Химический светофор как сделать
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 04.10.2024
Химический светофор - эффектная цветная реакция! В раствор индикатора индигокармина приливают щелочной раствор глюкозы. Получившаяся жидкость поэтапно меняет цвет: зеленый - красный - желтый. Реакцию можно повернуть вспять, просто встряхнув раствор. Тогда индигокармин окислится кислородом воздуха и цвета поменяются в обратном направлении.
Набор содержит глюкозу, индиго, гидроксид натрия, пробирку, пипетку, защитные перчатки, деревянную палочку, пошаговую инструкцию.
Небольшая коробочка с "мгновенным экспериментом" станет отличным дополнением к подарку для детей среднего и старшего школьного возраста.
Игрушки для детей от 10 лет
Серия: Мгновенный эксперимент
Размер упаковки, см: 9х6х3
Габариты, см: Длина=9, Ширина=6, Высота=3
Вес, г: 40
Упаковка: Картон
Производитель: Ранок (Украина).
Приветик всем заглянувшим! Давно хотела написать отзыв, и наконец то руки дошли и до экспериментов, которые я ребенку купила в качестве развития интереса к науке. В состав набора входит синий краситель( индигокармин ), 2 маленькие бутылочки натрия гидроксида(щелочь), 2 пустые бутылочки для экспериментов и 2 таблетки глюкозы. Расчитано на 2 эксперимента. Все реактивы безопасны и хотя в наборе идут.
Можно купить ребенку старшего возраста и самим найти описание химических реакций
Купила ребенку набор, в наборе 3 маленьких флакончика с красителями и одна пластиковая бутылочка, плюс 2 таблетки глюкозы и пара перчаток. Инструкция на самой коробке. Игра однозначно для детей старшего возраста, содержит химические вещества. На коробке изображена колба, в наборе - просто флакон, что не очень зрелищно. Никакого объяснения, почему так происходит, не прилагается. Ребенок меня спросил - почему.
В связи в планируемым переходом на continious integration и прочтением пары статей о светофорах в офисе захотелось и себе заиметь такой теплый ламповый прибор. В результате он получился совсем не теплым и не ламповым, но об этом потом.
Кто интересовался этой темой, уже знает что цена нового светофора колеблется в районе $500. Попытки найти бывший в употреблении списанный прибор так и не увенчались успехом. Оба варианта никак не могли радовать бюджет и душу двух энтузиастов из офиса, поэтому было принято решение сделать светофор самому.
В принципе ничего сложного в конструкции светофора нет, но какой никакой макет все же был сделан. Так было легче представить себе что нужно вырезать и как это лучше сделать.
Перед тем как делать макет на одном из сайтов с объявлениями нам повезло найти стекла от советского светофора. Это стало огромным облегчением, так как оригинальные стекла как ничто лучше придают конструкции аутентичности. Соответственно размеры корпуса были продиктованы размером стекол, а также размерами внутренних компонент таких как блоки питания, разводка и т. п.
Главным “мозгом” был назначен raspberry pi по нескольким причинам. Первая єто его наличие после предыдущих экспериментов с “малинкой”, вторая это простота реализации управления светофором извне, установка разного рода софта, wifi и т. д.
Корпус
Началось все конечно с корпуса. Для его изготовления был применен ПВХ пластик который используется для изготовления внешней рекламы. Он очень легко поддаётся обработке и в комбинации с супер клеем на выходе дает довольно прочную конструкцию. Пластик с порезкой соответствующих размеров был заказан в рекламном агентстве. Точность порезки вышла немного хуже ожидаемой, поэтому после склейки корпуса пришлось изрядно поработать пластиковой шпатлевкой и наждаком. В итоге получился вот такой вот корпус.
Пластик оказался настолько податливым что изготовить козырьки оказалось проще чем кто либо мог предполагать. Вырезанные детали козырьков были брошены в кипящую воду, а затем изогнуты о двухлитровую банку до остывания. Да да диаметр двухлитровой банки оказался таким же что и стекол. Вот это унификация была в СССР!
Пока просто приложив стекла можно было уже отчетливо видеть будущий светофор, хотя еще на этапе корпуса казалось что ничего хорошего с этой идеи не получится.
После покраски в чёрный “светофорный” цвет все стало выглядеть еще более замечательно. Также были наклеены маскировочные шнуры для прикрытия крепежа стекол и придания конструкции более завершенного вида.
Электроника
В угоду безопасности, уменьшения энергопотребления и еще ряда причин в качестве источника света были выбраны светодиоды. Всего 27 штук, по 9 на цвет. Для них в корпусе соответственно было просверлено 27 отверстий.
Для удобства ремонта и установки светодиодов они были размещены на пластиковых матрицах с размещением совпадающим с отверстиями в корпусе.
Они с легкостью устанавливаются и снимаются на случай если сгорит один из светодиодов. Для управления логикой используются выводы GPIO на raspberry pi, соответственно в качестве управляющей логики была изготовлена плата с тремя реле управляемыми напряжением 3В и коммутирующими 12В, которые подаются на светодиодные матрицы.
На этапе тестирования перед окончательной сборкой сборкой все выглядело примерно вот так.
Все “заброшено” в корпус и приделан временный шнур питания на 220В так как под рукой в момент сборки не было шнура достаточной длинны. Внутри также размещено два блока питания. Один 12В для питания светодиодов, второй блок с портом USB для raspberry pi.
Программное обеспечение
Простенький код веб скрипта для управления, который позже был заменен на описанный выше.
Затраты
На все ушла примерно неделя работы двух человек, по часу в день после работы. По деньгам же:
| Raspberry Pi model B | $50 |
| Пластик ПВХ для корпуса с порезкой | $15 |
| Краска чёрная матовая | $10 |
| Блоки питания | $10 |
| Реле, светодиоды и прочая мелочь | $10 |
| Wifi свисток для raspberry | $10 |
| Стекла | $7 |
| Шпатлевка | $5 |
| Итого: $117 |
Заключение
Начнем с видео работы в демонстрационном режиме.
Как видно из видео, холодное свечение светодиодов в комбинации з нашим стеклом дало синеватый оттенок. Сейчас обдумываем варианты исправления, благо ремонтопригодность была заложена в нашу конструкцию.
Согласитесь разница в бюджете колоссальная, энтузиазм удовлетворен и результат более чем удовлетворительный. В результате получился хоть и не теплый ламповый а холодный светодиодный, но все же светофор, который в скором будущем надеюсь станет выполнять свое предназначение. Процесс перехода на continious integration еще пока не завершен.
Читайте также: