Baterija maitinama LED lemputė (-os) su saulės įkrovimu: 11 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Mano žmona moko žmones gaminti muilą, dauguma jos pamokų buvo vakare, o čia žiemą sutemsta apie 16.30 val., Kai kuriems jos mokiniams buvo sunku rasti mūsų namus. Mes turėjome iškabą priekyje, bet net ir su gatvės apšvietimu tą ženklą buvo sunku įžiūrėti. Išjungti elektros energiją ten, kur yra ženklas, per tą laiką pažiūrėjau daugybę „YouTube“vaizdo įrašų, kaip padaryti gatvės apšvietimą naudojant LED, saulės kolektorių ir akumuliatorių. Nors tai veikė, ji neatitiko visų reikalavimų, kuriuos norėjau apšviesti jos ženklui. Iš esmės grandinei reikėjo atlikti šiuos veiksmus

• Įkraukite akumuliatorių dienos metu naudodami saulės kolektorių
• Automatiškai įjungti naktį
• Baigusi pamoką ji turėjo sugebėti ją išjungti, tačiau kitą naktį ji vėl įsijungė
• Turėjome sugebėti jį išjungti savaitgaliams, atostogoms ir atostogoms be to, kad jis vėl įsijungtų.

Šiose nuotraukose galite tiesiog pamatyti LED eilutes už ženklo, kad jis užsidegtų, jam iš tikrųjų reikia gal dar 3 eilučių, aš tiesiog nespėjau jų įdiegti. Ženklo gale rodomas svirties jungiklis, mygtukinis jungiklis ir šviesos diodas, rodantis, kad ženklas yra įjungtas, jei jis būtų pamirštas ir paliktas, mes galime tai pamatyti per savo svetainės langą ir išjungti šviesą. Iš tikrųjų yra organinio stiklo gabalas, kuris slysta virš mygtukų ir šviesos diodų, kad lietus nenukristų.

Priedai:

Įranga

• Lituoklis
• Bandomoji Lenta
• Įvairių dydžių duonos laidų trumpikliai

Dalys

• 18650 baterija (x1) „Amazon.ca“/ „Banggood“/ „AliExpress“
• 5V 500mAh saulės kolektorius (x2) Amazon.ca
• 220 omų rezistorius (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 10 tūkst. Rezistorius (x2), žr. Aukščiau esančias pirkimo nuorodas
• 5V ritės bistable fiksavimo relė Amazon.ca / AliExpress
• JST jungtys Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Momentinis perjungimo jungiklis 2 kontaktų „Amazon.ca“/ „Banggood“/ „AliExpress“
• Svirtinis jungiklis 2 kontaktų „Amazon.ca“/ „Banggood“/ „AliExpress“
• 5V LED [vienas arba eilutė]
• 22awg viela LED juostoms Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 1N5819 „Schottky Barrier Rectifier“diodas (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• S9012 PNP tranzistorius (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• BC547 NPN tranzistorius (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 mm sulaužomos kaiščio kištukinės antgalio jungtys „Amazon.ca“/ „Banggood“
• TP4056 5V 1A mikro USB 18650 ličio baterijos įkrovimas + apsaugos grandinės plokštės įkroviklio modulis Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 mm tiesios moteriškos apvalios PCB kaiščiai Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Papildomos dalys

• Terminalų jungtys (alternatyvios JST jungtims) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• plokštės prototipas Amazon.ca / Banggood / AliExpress

18650 baterijos yra pigiausios „AliExpress“, tačiau tikrai atkreipia dėmesį į siuntimo išlaidas, kai kurios yra siaubingai didelės. Atrodo, kad „Banggood“yra kelio viduryje, baterijos yra brangesnės, tačiau pristatymas yra pagrįstas. „Amazon“pristatymas nemokamas, tačiau akumuliatoriaus kaina yra tikrai didelė. Geriausias būdas gauti šias baterijas yra nešiojamojo kompiuterio akumuliatorius, skirtas perdirbti, galite gauti iki 6 atskirų elementų, iš kurių bent 1 vis tiek bus geras. Tik labai atsargiai išardykite pakuotę, venkite jų trumpojo jungimo.

1 žingsnis: TP4056 modulio litavimo kaiščiai

Čia, kad būtų lengviau nustatyti, kurie smeigtukai buvo teigiami ir neigiami, naudojau raudoną ir juodą. Nulaužkite 2 kaiščius juodos spalvos ir 2 kaiščius raudonos spalvos ir palikite juos prijungtus prie plastiko, jie prilituoti prie 2 kaiščių, skirtų B+/Out+ ir B-/Out-. Norėdami prijungti prie maitinimo šaltinio, jums taip pat reikės vieno kiekvienos spalvos kaiščio.

Taigi paprasčiausias būdas tai padaryti yra įdėti vieną iš kaiščių, ilgiausią kojos dalį po plastiko gabalo, į apatinę lentą, uždėti įkrovimo modulio neigiamą įjungimo skylę ant kaiščio ir pamatyti, kur reikia kitų kaiščių būti ant duonos lentos ir sudėti jas į atitinkamas vietas, kad visi kaiščiai būtų ant kepimo lentos ir jie sėdėtų įkrovimo modulio skylėse. Dabar, kai kaiščiai tvirtai laikomi ant duonos lentos ir ant jų yra įkrovimo modulis, galite lituoti visus kaiščius.

2 žingsnis: Lituokite laidus prie saulės kolektorių

Jei norite daryti taip, kaip aš, ir lygiagrečiai prijungti 2 plokštes, kad išlaikytumėte tą pačią įtampą, bet didesnį amperą, tada lituokite laidus ant teigiamų ir neigiamų pagalvėlių viename skydelyje ir lituokite teigiamą iš to skydo į teigiamą antrojo skydo skydelį, darykite tą patį su neigiamu laidu. Tada lituokite laidus JST jungtimi prie teigiamo/neigiamo vienos iš plokščių

Jei naudojate JST jungtį, padėkite gabalėlį su kaiščiais ant duonos lentos, kaip parodyta paveikslėlyje, įsitikinkite, kad saulės kolektorių teigiamas elementas yra prijungtas prie duonos lentos teigiamo bėgelio.

3 žingsnis: Baterijos paruošimas

Pritvirtinkite kitą JST jungtį prie akumuliatoriaus laikiklio, padėkite gabalėlį su smeigtukais į priešingą duonos lentos galą, bet vis tiek ant maitinimo bėgelių. Kaip ir saulės kolektorių atveju, įsitikinkite, kad teigiami ir neigiami yra tinkami duonos lentos bėgeliai.

4 veiksmas: įkrovimo modulio prijungimas

Įdėkite įkrovimo modulį su prilituotais kaiščiais ant plokštės, bet nespauskite jo į plokštę, nes po juo turėsime uždėti laidus. Palikite dvi skylutes iš viršutinio maitinimo bėgelio, žr. 2 paveikslą.

Padėkite trumpiklį nuo neigiamo bėgio iki 1-osios angos virš neigiamo įjungimo kaiščio

Padėkite Schottky diodą, 1N5819, nuo teigiamo bėgelio, jungiančio prie teigiamo įjungimo kaiščio, sidabrinė juosta turėtų būti arčiausiai įjungimo kaiščio, nes tai yra kryptis, kuria norite, kad energija tekėtų, jei ji nukreipta į kitą pusę į įkrovimo modulį nebus tiekiama energija. Schottky diodas buvo pasirinktas dėl „mažos galios nuostolių/didelio efektyvumo mechaninių charakteristikų“, kuris yra maždaug pusė įprasto diodo. Diodas pridedamas tam, kad naktį būtų išvengta atvirkštinės įtampos tekėjimo atgal į saulės kolektorius, o tai yra švaistoma energija.

5 veiksmas: įkroviklio prijungimas prie akumuliatoriaus

Čia mes tik prijungiame akumuliatorių prie įkrovimo modulio, taip pat galite pamatyti, kodėl dar nenorite įkelti įkrovimo modulio į duonos lentą.

