Светильники в виде факела из игры Майнкрафт встречаются часто, но все они унылы и исключительно декоративны. Я исправлю это!
Итак, кто-то уже их видел, кто- то не видел, вопрос лишь в том, подвернулась ли подходящая реклама. У меня дети тащатся по Роблоксу, но не против и посмотреть ролики про майнкрафт, визуально есть определенное сходство в этих играх. Ну а тут таргетированная реклама, так что нарваться на рекламу этого факела- оказалось лишь вопросом времени. Разумеется, старшей жуть как захотелось этого самого светильника-ночника, потому заказали. Покупался факел в России, на одной из базарных площадей по цене в 1200 рублей, однако, хочу сразу сказать, что продавцов много и цена будет зависеть от наглости продавца и срока ожидания. В общем, заказали, немного подождали и оно приехало:
Распаковка чек!
Упаковано неплохо, хотя можно заметить, что упаковка мнется- виной всему размеры факела, он слишком длинный и тонкий, что приводит к деформации. Но благодаря внутренней упаковке обошлось без повреждений:
Уже так видно, что как светильник- это шляпа. А все почему? А потому, что верхняя часть светильника (назовем ее "плафон") просто выкрашена. То есть этот плафон сам матовый и полупрозрачный, для рассеяния света, так еще и покрашен сверху. Хочу пройтись по факелу с размаху: пластик дешевый, скрипит и потрескивает если факел сжимать даже слегка, печаль-беда просто, шнурок питания- полная фигня, причем фигня дешевая, а на сладкое- такая же дешевая кнопка включения, каждый раз боюсь ее раздавить, не ощущается она надежной под пальцем. Что же там внутри?
А что ожидалось-то за эти деньги? За те копейки ведь надо сделать факел и еще нажиться производителю, поставщику и продавцу на базарной площади. Провода тонкие, платки хрупкие, разъем шатается, светодиод в свое место не помещается:
Ладно, забью на это все, распаковки этих факелов есть, там же обсуждения, критика и похвала на любой вкус. Как заготовка- эта штука вполне неплоха, так что перейдем к моему любимому- глумление и доработки.
АвтоРазборка
Как-же как я разобрал факел до состояния, когда стал виден аккумулятор? Ну, не без усилий. Суть в том, что шурупов здесь не много, для удешевления, и те 2, что доступны снаружи, просто придерживают крышечку от откидной части:
А корпус собран из 2 частей, держащихся друг в друге на пазах и силе трения. Да, даже защелок нет, не говоря уже о клее- просто сила трения. Позорище, блин. Но перейдем дальше: нам нужно снять модуль светодиодов и плафон. Конструкция крепится, да, пазами и силой трения... В общем- вынимаю это добро:
Провода отрезал сразу- чего их жалеть, жуткая экономия в 3 проволоки в каждом проводе. Ну, может 4, это меняет дело что-ли? Нет, дело не меняет, а вот провода менять надо.
Снизу головки, внимание, на 4 шурупах прикручен держатель модуля светодиодов! Какая расточительность! Я бы справился 2 каплями самого дешевого супер-клея.. Раскручиваю...
Вот такая красота там: 3 не самых ярких светодиода, уныние и тлен. Ладно, надо попасть внутрь плафона. А вот это сделать сложно. При осмотре видно, что плафон- лишь верхняя часть, по сути- крышка, а нижняя часть крепится отдельно. Но как? Вроде как на защелках, что, конечно, странно для такой конструкции. Ну, попробую, надо лишь чем-то поддеть..
Короче, защелки- это миф, дно сидит на клею, которого, к счастью, не много. прорезая шов ножом, поддевая скальпелем, просовывая в образовавшуюся щель вилку и подкладывая старую пластиковую карту удалось разобрать сию конструкцию без визуальных повреждений. То есть повреждения-то конечно есть, но главное- их не будет видно, когда конструкция соберется воедино, в одну кучу. Похоже, что особо больше разбирать нечего, пора собирать.
Творческий порыв
Вообще, попробую сформулировать список в котором отражу все проблемы, на мой взгляд, мешающие стать этому хорошим светильником-ночником:
- Отсутствие удаленного управления или возможности подключения к умному дому
- Низкая яркость в целом и статические цвета свечения
- Разъем питания сделан в ножке так, что при креплении к стене становится недоступным
- Нет регулировки яркости
То есть явно есть куда работать. Единственным неоспоримым плюсом факела является аккумулятор, позволяющий факелу работать автономно, но и это сомнительно. Почему? Сейчас объясню.
