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會走的聖誕樹

自走式聖誕樹

耶誕佳節近了,路上慢慢出現了一顆顆的聖誕樹,心想不如幫家裡的《大人的科學》迷你仿生獸添個新裝,以彌補我不能時常陪伴牠的缺憾。

需要準備的材料:

  1. 各色LED燈
  2. 漆包線或PVC電線
  3. 四號雙節電池盒(筆者使用三號雙節電池盒時,發現其大小過大,會影響仿生獸的行走)
  4. 膠狀快乾膠或AB膠(液狀瞬間膠易流動而將仿生獸關節黏死)
  5. 泡棉雙面膠
  6. 金蔥毛根等裝飾物(自訂)
  7. 電烙鐵與焊錫(也可不用)

製作流程

1.將LED的兩隻腳分別與兩條電線連接(可用電烙鐵焊接或如下圖直接纏繞)

LED燈接電線
P.S. 請記得(或標記)兩條導線是分別接在LED的哪隻腳(長或短),之後接電源時會有影響

2.以膠狀快乾膠或AB膠將LED燈黏至仿生獸各關節處
仿生獸黏LED燈
黏合的時候因應關節種類不同,有幾個地方需注意:
首先紅圈框住的部分,黏合劑只能塗在突起處(以免將關節黏死),綠圈框住的部分則可以放心黏。
仿生獸黏LED燈2
而將LED黏至藍圈框住的部分時,LED的兩條電線要以軸心分別岔開(如下圖右側),這樣才不會影響仿生獸的行走。
仿生獸黏LED燈3

3.將各LED的導線相連(可焊接或直接纏繞,接長腳的導線互相連接,接短腳的導線也是)。

仿生獸黏LED燈4

4.將電池盒以泡棉雙面膠黏至仿生獸底部(如下圖右,使用兩個電池盒分別連接前後腳的導線)。下圖左為用三號電池盒會卡到仿生獸的曲軸運行,因此請使用體積較小的四號電池盒(右)
仿生獸加電池盒

5.將金蔥毛根纏繞於仿生獸的骨架頂端

仿生獸裝飾

6.將電池盒的紅色導線和接長腳的導線團相連(正極),黑色導線和接短腳的導線團相連(負極),形成LED並聯電路(如下圖)
仿生獸LED電路
完成電路圖:
仿生獸LED完成品

 

發光效果影片

 

走起來的樣子(聖誕樹走路了!!!)

 

註:
通常來說LED(發光二極體)的長腳為正極、短腳為陰極,會叫發光「二極體」的是因為發光二極體只能夠往一個方向通電,順向導電時它的兩個電極間電阻趨於無窮小,而逆向時電阻則趨於無窮大,即電流只允許由一特定方向流過二極體。詳情請看LED發光原理影片

還有這次的改造其實有個瑕疵。因為不同的LED有各自的 順向電壓 (Maximum Forware Voltage)、順向電流(Maximum Forware Current) ,而這次製作的方式並沒有在電路中加上限流電阻(限制電流大小),所以會導致通過各LED的電流可能會超過其額定順向電流,可能會使得LED容易損壞。

有興趣加上限流電阻的讀者,可以參考部落格文章<淺談 LED 驅動連接方式>

 

關於作者

邱文凱

相信著 "以人化物" 器物再美,缺乏人的溫度,終將不完美 而若多一分人性的溫暖,便能包容原先器物的小缺陷 這是設計科學小物的初衷 希望這些東西能充滿著溫暖,無論是手心的亦或是內心的