Taigi tai tik B+ ant modulio prie teigiamo bėgio akumuliatoriaus pusėje ir B- prie neigiamo bėgio akumuliatoriaus pusėje

6 veiksmas: pirmojo tranzistoriaus jungiklio nustatymas

Dabar pridedame tranzistorių PNP S9012

Šis tranzistorius veiks kaip jungiklis, jei saulės kolektoriai gamina energiją (ty yra dienos metu), tada per tranzistorių nebus leidžiama tekėti jokia energija, efektyviai išjungiant šviesas ir leidžiant įkrauti akumuliatorių.

Prijunkite 1 trumpą jungiamąjį laidą nuo įkrovimo modulio įjungimo kaiščio prie tuščios duonos lentos vietos [1 pav.]

prie to jungiamojo laido prijunkite 10 k rezistorių [2 pav.]

prijunkite tranzistoriaus pagrindą prie rezistoriaus [3 pav.]

prijunkite tranzistoriaus kolektorių prie įkrovimo modulio „Out+“kaiščio [4 pav.]

prijunkite tranzistoriaus spinduliuotę prie apatinio teigiamo bėgio ant lentos [5 pav.]

7 žingsnis: tiesiog išplėskite žemę

Prijunkite „Out-“prie apatinio neigiamo maitinimo bėgio.

Tai atliktas įkrovimo modulis ir baigtas pirmasis tranzistoriaus jungiklis.

Viskas, ką jums reikia padaryti, dabar visiškai įdėti įkrovimo modulį į duonos lentą.

Jei viskas, ko norėjote, buvo baterija maitinamas šviesos diodas, kuris įjungiamas naktį, išjungiamas dienos metu ir akumuliatorius, kuris įkraunamas dienos metu, tai yra tiek, kiek reikia. Jums tiesiog reikia lituoti komponentus ant plokštės, kad pėdsakai išliktų tokie patys kaip laidų ir viskas. Šviesos diodas būtų prijungtas prie teigiamo tranzistoriaus spinduliuotės ir neigiamo iš išorinio

Norėdami pridėti mygtuką ir svirtį, atlikite kitus veiksmus.

8 žingsnis: 2 -asis tranzistoriaus jungiklis

Taigi tai yra jungiklis, kuris įjungia relę, kad šviesos diodai galėtų įsijungti naktį.

prijunkite jungiamąjį laidą nuo teigiamo bėgio saulės kolektoriaus pusėje, o ne akumuliatoriaus pusėje ir tikrai ne po diodo. Kažkodėl aš dar nesupratau, kad grandinė NEVyks, jei jungtis prie tranzistoriaus pagrindo bus atlikta po diodo. Oranžinė viela 1 paveiksle, nukreipta iš teigiamo į 37 stulpelį ant duonos lentos.

prijunkite 10 k rezistorių prie ką tik įdėto jungiamojo laido galo [2 pav.]

padėkite tranzistoriaus pagrindą taip, kad jis prisijungtų prie rezistoriaus

prijunkite tranzistoriaus kolektorių prie teigiamo akumuliatoriaus bėgio.

Kitoje dalyje prijungsime tranzistoriaus spinduliuotę

9 veiksmas: pridėkite relę

Taigi tai yra dvigubo metimo, dvigubo poliaus, fiksavimo relė. Užrakto dalis yra tai, kas daro tai tobula relė šiam projektui: Daugumai relių reikia nedidelės nuolatinės įtampos, kad jos veiktų. Užfiksuojanti relė yra kitokia. Ji naudoja impulsą, kad perkeltų jungiklį, tada lieka vietoje, šiek tiek sumažindama elektros srovę energijos poreikis “. Ką aš čia padariau ir ką rekomenduoju pažymėti relės šonus, kad būtų nurodyta, kur yra smeigtukai, nes uždėjus ant lentos jų nebematyti.

pirmiausia įdėkime relės jungtis, dėl mažų kaiščių jums bus sunku išlaikyti relę duonos lentelėje, todėl naudojant atsilaisvinusius apvalius antgalius veikia labai gerai [2 pav.]. Jums reikės 8 kaiščių iš vienos pusės. Aš bandžiau IC lizdą, bet jis iš tikrųjų buvo blogesnis nei duonos plokštė, skirta laikyti relę.

