สร้างสรรค์งานศิลป์จากแสงของ LED ที่ควบคุมความสว่างและช่วงเวลาของแสงได้
เมื่อพูดถึง LED แล้วคุณนึกถึงอะไร แน่นอนว่าต้องคิดถึงสีสันที่ชวนหลงใหลอันหลากหลายของมัน ยิ่งนับวัน LED ยิ่งมีวิวัฒนาการสามารถสร้างเป็นเฉดสีใหม่ๆ ได้อย่างน่าอัศจรรย์ ทำให้นึกสนุกขึ้นมาได้ว่า หากเราระบายสีลงบนผืนผ้าด้วย LED ล่ะ จะออกมาเป็นยังไง
นั่นล่ะครับ จึงเป็นที่มาของโครงงานนี้ และด้วยความเป็นคนชอบประดิษฐ์ของแต่งบ้านจึงไม่รอช้าจัดหาอุปกรณ์มาทดลองประดิษฐ์ให้รู้แจ้งกันไปเลยว่าจะออกมาหน้าตายังไง
แนวคิดการออกแบบ
เพื่อความสะดวกรวดเร็วในการสร้างแนะนำให้หาซื้อภาพวาดที่เขาลงสีไว้แล้วดังรูปที่ 1 จะเหลือพื้นที่ให้จิตกร LED ก็คือส่วนพื้นหลัง ซึ่งจะเป็นอะไรไปไม่ได้นอกจากท้องฟ้า จึงเหมาะสำหรับมือใหม่ใจร้อนทั้งหลาย เมื่อรู้แล้วว่าภาพที่เราต้องลงสีคือท้องฟ้า คราวนี้ก็มาเรียงร้อยเรื่องราวโดยแนวความคิดของภาพนี้ก็จะเน้นไปที่บรรยากาศสบายๆ แห่งท้องทุ่งของหนุ่มบ้านไร่ที่ตอนท้ายก็ได้หวานใจไฮโซมาครอบครอง โดยแบ่งกลุ่ม LED ออกเป็น 5 กลุ่มได้แก่
(1) ดวงอาทิตย์ ใช้ LED สีแดง 8 มม. แบบความสว่างสูง ส่องจากด้านหลังเพื่อให้ดูเหมือนพระอาทิตย์ใกล้จะลับขอบฟ้า
(2) ท้องฟ้าส่วนล่าง ใช้ LED สีฟ้า 3 มม. แบบความสว่างสูง จำนวน 18 ดวง
(3) ท้องฟ้าส่วนบน ใช้ LED สีน้ำเงิน 8 มม. 15 ดวง
(4) หน้าต่างบ้านใช้ LED สีเหลือง 5 มม. 5 ดวง
(5) พระจันทร์ ใช้ LED สีเหลือง 8 มม. 1 ดวง
ต่อไปก็มาลำดับเนื้อเรื่องกันสักนิดก่อนจะเริ่มประดิษฐ์กันจริงๆ โดยเริ่มจาก เมื่อแสงสว่างในบ้านเริ่มลดลง ดวงอาทิตย์ก็จะติดขึ้นและค่อยๆ หรี่ลงจนดับ พร้อมกับการติดขึ้นของ LED ชุดที่ 2 นั่นก็คือท้องฟ้าส่วนล่างที่จะค่อยๆ เพิ่มความสว่างขึ้น ตามด้วย LED ชุดที่ 3 ท้องฟ้าส่วนบน ก็จะติดและค่อยๆ เพิ่มความสว่างขึ้นเช่นกัน จากนั้นไฟที่หน้าต่างบ้านคนก็ติดขึ้น และปิดท้ายด้วยดวงจันทร์ที่ค่อยๆ สว่างขึ้นจนเห็นชัดเจนเต็มดวง
ขั้นตอนการประดิษฐ์
เมื่อรู้ถึงแนวคิดและลำดับการทำงานของ LED แต่ละชุดไปแล้ว ต่อไปก็ถึงเวลาที่ทุกท่านรอคอย เรามาเริ่มลงมือประดิษฐ์กันเลยครับ
(1) นำกระดาษขนาด B4 หรือกระดาษลอกแบบแผ่นใหญ่ มาวางทับด้านหลังภาพ แล้วใช้ดินสอวาดตามรูปดังรูปที่ 2.2 จากนั้นใช้คัตเตอร์หรือกรรไกรตัดกระดาษ B4 ออกมาเราจะได้แบบของแผ่นกั้นแสงไม่ให้ส่องผ่านตำแหน่งที่เป็นลวดลายที่ได้ลงสีไว้แล้วดังรูปที่ 2.3
(2) ทำส่วนกั้นแสงโดยการนำกระดาษที่ตัดเป็นแบบทาบกับแผ่นยางดังรูปที่ 3.1 แล้วลากเส้นตามแบบด้วยดินสอแล้วตัดแผ่นยางออกมาตามแบบที่วาดไว้ (ขออภัยทำเพลินจนลืมถ่ายรูป)
(3) ตัดพลาสวูดดังรูปที่ 4 สำหรับทำเป็นกรอบเสริมด้านนอกเพิ่มพื้นที่ในการติดตั้งแผงวงจรควบคุม โดยความยาวขึ้นกับขนาดของกรอบรูปที่เราซื้อมา ส่วนความกว้างคือ 5 ซม.
