
11. ขาตั้งกล้องถ่ายภาพขนาดกลาง (คลิกสั่งซื้อ)
12. ชิ้นต่อพลาสติกแบบฉาก 6 ชิ้น และแบบตรง 3 ชิ้น
13. กระปุกพลาสติกแบบมีฝาปิด
14. แผ่นพลาสวูดขนาดขึ้นกับขนาดของกระปุกพลาสติก
15. นอต 6 มม.
16. สกรูเกลียวปล่อยตัวเล็ก
17. ปืนยิงกาวร้อน(คลิกสั่งซื้อ)
18. กาวแท่ง
19. สายไฟขนาดเล็ก
20. เทปพันสายไฟหรือท่อหด
21. กาวสองหน้าอย่างหนา
22. อะแดปเตอร์ไฟตรง 4.5 หรือไม่เกิน 6V

การสร้าง
(1) คว้านลูกบอลให้มีขนาดเท่ากับกระปุกพลาสติกจะได้ช่องวงกลมที่สามารถใส่กระปุกพลาสติกเข้าไปได้ดังรูปที่ 1

(2) นำก้นถ้วยกระดาษมาวางทาบแล้วใช้ดินสอวาดลงไปบนลูกบอลให้ทำแบบนี้ไปเรื่อยๆ จนทั่วลูกบอล โดยให้ขอบของรูปวงกลมชิดกัน เมื่อวาดจนทั่วแล้วเราก็จะได้จำนวนของถ้วยกระดาษและ LED ที่ต้องใช้จริง โดยใช้ LED สีขาวกับสีน้ำเงินอย่างละครึ่งของจำนวน LED ทั้งหมด จากนั้นทำการเจาะรูบริเวณกึ่งกลางของรูปวงกลมทั้งหมดที่วาดไว้ ดังรูปที่ 2.1 เสร็จแล้วมาเจาะรูขนาดเล็กที่ก้นถ้วยกระดาษ 2 รู พอให้ขา LED สอดเข้าไปได้ดังรูปที่ 2.2 จากนั้นเสียบ LED เข้าไปด้านในของถ้วยดังรูปที่ 2.3 แล้วยึด LED เข้ากับถ้วยกระดาษด้วยปืนกาวดังรูปที่ 2.4

(3) บัดกรีสายไฟเส้นเล็ก 2 เส้นเข้ากับขา LED และใช้ปากกาเมจิกแต้มสีไว้ที่ปลายข้างหนึ่งของสายไฟข้างที่เป็นขั้วลบดังรูปที่ 3.1 จากนั้นใช้เทปพันสายไฟพันจุดบัดกรีเพื่อป้องกันการลัดวงจรดังรูปที่ 3.3

(4) สอดปลายสายไฟเข้าไปในรูของลูกบอล แล้วยึดถ้วยกระดาษที่ติดตั้ง LED เข้ากับลูกบอลด้วยปืนยิงกาวร้อนดงรูปที่ 4 สำหรับการติดตั้งถ้วยบนลูกบอลนั้นให้สลับสีของ LED ทั้งสองสีไปมา

(5) เมื่อสอดสายเข้าลงมาในลูกบอลและติดตั้งถ้วยจนครบแล้ว ให้แบ่งสายไฟออกเป็น 2 ชุด โดยเป็นของ LED สีขาว 1 ชุด อีกชุดเป็นของ LED สีน้ำเงิน แล้วปอกสายเพื่อบัดกรีสายของแต่ละชุดแยกกันไว้ นำตัวต้านทาน 22Ω 1W บัดกรีคั่นระหว่างขาแอโนด (ขั้วบวก) ของ LED กับสายต่อมอเตอร์ดังรูปที่ 5

(6) ตัดแผ่นพลาสวูดหนา 5 มม. ให้มีขนาดพอดีกับฝาของกระปุกพลาสติก จากนั้นเจาะรูตรงกลางแผ่นพลาสวูดให้มีขนาดเท่ากับนอต 6 มม. ใส่นอตเข้ากับแผ่นพลาสวูดแล้วยึดด้วยปืนยิงกาว

