Categorie archief: LED

Maakbord

tilewallHet Exploratorium is het mooiste Sciencecenter ter wereld. Echt zeker weten doe je dat pas natuurlijk als je ze allemaal bezocht hebt, maar ik bezocht er vele en er kan er geen een tippen aan de op Alcatraz uitkijkende sprankelende maak- en onderzoekfeestplek. Ik was er twee keer en twee keer heb ik met open mond gekeken naar het bord met de verschillende technieken, de “Tile Wall” van Nicole Cartrett, medewerker van het Exploratorium en kunstenaar.

Nu zocht ik al een tijdje naar een mooie slogan die goed vertelt wat we op de Populier de laatste jaren aan het doen zijn. De leerlingen gaan steeds meer maken. Dat wil niet zeggen dat onderzoeken en experimenteren geen onderdeel meer uitmaken van ons programma. Alleen Maken is daar als een belangrijke activiteit bijgekomen. Eigenlijk was het niet zo lastig:

Maak het mee op de Populier!

Laten we vooral niet praten over de kwaliteit van de slogan verder hoor, daar gaat het hier niet om.

Op zondag 10 januari schreef ik een mail naar mijn grote vriend en maakmakker Per-Ivar. Onderwerp: Idee. Met daarin o.a.:

We maken een bord met de slogan erop. Elke letter krijgt een vakje van 12×12 cm. Alle letters moeten even hoog worden: 10 cm en min of meer hetzelfde strakke lettertype. Elke letter wordt gemaakt met een andere techniek.

Per kerende post kreeg ik antwoord: gaan we doen! Daarna mailde ik al mijn collega’s van de hele scienceclub van de Populier. Direct enthousiaste reactie: “Ik doe deze wel!” “Mag ik deze doen?” Zoals dat eigenlijk altijd gaat binnen ons geweldige team.

De beste maker van allemaal, Rolf, deed de technische ondersteuning en opbouw, ik maakte een vel met de verdeling en we gingen aan de slag. Elke dag kwamen er wel een of meer letters los. Sommigen waren gemakkelijk. De 3D-geprinte “P” was een kwestie van downloaden en opplakken en ook de “E” van LEGO ging best snel. Anderen hadden meer voeten in de aarde en kostten een aantal prototypes. Maar, het was een feest! Elke dag een mooie letter erbij, een steeds duidelijker project, gekke ideeën die waar werden gemaakt (licht en beweging), ook wiskunde heeft een plek, harde en zachte technologieën etc., etc., etc. Samen gemaakt!

De technieken op een rijtje (klik op de foto om te vergroten):

IMG_0535De “M” is gemaakt met de vacuümvormer. Eerst is er een letter M vier keer uitgesneden met de lasercutter uit een plaat van 3 mm dik. Die zijn op elkaar geplakt. Daarna zijn de randen wat afgerond met de schuurmachine. Daarna onder de vacuümmachine. Daarbij wordt een laag plastic verwarmd tot het heel zacht is en daarna over de letter getrokken en de lucht wordt eruit gezogen. Dan vormt het plastic zich om de letter heen. Leerlingen gebruiken dit wel om raketten en autootjes te maken, althans de buitenkant.

IMG_0537Een van de favoriete projecten bij Science is “LED-kunstwerken”. Elektriciteit onder de knie krijgen en iets moois maken. Vele gave lampen zijn er de afgelopen door de leerlingen gemaakt. De LED-letter kon niet ontbreken dus. De “A” bestaat uit bijna 50 driekleuren LEDs, Zoveel LEDS trekken een berg stroom: soms meer dan 2,5A

 

 

IMG_0538De “A” van mijn oude duimstok! Opvallend: ik probeerde een nieuwe te kopen bij de lokale ijzerwarenhandel: de gele zijn er niet meer. Meten is natuurlijk heel belangrijk als je iets onderzoekt en iets maakt. Soms kan het snel en hoeft het niet zo nauwkeurig. Dan voldoet een rolmaat of duimstok. Als het nauwkeuriger moet hebben we ook een schuifmaat.

 

 

IMG_0539

Marten Hazelaar is naast een geweldig docent (Docent van het jaar 2003 bijvoorbeeld) ook een kunstenaar. Hij maakt de prachtigste dingen met allerhande grafische technieken. Hier heeft hij de droge naald techniek gebruikt. Deze “K” staat symbool voor de groeiende rol van kunst en “mooi” in de projecten van de leerlingen. En dan is een collega die een zeer verfijnd esthetisch gevoel heeft, heel plezierig.

