LED-Atommodell

LED-Atommodell - Gunook

Dies ist mein LED-Manganatom-Modell!

Leider habe ich beim Erstellen des Modells nicht die Schritte dokumentiert, die ich unternommen habe, um es zu erstellen, ehrlich gesagt, weil ich nicht wusste, wie meine Schritte aussehen würden oder wie es am Ende ausgehen würde. Aber irgendwie ist es großartig geworden! Ich werde versuchen, den Build-Prozess so gut wie möglich zu beschreiben.

Zubehör:
80 LEDs in 3 verschiedenen Farben (Protonen, Neutronen, Elektronen)
Viele Widerstände vervollständigen die LED-Arrays.
1 Board von Perfboard
Draht
Heißkleber
Metallstange (für den Ständer)
2x4 Holzsockel
Kippschalter
bedruckbare Etiketten

Werkzeuge:
Lötkolben
Entlötgeflecht
Heißklebepistole
Dremel
bohren
Kabelschneider

Zubehör:

Schritt 1: Wählen Sie Ihr Atom

Der erste Schritt ist die Auswahl des Atoms, das Sie modellieren möchten. Der größte Faktor für mich bei der Auswahl eines Atoms war die Anzahl der LEDs, die ich verwenden wollte. Jedes Element hat eine eindeutige Anzahl von Protonen, Neutronen und Elektronen. Kohlenstoff hat 6 Protonen, 6 Elektronen und 6 Neutronen. -> dies ergibt insgesamt 18 LEDs in einem kompletten Modell. Einfach, aber wahrscheinlich auch nicht zu beeindruckend. Ich wollte ein Element mit etwa 75 LEDs, um ein beeindruckendes Modell zu erstellen. Mangan hat 25 Protonen, 30 Neutronen und 25 Elektronen. -> Mein Atommodell hat insgesamt 80 LEDs. Also entschied ich mich für Mangan.

fyi ... [Mangan Verwendung: Mangan ist ein wichtiges Legierungsmittel. Mangan färbt Glas in einer Amethystfarbe und ist der Farbstoff in natürlichem Amethyst. Mangan ist ein wichtiges Spurenelement in der Ernährung, obwohl die Exposition gegenüber dem Element in höheren Mengen toxisch ist.]

Schritt 2: Bestellen Sie Ihre LEDs in loser Schüttung!

An diesem Punkt ist es wichtig, dass Sie Ihre LEDs kaufen, denn wenn Sie etwas wie mich haben, möchten Sie nicht länger warten, als Sie müssen. Ich habe Standard-5-mm-LEDs für meinen Kern verwendet. (Gelb für Neutronen und Grün für Protonen.) Ich bestellte auch 3-mm-rote LEDs als meine Elektronen, da Elektronen im wirklichen Leben viel kleiner sind als Protonen und Neutronen. Sie möchten wahrscheinlich ein paar extra von jeder Farbe und Größe bestellen, falls Sie ein paar zerstören. (Normalerweise finde ich einen Weg, eine oder zwei LEDs zu zerbrechen, zu verbrennen oder zu zerstören.) Gute Quellen für LEDs sind ebay, mouser oder Digi-Key. Ich habe Mouser benutzt.

Wenn Sie eine Person sind, die gerne vor Ort kauft, geben Sie auch viel zu viel für LED aus, wenn Sie zu Radio-Shack gehen!

Radio-Shack verkauft eine 2er Packung rote 5mm LEDs für 1,49 $!
Mouser verkauft die LED für 16 Cent pro Stück!


http://www.ebay.com/
http://www.digikey.com/
http://www.mouser.com/

Schritt 3: Planen Sie den Kern

Sobald Sie die Anzahl der LEDs in Ihrem Modell kennen, ist es wichtig zu berechnen, wie viele LEDs sich im Kern und wie viele in den Elektronenringen befinden. In meinem Modell hatte ich 55 LEDs in meinem Kern. Auf der Website des Assistenten für LED-Reihen- / Parallel-Arrays können Sie schnell berechnen, wie das Modell am besten und einfachsten beleuchtet werden kann. Füllen Sie die Informationen aus.