Рассмотрим же как выглядит оригинальный факел в майнкрафте:
Видно, что с каждой из 5 сторон (то есть 4 стороны и верх) светящейся части есть по 4 "пиксела", и каждый такой пиксел своего цвета. Значит, я собираюсь делать индивидуальную подсветку каждого из пикселов в своем факеле. Я же не ищу легких путей! Посчитаем: 5 сторон по 4 светодиода- это 20 светодиодов в общем, я буду использовать адресуемые светодиоды 2812B, для достаточной яркости типоразмера 5050, тогда ток в режиме максимальной яркости каждого- до 60мА, что 1200 мА в общем. 1.2А при 5 вольтах питания! Надо ли объяснять, что крошечный аккумулятор на 300мА/ч (если они там есть, конечно) просто не вытянет такое? Для подобного аккумулятора такая нагрузка- полная задница, так что выкидываю аккумулятор. Задница решена!
Ах, если бы я знал, какая задница предстоит впереди, я бы, наверное, подумал получше или передумал бы совсем. Суть проблемы следующая: каждый пиксел примыкает друг к другу вплотную, что уже создает проблемы для засветки пикселов- светодиод одного пиксела на плоскости будет засвечивать соседние, а углы так вообще будут светиться целиком. Значит, нужно сделать светонепроницаемую маску, чтобы ограничивать свет в рамках одного пиксела. Ага, на плоскости- легко: берем непрозрачный материал и вырезаем отверстия. Можно наоборот- распечатываем маску на 3D принтере. А что там с углом? А ничего: на углу 3 пиксела, на каждый пиксел свой светодиод, каждый светодиод надо разместить по центру пиксела, чтобы получился равномерный засвет. Если бы это был корпусной светодиод- можно было бы играть с углом и плотностью рассеяния света (банальной шкуркой по корпусу) и направлением пучка света, что позволит использовать любые световые маски, лишь бы они были по месту, но места банально мало; если использовать SMD светодиоды, то никакого направления и игры с пуском света не будет, так что нужен отражатель для большей равномерности подсветки. Уже пахнет углеводородами...
Работа для рук и головы
Ладно, отражатель так отражатель, берусь за работу. Варианты конструкции, конечно, могут быть разными. Например, я продумывал вариант с резкой тонкой нержавейки на лазерном станке, гибки в форму и установки внутрь получившегося отражателя платы со светодиодами. Очень технологично, прекрасная точность размеров конструкции в целом, но неоправданно дорого. Ну жаба душила в факел за 1200 рублей вкладывать только отражатель за 4000 рублей. Может, где-то можно было бы сделать и дешевле, но мне объяснили цену так: тонкий материал (резка будет среде защитных газов), апертуры слишком малого размера с малым расстоянием между ними- резать будут малой мощностью в несколько проходов, ну и в целом работа тонкая, вряд ли пройдет с 1 раза, так что все берут денег с запасом на подстраховку. Все- это 6 разных организаций, цена плавала на пару сотен друг от друга.
Далее я думал о конструкции из тонкого стеклотекстолита- 1 мм или тоньше. Да, не так технологично, спаивать бы пришлось навесу, так что точность вышла бы не такой впечатляющей. Но тут не только в точности тело- слишком тонкий стеклотекстолит бы просто коробило при пайке. Вполне возможно, что даже бы ДО пайки скоробило- нужен же отражатель, это можно было бы сделать, открыв большие участки меди на стеклотекстолите от паяльной маски и сверху покрыв припоем методом горячего лужения- это дало бы серебристый цвет и блеск. Но это реально может покоробить плату, поэтому тонкие платы на производстве покрывают либо иммерсионным способом, либо просто укрывают медь органическим составом. Но я отвлекся. А вот толстый стеклотекстолит просто бы создавал уродливые тени на плафоне факела.
Так что я выбрал способ-трэш: создания отражателя методом кройки тонкой меди (0,2 мм) и пайки к основанию. Основание- группа центральных плат, на которых распаяны светодиоды с блокирующими конденсаторами для каждого светодиода. Накидал платы в KiCAD:
Файлы проекта лежат и ждут своего часа здесь.
