Eräällä kaverilla oli kuukauden alkupuolella hyvin suunniteltu muttei vielä toteutettu idea hyvästä itse käsin tehtävästä joululahjasta. Joululahjojen väkisin kaupoista etsiminenhän on aina ihan kamalaa ja paljon mieluummin nikkaroisi itse jotain. Tällä kertaa on projektina puusta tehty pieni joulukuusi, jossa on reikiin upotettuna joitakin eri värisiä ledejä tuikkimaan. Koska lähestulkoon kaikilla on kotona Nokian vanhanmallinen laturi, ei tarvitse virtalähteeksikään miettiä mitään paristoja vaan riittää hommata vastaava liitin laturille.
Projekti lähti käyntiin hakemalla Bauhausista pari metriä hyvää 10x10 cm parrua. Alku sujui vähän kehnosti, kun auton takaluukku oli jumissa ja pölkky piti sahata pienemmiksi jo Bauhausissa jotta sen saisi ovista sisälle. Puuntyöstövaihe sujui kivasti parissa päivässä AYY:n askartelupajassa. Aluksi oli vuorossa massiivinen höyläysoperaatio, koska teräviä nurkkia sisältäviä pölkkyjä on erityisen ikävää sorvata. Särmät pyöreiksi...
...ja kalikka paloiksi ja sorviin pyörimään. Aluksi sorvaillaan lieriön malliseksi ja sitten hahmotellaan muoto jossain määrin kuusen malliseksi ja sitten pinta kivan näköiseksi. Alkuvaiheessa on kaikkein eniten lastuttavaa ja lähtee isoimpia lastuja irti, ja viimeistelyvaiheessa irti työstettävää on todella vähän, mutta loppuvaihe kesti kaikkein kauiten hienosäädön takia.
Kalikat sorvattiin mukavan muotoisiksi ja pinta hiottiin tasaiseksi. Pariin ekaan testattu aaltoileva oksia matkiva kuvio pinnassa todettiin kivan näköiseksi ja kaikkiin tehtiin sellainen. Ledien johdotusta varten tarvittiin reikä keskelle. Reikä piti porata molemmista päistä, sillä tarpeeksi pitkää poranterää ei ollut saatavilla; tästä syystä latva ei ole terävä. Puun syiden suuntaisesti ison reiän poraaminen oli myös aivan älyttömän vaikeaa kun terä ei oikein tahtonut purra. Jälleen hikeä otsalle. Porakonekin vähän lämpesi kun piti painaa todella kovaa ja pyörittää pienillä kierroksilla.
Vielä piti porata reiät ledeille. Kolmen millin ledeille neljän millin poranterällä alaviistoon keskireikää päin 22 reikää per kuusi, koska suunnitellussa lediohjaimessa eli tutussa atmega8:ssa on 22 i/o-nastaa (kun reset-nasta pidetään resetinä). Reiät alaviistoon, jotta ledien johdot saisi sitten työnneltyä helposti läpi. Paikat merkkailtiin lyijärillä mahdollisimman satunnaisesti. Lopulta lähes viimeinen puuntyöstövaihe olikin pintakäsittely kuusenvihreäksi sävytetyllä lakalla.
Lakan kuivuessa testailin protopalikkaan (jota siis ei lakattu) ledien asennusta. Ledit saavat virtansa ohuesta käämilangasta. Toinen jaloista on varmuuden vuoksi katkaistu lyhyeksi ja ympäröity kutistesukalla. Protopalikan pinnalla on myös pari uraa kokeilun vuoksi josko niihin saisi johdotuksen helpommin, koska keskireiän poraaminen oli niin hankalaa. Uran jyrsiminen olisi kuitenkin myös vähän hankalaa aaltoilevaan pintaan. Rumakin se on, mutta sen saisi peitettyä joulukuusenkoristenauhalla.
Käämilangan kuoriminen onnistuu joko puukolla raapimalla tai kuumuudella polttamalla: langassa on pinnalla ohut lakkaeriste. Helpointa on tökätä kolvin päähän tinapallo, vääntää kolvin lämpö täysille (omani menee 450 asteeseen) ja tökkiä tinapallolla johtojen päitä. Eriste lähtee ja päät tinautuvat näppärästi samalla, jolloin ne tarttuvat helposti kiinni kolvatessa.
Ledejä on niin määrissä että yksitellen niiden käpistely on vain ihan kamalaa. Nysvättiin hieno jigi jämäpuunpalasta poraamalla siihen 22 reikää riviin pitämään ledit paikallaan.
Protokalikalla testaillessa havaittiin, ettei piirilevy oikein mahdu tuonne keskireikään kun johtosekamelska on siellä niin mahdoton. Koska pohjassa on tilaa, jyrsittiin se ontoksi.