 

IMG_0540

Op de hiernaast staande foto zie je een vage “H”. Hij is echter geenszins vaag: het zijn 8×8 Neopixels-LEDs. Individueel aanstuurbare gekleurde LEDs aangestuurd door slechts drie lijntjes vanaf de Arduino, de programmeerbare kleine computer die zo belangrijk is in de makerswereld. We gebruiken hier een kleine versie: een Trinket. Die stuurt ook nog ene ander letter aan: de “O”. Leerlingen in de FABklas krijgen Neopixel-les van Rolf.

IMG_0541

Boren! De hele dag door zijn de leerlingen van De Populier dat aan het doen. Grote gaten, kleine gaten, ronde gaten, ellipsvormige gaten (“Houd hem recht!“), nette gaten, slordige gaten. Met een handboormachine of een kolomboor. Zo ook deze “E”.

 

 

 

IMG_0542

De “T” hiernaast is gesoldeerd. Vanaf bijna de allereerste dag dat de leerlingen bij ons komen, doen we dit. In het begin om constructies te maken en later ook om elektrische schakelingen definitief te maken. Het is magisch, het aan elkaar maken van metalen, nog geleidend ook. Een mooie vaardigheid die je echt steeds beter kan als je het vaak doet.

 

 

IMG_0543
Deze “M” ziet er wellicht wat “kinky” uit. De zwarte plastic bandjes die je ziet zijn echter tie-wraps. Een schitterende manier om zaken aan elkaar te maken. En dat moet nog wel eens als je iets aan het maken bent. Soms definitief, soms ook tijdelijk. We hebben altijd een hele grote la tie-wraps in voorraad voor de leerlingen en onszelf.

 

 

IMG_0544Nieten! Naast een welhaast oneindige bron van vrolijke, moedwillige taalmisverstanden (wel nieten of niet nieten) is het een stevige manier om dingen snel te bevestigen. Leerlingen gebruiken dit niet zo vaak. Maar het is fijn om te hebben liggen. Soms is het heel handig: denk aan het snel opspannen van een stukje stof.

 

 

IMG_0545

Er is bijna niemand die kan weerstaan aan dit vrolijke, altijd werkende, je fantasie direct aanzettende speelgoed: LEGO. Al vele jaren doen we mee met de FIRST LEGO league, hebben we een LEGO-extra club die een heel middag geweldige dingen maakt en gebruiken leerlingen het als ze er niet meer uitkomen. Onlangs hebben we een prachtig statusbord gemaakt voor de FABklas van LEGO. Deze “E” is dan ook zeer op zijn plaats hier. Leve LEGO!

 

IMG_0546De “O”. Tja. Die kon natuurlijk niet anders dan aan de wiskunde worden gewijd. En wel aan het mooiste getal dat er bestaat: π. De verhouding tussen de omtrek en de diameter van een cirkel. De meeste mensen weten: π=3,14. Maar er zijn wel wat
meer decimalen dan dat. Het record staat op 12,1 biljoen (‘trillion” in het Amerikaans). zoveel zijn er niet door de lasercutter in  deze O gegraveerd. Maar wat wel heel gaaf is: deze letter draait! Met een steppermotor wordt elke letter doorgedraaid. Ook aangestuurd door de voornoemde Trinket. Het was nog een puzzel om de Neopixels van de “H” en deze motor tegelijkertijd te laten werken. Maar dat lukt Rolf natuurlijk! (klik op dit kleine plaatje voor bewegend beeld.O

IMG_0547

De “P” is gemaakt met drie verschillende soorten spijkers. Het zou wel eens kunnen lijken dat Maker Education gaat om het gebruik van moderne maakapparatuur zoals de 3D-printer en de lasercutter. En die apparaten helpen zeker. Maar het goede, oude handwerk blijft van groot belang. En het netjes inslaan van een spijker vergt concentratie. Je kunnen concentreren, is voor elke maker van belang, dus ook voor onze makende leerlingen. “Mobiel weg!”