(7) เจาะรูที่แผ่นพลาสวูดเพื่อติดตั้งแจ็กอะแดปเตอร์และเจาะรูที่ฝาของกระปุกพลาสติกให้มีขนาดใหญ่กว่าแจ็กอะแดปเตอร์เล็กน้อย จากนั้นยึดแจ็กอะแดปเตอร์เข้ากับแผ่นพลาสวูดด้วยปืนกาวดังรูปที่ 7

(8) ประกอบชิ้นต่อพลาสติกแบบฉากและแบบตรงเข้าด้วยกัน จำนวน 3 ชิ้น เพื่อเป็นฐานรองแผงวงจร i-BOX 3.0 จากนั้นยึดชิ้นต่อพลาสติกเข้ากับฝากระปุกด้านในด้วยสกรูเกลียวปล่อยตัวเล็ก จากนั้นยึดแผ่นพลาสวูดที่มีแจ็กอะแดปเตอร์กับนอต 6 มม. ติดตั้งอยู่เข้ากับฝากระปุกพลาสติกด้านนอก ดังรูปที่ 8

(9) ต่อสายสวิตช์ RUN ของแผงวงจร i-BOX 3.0 ออกมาด้านนอกเพื่อความสะดวกในการใช้งาน โดยบัดกรีสายไฟเส้นเล็กเข้ากับสวิตซ์กดติดปล่อยดับดังรูปที่ 9.1 จากนั้นบัดกรีปลายสายไฟอีกด้านคร่อมกับสวิตช์ RUN บนแผงวงจร i-BOX 3.0 ดังรูปที่ 9.2 เจาะรูลูกบอลให้มีขนาดพอดีกับสวิตซ์กดติดปล่อยดับแล้วติดตั้งลงไปดังรูปที่ 9.3 และ 9.4

(10) ติดตั้งแผงวงจร i-BOX 3.0 เข้ากับฐานรองด้วยกาวสองหน้าดังรูปที่ 10.1 จากนั้นเจาะรูด้านข้างของกระปุกพลาสติกเพื่อสอดสายของแผงวงจรตรวจจับเข้ามาดังรูปที่ 10.2

(11) เจาะรูลูกบอลขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ซม. จำนวน 2 รู เพื่อติดตั้งแผงวงจรตรวจจับแสง (ZX-02) และโมดูลตรวจจับความเคลื่อนไหว (ZX-PIR) โดยให้สายสัญญาณลอดรูลงไปแล้วสอดเข้ากับรูด้านข้างของกระปุกพลาสติกดังรูปที่ 11.1 จากนั้นเสียบสายของแผงวงจรตรวจจับแสงเข้ากับช่อง sensor0 และเสียบสายของโมดูลตรวจจับความเคลื่อนไหวเข้ากับช่อง sensor3 เสียบสายต่อ LED สีขาวกับช่อง MotorA และสีน้ำเงินกับช่อง MotorB เชื่อมต่อสายไฟเลี้ยงจากแจ็กอะแดปเตอร์เข้ากับเทอร์มินอลบล็อกให้อยู่ในลักษณะบวกในลบนอก ดูการเชื่อมต่ออุปกรณ์ทั้งหมดได้ในรูปที่ 12 สุดท้ายเปิดสวิตช์เพาเวอร์บนแผงวงจร i-BOX 3.0 ไว้ ปิดฝากระปุกพลาสติกให้เรียบร้อย สอดกระปุกพลาสติกเข้าไปในตัวโคมไฟ

(12) เจาะก้นถ้วยกระดาษนำไปครอบโมดูลตรวจจับความเคลื่อนไหวดังรูปที่ 13 เพื่อจำกัดทิศทางในการตรวจจับความเคลื่อนไหว หากไม่ครอบเอาไว้เวลาเรานอนดิ้นไปมาตัวโมดูลจะตรวจพบความเคลื่อนไหวของเราได้

(13) ติดตั้งโคมไฟเข้ากับขาตั้งกล้องโดยการประกบแป้นขาตั้งกล้องเข้ากับนอตที่ฝังไว้ที่แผ่นพลาดวูดแล้วขันล็ฮกให้แน่นดังรูปที่ 14

ดาวน์โหลดโปรแกรม
เริ่มจากการเปิดโปรแกรม Logo Blocks ขึ้นมา แล้วลากบล็อกตามรูปที่ 15 เสร็จแล้วเสียบอะแดปเตอร์ไฟตรง 4.5V จ่ายไฟให้กับระบบ จากนั้นเสียบสาย CX-4 เข้ากับแผงวงจร i-BOX 3.0 เพื่อดาวน์โหลดโปรแกรมลงไป กดสวิตช์ RUN โคมไฟก็จะเริ่มทำการตรวจสอบเงื่อนไขของโปรแกรม แล้ว