prijunkite BC547 tranzistoriaus spinduliuotę prie 2 kaiščio, esančio arčiausiai akumuliatoriaus gnybto. Relė gali būti sujungta su teigiama viena ar kita puse, taigi, kurioje pusėje teigiamas yra tikrai nesvarbu, ji tik supaprastina situaciją.

prijunkite 1 ir 2 kaiščius kitoje relės pusėje prie neigiamo bėgio [2 paveikslas, 2 mėlyni laidai]

kol dar toje pusėje, kur ką tik prijungėme neigiamus laidus, prijunkite 3 -ąjį kaištį prie apatinio teigiamo bėgio

prijunkite trumpąjį laidą prie 1 -ojo kaiščio, esančio priešingoje neigiamų laidų pusėje, kol kas palikite jį laisvą

4 -asis relės kaištis gali būti neprijungtas arba bandymo tikslais, prie jo galite prijungti rezistorių ir šviesos diodą prie neigiamo bėgio. Šis įjungiamas tik tada, kai norite išjungti pagrindinę lemputę.

10 veiksmas: laikinų ir ilgalaikių išjungimo mygtukų pridėjimas

Šiai daliai aš panaudojau antrą mažesnę duonos lentą, kad pabandyčiau pašalinti dalį vielos netvarkos, nesu tikras, kad ji dirbo, bet vistiek.

padėkite akimirkos mygtuką, esantį duonos lentos centre, kur turite vietos.

prijunkite laidą nuo pirmojo relės kaiščio prie vieno iš mygtuko kaiščių. Mano atveju viršutinis kairysis kaištis (raudona viela)

nuo teigiamo akumuliatoriaus maitinimo bėgio prijunkite laidą prie mygtuko. Mano atveju apatinis dešinysis kaištis. Taip, šiame mygtuke svarbu, prie kurio kaiščio jungiatės. (oranžinė viela)

padėkite 220 omų rezistorių nuo teigiamos galios bėgio iki bet kokio nenaudojamo stulpelio

įdėkite šviesos diodą, tai bus LED arba LED juostelė, kurią norite įjungti, prijunkite anodą (ilgą koją) prie rezistoriaus

prijunkite šviesos diodų katodą (trumpesnę koją) prie apatinės neigiamos pagrindinės duonos lentos (purpurinė viela)

prijunkite 2 laidus prie fiksavimo ar svirties mygtuko

prijunkite vieną iš laidų iš fiksavimo mygtuko prie 5 -osios relės kaiščio

prijunkite kitą laidą nuo fiksavimo mygtuko prie teigiamo bėgio, kuriame yra paskutinis rezistorius, kurį ką tik įdėjote

1 paveikslas: saulės kolektoriai veikia, akumuliatorius įkraunamas, visos lemputės išjungtos

2 paveikslas: saulės baterijos nebegamina energijos, todėl šviesos diodas maitinamas iš akumuliatoriaus

3 paveikslėlis: paspauskite akimirkinį mygtuką, suveikia relė, maitinimas nebetenka į šviesos diodą, o lemputės išjungiamos nakčiai, kai tampa dienos šviesa, o saulės elementai vėl gamina energiją, o relė vėl įjungiama “vėl pozicija.

4 paveikslėlis: fiksavimo mygtukas buvo paspaustas ir šviesos diodai neįsijungia, kol šis mygtukas dar kartą nepaspaudžiamas.

11 veiksmas: „EasyEDA“schema ir PCB schema

Pirmasis vaizdas yra schema prijungimo schema

Lentelė, kurią matote čia, yra PCB prototipų kūrimo plokštė, kur įmanoma, naudodavau laidus, kad sujungčiau pėdsakus, nes kiekvienos skylės litavimas šalia esančios yra ilgas ir sunkus procesas. Aš įtraukiau plokštės pėdsakus į PDF, vienas yra vaizdas iš viršaus į apačią, o kitas, kaip matote atvirkščiai, tarsi žiūrėtumėte į jį iš apačios.