Idee per il Natale: Realizzare un barattolo con lucciole colorate ricaricabili da USB

Quello che sto per presentarvi ha tutt’altro che la pretesa di essere un “progetto” vero e proprio come quelli che presento qui sul mio blog, anzi è davvero molto semplice: non richiede nessuna particolare conoscenza in elettronica ma basta saper utilizzare il saldatore, conoscere qualche componente e saperlo utilizzare senza far danni: c’è difatti bisogno di una certa accortenza e sensibilità dato che andremo ad utilizzare una batteria al Litio che può essere molto pericolosa se non gestita e maneggiata correttamente, per cui, come sempre, non mi assumo responsabilità se i barattoli vi esploderanno e qualcuno si farà male!

Si tratta di un semplice barattolo di vetro con all’interno dei led colorati alimentati da una batteria al litio ricaricabile tramite una porta USB. L’ho chiamato semplicemente Fireflies Jar (barattolo di lucciole).

Ecco di cosa avrete bisogno:

• 1 o 2 file da 10 “luci colorate a led con filo di rame”. Sono in vendita nei negozi cinesi (una volta si trovavano anche a €1,00 / €1,50, adesso non ne trovo che costino meno di €4)  oppure su Amazon ce ne sono tanti tipi. Sono realizzate con filo di rame rivestito molto sottile e i led sono delle “gocce” appoggiate ai fili. Ogni confezione ha una striscia da 10 (o più) led e sono alimentate tramite una scatoletta con interruttore dentro la quale si mettono due batterie stilo (AA). Anche se c’è scritto sulla scatola “con memory controller” non è vero niente: funzionano semplicemente in ON/OFF
• 1 diodo 1N4007
• Un interruttore qualsiasi purchè piccolo. A me piace usare quelli a levetta perchè molto facili da azionare.
• Una batteria LiPo da 3.7V tipo 18650. Sarebbero indicate quelle con le linguette a saldare che potete anche trovare su Amazon. Personalmente queste non le ho comprate ma le ho recuperate da vecchie batterie di portatili guaste. Se aprite la batteria di un portatile, dentro potete trovare questo tipo di batterie. Chiaramente dovrete caricarle singolarmente una ad una con un circuitino che vi dirò poi, controllarle subito e dopo qualche tempo. Appena caricate devono misurare circa 4.2V per poi stabilizzarsi sui 3.7V. Se la batteria, dopo carica, misura di meno smaltitela: era quella che non faceva funzionare correttamente la batteria del portatile!
• Un modulo caricabatteria tipo TP4056 con protezione. Si trovano su Amazoncon diversi tipi di connettore USB per la ricarica: tipo con connettore USB-C, tipo con connettore Micro-USB
• 4 Viti M3, 2 rondelline, un O-Ring di gomma piccolo => Questa roba serve per tenere bloccata la batteria sotto al coperchio del barattolo, ma potete inventarvi anche voi un sistema o, se avete la stampante 3D, potreste utilizzare il pezzo che ho disegnato per il mio robot Arlok.
• 2 distanziali esagonali femmina/femmina da 10/12mm con filettatura M3
• Barattolo di vetro munito di coperchio a vite con un diametro esterno da 85mm. Più piccolo non va bene: la batteria non ci entra.

Le luci

Le lucine di cui vi parlavo sono queste:

Come vedete hanno un doppino di rame molto sottile, rivestito. Io ho comprato anche un tipo di strisce di led realizzate con un filo più doppio e con led più grossi ma questo tipo non piace perchè all’interno del barattolo da l’impressione di un ammasso di spaghetti e toglie anche buona parte della luminosità dei led che capitano dietro la faccia del barattolo che si osserva. Questi col filo di rame sono più carini da vedere e forniscono una resa migliore all’interno del barattolo.  L’unica cosa che dovete fare è staccare i fili dalla scatoletta in cui si inseriscono le batterie perchè collegheremo i fili ad una batteria ricaricabile che ci consentirà di avere una durata maggiore della luce, di rendere la batteria invisibile all’interno del barattolo e soprattutto di poterla ricaricare. All’interno di un barattolo io ho messo due di queste strisce, in parallelo.