(4) ติดแผ่นยางที่ตัดไว้จากขั้นตอนที่ 2 ลงไปด้านหลังภาพด้วยปืนยิงกาว แล้วติดตั้ง LED ต่อขนานกันลงไปบนแผ่นยางในบางตำแหน่งก่อนทดลองจ่ายไฟ +3V ด้วยแบตเตอรี่ CR2032 เพื่อดูความสว่างด้านหน้าของภาพว่าเกิดเงาสะท้อนหรือไม่ หากเกิดเงาของแผ่นยางพาดผ่านให้แก้ไขโดยการรีดแผ่นยางให้แนบสนิทกับพื้นรูปภาพ จากนั้นติดตั้งแผ่นพลาสวูดเข้ากับกรอบรูปดังรูปที่ 5
(5) ตัดพลาสวูดทำกรอบด้านหน้าเพื่อความสวยงามโดยขนาดขึ้นกับภาพที่ซื้อมาให้มีลักษณะดังรูปที่ 6.1 แล้วนำมาติดตั้งดังรูปที่ 6.3 ด้วยกาวร้อนจะได้กรอบรูปพลาสวูดห่อหุ้มภาพเขียนเอาไว้
(6) ติดตั้ง LED ลงในตำแหน่งที่ต้องการด้วยปืนยิงกาวดังรูปที่ 7
(7) เชื่อมต่อตัวต้านทานเข้ากับ LED แต่ละชุด จากนั้นบัดกรีสายต่อมอเตอร์เข้ากับชุด LED ทั้งหมดจำนวน 5 ชุดดังรูปวาดที่ 8 จะได้ชุดไฟ LED สำหรับระบายสร้างบรรยากาศพร้อมนำไปเชื่อมต่อแผงวงจรไมโครคอน โทรลเลอร์รุ่น i-BOX 3S ที่พัฒนาโปรแกรมด้วยภาษาโลโก้ดังรูปที่ 9 แล้ว
(8) เชื่อมต่อแผงวงจรตรวจจับแสง (ZX-02) เข้ากับช่อง SENSOR 3 ของแผงวงจร i-BOX3S จากนั้นบัดกรีสายไฟเส้นเล็กเข้ากับขั้วของสวิตช์กดติดปล่อยดับในตำแหน่ง RUN ดังรูปวาดที่ 8 เพื่อความสะดวกในการใช้งาน เพราะแผงวงจร i-BOX3S จะทำงานเมื่อกดสวิตช์ RUN
(9) ติดตั้งแผงวงจร i-BOX3S และกะบะแบตเตอรี่ 4 ก้อน ไว้ในตำแหน่งที่เหมาะสมด้วยปืนยิงกาว ไม่ให้บดบังแสงของ LED ขณะทำงานส่องกระทบกับผืนผ้าดังรูปที่ 10
(10) ต่อสาย LED ทุกจุดเข้ากับจุดต่อมอเตอร์โดยให้ LED ชุดท้องฟ้า ส่วนล่างต่อกับ MOTOR-B, ท้องฟ้าส่วนบนต่อกับ MOTOR-A, หน้าต่างต่อเข้ากับ MOTOR-C, ดวงอาทิตย์ต่อกับ MOTOR-D ช่อง Forward (ขั้วต่อสีขาว) , ดวงจันทร์ต่อกับ MOTOR-D ช่อง Backward (ขั้วต่อสีดำ)
(11) เจาะรูขนาด 3 มม. ที่กรอบด้านบนสำหรับติดตั้งแผงวงจรตรวจจับแสงดังรูปที่ 11.1 และ 11.2 และเจาะรูติดตั้งสวิตช์ RUN ที่ต่อพ่วงมาจากแผงวงจร i-BOX3S
