Projeto Lightsaber

gloomer · 5 de julho de 2007

Olá amigos do CdH!

Sou um entusiasta na área da eletrônica e não tenho nenhuma formação nisso.

O lance é que eu sou fanzaço de Star Wars e gostaria de fazer meu próprio sabre de luz, tendo como modelo este daqui http://masterreplicas.com/store/star_wars/force_fx/8626 .

O do link é um item de colecionador, extremamente fiel que reproduz inclusive os sons.

O que eu quero fazer é apenas como Hobby.

Tinha pensado em mandar fazer um tubo de acrílico(se alguem conhecer um material mais barato ou resistente, por favor diga) para a lâmina e forar a parte de dentro com papel branco.

Para a luz, tinha pensado em ligar vários Leds de Alto brilho, de modo que com o papel de a impreção de que a fonte de luz é única.

É aqui que começam meus problemas.

1º Todos os leds de alto brilho que conheço necessitam de no mínimo 3v para acender. Como eu conseguiria colocar tantas baterias dentro da empunhadura? Existe um método para eu acender, digamos, 40 leds com umas 3 bateriazinhas?

2º Para obter maior luminosidade, seria melhor ligá-los em série ou em paralelo?

3º O sabre que eu postei, assim como os dos filmes, acende gradualmente da base até a ponta e apaga da ponta até a base. Como reproduzir este efeito?

Gostaria de atentar à todos que esta não é uma tentativa de pirataria ou de "engenharia reversa", é apenas o trabalho de um fã para homenager "Star Wars" sem o menor objetivo de obter lucro ou desclassificar produtos já existentes.

Só lembrando que pretendo fotografar cada passo do projeto e postá-lo como tutorial para outros fãs.

Muito obrigado!

Mulder_Fox · 5 de julho de 2007

Um material que você poderia estar vendo é o policarbonato:

http://www.metalica.com.br/pg_dinamica/bin/pg_dinamica.php?id_pag=393

Como assim colocar tantas baterias? 3v você consegue com 2 pilhas AAA.

A ligação em série ou paralelo não influi na luminosidade do LED. Serve, por exemplo, para adequar o valor da tensão do LED com a fonte de alimentação.

É fácil projetar um circuito eletrônico que faça o efeito ilustrado.

Mas, tem que definir quantos LEDs irá ligar e qual o tempo que deve durar para acender a apagar.

gloomer · 5 de julho de 2007

Primeiramente obrigado pela resposta claudomirorl!

A quantidade exatas de Leds de alto brilho é 42. Será que duas pilhas AA conseguem manter 42 Leds?

Quanto ao tempo, gostaria que os leds acendecem cerca de 0,2 segundos após o anterior.

Obrigado pela ajuda e pela sugestão do policarbonato!

Mulder_Fox · 5 de julho de 2007

De fato é uma corrente elevada para pilhas AAA.

Melhor optar por 2 pilhas tamanho C.

Com estas, se alcalinas, creio que segura por cerca de 1 hora.

Outra opção seria usar 3 pilhas recarregáveis de 1,2v. LEDs de alto brilho suportam 3,6v.

Com pilhas de 2100mAh, daria para cerca de 2 horas.

Estou desenhando um circuito eletrônico para produzir este efeito. Assim que estiver pronto posto aqui.

Mulder_Fox · 5 de julho de 2007

Você quer que o após 8,4 segundos, todos os LEDs estejam acesos (0,2s x 42)? Não é muito tempo?

xyko-2020 · 5 de julho de 2007

Gloomer,

Para acionar 42 LEDs de alto brilho com uma corrente apropriada para cada LED de 0,02A ou 20mA você precisará de uma bateria que forneça 840mA pelo menos durante o tempo em que todos estiverem acesos. Isso é claro se forem controlados de modo paralelo para acendimento de cada um dos 42 LEDs independentes.

Uma ideia seria manter 2 acesos e controlar apenas 40 LEDs em pares de 2 em série com uma alimentação de uma bateria recarregável de 9V que precisa de pouco espaço e tem um formato legal para este projeto. Nesse caso o controle poderia ser feito com 20 saídas de 2 circuitos integrados LM3914 em modo cascata. As saídas deste CI já fornecem a corrente apropriada para os LEDs portanto não necessita nem resistores.

Essa é apenas a ideia inicial para seu projeto e se quiser posso te enviar o circuito. Me mande uma Mensagem Privada com seu e-mail.

Mas se alguém se propor em desenhar pra você antes, pode aproveitar a ideia pois estou um pouco atarefado e só poderia te enviar no fim de semana. OK.

Só lembrando que 9V só dá pra acender 2 LED brancos de cada vez em série com um resistor.

E mais, se a corrente dessa bateria não for suficiente, pode-se carregar um capacitor alto através de resistor antes de liberar a corrente para os LEDs.

Mulder_Fox · 6 de julho de 2007

Estou desenvolvendo com base no LM3914 também, mas, irei demorar um tempo maior, talvez uma semana. Sou meio lerdo

Também creio que é melhor uma tensão maior do que 3v.