Комплект для сборки состоит из 4 боковых плат и 1 верхней. При изготовлении заводским способом я рекомендую сменить паяльную маску на белый или супербелый цвет, а переходные отверстия выполнить металлизацией. В этом случае для пайки отражателя я предусмотрел разрывы в паяльной маске. Я же платы делал у https://sp-electronics.ru/ , металлизации, увы, нет, так что я использовал тонкую медную проволоку, которую продевал в переходные отверстия, загибал края сверху и снизу и после припаивал к дорожкам. Получилось так:
Теперь надо собрать все в кучу. Боковые платы- стенка к стенке, верхняя сверху. Схема такая:
Между собой платы я соединял с помощью 1 мм медной жилы- это даст прочность структуре конструкции. Если металлизации отверстий нет, то придется пропаивать медную жилу с 2 сторон, это очень интересное занятие, скажу я. Провод для питания и сигнала использовал многопроволочный с силиконовой изоляцией. Собрав конструкцию в кучу начал вырезать и припаивать отражатель:
Чертежей не делал. Как ни пытался рассчитывать и расчерчивать форсу- все равно приходилось подгонять по месту. Поэтому просто замерял места пайки и на глазок резал медь, 0,2 мм медная фольга режется обычными канцелярскими ножницами, так что за один вечер я отражатель почти осилил:
Не могу сказать, что работа сложная, но могу сказать, что очень кропотливая и нудная- постоянно примерять, потом снова подрезать. Важно, чтобы отражатель был одинаковой высоты со всех сторон и при этом не больше, чем внутренняя часть плафона. На фотке видно, что припаяв нижние части отражателя, я вклеил всю конструкцию на основание плафона. Так проще примерять высоту.
Далее пропаял все стыки и щели, а после залудил все открытые части:
На фото еще с остатками флюса, после смывания получилось весьма неплохо. Оставлять медь открытой не вариант- пикселы будут отдавать красноватым цветом. Проверил. Дважды. Схалтурить не вышло..
Ладно, двигаюсь дальше. Пришла пора собирать все в кучу. Для управления светодиодами я использовал платку из предыдущего проекта: Просто контроллер гирлянды для Home Assistant . Я их тогда сделал сразу 2 штуки и одна без дела валялась. Распиновка получившейся головки по цветам такая:
- Красный - плюс питания
- Черный - минус питания
- Синий - управляющий сигнал
Видно, что я подключил родной светодиод и кнопку к плате своего контроллера гирлянды. И то и другое- зазря: светодиод не видно при креплении факела к стене (а он там и висит постоянно), а кнопкой никто не пользуется. Да и подключил я ее криво, суть кривости описана в статье про контроллер гирлянды.
Так как больше нет доступа к родному USB разъему, который использовался для питания, в ножке факела, то я вывел разъем питания 5.5 x 2.5 мм вбок. В качестве источника питания я использовал один из блоков питания, прикупленных по случаю:
Имеют напряжение на выходе 5 вольт, довольно стабильные, отдают в нагрузку до 2,5А, при максимальной яркости факела греются не сильно, бывают черные и белые, покупаются за недорого на базарных площадях.
Про софт
Так, как и гирлянду в прошлый раз, факел я так же подключил в Home Assistant через ESPHome. Файл конфигурации брать отсюда. Получившийся факел может работать как обычный светильник с регулировкой яркости и цвета свечения, а так же и может порадовать эффектами: работать как факел, причем в 2 режимах- обычный факел и факел душ (что, в общем- то, отличается только цветом) и просто переливаться радугой. Реализация как всегда топорная, однако, предельная простая. Остановился на ней только потому, что дети потребовали оставить именно такой вариант. Что-ж, девайся не для меня, так что надо подстраиваться под требования.
Демонстрация работы и мои некоторые комментарии можно посмотреть и послушать в коротком видео-обзоре, там это нагляднее:
Что-ж, на этот раз это все! Разумеется, факел получился не сильно технологичным и совсем уж "штучным товаром" из-за сложности сборки. Радует ли детей? Безусловно, просто гвоздь любой программы осмотра комнаты, когда кто-то приходит в гости! Но все же, ради него придется повозиться. Есть ли у меня планы доработать конструкцию, чтобы упростить сборку? Есть! Однако, нет лишних денег: этот, уже готовый факел я переделывать не буду, ведь дети просто его снять не позволят. Будет желание общества- прошу донатить на новый факел и платы, переработаю в более простой вариант. А пока проект закончен и сдан заказчикам :)
Спасибо всем, кто дочитал до конца! Если понравилось- ставьте лайки и пользуйтесь на здоровье. Не понравилось, есть что поправить или добавить- добро пожаловать в комментарии. Поддержать меня любимого можно кнопкой "Поддержать" в конце статьи, либо вот этой ссылкой: dzen.ru/solovey_with_payalnik?donate=true, но кидайте донаты только добровольно и не в ущерб себе любимому!