Quellenspannung: Die Spannung des Akkus / Netzteils, das Sie verwenden möchten. Ich habe eine 9-Volt-Batterie verwendet.

Diodendurchlassspannung: Die Angaben auf der Mausseite für die LED, mit der ich verbunden bin, haben eine Diodendurchlassspannung von 1,6V. Wenn Sie gute Spezifikationen von Ihrem Lieferanten haben, möchten Sie hier die typische Durchlassspannung eingeben. Idealerweise haben Sie etwas, das wie "3.4V @ 20 mA" aussieht. Wenn Sie keine guten Spezifikationen haben, ist dies eine Liste, die Ihnen helfen kann, vernünftige Vermutungen anzustellen:

IR 1,5
rot 2.0
orange 2.0
gelb 2.1
grün 2.2
echt grün 3.3
blau 3.3
weiß 3.3
UV 3.3
blau (430 nm) 4.6

Durchlassstrom der Diode: Wenn Sie gute Spezifikationen von Ihrem Lieferanten haben, möchten Sie hier den typischen Durchlassstrom in Milliampere eingeben. Bei 3-mm- und 5-mm-LEDs sind dies normalerweise 20 mA oder nahe daran. Es gibt einige spezielle Hochleistungs-LEDs, die jedoch immer mit technischen Daten geliefert werden. Wenn Sie also raten müssen, geben Sie hier 20 ein. Der Diodendurchlassstrom für die LED, mit der ich von Mouser verbunden war, betrug 30 mA.

Anzahl der LEDs in Ihrem Array: Es ist deine Entscheidung. Mein Kern hat 55 LEDs verwendet, also habe ich 55 gewählt.

Sie werden wahrscheinlich die Option "Ausgabe anzeigen als [X]" aktivieren wollen. Schaltplan; und auch [X] Hilfe bei den Widerstandsfarbcodes.

Dann klick "gestalte mein Array"und es sollte ein Diagramm wie das folgende ausgeben, das zeigt, welche Widerstände zu verwenden sind, wie die LEDs verdrahtet sind und wie viele in einem einzigen Array.

In diesem speziellen Beispiel sollte der Assistent 11 Widerstände verwenden. (18 Ohm) mit dem Farbcode braun-grau-schwarz.

Schritt 4: Planen Sie die Elektronenbahnringe

Gehen Sie wie in Schritt 3 vor, um zu berechnen, welche Widerstände Sie für jeden Elektronenring benötigen. Elektronen können jedoch schwierig sein, da jeder der Orbitringe eine andere Elektronenverteilung aufweist. Mangan hat 4 Schichten. In der nächsten Schicht hat es 2 e-. Der nächste hat 8 e-. der dritte hat 13 2- und der letzte hat 2 e-. (e- ist eine Abkürzung für Elektron.)

Wenn Sie also diese Zahlen in den Array-Assistenten eingeben, enthält die erste Schicht 2 E-in-einem einzelnen Array mit einem 220-Ohm-Widerstand (rot-rot-braun).

Die nächste Schicht hat ein Array von 5 e- mit einem 18-Ohm-Widerstand (braun-grau-schwarz) und ein Array von 3 e- mit einem 150-Ohm-Widerstand (braun-grün-braun) für insgesamt 8 LED's oder e- 's.

Die dritte Schicht hat 3 Felder; zwei mit 5 LEDs und einem Widerstand von 18 Ohm (braun-grau-schwarz) und ein Array von 3 LEDs mit einem Widerstand von 150 Ohm (braun-grün-braun).

Die letzte Schicht ist genau wie die erste Schicht eine einzelne Anordnung von 2 LEDs mit einem 220-Ohm-Widerstand (rot-rot-braun).