 

IMG_0548Met metaal werken is best lastig. Het is hard, je kunt het niet makkelijk lijmen, zagen gaat ook al niet zo fijn. Maar het is een belangrijk “ingrediënt” van ons moderne leven dus je zult je ermee moeten verhouden. Deze “D” is gemaakt van plaatmateriaal. Onze Scienceleerlingen leren daarmee omgaan maar werken ook met zilver, voor het maken van sieraden. Een zilveren “D” was wat aan de dure kant geweest.

 

IMG_0549De “E” is gemaakt met de vinylsnijder. Net als de de 3D-printer en de lasercutter een apparaat dat een digitaal bestand omzet in een fysiek product. Het is echter niet zo’n bekend apparaat als zijn grote broers. En dat is onterecht! Naast stickers kun je er patronen mee maken voor op stof, circuits mee uitsnijden en nog veel meer. Het werkt best eenvoudig: een mesje gaat over materiaal heen dat heen en weer langs het mesje getrokken wordt.

 

IMG_0550De “P” van Populier is gemaakt met de 3D-printer. Vaak gezien als de ster van Maker Education (wij zien dat anders). Lijn na lijn maakt uiteindelijk een laag en alle lagen samen maken de letter. Het materiaal is PLA: een biologisch afbreekbare stof.

 

 

 

IMG_0551

De hiernaast staande “O” is een armband. Een armband met het planetenstelsel. Ooit gezien bij de Makerfaire in Newcastle zijn we op zoek gegaan naar kralen die enigszins recht doen aan de grootte en vermeende kleur van de planeten. Deze planeten draaien nu overigens wel in een baan. Dat zou niet goed aflopen. Veel leerlingen zijn erg geïnteresseerd in sterrenkunde.

 

 

IMG_0552

Ook breien is Maken. Sterk, warm, mooi vaak. De “P” hiernaast is gemaakt van vier gebreide lapjes. Voor sommigen doet dit denken aan “textiele werkvormen” die we vroeger op school kregen. Waarom is dit ooit afgeschaft?

 

 

 

IMG_0553

Dat oude, beproefde technieken ook best een moderne, digitale variant kan hebben, bewijst deze “U”. Geborduurd op de borduurmachine. Een zeer geavanceerd apparaat dat een plaatje om kan zetten in steken in allerlei kleuren. Verschillende technieken kunnen worden gebruikt en onlangs deden we een workshop waar je de machine zelfs kunt programmeren. Een geweldige aanwinst voor het Tassenproject dat we in de derde klas Science doen!

 

IMG_0556

Maken kan een boel rotzooi opleveren en eerlijk gezegd doet dat het ook. We proberen prudent met ons afval om te gaan. Hout en plastic gooien we pas weg als er echt niets meer  mee gemaakt kan worden. Deze recycle-“L” staat dan ook symbool voor onze pogingen niet teveel afval te maken. En een aansporing om dit vaker te doen.

 

 

IMG_0557

Natuurlijk kan een reageerbuis niet ontbreken. Onderzoeken is heel belangrijk voor onze leerlingen. Vanaf de allereerste les wordt er gewerkt aan fatsoenlijk onderzoek doen. Daar heb je heel veel aan bij elk vak en zeker ook bij maken. In deze reageerbuis een flinke hoeveelheid mooie, oude schelpjes. Ook een schitterend ontwerp!

 

 

IMG_0558Met een guts is deze linosnede van de letter “E” gemaakt. Een eeuwenoude techniek die nog steeds mooi werkt. Stempelen, afdrukken werkt nog steeds goed als je meer dan één kunstwerk wil maken. Ook deze, wat je bijna zou kunnen noemen, ambachten hebben een plek in ons maakonderwijs aan de leerlingen.

 

 

IMG_0559

Het apparaat dat het snelst, het makkelijkst, en het meest precies werkt in onze Makerspace is de lasercutter. Deze kan graveren (zie de cijfers van π bij de letter “O”) maar ook heel exact snijden. heel veel materialen zoals papier, karton, perspex en hout. Hier zie je de letter “R” gesneden uit perspex en hout. Steeds meer leerlingen weten hoe dit apparaat werkt. En dat zie je aan het gebruik.

 

 

IMG_0560Het uitroepteken “!” is gemaakt van verschillende stoffen die aan elkaar zijn genaaid. We hebben een batterij naaimachines staan waar elke leerling mee moet leren werken. Altijd zie je wel een paar leerlingen die daardoor aangeraakt worden. Een prachtige “zachte” techniek die een belangrijke plaats heeft binnen ons onderwijs.