การทำงานของโปรแกรม
เนื่องจากเจ้า Afro Lighting มีการตรวจจับที่สำคัญอยู่ 2 ส่วนด้วยกันคือ ตรวจสอบสภาพแสงว่ามืดหรือไม่ และตรวจสอบความเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นการตรวจสอบจึงแบ่งได้เป็น 2 ส่วนหลักดังนี้

ส่วนที่ 1
เริ่มด้วยการตรวจสอบสภาพแสงด้วยแผงวงจรตรวจจับแสง ที่จุดต่อ sensor0 ว่ายังมีแสงสว่างอยู่หรือไม่ หากยังมีแสงสว่างโปรแกรมจะไปทำงานที่บล็อกคำสั่ง ab, off และวนตรวจสอบไปเรื่อยๆ จนกระทั่งพบว่าสภาพแสงมืดลง ในส่วนนี้บางบ้านอาจมีระบบตั้งเวลาปิดไฟอัตโนมัติหากตรวจสอบแค่มืดแล้วโคมไฟติดก็จะทำให้โคมไฟสว่างโดยไม่จำเป็น จึงมีการตรวจสอบเงื่อนไขเพิ่มเติมก็คือมีความเคลื่อนไหวที่จุดต่อ sensor3 หรือไม่ หากพบการเคลื่อนไหวด้วยก็แสดงว่าเงื่อนไขเป็นจริง โปรแกรมจึงสั่งให้มีการจ่ายไฟออกมาที่พอร์ตของมอเตอร์ a และ b ในขั้นตอนนี้ถือว่าเป็นหัวใจสำคัญเพราะเราจะใช้เทคนิคการตั้งค่ากำลังไฟฟ้า ที่จ่ายออกมาทางช่องต่อมอเตอร์นี้มีระดับพลังงานที่สอดคล้องกับการหน่วงเวลา โดยให้ค่อยๆ ลดกำลังไฟฟ้าลงจน LED ดับลงในที่สุด ระยะเวลาในการขับ LED สามารถแก้ไขค่าหน่วงเวลาได้ตามต้องการเลยค่ะ

ส่วนที่ 2
เป็นการตรวจสอบความเคลื่อนไหวเพียงอย่างเดียว เพราะหลังจากโปรแกรมทำงานในส่วนการตรวจจับที่ 1 จบลงแล้ว จะยังไม่วนไปตรวจสอบส่วนที่ 1 เพราะติดคำสั่ง waituntil เพื่อรอจนกว่า sensor3 ตรวจพบความเคลื่อนไหว โปรแกรมจึงสั่งให้จ่ายไฟออกทางช่องต่อมอเตอร์ โดยในส่วนนี้จะให้ความสำคัญกับกำลังไฟฟ้าและการหน่วงเวลาติดสว่างของ LED เป็นพิเศษ เพื่อให้คุณได้รับแสงสว่างในช่วงเวลาที่กำลังเดินออกจากห้องไปทำธุระ และเมื่อคุณกลับเข้ามาในห้องอีกครั้ง โมดูลตรวจจับความเคลื่อนไหวก็จะทำงานอีกครั้ง โคมไฟก็จะติด เพื่อให้คุณได้กลับมายังเตียงนอนอย่างสะดวกสบาย จากนั้นโปรแกรมจะหยุดอยู่ที่คำสั่ง waituntil เพื่อรอตรวจจับความเคลื่อนไหวอีกครั้ง

นี่คืออีกหนึ่งไอเดียในการประยุกต์แผงวงจร i-BOX ที่มากับชุดหุ่นยนต์อัตโนมัติขนาดเล็ก Robo-Circle จากบริษัท อินโนเวตีฟ เอ็กเพอริเมนต์ จำกัด

เรื่องที่คุณอาจสนใจ

ออกแบบหิ้งพระสไตล์โมเดิร์นที่มีไฟส่องนำทางในยามค่ำคืน แบบเดินผ่านปุ๊บ ติดปั๊บ กับวงจรง่ายๆ ไม่ต้องใช้ไมโครฯ
 
