Päikese LED -jalgratta kott: 14 sammu

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

Mul oli eelmisel suvel võimalus töötada öises vahetuses mõne linna pagariäris, mis tähendas, et mul oli palju pendeldamist. Tagasi. Ja edasi. Öösel. Jalgrattaga. Bussid ei sõida isegi nii hilja. Mul oli üsna kõrini sellest, et kõik need neetud hoolimatud juhid kiirustasid mind pidevalt tee äärde sundima - kuidas nad said nii vähese tähelepanuga mööda minna nii maateadlikust olendist nagu mina, rännates oma räpases kohas, süsinikku saastavad masinad ?! Loomulikult polnud minu nägemine ilmselt liiga lihtne, arvestades piirkonna tänavavalgustuse üldist puudumist, nii et ma läksin ja hankisin vajaliku ülehinnatud pea- ja tagatulede komplekti. Ja sõin patareide kaudu nagu sead küna. Ma ei tahtnud jätkata kõigi nende neetud patareide ostmist ja kindlasti ei tahtnud ma neid välja visata, nii et ma mõtlesin selle välja. See ja asjaolu, et ma ei lähe sel aastal Burning Manile, jättis mulle hunniku vaba aega, mis muidu kuluks sellisel viisil. Nii et need on minu lohutusauhinnad. Lisan lähitulevikus Leah Buechley imelise Arduino-juhitud suunatulega jalgratta jope rakendamise. See on minu esimene juhendatav ja see on retro dokumentatsioon, kuid loodan, et sellest piisab. Kui see tundub natuke liiga tumm, siis on see tõenäoliselt nii. See laieneb ka mulle. Igaüks, looge ja nautige! Ja vabandust piltide kohutava kvaliteedi pärast. Olen oma kaameraga aastate jooksul päris palju vaeva näinud ja tundub, et see on toote elutsükli lõpus. nuusutama.

Samm: vajalikud asjad

Materjalid/Tarvikud parfüüm, mis mahub projekti korpuse ülaossa 4-8 seiskamist + kruvisid Maksimaalne nailon, kui võimalik) VelcroBoredom Valikuline: 1 Arduino Skinny alates sparkfun (või uus sertifitseeritud versioon, Arduino Pro) Pounding Psy-trance sirge "seljakoti" stiil. Niisiis muutsin rihmad ümber ja nüüd on see küljele kallutatud kui käekott, millel on üks põhirihm ja rihm, mis lukustub altpoolt, pakkudes märkimisväärselt turvalist platvormi. Suurim negatiivne külg on seni see, kuidas see kipub ümber keha keerduma, mille tulemuseks on põhjalikult higist läbimärgitud särk. Aga noh, mis iganes. See töötab. Leidsin köögist lukustatava, õhukindla tupperware-tüüpi konteineri, mis sobis ideaalselt projektikarbi jaoks, ja esilaterna, mille võtsin WalMartilt umbes 6 dollari eest. Peaaegu kõik muu oli minu käigukastis või netist tellitud. Suurem osa juhtmestikust on hunnik kõlaritraati, mis mul oli, kena ja vastupidav. Tööriistad Jootekolb Leibalaud, prototüüpimiseks Põhiline multimeeter Kruvikeeraja komplekt Juhtmeta puur + bitti Alligaatorklambriga džemprijuhtmed Nõel-nööpnõelad Jootekolvihoidja/kolmas käsi Kuum liimipüstol + kuumliim, tihendusotstarbel Saag, seda parem lõigata Kääridega Piisav ventilatsioon, et säilitada oma väärtuslikku halli ainet

