Sukurkite saulės energija varomą robotą: 9 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Šie robotai gali būti nedideli ir šiek tiek paprastų pažiūrų, tačiau dėl lengvos konstrukcijos, unikalios judėjimo ir keistos asmenybės jie yra puikūs kaip pirmą kartą robotikos projektas. Šiame projekte mes sukursime paprastą į klaidą panašų robotą, kuris kaups šviesos energiją tol, kol turės pakankamai energijos judėti vibraciniu varikliu. Šis paprastas robotikos projektas gali būti atliktas per kelias valandas ir yra puikus įvadas į elektronikos ir litavimo sąvokas.

1 žingsnis: Surinkite savo reikmenis

Žemiau yra visi šiam projektui reikalingi reikmenys ir nuorodos, kaip juos nusipirkti. Daugumą elementų galite rasti „Amazon“, tačiau kai kuriuos komponentus geriausia įsigyti iš „Mouser“arba „DigiKey“.

• Lituoklis ir lydmetalis
• Karštas klijai
• Vielos pjaustytuvai
• Adatų replės
• Juvelyrinė viela
• 22AWG elektronikos laidas
• 4700μf kondensatorius
• 2,2 kΩ rezistorius
• 2N3904 NPN tranzistorius
• 2N3906 PNP tranzistorius
• Maži saulės elementai
• Vibracinis variklis
• TC54 įtampos jungiklis

Atnaujinimas: man buvo pranešta, kad įtampos paleidiklis, kurį susiejau aukščiau, paseno. Bet nebijok! DS1233A įtampos paleidimo įrenginyje radau tai, kas, mano nuomone, yra tinkamas pakaitalas. Deja, šio komponento kojos skiriasi nuo TC54, todėl turėsite tai nepamiršti viso projekto metu.

Kairė TC54 koja ===> DS1233A vidurinė koja

Vidurinė TC54 koja ===> DS1233A dešinė koja

Dešinė TC54 koja ===> Kairė DS1233A koja

2 žingsnis: Paruoškite komponentus

Pirmoji „Solar Bug Robot“dalis, kurią ketiname sukonstruoti, yra „saulės variklis“. Tai roboto dalis, kuri tikrina kondensatorių, ar jis pakankamai įkrautas. Kai jis yra, jis visą energiją išleidžia į variklį trumpam judesiui. Norėdami sukurti saulės variklį, pirmiausia turime paruošti komponentus. Manau, kad paprasčiausias būdas man tai parodyti yra nuorodos į aukščiau pateiktas nuotraukas, tačiau taip pat parašysiu instrukcijas, kaip papasakoti, ką darau.

PASTABA: Siekiant nuoseklumo, kai kalbu apie komponentų „kairę“ir „dešinę“, kalbu apie tai, kad jie yra nukreipti plokščia puse į mane ir kojomis žemyn (kaip parodyta daugumoje paveikslėlių).)

Pirmiausia sulenkite kairę 2N3904 koją į kairę ir žemyn, o dešinę - į dešinę ir į save, palikdami vidurinę koją tiesiai žemyn. Dabar 2N3906 ir TC54 įtampos reguliatorius bus sulenkti taip pat, kairė ir dešinė kojos sulenktos į išorę ir žemyn, o vidurinė koja nukreipta į jus.

3 veiksmas: prijunkite 2N3904 prie 2N3906

Laikas ištraukti tą lituoklį ir pradėti dirbti kartu. Pirmiausia padėkite 2N3904 greta 2N3906, tada lituokite 2N3904 vidurinę koją prie 2N3906 dešinės kojos.

Tada paimkite 2.2k rezistorių ir lituokite jį tarp 2N3904 dešinės kojos ir 2N3906 vidurinės kojos. Šiuo metu galite naudoti vielos pjaustytuvus, kad pašalintumėte perteklinį laidą iš rezistoriaus.

4 žingsnis: pritvirtinkite įtampos jungiklį

Dabar įmeskime įtampos gaiduką į mišinį. Lituokite kairę įtampos gaiduko koją prie vidurinės 2N3904 kojos ir lituokite kairę 2N3904 koją prie dešinės įtampos paleidimo kojos. Šiuo metu jūsų saulės variklis turėtų atrodyti kaip pirmasis paveikslėlis aukščiau.

Dabar nupjaukite maždaug colio ilgio 22AWG vielos gabalėlį ir lituokite jį tarp įtampos paleidimo vidurinės kojos ir 2N3906 kairės kojos. Dabar jūsų saulės variklis baigtas!