ปัญหาอย่างหนึ่งในยามค่ำคืนที่หลายคนต้องพบเจอก็คือ ความมืด แน่นอนว่าทำให้คุณมองทางและข้าวของที่วางอยู่บนพื้นไม่เห็น ตอนแรกตั้งใจจะทำไฟส่องทางเดินธรรมดาๆ แต่พอชายตาเห็นพระพุทธรูปในบ้านที่วางไว้บนหลังตู้หนังสือที่ดูไม่ค่อยดีเอาเสียเลย งานนี้เลยต้องมิกซ์แอนด์แมทช์กันหน่อย จึงนำไอเดียไฟส่องทางมาผสานกับงานออกแบบหิ้งพระใหม่ ที่มีระบบไฟเปิดปิดอัตโนมัติคอยให้แสงสว่างเราได้ไปในตัว

โดยรูปแบบหิ้งพระที่เราจะสร้างกันก็จะมีลักษณะดังรูปที่ 1 ใช้แผ่น
พลาสวูดขนาด A4 จำนวน 7 แผ่น รองรับพระพุทธรูปที่มีหน้าตักกว้าง 17 ซม. ได้พอดี แต่แนวคิดนี้คงไม่เหมาะกับบ้านที่มีห้องพระแบบเป็นกิจลักษณะนะครับ แต่เหมาะสำหรับบ้านเล็กๆ หรือห้องพักคอนโดฯ ที่มีพื้นที่จำกัด เรียกว่า รุกยืนปุ๊บ ไฟติดปั๊บ

รูปที่ 1 หิ้งพระที่ต้องการสร้าง

การทำงานของวงจร
จากวงจรรูปที่ 2 เริ่มจากเมื่อ ZX-PIR V2.0 ตรวจจับคนเดินผ่านได้ จะส่งกระแสไฟฟ้าไปจ่ายให้กับทรานซิสเตอร์ Q1 ส่งผลให้รีเลย์ต่อหน้าสัมผัสที่ตำแหน่ง C (commond) และ NC (normal close) เข้าด้วยกัน ทำให้ LED ทั้งชุดส่องพระและชุดส่องแจกันหลอดแก้วติดสว่าง โดยจะติดสว่างไปจนกว่าจะครบการหน่วงเวลาที่ปรับไว้ของ ZX-PIR V2.0 และเมื่อครบเวลาการหน่วงหาก ZX-PIR V2.0 ไม่พบความเคลื่อนไหวใดๆ ZX-PIR V2.0 ก็จะหยุดจ่ายกระแสไฟฟ้าให้ Q1 รีเลย์จะหยุดการต่อหน้าสัมผัส C และ NC ทำให้ LED ทั้งสองชุดดับ

สร้างแผงวงจรควบคุมระบบไฟส่องสว่าง
เริ่มด้วยการเสียบอุปกรณ์ลงแผ่นวงจรพิมพ์อเนกประสงค์รุ่น uPCB02C ในตำแหน่งตามรูปที่ 3 จุดที่เป็นวงกลมสีแดงคือจุดติดตั้งขาอุปกรณ์ โดยให้ทำการคว้านรูติดตั้ง รีเลย์ และ IC1 ด้วยดอกสว่านขนาด 1 มม. หากไม่มีดอกสว่านอาจใช้ตะปูกดลงไปทั้งด้านบนและด้านล่างของแผ่นวงจรพิมพ์จนสามารถเสียบอุปกรณ์ได้ ทำการบัดกรีแล้วเชื่อมต่อจุดเชื่อมต่อต่างๆ บนแผ่นวงจรพิมพ์ให้ครบ จากนั้นให้จัดเตรียมและเชื่อมต่อสายอุปกรณ์ต่อพ่วงต่อไปนี้
สายแจ๊กอะแดปเตอร์ตัวเมีย ใช้สายไฟ 2 เส้น ยาวเส้นละ 10 ซม.
สายต่อ ZX-PIR V2.0 ใช้สาย IDC1MF จำนวน 3 เส้น
สายไฟเลี้ยง LED ส่องพระ 2 เส้น ยาวเส้นละ 10 ซม.
สายไฟเลี้ยง LED ส่องหลอดแก้ว 2 เส้น ยาวเส้นละ 30 ซม. (2 ชุด)
สุดท้ายเชื่อมต่อจุดบัดกรีของอุปกรณ์ด้านล่างเข้าด้วยกันดังรูปที่ 4

