Superkondensaator Vibrobot: 20 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Selle projekti jaoks kasutame vibroboti toiteks superkondensaatoreid. Teisisõnu, me kasutame vibratsioonimootorite toitmiseks 15F kondensaatoreid, et teha vibratsiooni abil ringi liikuvaid roboteid. Põhimudelil on sisse/välja lüliti ja laadimisport, mis võimaldavad seda kasutuskordade vahel laadida. Täiustatud versioon sisaldab ka väikest päikesepatareid, mis võimaldavad päikesel laadida, kui seda ei kasutata. Kondensaatorite kohta lisateabe saamiseks vaadake elektroonikaklassi. Ja kui teil peaks ajudes robotid olema, on mul ka robotiklass!

Samm: materjalid

Selle õppetunni projekti jaoks vajate:

(x1) 15F superkondensaator (x1) 100 oomi takisti (x1) Vibreeriv mootor (x1) Trükkplaat (x1) SPDT läbiv ava lüliti (x1) JST-XHP 2-kontaktiline isase ja naissoost pistikute komplekt (x1) 2-juhtmeline toide adapter (x1) reguleeritav pingevarustus Valikuline: (x1) 4V päikesepaneel (x1) 1N4001 diood

(Pange tähele, et mõned sellel lehel olevad lingid on sidusettevõtte lingid. See ei muuda teie jaoks toote maksumust. Investeerin kõik saadud tulud uuesti uute projektide tegemisse. Kui soovite alternatiivsete tarnijate kohta ettepanekuid, siis palun andke mulle teada tea.)

2. samm: vooluring

Vibroboti vooluring on üsna sirgjooneline. Seal on laadimisvõimsus, millel on toide ja maandusühendus. Maandus ühendatakse kondensaatori ja mootoriga. Toitesisend läheb SPDT -lülitile läbi 100 oomi voolu piirava takisti. SPFT -lüliti lülitab kondensaatori positiivse ühenduse laadija ja mootori vahel. Sel viisil võimaldab see kondensaatorit laadida sisendpordi kaudu või toita mootorit.

Samm: kinnitage kondensaator

Alustame trükkplaati superkondensaatori jootmisega. Pange tähele, et kondensaatori põhjas on toitepistikuga ühendatud metallplaat. Peate olema eriti ettevaatlik, et mitte kogemata voolu lühistada, lastes kondensaatori põhjal puudutada trükkplaadi mis tahes bussi ridu, mis võivad olla maandusega ühendatud. Selle hõlpsaks vältimiseks paigaldasin oma kondensaatori plaadi keskpunkti 45 -kraadise nurga all. See korraldus tagab, et elektri ja maa vahelist sellist lühist tõenäoliselt ei juhtu.

Samm: paigaldage pistikupesa

Järgmine asi, mida paigaldada, on toitepistiku pistikupesa. Asetage see plaadi samale küljele kui kondensaatori maandusjuhe. Asetage see kuhugi keskele nii, et pistiku saki taane on plaadist väljapoole suunatud. Pange tähele, et mul on jootmispildis plaadi all midagi kinni. See on komponendi paigal hoidmiseks selle jootmise ajal.

Samm: lülitage sisse

Paigaldage sisse/välja lüliti plaadi küljele, mis asub laadija pistikupesast vastas.

6. samm: juhtmed

Eemaldage umbes tolli isolatsioon tahke südamiku traadi otsast. Kinnitage isoleerimata juhe vibreeriva mootori ühe klemmi külge. Korrake seda protsessi teise terminali puhul.

Samm: juhe mootorisse

Asetage mootor laua serva keskele nii, et selle vastukaal ripuks üle serva. Sisestage iga mootorijuhe läbi ühe trükkplaadi vastavatest pistikupesadest ja jootke need oma kohale.

Samm: rohkem juhtmeid

Kinnitage mustad maandusjuhtmed 2-kontaktilise pistikupesa, kondensaatori maandusnõela ja ühe mootori tihvti vahele. On väga oluline, et ühendus pesa maandusnõela ja superkondensaatori vahel oleks õige. Kui peaksite selle tagurpidi pöörama ja kondensaatorit tagurpidi laadima, võib juhtuda väga halbu asju. Niisiis … kontrollige seda uuesti ja veenduge, et saate selle õigesti. Kui pistik on sisestatud, tuleb maandusnõel ühendada tihvtiga, millel on negatiivne märgis kondensaatoril. Kui olete täiesti kindel, et maandusühendused on õigesti tehtud, jootke punane juhe lüliti keskmise tihvti ja kondensaatori positiivse tihvti vahele. Samuti jootke punane juhe lüliti ühe välimise tihvti ja mootori vahele. Lõpuks jootke traat ümber mootori korpuse. Seda ei tohiks millegagi elektriliselt ühendada. See hoiab lihtsalt mootorit paigal.

Samm: laadimistakisti

Jootke 100 oomi takisti pistikupesa pingetihvti ja lüliti kasutamata tihvti vahel. Seda takistit kasutatakse laadimiseks. Kui me ei kasutanud takistit, proovib superkondensaator laadijast nii palju voolu kui võimalik. See järsk tõus on sisuliselt nagu lühike traat ja võib seda kahjustada või kui sellel on kaitselülitus, siis ärge tehke midagi. Meie kasutatav takisti arvutati Ohmi seaduse alusel. Turvalisuse huvides suurendasin väärtust veidi, kuna takistid pole täiuslikud ja natuke rohkem ei saa haiget teha. Kõik see ütles, et konkreetsel siin kasutataval superkondensaatoril on suhteliselt kõrge sisemine takistus. See tähendab, et see ei ammuta laadimisest energiat nii kiiresti kui tavaline superkondensaator. Tegelikult võtab laadimine erakordselt kaua aega (umbes tund, mitte 10 sekundit). Meie kasutatav takisti ei pruugi olla vajalik ja võib tegelikult laadimisaegu natuke aeglustada. Sellegipoolest olen lisanud takisti juhuks, kui keegi otsustab kasutada teist superkondensaatorit. Teil võib tekkida küsimus, miks ma otsustasin seda kasutada, kui see laeb nii aeglaselt. Noh, see mahutab 15 F võimsust ja on murdosa suurem kui tavalised superkondensaatorid. Põhimõtteliselt mahutab see väike kork 3x rohkem energiat kui 5x suurem superkondensaator. Laadimine võib veidi aega võtta, kuid see võib töötada suhteliselt kaua.

Samm: lõigake juhtmed

Lõigake neli 4 -tollist tahket südamikutraati, mida kasutatakse roboti jalgadena.

Samm: kinnitage jalad

Jootke iga traadi mõlemad otsad trükkplaadi nurkadesse, et luua neli traadi silmust. Neid ei tohiks elektriliselt ühendada trükkplaadi tegelike komponentidega.

12. samm: kujundage jalad

Vormige kõik neli juhtmest oma äranägemise järgi jalgadeks. Ma andsin igaühele väikese silmuse jalad, kuid võib -olla on mõni muu disain, mis võiks paremini toimida. Katsetage julgelt vormi ja esteetikaga. Õiget vastust pole.

Samm: määrake polaarsus

Vibroboti laadimiseks kasutame vahelduvvoolu vahelduvvoolu muundurit. Selleks peame esmalt kindlaks määrama seina tüükaga ühendatud pistiku polaarsuse, et teha kindlaks, milline ots on positiivne ja milline maandatud. Ühendage 2-juhtmeline adapter kaabli otsas olevasse pistikupessa. Kasutage multimeetri pingesätet, et mõõta adapterist väljuvat pinget. Kui näete positiivset pinget, on punase sondiga ühendatud juhe positiivne ja musta sondiga ühendatud traat on maandatud. Märkige need juhtmed nende eristamiseks, kui need pole juba märgistatud.

14. samm: pistik

Jootke 2-kontaktilise pistiku metallpistikud 2-juhtmelise toiteadapteri iga juhtme otsa. Pange tähele pistiku joondamiskaarti. Kui joonduskaart on teie poole ja pistik on üles suunatud, peaks maandus olema vasakul ja toide paremal. Suruge iga tihvti otsas olevad metallist klambrid kokku ja sisestage mõlemad kindlalt pistiku pistikupessa. Kui te pole kindel, võite toiteadapteri ühendada ja mõõta multimeetriga, et veenduda see on õige.

Samm: laadige see üles

Selle laadimiseks veenduge, et lüliti on laadimisasendis (st mootor ei tööta) ja ühendage seinaküünal pistikupessa. Võite selle laadijaga ühendada nii kaua kui soovite. Kondensaator lõpetab toite võtmise pärast laadimist ja on korras. Kondensaatorid ei ole nagu patareid, mille säilivusaeg väheneb, kui jätate need liiga pikaks ajaks ilma kaitseskeemita laadima.

16. samm: päikeseenergia

Kui soovite oma roboti võrgust välja võtta, saate kondensaatori laadimiseks lisada väikese päikesepaneeli, kui mootorit ei kasutata. See lisamine on valikuline.

17. samm: ahela laiendamine

Selle vooluahela päikeseenergia tootmiseks peame lisama kaks lisakomponenti, päikesepaneeli ja dioodi. Päikesepaneel peaks olema kondensaatorist väiksema pingega ja asetatud kondensaatoriga paralleelselt. Kuna meie kondensaator on hinnatud 5,6 V pingele, peaks 4V päikesepaneeli kasutamine olema selle laadimiseks ohutu. Samuti peame päikesepaneeli positiivse juhtme ja kondensaatori vahelisele ahelale lisama dioodi. Ärge veel liiga palju muretsege, mis on dioodid. Neid arutatakse tulevases õppetükis palju rohkem. Praeguseks, peate lihtsalt teadma, et kõik dioodid takistavad kondensaatori elektri tagasivoolu päikesepaneeli kaudu, kui päikesevalgus seda ei taba.

18. samm: dioodi lisamine

Lihtsalt ühendage dioodi ots triibuga selle lüliti tihvti külge, kuhu on ühendatud 100 oomi takisti. Ühendage teine dioodi tihvt plaadi kasutamata jootmispadjaga.

Samm: päikesepaneeli ühendamine

Kinnitage punane tahke südamikuga juhe päikesepaneeli positiivse klemmi külge ja must juhe negatiivse külge. Põhjus, miks me asendame olemasoleva juhtme tahke südamikuga juhtmetega, on see, et need uued jäigemad juhtmed hoiavad päikesepaneeli paigal plaadi pind.

Samm: ühendage päikesepaneel

Ühendage päikesepaneeli punane juhe dioodi kasutamata tihvtiga. Ühendage päikesepaneelilt saadud must juhe mõne muu plaadi maandusühendusega. Teie robot töötab nüüd taastuvenergia jõul. Nüüd on aeg robot sisse lülitada ja lahti lasta.

Kas see oli teile kasulik, lõbus või meelelahutuslik? Jälgige @madeineuphoria, et näha minu viimaseid projekte.