2. samm: seljakoti ettevalmistamine

See on üsna iseenesestmõistetav. Joonistage välja, kus soovite, et konkreetsed komponendid oleksid kotil ja kuidas see "väljas", maanteel toimib. See peaks määrama teie konkreetse ehitise füüsilise paigutuse. Vajadusel lõigake/õmblege/muutke midagi - vaadake eelmist sammu, miks mu kott nii viltune tundub. Xacto tera ja välgumihklid on kasulikud lõigete tegemiseks ja kulunud otste sulatamiseks ning hea vanamoodne nõel ja niit on teie parim valik uuesti kinnitamiseks. See oli lihtsalt õnne, et leitud projektikarp on täpselt nii suur, et see libiseb otse küljetaskusse, kus on mugav kõrvaklappide juhtme väljundava, õlarihma lähedal, mida ma kasutan. Panin kõik juhtnupud (välja arvatud pealüliti) õlarihma külge ja tahtsin juhtmed läbi rihm ise, nii et ma pidin mõlemal küljel lõikama väikesed augud ja söötma need läbi traadist riidepuu, nagu hiiglaslik "nõel" … kuid sellest hiljem. Veel oli kena sektsioon rihma rihm ise, mis sobis ideaalselt koju LED -i/nuppude jaoks, ja mul oli suur plastikust rõngas, millesse sai lülitada veel ühe lüliti. Ilmselgelt on need üksikasjad kõigil erinevad.

3. samm: projekti kasti ettevalmistamine

Kui olete koti endaga valmis saanud, leidke aeg oma projektikonteineri jaoks. Võimaluse korral proovige akupesa kasti paigaldada ja vaadake, kas teil on piisavalt ruumi plaadi (te), lülitite ja juhtmete paigaldamiseks samuti. Minu oma mahub vaevalt. Kui ei, peate patareide jaoks leidma teise kasti. Kõikjal leviv Altoids -tina töötab lihtsalt hullult. Seda kõike silmas pidades puurige augud sisse- ja väljaviidavate juhtmete ning lüliti (de) jaoks. Kui hakkate lõpuks asju juhtmetega ühendama, tehke kindlasti traadile hea üleliigne sõlm just siis, kui see kasti siseneb, nii et need ei puruneks ootamatult. Mis poleks ilmselt hea. Määrake vajaliku perfboardi suurus ja lõigake see. Mida suurem, seda parem, sest teil on rohkem ruumi tulevikuks, kuid mõnikord on teil ruumi natuke kitsas. Liimige/kinnitage oma aku ja kinnitage oma plaat (ud) koos vaheseintega. Punane tahvel on sparkfuni "kõhn" Arduino versioon, mis lõpuks juhib ülalnimetatud suunatulesid, mis pole veel ühendatud.