รูปที่ 2 วงจรของหิ้งพระเรืองแสง

รูปที่ 3 การจัดวางอุปกรณ์ด้านบนและการเชื่อมต่อด้านล่างของแผ่นวงจรพิมพ์

รูปที่ 4 แผ่นวงจรพิมพ์ที่ติดตั้งอุปกรณ์เรียบร้อยแล้ว

ลงมือสร้างหิ้งพระ
เริ่มจากนำแผ่นพลาสวูดขนาด A4 จำนวน 7 แผ่น มาตัดให้ได้ชิ้นส่วนตามแบบ (ดาวน์โหลดแบบ) ด้วยคัตเตอร์ให้ครบทุกชิ้น จากนั้นลงมือประกอบตามขั้นตอนต่อไปนี้ได้เลย
(1) นำพลาสวูด L1 และ R1 ประกบกับ T1 ด้วยกาวร้อนดังรูปที่ 5.1 จากนั้นนำ F1 และ B1 ประกบเข้าไปจะได้ส่วนของฐานบนสำหรับวางองค์พระดังรูปที่ 5.3

(2) นำพลาสวูดแผ่น C1 และ C2 มาตัดทำมุม 45 องศาด้วยคัตเตอร์ ดังรูปที่ 6.2 จากนั้นใช้ไดร์เป่าลมร้อนดัดให้โค้งเป็นซุ้ม แล้วติดด้านที่ตัด 45 องศาเข้าด้วยกันด้วยกาวร้อนดังรูปที่ 6.3

คลิกเพื่อชมวิดีโอตัวอย่างการดัดพลาสวูด

(3) นำซุ้มที่ได้จากขั้นตอนที่ 2 มาติดบนฐานพระดังรูปที่ 7.1 และ 7.2

(4) นำ L2 และ R2 ประกบเข้ากับแผ่น T2 เพื่อสร้างเป็นฐานด้านล่างของหิ้งดังรูปที่ 8.1

(5) เจาะช่องแจกันหลอดแก้วบนแผ่น T2 โดยการนำหลอดแก้วมาทาบและเจาะเป็นช่องด้วยวงเวียนคัตเตอร์ โดยทำทั้งสองข้างของฐานหิ้งดังรูปที่ 9.1 และ 9.2

(6) จับฐานหิ้งหงายขึ้น ติดตั้งแผ่น i1 และ i2 และแผ่น B2 เข้ากับแผ่น T2 ดังรูปที่ 10

(7) บัดกรีสายไฟเส้นเล็กยาว 30 ซม. เข้ากับ LED 8 มม. สีขาว ทั้งสองดวงดังรูปที่ 11.1 จากนั้นใช้สว่านเจาะรูที่แผ่น T2 ขนาด 2 มม. แล้วสอดสายไฟออกไปอีกด้าน

(8) นำเศษพลาสวูดทรงกลมที่ถูกตัดจากขั้นตอนที่ 5 มาเจาะรูให้พอดีกับ LED 8 มม. จากนั้นติดตั้งเข้ากับแผ่น B2 โดยให้ LED หงายขึ้นสำหรับส่องหลอดแก้วดังรูปที่ 12.3 ทำเหมือนกันทั้งสองข้างดังรูปที่ 12.3 ยึดพลาสวูดเข้าด้วยกันด้วยกาวร้อน

(9) ทำไฟส่ององค์พระพุทธรูป โดยบัดกรีสายไฟเส้นเล็กยาว 10 ซม. เข้ากับ LED แถบอ่อนดังรูปที่ 13.1 ลอกกาวที่แถบ LED ออก แล้วติดที่ฐานของซุ้มดังรูปที่ 13.2 เจาะรู 2 มม. สอดสายไฟเข้าไปด้านในดังรูปที่ 13.3