(12) เปิดโปรแกรม Logo Blocks ขึ้นมา แล้วลากบล็อกมาวางเชื่อมต่อกันตามรูปที่ 12 ส่วนค่าตัวเลขของ SENSOR 3 สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ขึ้นกับสภาพแวดล้อมที่จะนำภาพไปติดตั้ง จากนั้นดาวน์โหลดโปรแกรมลงสู่แผงวงจร i-BOX3S กดสวิตช์ RUN เพื่อทดสอบการทำงานดังรูปที่ 13
(13) เมื่อโปรแกรมทำงานตามต้องการได้แล้ว มาถึงขั้นตอนสุดท้ายคือการนำกระดาษขาวมาปิดบัง LED เอาไว้นอกจากจะช่วยไม่ให้แสงกระเจิงออกภายนอกแล้วยังช่วยสะท้อนแสงให้กระทบกับผืนผ้าได้ดีขึ้นอีกด้วย จากนั้นตัดเศษพลาสวูดเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้าและเจาะรูสำหรับแขวนผนังดังรูปที่ 14 ก็เป็นอันเสร็จขั้นตอนการประดิษฐ์แล้วครับ
ปัญหาและการปรับแต่ง
สำหรับการปรับแต่งนั้นก็ไม่มีอะไรซับซ้อนครับ ปัญหาที่พบมักเกิดจากแสงของ LED เมื่อส่องกระทบกับผืนผ้าแล้วเป็นดวงๆ ไม่กระเจิงหรือดูไม่แนบเนียนเหมือนการระบายสี ให้ขยับเลื่อน LED เข้าไปในแผ่นยางดังภาพวาดที่ 15 ก็เป็นอันเรียบร้อยแล้ว ส่วนความหนักเบาของสีก็ขึ้นอยู่กับค่าตัวต้านทานที่ต่อกับ LED แต่ละชุดด้วยนะครับ แต่หากไม่ต้องการเปลี่ยนค่าตัวต้านทานก็สามารถตั้งค่าจากโปรแกรม Logo Blocks ได้ด้วยการกำหนดที่บล็อกคำสั่ง setpower
การปรับแต่งคงมีเพียงเท่านี้ เพราะแผงวงจรที่ใช้ในโครงงานนี้ก็สำเร็จรูปมาให้พร้อมใช้งานอยู่แล้ว ที่เหลือก็อยู่ที่ความอุตสาหะของแต่ละท่านแล้วล่ะครับ ก็ขอให้สนุกกับงานศิลป์ในแบบของคุณได้ ณ บัดนี้
รายการอุปกรณ์
ตัวต้านทาน 1/2 หรือ 1/4 วัตต์ ±5%
R1 = 30Ω
R2 = 20Ω
R3,R4,R5 = 47Ω 3 ตัว
LED สีฟ้า แบบขุ่น 3มม. 16 ดวง
LED สีฟ้า แบบขุ่น 8มม. 20 ดวง LED สีเหลือง แบบขุ่น 5มม. 5 ดวง
LED สีแดง แบบขุ่น 8มม. 1 ดวง LED สีเหลือง แบบขุ่น 8มม. 1 ดวง
สายต่อมอเตอร์ 5 เส้น
แผงวงจรตรวจจับแสง ZX-02
แผงวงจร i-BOX3S
สายไฟเส้นเล็กหรือสายแพ กรอบภาพเขียนสีน้ำ
พลาสวูด 5 มม. ขนาดขึ้นกับกรอบภาพเขียนที่ซื้อมา
หมายเหตุ : แผงวงจร i-BOX 3S, แผงวงจรตรวจจับแสง สั่งซื้อออนไลน์ได้ที่ www.inex.co.th
เรื่องที่คุณอาจสนใจ