A ideia de acender de 2 em 2 economiza material e talvez não se perceba diferença no efeito.

gloomer · 6 de julho de 2007

Obrigado pela mobilização galera!

Sou leigo em eletrônica e achei melhor passar aqui antes de sair comprando e testanto a bel prezer. ví que foi uma ótima ideia!

Gostei da ideia de usar a 9v, pois ela se encaixaria direitinho na empunhadura do sabre.

Realmente 8 segundos é tempo demais claudomirorl, o ideal seria que em 3 segundo ela já estivesse totalmente acesa.

Desculpem a ignorância, mas vou abusar um pouquinho do conhecimento de vocês. O que vem a ser LM3914?

Obrigado mesmo pessoal!

To vendo que agora esse projeto sai do forno!

Mulder_Fox · 6 de julho de 2007

O LM3914 é um circuito integrado usado, por exemplo, para VU.

http://www.national.com/pf/LM/LM3914.html

Aqueles LEDs que acendem em sequência conforme o volume do som, saca?

Ele tem uma entrada, onde é aplicada uma tensão. Quanto maior o valor desta tensão de entrada, em comparação com uma tensão de referência, mais LEDs da sequência acendem.

Se a tensão de entrada for igual ou maior do que a tensão de referêndia, todos os LEDs acendem.

Para o seu caso, a entrada seria ligada num capacitor. Quando a chave fosse ligada, o capacitor se carregaria, através de um resistor, fazendo com que a tensão de entrada fosse aumentando e acendendo os LEDs.

Quando a chave fosse desligada, o capacitor descarregaria, apagando os LEDs em sequência inversa.

gloomer · 6 de julho de 2007

Obrigado pela resposta claudomirorl!

Usar esse cirquito parece ser um plano bem funcional.

Então em cada uma das 10 saídas do LM3914 eu ligaria dois leds em série, conforme o plano do soschip. para isso eu usaria 2 LM3914 , tendo 40 leds e os dois restantes eu ligaria independentes dos outros, correto?

Beleza!

Mas como eu ligaria os dois LM3914 e qual seria o valor do capacitor no caso de eu usar uma bateria de 9v?

Obrigado novamente!

Mulder_Fox · 6 de julho de 2007

A ligação dos LM3914 será baseado neste circuito que consta na folha de dados:

http://s56.photobucket.com/albums/g198/claudomirorl/?action=view&current=LM3914.jpg

Com algumas modificações.

O valor do capacitor e do resistor tem que ser calculado. A tensão em um capacitor em carga aumenta de forma exponencial. Teria que analisar isto.

Se o capacitor for carregado com uma corrente constante, então a a tensão nele aumenta linearmente.

Mas, creio que não precise aumentar lineamente para atingir um efeito satisfatório.

Agora, pensando bem, será que usando LEDs a iluminação do sabre vai ficar homogênia o bastante? Isto porque, a luz do LED é direcional e seria difícil iluminar por igual ao redor do sabre. Uma alternativa seria usar lâmpadas rabicho de 6v (mini lâmpadas) Mas, teria que testar qual a corrente destas lâmpadas.

xyko-2020 · 6 de julho de 2007

Também pensei nisso e acho difícil conseguir um efeito de iluminação que seja lateral pois o que importa aí e que se ilumine todos os lados e não a frente.

Estou pensando em usar uma técnica diferente ( acabei de imaginar este circuito ) onde seria possível controlar os 42 LEDs independentes usando apenas 1 LM3914 e consumindo apenas 120ma com todos acesos.

Pensei também em usar um uControlador de baixo custo e multiplexar as saídas para economizar no consumo e seria possível criar vários efeitos com acendimento linear e tempo controlados por push-bottons.

Bom, primeiro vamos pensar no controle e depois testaremos qual o melhor tipo de LED ou lâmpada. Até mais.

gloomer · 6 de julho de 2007

claudomirorl,

tirei a ideia dos Leds justamente do projeto original do MasterReplicas, mas outras idéias também são bem-vindas. em breve montarei um modelo em menor escala, sem efeitos nem nada, para ver como fica a iluminação, e dai eu posto aqui.

soschipA ideia que você deu parece bastante aplicável, mas seria simples de ser executada por leigos? Digo isso porque meu plano seria disponibilizar o tutorial na net... Se bem que se ficar bom, a gente estuda um pouco para conseguir executar!

Obrigado novamente galera!

jota san · 6 de julho de 2007

Opa deixa eu entrar nessa que de iluminação com leds acho que entendo um pouquinho hehehe.

Eu vou preparar um material aqui para você criar una iluminação legal. Já já lhe envio.

Só una dúvida, qual seria o tamanho dessa barra?

jota san · 6 de julho de 2007

Você pode usar os leds apontando um para o outro (ver imagem) que tera um bom efeito. Se você usar os leds na posição normal a barra não ficar iluminada, fica apenas bolinhas.

