2010年9月2日 星期四

RGB混光裝置2010

幾年前,做了一個RGB混光裝置,效果還不錯。但當時採取的方式是用三個電源控制三個燈泡。這樣做的原因是如果用一個電源驅動三顆並聯燈泡的話,會造成某個燈泡電流過小的問題。
今年去中大參加了物理示範教學年會,看到林宣安老師示範了一個類似的裝置。但是他只用了一顆12V的鋰電池就驅動了三個燈泡。詢問之下,才知道他用串連可變電阻的方式來解決這個問題。
所以回來之後,就立刻將舊的裝置接上可變電阻,果然就可以用一組電源驅動三個燈泡了。接著我就想要把整個裝置做成更精緻的樣子。可惜我之前拿到的高功率LED已經用完了,只好另外買一般正常的聚光LED。

另外更新的裝置還有電源和燈泡座的部份。

材料如下:RGB LED燈泡各一個,單切開關三個,100歐姆可變電阻三個,USB母頭一個,放光碟的布丁筒一個(高度約4~5cm)3pin杜邦端子三個。

單切開關,我選擇2pin的,其實3pin也無所謂都可以。

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100歐姆可變電阻和旋鈕
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旋鈕其實可以不用買,但是為了愛漂亮也只好買了...可變電阻有三隻腳,要接的是右邊兩隻腳。這樣的話旋鈕向逆時針轉到底時,電阻最大(燈泡最暗),順時針轉到底時,電阻最小(燈泡最亮)。如果沒把握的話,拿個三用電錶測一下電阻,比較保險。

接下來是USB母頭。可以看到上面三隻腳,下面兩隻腳,共五隻腳。但其實我們只需要兩隻腳。就是上面三隻腳的最左邊和最右邊。

怎麼知道呢?只要接上電,用電錶量一下就知道了。左邊那隻是高電位,右邊那隻是低電位的。因為LED的正負極不能弄錯,所以USB電源這邊也不能弄錯。
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接下來這個是3pin的杜邦端子,上面有三個孔,連到下面三隻腳,這樣只要把下面其中兩隻腳焊上電路,上面的孔就可以插LED燈泡,當做LED燈座。LED燒壞的時候更換就很方便。(wiimote的IR pen也可以用喔,所以我買了一堆)(感謝鄭永銘老師告知名字)
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布丁筒應該就不用講了,首先先把布丁筒在三等份的地方挖出一個長方形和圓形的洞,讓開關和可變電阻可以穿過去。布丁筒剛好在三等份的地方都會有一個突出來的,可以扣住底盤的形狀,所以只要抓那個位置就可以了。裝好之後,就要開始布線。線路其實很簡單,就是一個電源,並聯三個電路。三個電路中都有一個燈泡、一個開關和一個可變電阻串聯。就可以了。

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整個組合起來的樣子如下圖
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RGB的開關和調光位置是120度的間隔,剛好可以搭配色環來講解混光源裡。上方再用fuji底片的底片盒當做燈罩。

LED插在底座上,更換很方便。
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開燈的樣子如下面三張圖:
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由於LED是聚光型的燈泡,所以會集中在某處。接著來看一下混光的效果


燈罩打開後,可以看到燈泡

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電源就用usb就可以了,只要你有電腦或者USB充電器,都可以用...
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用USB電源的好處是它有5V,扣掉給可變電阻的電壓,應該差不多是可以讓3V LED承受的電壓。不過我選用USB電源的最主要原因,還是因為我覺得USB電源比較炫啦...

最後來看看三顆燈泡一起開,外面再墊一層塑膠免洗杯當燈罩的效果

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應該可以感覺到白色的效果了

出外攜帶這個教具的話,其實還是用電池比較方便。所以我就把一條壞掉的USB線,剪下公頭。裡面有四條線(紅黑綠白),用一個電池盒接上USB公頭(紅接紅,黑接黑,綠白不用管)就變成隨身版的教具了。

其中這個USB電池盒,還可以拿來幫我的手機充電...實在讚!
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