Akutoitega LED -valgusti (d) päikeseenergia laadimisega: 11 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:45

Mu naine õpetab inimestele seepi valmistama, enamik tema tundidest olid õhtuti ja siin läheb talvel pimedaks kella 16.30 paiku, mõnel tema õpilasel oli probleeme meie maja leidmisega. Meil oli ees silt, kuid isegi tänavavalgustusega oli seda silti raske näha. Toite väljalülitamiseks sinna, kus on silt, oleks olnud palju probleeme, vaatasin selle aja jooksul hunniku YouTube'i videoid, kuidas LED -i, päikesepaneeli ja aku abil tänavavalgustust valmistada. Kuigi see töötas, ei täitnud see kõiki nõudeid, mida ma tema märgi taustavalguses soovisin. Põhimõtteliselt oli vooluringil vaja teha järgmist

• Laadige akut päeva jooksul päikesepaneeliga
• Lülitage öösel automaatselt sisse
• Ta pidi suutma selle välja lülitada, kui klass oli lõpetatud, kuid see lülitas end järgmisel õhtul uuesti sisse
• Pidime suutma selle nädalavahetustel, pühadel ja puhkustel välja lülitada, ilma et see ennast uuesti sisse lülitaks.

Nendel piltidel näete lihtsalt LED -stringe märgi taga, et see süttiks, tegelikult vajab see võib -olla veel 3 rida, ma pole lihtsalt jõudnud nende paigaldamiseni. Märgi tagaküljel on klahvlüliti, surunupp ja LED, mis näitavad, et märk on sisse lülitatud, juhul kui see unustatakse ja jääb põlema, näeme seda oma elutoa aknast ja läheme tuled kustutama. Seal on tegelikult tükk pleksiklaasi, mis libiseb üle nuppude ja LED -i, et vihma ära hoida.

Tarvikud:

Varustus

• Jootekolb
• Leivalaud
• Leivaplaadi hüppajajuhtmed erinevates suurustes

Osad

• 18650 aku (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V 500mAh päikesepaneel (x2) Amazon.ca
• 220 oomi takisti (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 10k vastupanu (x2) vt ostulinke ülal
• 5V mähisega bistabiilne lukustusrelee Amazon.ca / AliExpress
• JST pistikud Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Hetkeline lülituslüliti 2 kontaktiga Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Kiiklüliti 2pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V LED [üks või string]
• 22awg traat LED -ribade jaoks Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 1N5819 Schottky barjääri alaldi diood (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• S9012 PNP transistor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• BC547 NPN transistor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 mm purustatava tihvtiga isase tihvti päise pistikud Amazon.ca / Banggood
• TP4056 5V 1A mikro -USB 18650 liitiumaku laadimine + kaitsekilbi laadija moodul Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 mm sirged naissoost ümmargused PCB -tihvtid Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Valikulised osad

• Terminaliühendused (alternatiiviks JST Connectorsile) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• trükkplaadi prototüüp Amazon.ca / Banggood / AliExpress

18650 patareid on AliExpressis kõige odavamad, kuid pööravad tõesti tähelepanu saatekuludele, mõned on kohutavalt kõrged. Banggood tundub olevat tee keskel, akud on kallimad, kuid saatmine on mõistlik. Amazonil on kohaletoimetamine tasuta, kuid aku hind on tõesti kõrge. Parim viis nende akude hankimiseks on sülearvuti aku, mis suunatakse ringlussevõtuks, saate kuni 6 üksikut elementi, millest vähemalt 1 on endiselt hea. Lihtsalt olge pakendi lahti võtmisel väga ettevaatlik, vältige nende lühistamist.

Samm: jootetihvtid TP4056 moodulile

Siin, et oleks lihtsam tuvastada, millised tihvtid olid positiivsed ja negatiivsed, kasutasin punast ja musta. Katkestage 2 musta ja 2 punast tihvti ja jätke need plastikust ühendatuks, need joodetakse B+/Out+ ja B-/Out- kahe kontaktiga aukudesse. Toiteallikaga ühendamiseks vajate ka ühte tihvti igast värvist.

Nii et lihtsaim viis seda teha on asetada üks tihvtidest, jala pikim osa pärast plastikust tükki leivalauale, asetada laadimismooduli negatiivne sisselülitamisauk tihvtile ja vaadata, kuhu teised tihvtid vajavad leivalauale ja asetage need sobivatesse kohtadesse nii, et kõik tihvtid oleksid leivaplaadil ja laadimismooduli avades. Nüüd, kui tihvtid on kindlalt leivalaual paigal ja nende kohal asuv laadimismoodul, saate kõik tihvtid oma kohale joota.

Samm: jootke juhtmed päikesepaneelidele

Kui soovite teha nii nagu mina ja ühendada 2 paneeli paralleelselt, et hoida sama pinget, kuid suuremat võimendust, siis jootke juhtmed ühe paneeli positiivsetele ja negatiivsetele padjadele ja jootke selle paneeli positiivne teisele paneel, tehke sama negatiivse juhtmega. Seejärel jootke juhtmed JST -pistikuga ühe paneeli positiivse/negatiivse külge

Kui kasutate JST -pistikut, asetage tükk koos tihvtidega leivaplaadile, nagu pildil, veenduge, et päikesepaneelide positiivne osa on ühendatud leivaplaadi positiivse rööpaga.

3. samm: aku ettevalmistamine

Kinnitage akuhoidiku külge teine JST -pistik, asetage tükk koos tihvtidega leivaplaadi vastasküljele, kuid siiski toitepiiretele. Nagu päikesepaneelide puhul, veenduge, et positiivsed ja negatiivsed küljed oleksid leivaplaadil.

Samm: laadimismooduli ühendamine

Asetage laadimismoodul joodetud tihvtidega plaadile, kuid ärge vajutage seda plaati, kuna peame selle alla asetama juhtmed. Jätke ülemisest toiteliinist kaks tihvti ava, vt 2. pilti.

Asetage hüppaja traat negatiivsest rööpast 1. auku negatiivse sisselülitustihvti kohal

Asetage Schottky diood 1N5819 positiivsest rööpast, mis ühendab positiivse sisselülitamise tihvtiga, hõbedane riba peaks olema toitepinnile kõige lähemal, sest see on suund, kuhu soovite voolu voolata, kui see on vastupidi. laadimismoodulisse ei voola voolu. Schottky diood valiti selle väikese võimsuskao/kõrge efektiivsusega mehaaniliste omaduste tõttu, mis on umbes pool tavalisest dioodist. Diood lisatakse, et vältida öösel tagasipööratud pinge tagasivoolu päikesepaneelidesse, mis kulutab energiat.

Samm: laadija ühendamine akuga

Siin ühendame aku lihtsalt laadimismooduliga, samuti näete, miks te ei soovi veel laadimismoodulit leivaplaadile vajutada.

Nii et see on lihtsalt B+ moodulil aku poole positiivsele rööpale ja B- negatiivsele rööbasteele aku poolel

6. samm: esimese transistorlüliti seadistamine

Nüüd lisame PNP S9012 transistori

See transistor toimib lülitina, kui päikesepaneelid toodavad energiat (st on päevane aeg), siis ei lasta läbi transistori voolu, lülitades tuled tõhusalt välja ja lubades aku laadida.

Ühendage laadimismooduli toitepingest 1 lühike hüppajajuhe leivalaua tühja kohta [pilt 1]

ühendage selle hüppaja juhtmega 10k takisti [pilt 2]

ühendage transistori alus takistiga [pilt 3]

ühendage transistori kollektor laadimismooduli väljundiga++ [pilt 4]

ühendage transistori emitter leivaplaadi alumise positiivse rööpaga [pilt 5]

Samm: lihtsalt maapinna laiendamine

Ühendage väljund alumise negatiivse toitekaabliga.

See on laadimismoodul tehtud ja esimene transistori lüliti valmis.

Kõik, mida pead tegema, on nüüd laadimismoodul täielikult leivaplaadile asetada.

Kui tahtsite ainult akutoitega LED-indikaatorit, mis lülitub sisse öösel, päeval välja ja päeva jooksul laetavat akut, siis on see nii kaugele kui vaja. Peate lihtsalt komponendid jootma trükkplaadile, veendudes, et jäljed oleksid samad kui juhtmestik ja kõik. LED ühendatakse transistori kiirgaja positiivse ja väljundi negatiivsega

Nupu ja klahvlüliti lisamiseks järgige ülejäänud samme.

Samm: teine transistori lüliti

Nii et see lüliti käivitab relee, et LED -id saaksid öösel sisse lülituda.

ühendage hüppaja juhe päikesepaneeli poole positiivsest rööpast, mitte aku küljest ja kindlasti mitte pärast dioodi. Millegipärast pole ma veel aru saanud, et ahel EI tööta, kui ühendus transistori alusega tehakse pärast dioodi. Oranž traat pildil 1, mis tuleb positiivsest leivalaua veergu 37.

ühendage 10k takisti äsja asetatud hüppaja juhtme otsa [pilt 2]

asetage transistori alus nii, et see ühenduks takistiga

ühendage transistori kollektor aku positiivse rööpaga.

Järgmises osas ühendame transistori kiirguri

9. samm: relee lisamine

Nii et see on kahekordne viskamine, kahepooluseline, lukustusrelee. Fikseeriv osa teeb sellest projektist ideaalse relee: "Enamik releed vajavad sisselülitamiseks väikest pidevat pinget. Lukustusrelee on erinev. See kasutab lülitit liigutamiseks impulsi, seejärel jääb asendisse, vähendades veidi elektrit võimsuse nõue. " See, mida ma olen siin teinud ja mida soovitan, on märkida relee küljed, et näidata, kus tihvtid asuvad, sest kui tahvlile on asetatud, ei näe te neid enam.

kõigepealt paneme relee pistikud, kuna selle väikeste tihvtide tõttu on teil raske relee leivaplaadis hoida, nii et naissoost katkiste ümmarguste nööpnõelte kasutamine toimib väga hästi [pilt 2]. Mõlemal küljel vajate 8 tihvti. Proovisin IC -pesa, kuid see oli tegelikult hullem kui relee hoidmiseks mõeldud leivaplaat.

ühendage transistori BC547 emitter aku 2 klemmiga, mis asub aku klemmile kõige lähemal. Relee saab ühendada positiivse ühe või teise poolega, nii et kummal pool on positiivne, pole tegelikult oluline, see lihtsalt lihtsustab hetkeks asju.

ühendage tihvtid 1 ja 2 relee teisel küljel negatiivse rööpaga [pilt 2, 2 sinist juhet]

olles veel sellel küljel, kus me äsja ühendasime negatiivsed juhtmed, ühendage 3. tihvt alumise positiivse rööpaga

ühendage hüppaja traat negatiivse juhtme vastasküljel asuva 1. tihvtiga, jätke see praegu lahti

relee 4. tihvti võib jätta ühendamata või katsetamise eesmärgil, saate selle takisti ja LED -i ühendada negatiivse rööpaga. See lülitatakse sisse ainult siis, kui soovite põhitule välja lülitada.

10. samm: ajutiste ja pikaajaliste väljalülitusnuppude lisamine

Kasutasin selle osa jaoks teist väiksemat leivaplaati, et proovida eemaldada osa traadist, kuid pole kindel, kas see töötab, kuid siiski.

asetage hetkeline nupp leivalaua keskele, kus teil on ruumi.

ühendage relee 1. tihvti juhe oma nupu ühe tihvtiga. Minu puhul ülemine vasak tihvt (punane traat)

ühendage aku positiivse toiteliini juhe juhtmega. Minu puhul parem alumine tihvt. Jah, sellel nupul on oluline, millise tihvtiga ühendate. (oranž traat)

asetage 220 -oomine takisti positiivse toitepiirest kasutamata kolonni

asetage LED, see on LED või LED -riba, mida soovite toita, ühendage anood (pikk jalg) takistiga

ühendage LED -katood (lühem jalg) peamise leivalaua alumise negatiivse rööpaga (lilla traat)

ühendage 2 juhet oma lukustus- või klahvnupuga

ühendage üks lukustusnupu juhtmetest relee 5. tihvtiga

ühendage teine juhe lukustusnupust positiivse rööpaga, mille viimane takisti on just asetatud

Pilt 1: päikesepaneelid töötavad ja aku laeb, kõik tuled on välja lülitatud

Pilt 2: päikesepaneelid ei tooda enam energiat, nii et LED töötab patareist

Pilt 3: vajutage hetkelist nuppu, relee käivitub, toide ei voola enam LED -ile ja tuled on ööseks välja lülitatud, kui saabub päevavalgus ja päikesepatareid toodavad uuesti energiat ning relee käivitatakse uuesti sisse positsioon uuesti.

Pilt 4: lukustusnuppu on vajutatud ja ükski LED ei tööta enne, kui seda nuppu uuesti vajutatakse.

Samm 11: EasyEDA skeem ja PCB diagramm

Esimene pilt on skemaatiline ühendusskeem

Tahvel, mida siin näete, on trükkplaadi prototüüpimisplaat, jäljeühenduste tegemiseks kasutasin võimaluse korral juhtmeid, kuna iga augu jootmine kõrval oleva külge on pikk ja vaevarikas protsess. Olen lisanud trükkplaadi jäljed PDF-failidena, üks on ülalt-alla vaade ja teine, kui näete tagurpidi, nagu vaataksite seda alt.