5 žingsnis: pritvirtinkite saulės variklį prie kondensatoriaus

Pastaba: dabar, kai baigėme roboto „smegenis“, atėjo laikas suteikti jam vietą energijai kaupti. Šiame projekte elektros energijai kaupti naudosime elektrolitinį kondensatorių. Šio tipo kondensatorius vadinamas poliniu, tai reiškia, kad jis veikia tik viena kryptimi. Norėdami išsiaiškinti, kuris laidas yra, ieškokite juostelės, išspausdintos kondensatoriaus šone. Tai yra neigiamas rezultatas, todėl kitas yra teigiamas. Tai bus svarbu šiam žingsniui.

Saulės variklį prie kondensatoriaus pritvirtinkite karštu klijais, o neigiama kojelė yra arčiausiai įtampos paleidimo. Būtinai padėkite jį ten, kur pasieks kondensatoriaus kojelės.

Dabar sulenkite neigiamą kondensatoriaus kojelę atgal ir prilituokite prie dešinės įtampos gaiduko kojos. Taip pat sulenkite teigiamą kondensatoriaus kojelę į vietą ir prilituokite prie kairės 2N3906 kojos.

6 žingsnis: pritvirtinkite variklį

Dabar pritvirtinkime variklį! Pirmiausia nuspręskite, kur norite pastatyti variklį, aš nusprendžiau įdėti variklį, išeinantį iš nugaros kaip įkandęs. Tam reikia šiek tiek planuoti, nes mano variklio laidai yra šiek tiek trumpi. Aš panaudojau likusias kojas, kurias nuplėšiau nuo rezistoriaus, kad šiek tiek prailgintų variklio laidus, kad jis pasiektų mano roboto galą.

lituokite vieną iš variklio laidų prie 2N3904 dešinės kojos, o kitą - prie teigiamo kondensatoriaus galo. nesvarbu, kokia viela kur eina, laidų apvertimas tiesiog apvers variklio sukimosi kryptį.

Tada naudokite karštą klijų šluostę, kad pritvirtintumėte variklį. Įsitikinkite, kad atsvara gali laisvai suktis, kitaip jūsų robotas negalės judėti.

7 žingsnis: saulės energija

Mes esame namų ruože! Dabar atėjo laikas pritvirtinti saulės kolektorius. Pirma, jei prie plokščių nėra lituotų laidų, pats laikas tai padaryti. Aš rekomenduoju naudoti dvi skirtingas 22AWG laido spalvas, kad galėtumėte lengvai nustatyti teigiamas ir neigiamas saulės kolektoriaus kojas.

Pastaba: šioje pamokoje naudoju dvi saulės kolektorius, tačiau jei turite tik vieną, kuri taip pat veiks. Kuo daugiau plokščių turite, tuo greičiau įkraunamas kondensatorius ir daugiau variklis impulsuoja. Taigi, jei norite, kad jūsų robotas daugiau judėtų, pridėkite daugiau skydelių.

Naudokite lituoklį, kad prijungtumėte neigiamą saulės kolektoriaus laidą prie neigiamo kondensatoriaus kojelės. Tada darykite tą patį kitoje pusėje, prijungdami teigiamą skydo galą prie teigiamos kondensatoriaus kojelės.

8 žingsnis: atrodykite gražiai

Šiuo metu jūsų „Solar Bug-Bot“yra beveik baigtas! Paskutinis žingsnis yra tik kosmetika.

Nupjaukite du maždaug 3–4 colių ilgio papuošalų vielos ilgius. Naudokite adatines reples, kad sulenktumėte abiejų vielos gabalų galus į mažas kojas. Dabar sulenkite abiejų ilgių laidus į „M“formą ir karštu klijais prijunkite juos prie savo roboto apačios. Jie veiks kaip jūsų roboto kojos.

Ir su tuo jūsų „Solar Bug-Bot“yra baigtas! Dabar viskas, ką jums reikia padaryti, tai ištraukti juos į saulę ir stebėti, kaip jie eina!

9 veiksmas: kaip tai veikia?

Kai robotas patenka į saulės šviesą, saulės kolektoriai pradės įkrauti kondensatorių. Kai jis įkraunamas, įtampa per kondensatorių padidės, kol galiausiai viršys įtampos sukėlėjus "lūžio tašką". Šiuo metu įtampos paleidiklis įtvirtins įtampą 2N3904 pagrindui. Kadangi 2N3904 yra NPN tranzistorius, jis veikia kaip jungiklis, kai į pagrindą įvedama srovė, ji leidžia srovei tekėti iš vienos pusės į kitą. Šis „jungiklis“suaktyvins variklį. Kita vertus, 2N3906 yra PNP tranzistorius. Tai reiškia, kad jis leidžia tekėti srovei, kai pagrindas yra prijungtas prie žemės. Kai 2N3904 įjungiamas, jis išjungia 2N3906 ir visiškai apeina įtampos paleidiklį, leisdamas visai elektros energijai patekti į variklį, kol kondensatorius bus tuščias ir paruoštas papildyti.