Fügen Sie nun die Widerstände aus den letzten beiden Schritten zur Einkaufsliste hinzu und fügen Sie ein paar Ersatzteile hinzu, falls einer verloren gehen sollte.

Schritt 5: Der Kern!

Wenn alle Teile bei Ihrer Haustür oder Ihrem Briefkasten angekommen sind, schneiden Sie das Perf-Board in kleine Quadrate, je nachdem, wie groß Ihr Kern ist. Ich habe 5x5-Loch-Stücke gemacht und es war nicht groß genug, als ich alle Drähte im Würfel hatte.

Die Idee des Kerns ist, dass alle LEDs (oder Protonen und Neutronen) aus dem Kern des Kerns herausragen, um eine Kugel der LED-Güte zu bilden. Im Kern werden alle Drähte und Widerstände gespeichert, isoliert und durch Heißkleber gehalten.

Beginnen Sie mit dem ersten Panel des Kerns. Beginnen Sie mit dem Verdrahten und Löten des Diagramms über den LED-Array-Assistenten, wobei das positive Ende jedes Arrays an eine gemeinsame + 9-V-Quelle und das Ende des Arrays an den auf die gemeinsame Masse gelöteten Widerstand angeschlossen ist.

Wiederholen Sie diesen Vorgang 6 Mal, bis alle Paneele des Perf Board Würfels fertig sind und miteinander verbunden sind. Sobald die Kabel miteinander verbunden sind, isolieren Sie die Anschlüsse mit Heißkleber, um Kurzschlüsse zu vermeiden, und halten Sie den Würfel zusammen. Sie möchten auch, dass Ihr Stab- oder Atomhalter in den Kern eingeführt wird, bevor der Heißkleber fest ist. Achten Sie darauf, dass die positiven und negativen Stromkabel aus dem Würfel heraushängen! Sie wollen nicht vergessen, diese Drähte fernzuhalten!

Schritt 6: Das Motherboard!

Schneiden Sie ein weiteres Stück Perf Board, wie Sie es für den Kern getan haben. Bohren Sie dann ein Loch in die Mitte des Motherboards von der Größe des Stabes und schieben Sie es auf den Stab des Kerns und bringen Sie den Heißkleber etwa anderthalb Zoll vom Kern entfernt an . Auf diesem Motherboard werden alle Drähte der Elektronenringe an die Stromquelle angeschlossen. Löten Sie den positiven Draht vom Kern auf eine Seite eines anderen Abschnitts der Perf-Platine und den negativen oder Erdungsdraht auf die andere Seite des Perf-Platinenstücks.

Als nächstes entfernen Sie den Draht mit festem Kern und löten die Stränge der LED-Arrays in einen großen Draht für jede Schicht der Elektronenbahnschicht. Löten Sie die Widerstandsseite der Litzen auf die Seite der Hauptplatine, an der das Erdungskabel vom Kern angeschlossen ist, und die positive Seite der Litzen auf die Seite der Hauptplatine, an der das positive Kabel vom Kern angeschlossen ist. Sie sollten in der innersten Schicht der Elektronenbahnschichten beginnen und Kreise mit den Array-Strängen um den Kern bilden, um ein Modell zu bilden, das dem ersten Bild ähnlich ist.

Verwenden Sie Heißkleber, um "Schnittpunkte" der Schichtenfelder zu isolieren, um Engpässe zu vermeiden.

Löten Sie alle gemeinsamen positiven Verbindungen und alle gemeinsamen negativen oder Erdungsverbindungen zusammen.

Schritt 7: Check-Point!

An diesem Punkt sollte ein Atommodell fast fertig sein, alles andere als eine Basis, um das Modell zu halten, zusammen mit einem Schlüssel für die Farben der Protonen, Neutronen und Elektronen.

Schritt 8: Erstellen Sie das Master-Stromkabel!