(10) เจาะรูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.3 ซม. ที่ด้านหน้าฐานซุ้มสำหรับติดตั้ง ZX-PIR V2.0 จากนั้นเจาะรูติดตั้งแจ็กอะแดปเตอร์ไว้ด้านหลัง นำชุดแผงวงจรตรวจจับลงติดตั้งในกล่อง สำหรับแผงวงจรให้ใช้สกรูเกลียวปล่อยตัวเล็กขันยึดรูของแผ่นวงจรพิมพ์เข้ากับพลาสวูด ส่วน ZX-PIR V2.0 ยึดด้วยปืนยิงกาว แล้วเชื่อมต่อสายไฟของชุด LED ส่ององค์พระ ส่วนไฟส่องหลอดแก้วให้ต่อตัวต้านทาน 450 โอห์ม คั่นไว้ดวงละ 1 ตัว การต่อดูจากรูปวงที่ 2 ประกอบ เมื่อต่อเสร็จแล้วใช้เทปพันสายไฟพันหุ้มขาและตัวต้านทานให้เรียบร้อยดังรูปที่ 14.5

(11) สุดท้ายประกอบชุดลิ้นชัก เริ่มจากนำแผ่นฝาข้างลิ้นชัก 2 ชิ้น แผ่นฝาท้าย และแผ่นพื้นลิ้นชัก มาประกอบเข้ากับแผ่น F2 ดังรูปที่ 15.1 จะได้ลิ้นชักสำหรับเก็บหนังสือพระธรรม หรือเก็บข้าวของอื่นๆ ดังรูปที่ 15.2

(12) นำแจกันหลอดแก้วเสียบลงในรูทั้งสองด้าน แล้วทำการทดสอบ เริ่มจากเสียบอะแดปเตอร์ไฟตรง 9 หรือ 12 V แต่ผู้เขียนแนะนำให้ใช้ 9 V จะได้แสงสว่างกำลังดี ลองใช้มือเคลื่อนผ่านหน้าหิ้งไฟจะต้องติด และจะดับลงตามการปรับค่าการหน่วงเวลาที่ตัว ZX-PIR V2.0 ก็เป็นอันเสร็จจากนั้นก็นำองค์พระพุทธรูปมาวางได้เลย

รายการอุปกรณ์
ตัวต้านทาน 1/4 วัตต์
R1 : 1 kΩ
R2.R3 : 450 Ω 2 ตัว
ตัวเก็บประจุอิเล็กทรอไลต์
C1 : 47 µF 25 V
C2 : 220 µF 25 V
อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ
IC1 : LM2940
Q1 : BC337
D1,D2 : 1N4001 2 ตัว
LED สีขาวแบบแถบอ่อน 2 ชุด (3 ดวง/ชุด)
LED สีขาว 8 มม. 2 ดวง
อื่นๆ
โมดูลตรวจจับความเคลื่อนไหว ZX-PIR V2.0
รีเลย์ 5 โวลต์
แจ็กอะแดปเตอร์แบบยึดแท่น
สาย IDC1MF 3 เส้น
หลอดแก้วหรือหลอดทดลอง 2 หลอด
พลาสวูดขนาด A4 หนา 5 มม. 7 แผ่น
แผ่นวงจรพิมพ์ uPCB02C
เครื่องมือ
กาวร้อน
มีดคัตเตอร์
ปืนยิงกาว
หัวแร้งและตะกั่วบัดกรี
หมายเหตุ : ZX-PIR V2.0, แผ่นวงจรพิมพ์อเนกประสงค์ uPCB02C และพลาสวูดขนาด A4 หนา 5 มม. มีจำหน่ายที่ www.inex.co.th สอบถามเพิ่มเติมโทร 0-2747-7001-4

แล้วเราก็ได้ของแต่งบ้านชิ้นใหม่ ขั้นตอนอาจจะดูยุ่งยากไปหน่อยแต่ถ้าลงมือปฏิบัติแล้วจะรู้ว่าง่ายมากๆ

อย่างไรก็ตามการบูชาพระพุทธรูปนั้น ไม่ได้มีไว้เพื่อการบนบานสานกล่าวนะครับ เรามีติดบ้านไว้เพื่อระลึกถึงพระธรรมวินัย ที่พระพุทธองค์ทรงสั่งสอนให้เรานำมาปฏิบัติ เพื่อรู้ตามเห็นตามซึ่งอริยสัจ 4 ยังประโยชน์ให้ถึงซึ่งวิมุตติ ขอให้เจริญในธรรมและสนุกกับการประดิษฐ์ครับ

เรื่องที่คุณอาจสนใจ