 

 

Het familielithofaandoosje

“Iedereen een maker!” Zo wil ik nog wel eens beginnen bij een praatje, een lezing of een workshop. En ik meen dat natuurlijk ook. Ik gun een ieder het fijne gevoel dat het mij geeft als ik iets maak. Ik ben de laatste maanden keihard bezig met mijn swag-o-meter. Deze nadert zijn/haar voltooiing; het wachten is alleen nog op een paar spullen zoals de luidsprekers. Uit China, dus niet altijd op de tijd die je wenst.

Ik was er echter heel lekker mee bezig en het “maakgat” door het gewacht, beviel me niet. Ik wilde nog graag iets maken voor mijn vrouw voor (het uitgestelde) Sinterklaasfeest. En vanwege het feit dat ik een eigen 3D-printer via Indiegogo had gekocht en bovendien onze Felix-printer weer was gemaakt, dacht ik een vrolijk klein familiedingetje te maken met een lithofaan. In april 2013 schreef ik hierover al eens iets op deze site. Klik hier om dat weer eens te bekijken. Ik maakte er onlangs weer een als bedankje voor Rolf Hut die een IoT workshop deed met onze leerlingen en ik werd weer bevangen door de magie van het systeem. Het systeem waarbij een foto wordt omgezet in dikkere en dunnere delen die respectievelijk bij doorschijnend licht, donker en licht worden weergegeven.

De ontwerpeisen:

  • Niet te groot
  • Houten omhulsel
  • Drie doorschijnende vensters (dochter, zoon en ik)
  • Bedienbaar met drukknop
  • “Lekker” om te zien

arjanokIk begon met het uitzoeken van drie geschikte foto’s: veel contrast en kleur moest geen rol spelen. Dat lukt. De vorige keer maakte ik de lithofanen met behulp van een app op Thingiverse. Dat lukt deze keer niet. Ik kreeg steeds een foutmelding. Via deze instructable, kwam ik op het spoor van andere methoden. Zo kun je in Cura heel eenvoudig een jpg-plaatje laden en

Schermafbeelding 2015-12-21 om 16.51.19Cura maakt er een lithofaan van. Helaas zijn er geen mogelijkheden om instellingen te veranderen. In de Instructable werd ook gewag gemaakt van software die goed zou werken. Deze heb ik gedownload en gebruikt (is Windows software, ik gebruik daarvoor op mijn mac CrossOver) en het werkt inderdaad heel goed (directe download van de software). Printen op onze Felix 3D-printer. Het kostte nog wel wat testprintjes. Te dun zorgde voor opkrullen maar te dik laat te weinig licht door. arUiteindelijk was ik zeer tevreden met een dikte van de print van 2 mm en een startdikte van 0,25 mm. De software is overigens in het Portugees maar je kunt het in het (niet altijd even goed vertaalde) Engels zetten door op Iniciar -> Idioma -> English te klikken.

Bij het maken van de foto had ik een wit randje om de foto’s gezet om het van binnen in het doosje te kunnen plakken. Dit zorgde voor de juiste maten van het houten doosje dat ik met boxmaker maakte.
In dit programma kun je de buitenmaten van een doosje invoeren, de dikte van het materiaal dat je gaat gebruiken en nog wat gegevens als je wilt en dan maakt dit onlineprogramma een pdf met een plattegrond van het doosje.

unspecified

Deze plattegrond heb ik in CorelDraw geladen, opgeschoond (tekst weg), verbonden (alle lijntjes zijn los), rood gemaakt (dan gaat de lasercutter snijden) en bewerkt. De bewerking was zodanig dat er drie ruitjes werden gemaakt waarachter de drie lithofanen konden worden geplakt en bovenop ontwierp ik een gaatje waardoor de schakelaar kon steken.

Toen was het de beurt aan het binnenwerk. Binnenin moesten er lichtjes worden aangebracht die de lithofanen belichten wanneer er op de schakelaar wordt gedrukt. Een test liet al snel zien dat een witte LED wel genoeg lichtopbrengst heeft maar veel te veel in een richting schijnt. De oplossing daarvoor is het schuren van het omhulsel zodat het diffuus wordt. Dit werkte redelijk, zo bleek. Later heb ik daar nog een extra diffusie aan toegevoegd.

