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