Um ein gut aussehendes Stromkabel herzustellen, habe ich zwei separate Kabel mit der gleichen Länge verwendet. Stecken Sie ein Ende der Drähte in einen Schraubstock und das andere Ende in eine Bohrmaschine. Ziehen Sie den Bohrer vom Schraubstock weg, damit die Drähte eingelernt werden, und betätigen Sie den Abzug. Die Drähte werden fest und ordentlich zusammen verdrillen. Sobald die gewünschte Festigkeit erreicht ist, drehen Sie den Bohrer um und lösen Sie die Drehung für etwa eine Sekunde. Dies verhindert, dass sich die Drähte aufwickeln. Nehmen Sie das neue Kabel aus dem Schraubstock und bohren und entfernen Sie die Enden. Ich verwende diese Technik für fast alle Stromkabel, die ich selbst herstellen muss. Löten Sie ein Ende des Kabels an die Hauptplatine, Masse an Masse und Plus an Plus.

Schritt 9: Die Basis

Für meine Basis habe ich ein einfaches 2x4-Quadrat verwendet. Zuerst habe ich 3 Löcher vorne mit dem Durchmesser der LEDs gebohrt. (5 mm). Dann zeichnete ich die Größe einer 9-Volt-Batterie auf der Unterseite der Basis nach und benutzte eine Bohrmaschine, um grob einen Hohlraum für die Batterie zu erzeugen, in dem ich sie halten wollte. Dann benutzte ich den Dremel, um diesen Hohlraum auszugleichen. Als nächstes bohren Sie das Loch für den Netzschalter.

Erstellen Sie die letzten 3 LED-Arrays für jede der Farben. Löten Sie den entsprechenden Widerstand genau wie vor dem negativen Ende des Arrays. Stecken Sie die LEDs in die 3 Löcher, die als Schlüssel dienen.

Die Verkabelung für die Basis ist recht einfach. Löten Sie zuerst das Pluskabel der Batterie an ein Kabel des Schalters. Löten Sie die andere Leitung des Schalters an das positive Ende des Basis-LED-Arrays. Löten Sie auch den positiven Draht vom Stromkabel zum positiven Ende der Basis-LED, so dass alle positiven Verbindungen der Basis verbunden sind. Löten Sie dann die negative Leitung der Batterie an das negative Ende des LED-Arrays und die negative Leitung des Stromkabels an das negative Ende des LED-Arrays. Das ist es! Betätigen Sie den Schalter und alle LEDs sollten aufleuchten!

Schritt 10: Etiketten!

Ich habe ein durchsichtiges Blatt eines bedruckbaren Etiketts verwendet. Für jedes Wort habe ich ein paar verschiedene Größen und Schriftarten erstellt, um zu sehen, was mir am besten gefällt. Ein Etikett mit der Aufschrift "Mangan" kennzeichnet das Element, das Symbol für Neutron, Proton und Elektron für den Schlüssel. Ich fügte auch meinen Namen hinzu, um ihn auf der Rückseite der Basis anzubringen. Einmal ausgedruckt, ist es so einfach wie abziehen und aufkleben für einen professionellen Look!

Schritt 11: Führen Sie es vor!

Verwandeln Sie Ihr LED-Modell in eine Schule, um Kredite zu erhalten, oder setzen Sie es auf Ihren Schreibtisch, um alle Ihre Freunde zu beeindrucken! In jedem Fall werden Sie sich von nun an, nachdem Sie die ganze Zeit mit dem Modell verbracht haben, an die Struktur des Atoms erinnern!



Dies ist mein 2. instructable (mein 1. real instructable) also sei nett! ;) konstruktive Kritik ist immer willkommen! Es ist jetzt 2 Uhr morgens, während ich diese Anweisung schreibe. Wenn es verwirrende Anweisungen oder Rechtschreibfehler gibt, lassen Sie es mich wissen, damit ich sie beheben kann! Ich bin sicher, mein Verstand ist nicht so klar, wie es sein könnte.