4. samm: vooluringi ehitamine, 1. osa: laadimine

Meil on 3 NiMH AA patareid järjestikku, andes nominaalse 1,2 V, mis annab kokku nominaalse 3,6 V. Kuid tegelikes kasutustingimustes võib see laadimisel langeda kuni 0,9 V ja kuni 1,4 V, ilma suuri kahjustusi tegemata, nii et meil on vaja mingil viisil piirata nende kasutamist selles vahemikus. See vooluring teeb seda umbes, kuigi karedal, inseneritaolisel viisil. Kuid see on lihtne ja see töötab. Patareide laadimiseks peate jõudma päikesepaneeli positiivse otsaga, mis ühendub patareide positiivse otsaga, ja negatiivsed otsad teevad sama. Siin teeb lüliti "üles" keeramine just seda. Kaks probleemi siiski: 1. Vajame laadimise suunas dioodi, et akud ei saaks pimedal ajal tagasi päikesepatareidesse tagasi, tühjendades need päeva jooksul salvestatud energiast ja: 2. Nominaalne pingelangus päikesepatareides, mille oleme järjestikku ühendanud, on 6 V. Niikaua kui päikesepinge on aku pingest kõrgem, voolab patareidesse vool. Kuid me ei taha, et aku kogupinge oleks suurem kui umbes 4,2 V (1,4 x 3), seega on meil vaja viis päikesepinge taseme langetamiseks 1,8 V lähedale akudele. Kuigi see pole eriti elegantne, ega ka tugev, peaks LED -i sinna panemine täitma mõlemat, kuna neil on tavaliselt pingelangus umbes 1,7–2 volti. Kasutage selle kinnitamiseks siiski oma multimeetrit … Kuigi LED -i tagurpidi juhtimine (see võib pöördumatult kahjustada) on üldiselt halb mõte, peaks sel konkreetsel juhul kasutatav vooluahel suutma hakkama saada potentsiaalse tagasivooluvooluga ilma suuremaid kahjustusi tekitamata. Ja see pole siiani olnud (sõrmed ristis). Lisaks annab see kena näitaja laadimisoleku kohta: mida heledam on LED, seda kiiremini see akusid laeb. Kui see on välja lülitatud, annavad päikesepatareid vähem pinget kui patareid, mis tähendab, et nad ei lae. Üks mure on aga see, et märgitud pinge 6V on ainult nominaalsetes laboratoorsetes katsetingimustes ja nende paneelide korral võib otsese päikesevalguse korral ulatuda isegi 7,2 V-ni, mis kindlasti patareid üle laetaks. Aga see on risk, millega olen nõus elama. Parem kui nende ülelaadimine… Ja veel üks asi, mida peame kontrollima, on päikesepatareidest väljuv vool. Rubriik on see, et me üldiselt tahame, et vool oleks 1/10 kogu aku mahutavusest, tasakaalustuskiirusest ja patareide ohutusest. Kuna minu akude mahutavus on 2400 mAh, oleks ideaalne nimivool 240 mA. Meie paneelid väljastavad ainult 50 mA, mis on tegelikult üsna madal. Võiksime paralleelselt lisada veel 4 massiivi ja olla ohutus tsoonis. See võib olla mõne teise projekti jaoks. Praegu on siiski parem karta kui kahetseda. Ahela koormuspoolele.

5. etapp: ahela ehitamine, 2. osa: koormus

Lüliti "alla" pööramine võimaldab ühendatud seadmetel töötada. Siin ei taha me patareisid tühjendada, välja arvatud juhul, kui nende kogupinge on suurem kui umbes 2,7 V (0,9 x 3). Siin olen ühendanud tavalise blokeeriva dioodi (1N4001, mille ma algselt tellisin päikesepatareid) järjestikku koos LED -iga, mis näitab laetuse olekut. Kuna pingelangus dioodi vahel on 0,7 V, peaks kogu pingelangus olema umbes 2,4–2,7 V. Kui toitepinge langeb alla selle taseme, ei anna see LED -i juhtimiseks piisavalt potentsiaali, lülitades selle välja. Niisiis, kui valgus kustub, tean, et on aeg lõpetada erinevate seadmete kasutamine, mis mul on ühendatud, ja alustada laadimist. Taaskord määrdunud, kuid see töötab. Takistid LED -ide kasutamisel lisage nendega kindlasti takisti, et nad läbi ei põleks. Isegi kui need on paralleelsed, peaks iga LED -i juurde minema takisti. Põhimõtteliselt, kuna takistid peavad vastu vooluvoolule, mis kulgeb selle vooluahela osas, milles nad asuvad, siis mida suurem on konkreetse takisti väärtus, seda vähem voolu voolab. Pidage meeles V = IR. Laadimisahela puhul soovime, et akud voolaksid võimalikult palju voolu ilma LED -i kahjustamata. 100 oomi töötab. Kuid vooluahela koormuspoolega tahaksime teoreetiliselt kõrgema väärtusega takistit, et hoida jäätmevool miinimumini. Siinkohal tahan aga veenduda, et LED -i pingelangus jääb 2V piirkonna ümber ja tugevama voolu andmine muudaks selle ilmsemaks, kui pinge langeb lõpuks alla soovitud miinimumläve. Seega olen ka siin 100 oomi takisti sisse visanud.

Samm: päikesepatareide ühendamine ja paigaldamine

Niisiis … kui kast, mille me just ehitasime, on meie projekti süda (ja vist kopsud), siis see on kindlasti… hing! HINGELINE! he he he!…. OK. Rahulik. Juhtimine. Rakud, mis mul on, pärinevad PowerFilmilt, tootenumber MP3-37 ning need on kenasti õhukesed ja paindlikud. Selle projekti jaoks tahame ühendada kaks neist järjestikku, et moodustada 6V toide. Joondage lahtrid nii (või kuidas soovite, füüsiliselt) nii, et esimese positiivne ots ühtiks teise negatiivse otsaga. Siin saate vahet teha, kuna rakke lõikavad valged "T" ristribad on positiivse poole ja "vertikaalid" negatiivse poole. Kriimustage või sulatage ära kummalgi pool hõbedaseid kontakte kattev plast. Kui hakkate allpool olevat kontakti kraapima, saate aru, kas olete läbinud piisavalt plastikut. Jootke ühel traatükil üle kahe. Jootke kaheahelalise traadi eemaldatud + ja - juhtmed teistele külgedele ja oletegi valmis. Töötage traadi teine ots läbi koti nii, et see jõuaks kasti piisavalt lõdva ruumiga. Puhastage liigestele kuuma liimi, et need ilmastiku eest isoleerida. Paneeli koti külge kinnitamise korral määrake pikkus " haakige takjapaela külg iga lahtri tagaküljele ja lõigake kolm silmuseosa pikkust, et need sobiksid haaketükkide vahele. Jaotage need kogu pikkuse ulatuses ühtlaselt, eemaldage alus ja eemaldage need oma kohale, kuhu soovite paneelid paigaldada. Mul on kotil kaks täppi, olenevalt koti nurgast päikese poole. Sõltuvalt sellest, millist liimi nad sellele on kleepinud, peate võib -olla silmusnõude servad maha õmblema, nii et see ei kukuks maha.

Samm: esilaterna häkkimine

Tehke seda, mida pealkiri ütleb. Avage cheapo esilatern ja ühendage kogu akuosa lahti. Kõik, mida vajate, on kontaktid, kuhu see juhtis. Ühendage need kasti ja jootke juhtimisahela Load sektsiooni. Ja nüüd lubatud märkus traadi keermestamise kohta läbi rihma. Kui pilti tähelepanelikult vaadata, siis rihma pinnakangasse, polstri servale, kus see servadega kokku puutub, olen teinud mitmeid kohti. Tehke Xacto teraga kaks sellist pilu - üks koht, kus soovite juhtmeid välja tõmmata, ja teine sisenemiskoht. Võtke traadi riidepuu ja lõigake sellest kena pikk sirge lõik. See on teie "nõel". Lükake see kahe augu vahelises pikkuses allapoole, polstri ja serva vahele avatud ruumis. See annab natuke tagasi, eriti kui teie rihm kõverdub, kuid lõpuks torkab see teise külje välja. Kleepige kleeplint juhtmele, mille soovite mantli riidepuu ühte otsa sisestada, ja tõmmake see läbi augu, kuni see tuleb teiselt poolt välja. Voila! Valmis! Seejärel puurige võimalusel esilaterna korpuse nurkadesse augud ja õmblege need rihma külge, kuid nii, et see ei välistaks teiste juhtmete läbimist, kui soovite.

8. samm: LED/nuppude lülitite kokkupanek Osa 1: Curling

Idee on selles, et väljastpoolt paistab LED, mida saate vajutada, et midagi sisse ja välja lülitada. Või lüliti, mis annab tagasisidet oleku kohta, mida te vahetate. Mis tähendab põhimõtteliselt lüliti ja LED-i kokku kleepimist, selja taga, nii et lüliti nuppude osa jääb allapoole, eemale Komplekti LED -osa. Alustuseks keerake mõlema elemendi juhtmed kokku. LED -is on oluline hoida vahet anoodil ja katoodil (+ ja -, pikk ja lühike), seega veenduge, et rakendate LED -i mõlemale jalale erinevaid lokirullimisstiile. Kasutasin positiivse poole puhul ruudukujulist ja negatiivse puhul rohkem ringikujulist. Kuid mõnikord oli raske vahet teha, nii et võin tulevikus üle minna kolmnurkade ja ringide kasutamisele. Ükskõik, milline on teie kokkulepe, veenduge, et jääte sellest kinni! Tehke neist kolm komplekti. Elementide suurust arvestades on palju lihtsam neid ühendada, enne kui need kokku liimida, ühendada ja seejärel ühendada, seejärel püüda jõuda läbi kummalise jama kontaktideni, mida peaksite jootma sisse. Kuid see tähendab, et peame nende rakendused valmis olema.

9. samm: tagatule häkkimine

See on peaaegu sama asi, mis esilatern. Välja arvatud siin, tuli minu tagatuled üsna ebameeldivas korpuses, millest otsustasin selle vabastada. Mugavalt oli trükkplaat aga pika pulga kujuga, millest sai hea valgusriba. Ja see töötas nuppude põhimõttel. See muutis juhtmestiku rihma vastava LED -i/nupu külge. Nii. Ühendasin toite- ja maanduspinge laadimisallikaga, seejärel ühendasin nupu sinna, kuhu algne nupp oli seatud. Pärast seda paralleelisin takisti, mis viis LED -i/nupu oleku LED -i, ühte tahvli punasest LED -ist. Seega, kui see LED süttib, süttib ka minu lüliti, lubades mul mõõta praegust ekraanimustrit, mis see töötab, oleku LED -i vilkumise vahelise aja järgi. See teeb kuus juhtmest, mis juhivad plaadist välja, kaks projekti kasti ja neli vastavale LED/nupule. Pärast seda läksin edasi ja ümbritsesin kogu asja kuuma liimiga, moodustades selle natuke, et oleks vahe Ma võin selle kotti kinnitada, enne kui õmblen selle ümber mõne silmuse koti välispinnale. Ja jah, ma saan aru, et see näeb välja nagu natuke valge turd.

Samm: suunatulede LED -i/nuppude ühendamine

Selle osa jaoks ühendame lülitite LED -id ja nupud, mis juhivad suunatulesid. See tähendab, et meil on veel 8 juhtmest, mis liiguvad rihma kaudu juhtkarbi. Nii väikese ruumi jaoks on see palju kinnisvara, nii et ruumi kokkuhoiu ja üleliigsete juhtmete tõmbamise huvides lõikasin ära Etherneti kaabli pikkuse, mis on ideaalne, kuna sellel on 8 juhtmest sees, ja jooksin selle karbi sisse. LED -id on paralleelsed nende vastavate suunatuledega, vilguvad sama kiirusega ja nupud ühendatakse sisendseadmetena Arduino Skinnyga.

Samm: valikuline toitelüliti Arduino / suunatulede jaoks

Kuna kasutan suunatulesid ainult kindlatel aegadel, st kui mul on vaja pöörata, on need enamiku ajast välja lülitatud. Siinkohal ei lase mul Arduino peale suunatulede midagi muud käitada, nii et praktilistel eesmärkidel on see surnud koormus alati, kui suunatuled on välja lülitatud. Nii et energiasäästu huvides sisestasin SPST kiik lülituge plastikust rõngasse, mis juhtus rihma peal olema. Samuti lülitasin lüliti mõlemale küljele päikeseenergia laadimise ja koormuse kasutamise oleku LED-id, seejärel katsin kogu partii teise kuuma liimiga. Lüliti on juhtmega laadimisallika ja Skinny LiPo aku klemmi vahel. Kui tahan suunatulesid, lülitan selle sisse. Kui ma seda ei tee, jääb see välja. Siiski on natuke eksitav, kui LED -id asuvad lüliti mõlemal küljel, kuna neil pole lüliti enda toimingutega kohe midagi pistmist…. aga selline on asjade olemus, ma arvan.

12. samm: LED/nuppude lülitite kokkupanek Osa 2: Põimimine

Nüüd, kui olete LED -id/nupud kõik juhtmega ühendanud, on aeg need kokku liimida ja rihma kinnitada. Kleepige liimid LED -i ja lüliti alustele ja kleepige kokku. Soovite neid paigutada, pöörates üksteisest 90 kraadi kontaktide telgede suhtes, moodustades ülalt vaadates omamoodi keldi risti. See hoiab juhtmed üksteisest lühiseta. Neid koos hoides, kuni liim kõveneb, oli natuke koormav, nii et võib olla kasulik need kaks kokku kleepida kleeplindiga, et neid koos hoida. Kui see on hangunud, katke kontaktjoonte ja juhtmete vahelised jootmisühendused natuke rohkem liimiga. Lihtsalt proovige ilmselgetel põhjustel mitte saada liimi lüliti liikuvasse "nupu" ossa - vastasel juhul külmub see oma kohale ja muutub kasutuks. Nüüd manustamiseks. Nagu ma varem ütlesin, oli mul õnne, et mul oli tükk vöödest, mis on juba mu rihma sisse ehitatud. Paljud seljakotitootjad teevad seda praegu, nii et kui teil on ka selline, on teil õnne. Lihtsalt lõigake selle üks ots, sulatage otsad maha ja jätkake ülejäänud sammuga. Vastasel juhul tahate leida varuvõru ja õmmelda selle rihma külge. Mõlemal juhul võtke jootekolb ja sulatage rihma kaudu auk, veendudes, et see on piisavalt lai LED -i sisselaskmiseks, kuid mitte nii lai, et see kõikuma hakkab. Esialgu võib see tunduda natuke nõme, kuid vähemalt minu puhul kippus plastik pigem ise, mitte jootekolb, klammerduma, moodustades kenad valmis silindrikujulised augud, kuhu valgusdioodid otse sisse libisesid. Teil ei pruugi nii palju õnne olla. Kes teab. Tõstke LED -i kuppel läbi augu üles ja liimige see oma kohale. Kui olete kõik kolm LED/nuppude komplekti paigaldanud, jätkake ja õmble rihma vaba ots rihmale tagasi, kinnitades lülitid oma kohale. Rihma peaks olema mõõdukas pinge, kuid mitte piisavalt, et hoida nuppe pidevalt kinni. Samuti ei tohiks lülitite põhi rihma enda külge liimida. Ainsad kinnituskohad peaksid olema LED, mis torkab ülalolevasse rihma ja juhtmed, mis viivad sõlmest allapoole allapoole. Lülitite "nuppude" osad peaksid vastavalt vajadusele vabalt liikuma.

Samm 13: trükkplaadi ühendamine

See on viimane samm. Viige kõik juhtmed kasti ja ühendage need vastavatesse kontaktidesse. Kui teie plaat on eriti räpane, võib olla mõttekas tilgutada väike tilk kuuma liimi joodetud liigestele, et kontaktid üksteisega kokku ei puutuks, ja potentsiaalselt ka patareidega, kui teie korpus on sama kitsas kui minu oma. Keerake juhtmed kokku, sulgege kast ja proovige asjad sisse lülitada. Naudi!

14. samm: variant

See on kott, mida ma aitasin oma vennal prototüübi põhjal teha. Tal on paar kaasaskantavat kõlarit ühendatud, rihma küljel iPod shuffle'i pistikupesa ja mõnest varasemast pikem EL -traat Põletage. Kaasaskantav, päikeseenergial töötav pidupakk! Soobib päris kõvasti välja…