Johtojen kolvailu ledeihin vei aivan tuhottomasti aikaa ja ledien pujottaminen reikiin ihan yhtä paljon. Johtojen päät kannatti vääntää J:n muotoisiksi koukuiksi, jolloin ne eivät tarraa reikien läpi työntäessä puun reunaan kiinni. Vain muutaman kerran sai päitä onkia rautalankakoukulla pohjalta. Johtoja ei saanut mitenkään fiksuun järjestykseen reiän sisällä, muttei se toisaalta haitannutkaan. Erottelin plussat ja miinukset ledeistä etukäteen kahtia teipin avulla.
Miinusjohdot menevät kaikki maahan keskenään ja plusjohdot mikrokontrollerin i/o-karvoihin etuvastuksen yli. Kokeilin kolvailla johdot yksitellen piirilevylle, eikä se ollut kovin hyvä idea -- tuli kauhea sotku. Parempi tapa oli pätkäistä kaikki saman mittaisiksi ja kolvata piuhojen päät yhteen isoksi tinaklöntiksi, josta lähtee yksi johto piirilevylle.
Ennen pohjan siistimistä ja ledien kuumaliimaamista koloihin pitää vielä testata että kaikki pelaa. Softan koestin leipiksellä jo aiemmin, joten oli enää kolvailujen toimivaksi varmistaminen. Aluksi ei mikään toiminut, mutta kun kolvasin vielä käyttöjännitteet kiinni itse piirin nastoihin niin alkoi välkkyä.
Ledit siis tuikkivat vuorotellen hitaahkosti. Softan pohjana on Atmelin application note AVR136: Low-jitter Multi-channel Software PWM -- oli aikomuksena nakertaa vastaava käsin, mutta pienellä googlauksella löytyi lähes valmiina josta sai ajan puutteessa purkattua riittävän. PWM-kanavia atmega8:ssa on vain muutama, joten kirkkaussäätö piti tehdä softalla. Ledejä on kontrollerissa kiinni 22, ja jokaista säädellään softalla käsin.
Kontrollerin timer2-ajastimen overflow-keskeytyshandleri hoitelee ledien pwm-välkyttelyn, ja pääohjelmassa pyörivä looppi vaihtelee niiden kirkkautta ajan kuluessa. Ledien kirkkausarvot seuraavat kolmioaaltoa ajan suhteen pienellä vaihe-erolla keskenään siten, että näyttää kivalta -- vaihe-eron määritin kokeellisesti subjektiivisesti eli testailin paria arvoa ja totesin, että hyvä on. Eri ledit siis tuikkivat päälle ja pois hieman eri aikoihin. Koodi on rumaa tarkoituksella kuvastaakseen, millaista jälkeä tulee illan purkkauksella; en viitsinyt siistiä. Tuo pohjautuu tosiaan attiny2313-kontrollerissa pyörivään Atmelin esimerkkiin, ja joitain kohtia on paikattu sieltä täältä toimimaan eri kontrollerissa, eri määrällä kanavia ja eri kirkkausohjauspääohjelmalla.
Yläpuolelle jääneen reikään oli tarkoitus sorvailla pieni huippu, mutta ajan puutteessa se jäi tekemättä ja keksittiin että tämähän on kynttilänjalka. Omasta mielestäni jotain teollista muotoilua olisi ihan hyvä opiskella edes vähäsen, lahjan saajat taasen ilahtuivat kovasti. Ledien tuikkiminen kylläkin näyttää oikein kivalta.
5 kommenttia
- sf 02.01.2011 23:25mitäs noi piuhat on kun ei mitään eristettä näytä olevan. Onko Jotain emaloitua kuparilankaa.
- Mizou 02.01.2011 23:56"Ledit saavat virtansa ohuesta käämilangasta."
- #elektroniikka-kanav 08.04.2014 20:04Joulukuusesi ovat tuottaneet loputonta riemua #elektroniikka-kanavalle jo useamman vuoden ajan. Kanavan porukka haluaa kiittää sinua hienoista luomuksistasi. ;-)
- Html 14.10.2018 11:38Moi
- Html 14.10.2018 11:43Moi
Oma kommenttisi
Mielipide tämän sivun asiasta? Kirjoita toki. Älä raapusta kuitenkaan ihan asiattomia juttuja.
Jos on yksityisempää asiaa, tarkkaa kysyttävää tai aihetta pidemmälle keskustelulle, käytä yhteydenottolomaketta kommentoinnin sijaan.
Hölmöt kommentit saatetaan moderoida pois jälkikäteen.