In het binnenwerk wilde ik plaatsen:

  • 3dVier LEDs. Drie schijnen direct op de lithofanen en een vierde schijnt de andere kant op alwaar een stukje aluminiumfolie op de binnenkant is geplakt. Dat geeft wat extra strooilicht.
  • Een frame waar de LEDs in kunnen.
  • Twee knoopcelbatterijen (de LEDs branden lekker op 6V)
  • De bedrading
  • De achterkant van de schakelaar.

Na intensief overleg met de maakgoeroe Rolf van Oven besloot ik tot het maken van een systeem met drie ronde plaatjes en vier staanders. In de middelste plaat moesten de LEDs komen, daaronder de batterijen en aan de bovenkant de schakelaar. Zie het plaatje hiernaast en hieronder.

ledmiddenmettekst

pootjesDit alles werd gemaakt van doorzichtig perspex. Op de plekken waar de LEDs uit het perspex schijnen is het perspex enigszins gekarteld om het uittredende licht nog diffuser te maken. De poten die erdoorheen steken om het een structuur te maken, hebben uitsteeksels om de boel op te laten rusten. De gaten voor de pootjes waren zodanig gemaakt (na enige iteraties) dat de pootjes er klemmend in konden zitten. Het onderste plaatje werd er van onder ingeschoven, de middelste (waar de LEDs in zitten) van bovenaf. Door de gaatjes van het bovenste perspexrondje kleiner te maken en de pootjes ook (zie naast) blijft die bovenaan zitten.

Daarna was het tijd om het elektrische systeem in elkaar te zetten. De soldeerbout aan en solderen maar. batDe vier LEDs werden op dezelfde manier geplaatst, d.w.z. allemaal met de anode (de +) naar boven en de kathode (-) naar beneden. De anodes werden aan elkaar gesoldeerd en de kathodes ook. Zo kunnen ze parallel aangezet worden. De batterijen leverden nog ene kleine uitdaging. Ik had er twee nodig maar de behuizing van deze knoopcelbatterijen is zo groot dat het in eerste instantie niet paste. Door een beetje te proberen, bleek dat ze redelijk op elkaar passen als je ze ondersteboven, gedraaid bovenop elkaar zet. Een stukje elektrisch isolatietape voorkomt kortsluiting.

fotoledsysteem

IMG_0002

Het in elkaar zetten van het perspexsysteem ging (natuurlijk) niet in een keer goed. Ik moest nog een keer terug naar de lasercutter om een gebroken pootje te repareren. Maar daarna was het systeem wel behoorlijk sterk en werkte goed. Zie de foto hieronder (ik had een betere moeten nemen, de top zit er nog niet op).

toren

Daarna heb ik het doosje in elkaar gelijmd met de lithofanen in de ruitjes, het perspex bouwsel erin en de schakelaar bovenop. Er was sprake van kortsluiting bij het erin proppen, dus ik moest nog wat snoertjes isoleren met krimpkous (zie de gele slurfje boven). Uiteindelijk lukt het alles erin te krijgen en de boel te lijmen (je ziet dat ik het al blauw had geverfd).

bouwen

Klaar! Paar kleine dingen: de lijm en de ecoline waren wat door elkaar gelopen. Geen probleem: opnieuw schuren en opnieuw ecoline aanbrengen. Een dingetje dat niet meer makkelijk te repareren viel: een van de lithofanen (die van mijn zoon) heb ik, per ongeluk natuurlijk, wat naar binnen gedrukt. Verder heb ik  halverwege het proces bedacht dat ik de onderkant niet vast zou lijmen maar vast zou maken met sterke magneten. Dit ben ik in de euforie van het afmaken helemaal vergeten. Nu is het zo dat als de batterijen op zijn, hij het niet meer doet. Maar dat gaat waarschijnlijk lang duren. Een typische CR batterij heeft een “capaciteit” van zo’n 200 mAh; er zitten er twee in dus de totale “capaciteit” is 400 mAh. De stroomsterkte door een LED is ongeveer 20 mA. Er zijn vier LEDs dus de totale stroomsterkte (parallel nietwaar) zal 80 mA zijn. Dan kan hij dus 400/80= 5 uur branden. Hij staat altijd maar een paar seconde aan. Dat duurt dus nog wel even.

Het resultaat van het familielithofaandoosje: zie hieronder: