Isiklik PowerPlant: 27 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Personaalne powerPlant on kaasaskantav seade, mis kasutab elektrit päikesepatarei ja käsivända generaatori kaudu NiMH -akusse. Seade sisaldab ka visuaalset multimeetrit, mis jälgib salvestatud energia hulka. Personaalset powerPlanti saab kasutada rakenduste toiteks kuni 8 V 70 mA juures. Disainer: Mouna Andraos, Jennifer Broutin, Carmen Trudell koos Mike Doryga @ Eyebeam alternatiivse energia töötoa jaoks 06.23.07eyebeam ********

Samm: materjalid

Elektroonika Toiteahela jaoks 1 - samm -mootor (Jaapani servo KP4M4-029 12VDC) 1 - päikesepaneel (8V) 1 - NiMH -aku (7,2 V, 70 mA) 8 - 1N4001 dioodid 3 - klemmid 1 - 5 -kontaktiline isane päis (punane, must, sinine, roheline) Visuaalse multimeetri jaoks1 - punane LED, 1,5V1 - kollane LED, 1,5 V1 - roheline LED, 1,5 V1 - 100 oomi takisti1 - 150 oomi takisti1 - 1N4730 (3,9V) zeneri diood1 - 1N4733 (5.1V) zeneri diood1 - 1N4737 (7.5V) zener -diood1 - hetkeline lüliti Riistvara 1 - 2,5 "x1,75" PCB prototüüpimisplaat1 - trükitud plaadi skeem (allalaaditav pdf allpool) (allalaadimine dwg/pdf allpool) 1 - 3,5 "x 3,5" x 4,5 "akrüülkarp 1 - 3/16" x1 "Sidumispost kruviga 3 - 3/16" x1/4 "Sidumispost kruviga - #4 masinakruvi poldid Käigukasti mall (valikuline, laadige alla dwg/pdf allpool) 1 - 4 "x5" x1/8 "lehtede pleksiklaas hammasrataste jaoks (valikuline) Varustus Jootekolb JootmineMultimeeterTraadi kruvikeerajadKruvikeerajad (Phillips ja Flathea d) Exacto nuga ja tera Varude leidmise kohad: Home DepotRadio ShackContainer StoreElektroonika GoldmineSolarboticsJameco Electronics

2. samm: trükitud tahvli skeem

Printige välja prinditud plaadi skeem ja lõigake see välja. Asetage skeem trükkplaadi prototüüpimisplaadi külge ilma vasest jootmisrõngasteta. Diagramm näitab teile, kuidas paigutada komponendid ühele küljele ja teiselt poolt joote komponendid prototüüpimisplaadile.

Samm: mähis 1 alaldi

Sisestage 4 1N4001 dioodi oma kohale, nagu allpool näidatud. Dioodid tuleb sisestada trükkplaadi skeemil näidatud suunas; muidu ei tööta nad korralikult. Asetades 4 dioodi nii, nagu näidatud, parandate (pöördvõimsus 4 -faasilise samm -mootori kahest faasist vahelduvvoolult alalisvoolule).

4. samm: mähis 2 alaldi

Sisestage veel 4 1N4001 dioodi oma kohale, nagu allpool näidatud. Asetades need 4 dioodi nii, nagu näidatud, parandate (pöörates võimsust 4 -faasilise samm -mootori kahest faasist vahelduvvoolult alalisvoolule).

Samm: mähkige 1 ja 2 juhtmed ja päis

Lõika traadieemaldajatega kaks sinise traadi ja kaks rohelise traadi peetsit. Eemaldage iga traaditüki mõlemad otsad. Sisestage traat oma kohale, nagu näidatud.

Sisestage 5 -kontaktiline isane päis, nagu näidatud, tihvtide lühike külg allapoole prototüüpimisplaadile. See on koht, kus mootor ahela külge kinnitatakse.

6. samm: jootmine

Pöörake plaat ümber ja hakake jootekolvi ja joodisega jootma ühendusi, nagu on näidatud prinditud plaadi skeemil. Jootmist on lihtsam teha, kui juhtmed on eelnevalt ristsuunas. Ühendage ühendused kindlasti hea koguse joodisega. Vältige külmi liigeseid (kui jootmine tundub matt).

Samm 7: viimistlege samm -mootori (generaatori) ahel

Kui olete samm -mootori (generaatori) vooluahela jootmise lõpetanud, peaks prototüüpimisplaadi tagakülg ilmuma nagu näidatud.

8. samm: terminalid

Sisestage 2 klemmi, üks prototüüpimisplaadi mõlemasse otsa joonisel näidatud suunas. Kui augud on liiga väikesed, kasutage augu suurendamiseks oma Exacto nuga. Lõigake kaks 3 -tollist traati (mis tahes värvi) ja kasutage juhtmete täielikuks eemaldamiseks traadieemaldajaid. Need juhtmed jooksevad prototüüpimisplaadi vastasküljel (vasest jootmisrõngastega), iga klemmi positiivsest küljest positiivseks ja negatiivseks iga klemmi negatiivne pool. Vasakul olevat klemmi kasutatakse aku juhtmete sisestamiseks. Parempoolset klemmi kasutatakse päikesepaneeli juhtmete sisestamiseks.

9. samm: jooteterminalid

Pöörake prototüüpimisplaat ümber. Sisestage kooritud juhtmed aukudesse, nagu näidatud (vaadake trükitud tahvli skeemi teisel pool). Juhtmed võivad sisse ja seejärel uuesti välja lülituda, et terminalile võimalikult lähedale jõuda ja paigal hoida, nagu näidatud. Jootke mähiste 1 ja 2 alaldite kaks põhja- ja kaks lõunasõlme terminalist terminali kulgevate avatud juhtmete külge. See ühendab alaldid klemmidega, et astmelise mootori (generaatori) ahel lõpule viia. Hoidke avatud juhtmed kindlasti teistest ühendustest eemal.

10. samm: testimine

Nüüd olete valmis vooluringi testima samm -mootoriga, veendumaks, et kõik teie ühendused on korralikult joodetud ja kõik komponendid on õigesti paigutatud.

Sisestage samm -mootori juhtmed 5 -kontaktilise isasele päisele. Sammumootori must juhe tuleks asetada tihvtile, millel pole märgistust Coil 1 või Coil 2. Kasutage oma multimeetrit (alalispingele), et mõõta pinget, mida generaator võlli pööramisel toodab. Asetage multimeetri positiivne (punane) sond kummagi klemmi positiivsele kruvile ja negatiivne (must) sond sama klemmi negatiivsele kruvile. Võlli käsitsi keeramine peaks andma 4-8 volti läheduses. Kui te tulemusi ei näe, on siin mõned tõrkeotsingu näpunäited: 1) Kontrollige kõiki jooteühendusi, et veenduda, kas kõik on täielikult joodetud ja üksteisega ühendatud. Vastupidi, veenduge, et ühendused, mis ei tohiks puudutada, poleks koos. 2) Veenduge, et kõik dioodid on suunatud õiges suunas, nagu on näidatud trükkplaadil. 3) Kontrollige, kas mootori juhtmed on korralikult sisestatud - mootori musta juhet ei tohi asetada kummagi mähise 1 ja 2 tihvti külge.

Samm: visuaalne multimeeter

Sisseehitatud visuaalne multimeeter võimaldab teil näha, kui palju energiat alternatiivsetest energiaallikatest salvestatakse, ilma multimeetrit kasutamata.

Sisestage zeneri dioodid õiges suunas, nagu on näidatud prinditud tahvli skeemil, ja all oleva võtme järgi. Klahvi numbrid vastavad zeneri dioodidele trükitud numbritele. Sisestage takistid vastavate värvidega piludesse (sel juhul pole suund oluline). Lõigake üks must traat ja eemaldage mõlemad otsad, asetage takistite kõrvale, nagu näidatud. Seejärel sisestage kolm LED -i näidatud järjekorras: roheline, kollane, punane (oranž).

12. samm: visuaalne multimeeter jootmiseks

Pöörake prototüüpimisplaat ümber ja jootke visuaalne multimeeter kohale, nagu näidatud. Vaadake trükitud tahvli skeemi tagaküljel. Ristige juhtmed paigal hoidmiseks ja jootmise hõlbustamiseks. Vältige külma (välimuselt matt) ühendusi. Hoidke kindlasti eraldatud ühendused, mis ei tohiks koos olla, kuna see piirkond on tihedalt korraldatud.

13. samm: visuaalse multimeetri testimine

Kontrollige visuaalset multimeetrit, et veenduda selle toimimises.

Asetage samm -mootori juhtmed isasele päisele. Keerake samm -mootori (generaatori) võlli ja vaadake, kuidas LED -id vastavalt süttivad. Roheline tuli näitab pinget kuni ~ 5,6, kollane tuli pinget kuni ~ 6,8. Mõlemad LED -id näitavad pinget sõltuvalt nende heledusest. Näiteks kui aku hoiab 6,1 V pinget, on roheline tuli hele ja kollane tuhm. Punane (siin oranž) LED süttib ainult üle ~ 9,2 volti. Selle rakenduse jaoks on kasutatav aku 7,2 volti ja 70 mA. Kui punane LED süttib, on aku täisvõimsusel. Ärge jätkake aku laadimist, kui punane LED põleb, vastasel juhul võib aku üle laadida ja talitlushäireid tekitada. Kui te tulemusi ei näe, on siin mõned tõrkeotsingu näpunäited: 1) Kontrollige kõiki jooteühendusi, et veenduda, kas kõik on täielikult joodetud ja üksteisega ühendatud. Vastupidi, veenduge, et ühendused, mis ei tohiks puudutada, poleks koos. 2) Veenduge, et kõik zeneri dioodid on suunatud õiges suunas, nagu on näidatud trükkplaadi skeemil. 3) Kontrollige zeneri dioodidel olevaid numbreid ja veenduge, et need on õiges järjekorras, nagu on näidatud trükkplaadi skeemil. *Sellel pildil lisasime lüliti ja kinnitasime aku varakult (ja eemaldasime need siis), et näha, kuidas see töötab. See pole vajalik, kuid lõbus.

14. samm: jootmise hetkeline lüliti ja terminal

Lõigake 2 pikka punast traati ja kaks pikka musta traati. Eemaldage iga traadi mõlemad otsad. Keerake punase juhtme ja musta juhtme üks ots hetkelise lüliti juhtmete külge. Keerake punase juhtme ja musta juhtme üks ots klemmi juhtmete külge. Jootke 4 juhtmest juhtmete külge. Hetkelüliti lülitab visuaalse multimeetri sisse ja terminali kasutatakse isikliku powerPlanti väljundina.

Samm: jootke päikesepaneel

Lõigake 2 pikka traati, üks punane ja üks must. Eemaldage traadi mõlemad otsad traadieemaldajatega. Jootke musta juhtme üks ots päikesepaneeli negatiivse juhtme külge (see tuleb paneelil tähistada "-"). Jootke punase juhtme üks ots päikesepaneeli positiivse juhtme külge (paneelil tuleb märkida "+").

16. etapp: juhtum: avad

Komponentide jaoks vajalike aukude määramiseks ja lõikamiseks kasutage kaasasolevat ümbrismalli (allalaaditav 1. sammus). Kasutasime aukude täpsuse määramiseks laserlõikurit (kuna seda tüüpi akrüüli ei meeldi laserlõikuril läbi lõigata) ja puurisime augud vastavalt.

17. samm: käigud (valikuline)

See samm ei ole vajalik, kuid on tore lisand isiklikule powerPlantile. Käigud aitavad samm -mootori võlli kiiremat pöörlemist, andes rohkem jõudu.

Kasutage kaasasolevat hammasratta malli (laadige alla 1. toimingus), et lõigata väike ja suur hammasratas 4 "x5" x1/8 "pleksiklaasileheks. Kasutasime laserlõikurit, kuna see on palju täpsem. Kuna neil hammasratastel on väikesed hammasrattad, me ei soovita käsitsi lõikamist. Selle hammasrataste komplekti alternatiiviks on valmishammasrataste ostmine.

18. samm: juhtum: samm -mootor ja väike käik

Sisestage samm -mootor korpusesse, nagu on näidatud, nii, et mootori kruvid on karbist väljapoole suunatud. Kinnitage kruvid korpuse külge 2 #4 masinakruvi poldiga. Asetage seib #10 karbist väljuva mootori võllile ja seejärel asetage väike käik (lisavarustus) peale, nagu näidatud.

19. samm: ümbris: suur käik (valikuline)

Sisestage 3/16 "x1" kinnituskruvi postitus korpuse ja suure hammasratta vahele suure hammasratta serva auku, nagu näidatud. Keerake scew posti sisse. See on käepide käigu pööramiseks.

Seejärel sisestage 3/16 "x1/4" kinnituskruvi post kasti sisse ja läbi augu, nagu näidatud. Asetage üks #10 SAE pesumasin posti külge ja asetage seejärel suur käik üles. Lõpetuseks keerake kruvi posti. Katsetage käepidet käepidemega, et näha, kui sujuvalt nad töötavad!

20. samm: juhtum: päikesepaneel

Sisestage päikesepaneel karbi sisse, nagu näidatud, elemendi pool väljapoole. Võtke postid kahest 3/16 "x1/4" sidumiskruvist ja libistage iga #10 SAE seib. Pange postid korpuse sisse ja libistage need läbi päikesepaneeli mõlemal küljel olevate aukude. Keerake kruvid vastavatesse postidesse.

21. samm: juhtum: lüliti ja terminal

Sisestage hetkeline lüliti ja klemm avadesse, nagu näidatud. Juhtmed peaksid olema korpuse sees.

22. etapp: ümbris: prototüüpimisplaat ja aku

Asetage oma prototüüpimisplaat valmis skeemiga kasti sisse, nagu näidatud. Vahtlinti saab kasutada vooluahela kinnitamiseks korpuse sisemusse, kui aku, päikesepatarei, samm -mootori ja väljundklemmi juhtmed on kinnitatud. Veenduge, et te ei kleeplindiks üle joodetud ühendusi.

Asetage aku korpuse põhja, samm -mootori kõrvale, nagu näidatud. Kinnitage vahtteibiga, kui juhtmed on ahela külge kinnitatud.

Samm 23: joote väljundterminal

Võtke väljundklemmi positiivsed (punased) ja negatiivsed (mustad) juhtmed ja sisestage prototüüpimisplaadile nende vastavatesse pesadesse, nagu näidatud. Jootke juhtmed tagaküljel asuva aku klemmi külge.

Samm: jootmislüliti

Sisestage lüliti juhtmed piludesse, nagu näidatud (pildi keskel). Pange tähele, et positiivne ja negatiivne paigutus ei ole lüliti jaoks oluline.

Jootke juhtmed kindlasti trükkplaadi skeemil näidatud viisil.

Samm: kinnitage päikesepaneel

Keerake päikesepaneeli klemmil olevad kruvid lahti. Sisestage juhtmed päikesepaneelilt klemmi avadesse positiivse ja negatiivse paigutusega, nagu näidatud. Keerake kruvid kinni ja kontrollige, kas juhtmed on kindlalt kinni.

Samm: kinnitage NiMH aku

Keerake NiMH aku klemmil olevad kruvid lahti. Sisestage NiMH aku juhtmed klemmi avadesse positiivse ja negatiivse paigutusega, nagu näidatud. Keerake kruvid kinni ja kontrollige, kas juhtmed on kindlalt kinni.

27. samm: lõpetatud

Testige oma isiklikku powerPlanti, et näha, kuidas see töötab!

Keerake käepidet veidi ja seejärel vajutage lülitil olevat nuppu ja vaadake, kuidas visuaalne multimeeter näitab aku võimsust. Seadke oma PowerPlant päikese kätte ja jälgige, kui palju see energiat kogub. Seejärel kasutage oma powerPlanti seadmete toiteks. Toitsime oma mini -arduinot powerPlantiga, vaadake, mida saate toita! Muutke oma PowerPlanti vastavalt oma vajadustele. John O'Malley vahetas oma jalgrattaga platvormi käigud (vt pilte allpool). Lõbutse hästi!