Светофор из фанеры своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 10.09.2024

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.

Предыстория

История с создания этого светофора начиналась так. В один прекрасный день, супруга привела ребёнка из садика всего в слезах. Оказывается папа одного из мальчиков сделал светофор, и мальчик принёс этот светофор в садик, моё чадо хотело поиграть с ним, а ему не давали (может и давали, но по его мнению, мало).

Схема и скетч

Я решил сделать немного другой светофор, он будет для автомобилей, и для пешеходов. Управлять светофором будет конечно же микроконтроллер, в данном случае Arduino Pro Micro (можно использовать любую другую Arduino плату). Схема простая до безобразия:

Первые три светодиода — это красный, желтый и зелёный свет для машин, остальные красный и зелёный для пешеходов.

Найден в интернете, с моими небольшими правками

На макетной плате собрал схему, всё работает как надо:

Светодиоды покупались — тут, плата Arduino Pro Micro покупалась — тут, резисторы советские МЛТ — нашлись в закромах.
Надо делать самое сложное — корпус.

Сборка

Были у меня светорассеиватели от сломанного китайского прожектора:

Отталкиваясь от размера светорассеивателей прикинул размер будущего светофора. Корпус решил делать из листового вспененного ПВХ толщиной 4 мм, такой используется в наружной рекламе, материал лёгкий и достаточно прочный. В иллюстраторе набросал элементы корпуса будущего светофора:

Может кому понадобится, ссылка на раскрой светофора — тут

На макетной плате собираем остальную часть схемы:

Пробный пуск:

Сделал гифку для наглядной демонстрации как работает светофор, время свечения каждого цвета разумеется можно менять, отредактировав скетч:

Вот такая получилась игрушка, ребёнок очень доволен — папе приятно.

Всем удачных поделок, спасибо за внимание.

На 2-3 года
На 4-5 лет
На 6-7 лет
Объемный светофор
Светофор из тетрапака
Светофор из банки
Светофор из пачки зубной пасты
Фото идеи самодельной поделки в виде светофора

Для 2-3 лет

Для детей, только что пошедших в детский сад, лучше всего заранее подготовиться. Вырежьте из картона прямоугольник, наклеите на него прямоугольник такого же размера из черной бумаги. Вырежьте из черной бумаги три треугольника так, чтобы их углы выходили за пределы светофора.

Также вам понадобятся три круга: красный, желтый и зеленый, но меньшего диаметра.

Теперь вы можете предложить ребенку сделать аппликацию. Позвольте мне сначала прикрепить треугольники к черному прямоугольнику, а над ними — круги. Во время работы следует еще раз поговорить с ребенком о том, что означают цвета светофора.

Для 4-5 лет

Ребенок этого возраста может получить в руки ножницы и дать ему попробовать вырезать для себя все детали будущей поделки. На листе бумаги сделайте узор светофора: нарисуйте прямоугольник, более узкую ножку и нарисуйте циркулем три круга на одинаковом расстоянии друг от друга.

Задача ребенка — случайно вырезать цветную бумагу соответствующего цвета и хаотично приклеить получившиеся кусочки к желаемому кругу. И обклеиваем корпус светофора и ножку кусочками коричневой бумаги.

Для 6-7 лет

Для первоклассников тематика поделки останется прежней, но мы ее немного усложним. Вам нужно взять две прямоугольные картонные коробки из-под обуви разного размера. Более узкая коробка будет служить опорой, а более широкая — корпусом светофора. С помощью циркуля ребенок может нарисовать три кружочка желаемых цветов и вырезать их.

А наклеив кружочки друг на друга на шкатулке, следует украсить работу, как подсказывает ваша фантазия. Вы можете превратить цвета светофоров в милые смайлы и приклеить под кружок бантики соответствующего цвета.

Вы можете украсить узор аппликацией и сделать глаза и нос одинаковыми на всех кругах, но губы должны соответствовать цветовому значению. На зеленом круге — полукруглая улыбка, на желтом — прямоугольник, на красном — тот же полукруг, что и зеленый, только в перевернутом виде.

Или вы можете превратить коробку в мистера светофора, украсив ее верх цилиндром, или часового, надев на нее форменный колпак.

Если ребенок знаком с техникой оригами, вы можете проявить изобретательность и предложить ему выложить красную, желтую и зеленую бумагу вдоль мордочки кошки, а затем приклеить их к прямоугольной полосе картона в правильном порядке.

Для сына или дочери, которые несколько лет учатся в начальной школе, можно найти много разных вариантов изготовления поделок.

Скручивание

Для начала нужно приклеить высокий цилиндр из черной бумаги. Отметьте на нем три круга. А затем оберните на карандаш тонкие полоски красной бумаги. Полученные объемные кружки приклейте к кружку по очереди. Сделайте то же самое с желтой и зеленой бумагой. На такую поделку уйдет много времени, но результат приятно удивит.

Объемный светофор

А еще можно качнуть на объемной модели. Предлагаем подробный мастер-класс:

Чтобы светофор выглядел реалистичнее, можно сверху сделать козырек из картона, который потом обклеить черной бумагой.

Светофор из тетрапака

Чтобы упростить задачу, можно взять за основу тетрапак большого объема. Слейте молоко или кефир, промойте изнутри, просушите и можно приступать к работе.

Готовую основу можно обклеить самоклеющейся пленкой черного цвета. В этом случае изделие получится блестящим и хорошо будет смотреться. Осталось только приклеить кружочки трех цветов, создавая козырьки на каждом кружочке. Тетрапак меньшего размера можно использовать в качестве опоры.

Светофор из жестянки

На ферме всегда есть высокий, узкий и круглый жестяной ящик. Его легко превратить в светофор. Этапы работы:

Вырезаем из картона кружочки, обклеиваем с одной стороны двусторонними скотчем и вырезаем вместе скотчем по контуру.
Оборачиваем жестяную банку черной гофрированной бумагой и приклеиваем к этой основе заготовки кружочков по три с каждой стороны так, чтобы лента оставалась снаружи.
Снимаем ленту с каждого кружка по очереди и посыпаем блестками соответствующего цвета, равномерно распределяя их, чтобы не было зазоров.
Вырежьте шесть черных бархатных полукругов и приклейте их на каждый круг, чтобы сформировать козырьки.
Обклеиваем верх светофора черным кружком.

Эта модель хороша тем, что не требует подставки, ведь банка может стоять на столе и без нее.

Светофор из упаковки зубной пасты

Достаньте зубную пасту из упаковки и оклейте коробку белой бумагой. В нижней части упаковки проделайте отверстие шилом. Нанесите крем на желтую бумагу, обведите контуры и вырежьте круг. Таких деталей четыре. Таким же образом сделайте четыре красных и зеленых круга.

Поочередно прикрепите чашки к каждой стороне нашей коробки: красный, желтый, зеленый. Вставьте держатель баллона в отверстие.

Не забудьте во время работы записать на телефон видеоролик, который можно разместить на канале YouTube — пусть другие дети научатся делать светофор по вашему мастер-классу.