Você falou em 40 led, sinceramente acho isso muito led para pouco espaço rsrsrs, existe barras de leds no mercado que usam apenas 2 leds, um em cada ponta e essas barras medem 20cm, ou seja 1led fica a 20cm do outro cada um iluminando una área de 10cm (barra mostrada na foto).

Mais sinceramente essas barras não tem una iluminação legal devido a distancia entre 1 led e outro, então se você usar una distancia de 6cm entre os leds acho que já seria muito mais que suficiente, cada led ficaria responsável por apenas 3cm! Se o sabre tiver 1metro 30 leds seria suficiente.

Os leds tem um angulo de iluminação, geralmente os comuns tem angulo de 30º. Mais para seu projeto acho essencial usar leds difusos, que são leds com um angulo de aproximadamente 180º. Você pode comprar leds comuns e lixar a ponta deles até que fique reta, sem curvatura ai você passa a ter leds difusos.

Gostei da ideia de revestir a barra com papel!

gloomer · 6 de julho de 2007

pois é jota san, não dá para eu colocar apenas 1 em cada ponta porque a barra é um cilindro oco de 80 cm

mas obrigado pela sua preocupação em me ajudar!

Mulder_Fox · 6 de julho de 2007

Creio que quanto mais pontos de luz, melhor será o resultado de imitar o acendimento do sabre de luz (o sabre de luz do filme, quando é ativado, aumenta até atingir o tamanho final). Se estes pontos de luz forem ativados individualmente, melhor ainda. Mas só com testes práticos é que se poderá observar os resultados.

Quanto ao uso das lâmpadas, vai depender de quanta corrente elas exigem, enquanto a cor estaria dependente do material do cilindro.

O uso de LEDs é ideal, se puder conseguir uma iluminação difusa.

Se utilizar microcontrolador o projeto fica mais complexo, mas, a recompença é a possibilidade de produzir vários efeitos, além de controlar precisamente os LEDs.

Para ativar e desativar o sabre, pensei neste circuito, para uso com o LM3914:

http://s56.photobucket.com/albums/g198/claudomirorl/?action=view&current=Figura1-1.jpg

Mulder_Fox · 7 de julho de 2007

gloomer, este circuito é para acionamento individual dos LEDs (total de 40):

http://s56.photobucket.com/albums/g198/claudomirorl/?action=view&current=Esquema-1.jpg

O circuito precisa ser testado. Não garanto que vá funcionar de cara.

Eu testaria numa protoboard antes.

Para alimentação, sugiro 5 ou 6 pilhas recarregáveis de 1,2v.

Aguarde a sugestão do soschip, pois, pode ser melhor.

Mulder_Fox · 7 de julho de 2007

Aqui o esquema para acender os LEDs de 2 em 2:

http://s56.photobucket.com/albums/g198/claudomirorl/?action=view&current=Figura2.jpg

gloomer · 7 de julho de 2007

Valeu claudomirorl !

Vou comprar os componentes esta semana e posto o resultado!

Que mal lhe pergunte, você considerou que cada led consome qtos volts?

mesmo que não der certo você, ao lado do soschip, está sendo um grande colaborador!

muio obrigado mesmo!

Mulder_Fox · 7 de julho de 2007

Considerei que cada LED necessita de uma tensão de 3v e produz uma corrente de 20mA.

As saídas do LM3914 são fontes de corrente. O valor desta corrente é definido pelo valor do resistor ligado no pino 8. Você pode, inclusive ligar LEDs de tensão diferente que a corrente será a mesma.

xyko-2020 · 7 de julho de 2007

É isso aí, claudomirorl,

minha ideia inicial era esta mas depois para diminuir o consumo pensei em multiplexar o acendimento dos LED com 4 tensões de referência e assim conseguirei um VU de 40 LEDs independentes com um único LM3914 que é o componente mais caro, com um consumo máximo de 200mA com todos "acesos". Comecei desenhar hoje após as 14h e logo mais postarei um primeiro esboço.

Continue desenvolvendo este pois interessa pra muita gente.

Mulder_Fox · 7 de julho de 2007

O maior problema deste circuito é o consumo total dos LEDs.

Sua solução vai ser muito bem vinda.

Já tô até imaginando o sabre acendendo. Cara, vai ficar show isto viu

xyko-2020 · 7 de julho de 2007

Então, Gloomer e claudomirorl, não deu tempo fazer todo o projeto hoje mas aí vai a ideia principal. Amanhã termino as conexões.

Como vêem ele trabalha chaveando 4 referência e 4 grupos de 10 LEDs de uma forma rápida que o olho humano vê como se os 40 estivessem acesos ao mesmo tempo (claro que quando tiverem que estar ecesos).

Se alguém que abrir o arquivo , por algum motivo achar que pode não funcionar, favor avisar antes que eu termine para corrigir. Obrigado!

Lembrando que com alterações no circuito podemos colocar até 100 LEDs que o consumo será praticamente o mesmo. O circuito pode servir de base para VUs ou voltímetros com LEDs.