Queste lucine le vendono sia multicolore che di colore singolo: ve ne potete accorgere dal bollino posto sopra alla confezione, se vedete nella foto sopra, c’è un bollino a 4 colori, quindi queste sono luci multicolore.

Il modulo caricatore

Il collegamento alla batteria è molto semplice: ci sono due pad con l’indicazione B+ e B- che stanno per Battery+ e Battery- : in quei punti vanno saldati i poli della batteria. Sul modulo sono presenti due minuscoli LED: durante la carica uno si colora di rosso, a carica terminata si spegne il rosso e si accende il blu (o verde a seconda del produttore). Non è consigliato caricare e contemporaneamente prelevare corrente, per questo motivo durante la carica i led devono rimanere spenti. Questo modulo è in vendita sia con connettore microUSB che miniUSB che USB-C, quindi attenti a comprare quello che potete utilizzare: sul connettore USB va messo un normale caricabatterie con attacco USB di quelli che usate per il cellulare, oppure potete saldare un vostro connettore sui due terminali + e – e quindifornire 5V da un’altra sorgente di alimentazione.

Il barattolo

Come dicevo ci vuole un barattolo che abbia un coperchio di almeno 8,5cm di diametro esterno:

Questo perchè andremo a montare la batteria al di sotto del coperchio in maniera che risulti quasi totalmente invisibile dall’esterno.

Lo schema elettrico

E’ semplicissimo. Non chiedetemi perchè ho utilizzato un diodo al posto di una resistenza, probabilmente ho sbagliato ma l’ho fatto così di getto pensando che le strisce di led originalmente sono alimentate tramite due stilo da 1.5V, quindi 3V, senza resistenze e che una cella al Litio 18650 ha una tensione di 3.7V che, grazie alla caduta di tensione che causa un diodo, tra 0.6 e 0.7V, fornisce proprio 3V:

L’interruttore va messo a valle del caricatore in maniera tale da poter spegnere le luci durante la carica. Mi raccomando di fare attenzione quando si utilizzano le celle al Litio dato che caricate in maniera scorretta o messe in corto-circuito possono essere letali.

Realizzazione

La batteria va alloggiata al di sotto del coperchio, al centro, con l’interruttore che sporge all’esterno messo al suo fianco, azionabile dall’esterno. Per poter bloccare la batteria ho passato due viti all’interno del coperchio ai fianchi della batteria alle quali ho avvitato due distanziatori esagonali da 10/12mm che mantengono la batteria lateralmente, all’altro capo dei distanziatori ho quindi messo rondelle e viti e ho fatto passare, al di sotto delle rondelle, un o-ring di gomma che ferma la batteria:

Il diodo l’ho saldato direttamente sulla linguetta (terminale positivo) della batteria portando il catodo (la parte del diodo con la strisia) direttamente sull’interruttore. Io non ho incluso il caricabatterie all’interno del barattolo ma carico la batteria aprendo il coperchio e attaccandomi sui fili con dei coccodrilli:

Io ho anche messo una cordicina sul bordo esterno dei barattoli per poterli appendere. Per ulteriori informazioni sulla realizzazione fate riferimento alle immagini in galleria.

Per i pigri

Edit del 2020: era prevedibile che questa idea sarebbe diventata prodotto commerciale a breve (dato che non l’ho avuta solo io!). Su Amazon sono in vendita dei prodotti simili che hanno anche il pannellino solare sul coperchio. Presumo non abbiano una batteria al Litio all’interno ma piuttosto una Ni-MH e costano circa 10 euro a barattolo: non so se conviene o meno (a me no dato che le batterie Litio, che sono la parte più costosa, le recupero dai laptop) ma ecco il link: https://amzn.to/3pEE5QU

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