„Supercapacitor Vibrobot“: 20 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Šiam projektui mes naudosime superkondensatorius, kad galėtume maitinti vibrobotą. Kitaip tariant, mes naudosime 15F kondensatorius vibruojantiems varikliams maitinti, kad sukurtume robotus, kurie judėtų per vibracijas. Pagrindiniame modelyje yra įjungimo/išjungimo jungiklis ir įkrovimo prievadas, leidžiantis jį įkrauti tarp naudojimo. Į pažangesnę versiją taip pat įeina nedidelis saulės elementas, leidžiantis jį įkrauti saulei, kai jis nenaudojamas. Norėdami sužinoti daugiau apie kondensatorius, apsilankykite elektronikos klasėje. Ir jei jūs turite robotus smegenyse, aš taip pat turiu robotų klasę!

1 žingsnis: medžiagos

Šios pamokos projektui jums reikės:

(x1) 15F superkondensatorius (x1) 100 omų rezistorius (x1) Vibruojantis variklis (x1) Grandinės plokštė (x1) SPDT jungties jungtis (x1) JST-XHP 2 kontaktų kištukinis ir moteriškas jungčių komplektas (x1) 2 laidų maitinimas adapteris (x1) reguliuojamas įtampos tiekimas Pasirinktinai: (x1) 4V saulės kolektorius (x1) 1N4001 diodas

(Atminkite, kad kai kurios šiame puslapyje esančios nuorodos yra filialų nuorodos. Tai nekeičia jūsų prekės kainos. Visas gautas pajamas reinvestuoju į naujų projektų kūrimą. Jei norite pasiūlyti alternatyvių tiekėjų, leiskite man žinoti.)

2 žingsnis: grandinė

„Vibrobot“grandinė yra gana paprasta. Yra įkrovimo galia, turinti maitinimo ir įžeminimo jungtį. Žemė prijungiama prie kondensatoriaus ir variklio. Maitinimo įėjimas patenka į SPDT jungiklį per 100 omų srovės ribojimo rezistorių. SPFT jungiklis perjungia teigiamą kondensatoriaus jungtį tarp įkroviklio ir variklio. Tokiu būdu jis leidžia įkrauti kondensatorių iš įvesties prievado arba įjungti variklį.

3 žingsnis: pritvirtinkite kondensatorių

Pradėkime plokštę, lituodami superkondensatorių. Atkreipkite dėmesį, kad kondensatoriaus apačioje yra metalinė plokštė, prijungta prie maitinimo kaiščio. Turite būti ypač atsargūs, kad netyčia nenutrūktų maitinimas, kondensatoriaus apačioje palietus bet kokias magistralės eilutes plokštėje, kurios gali būti prijungtos prie žemės. Norėdami to išvengti, aš sumontavau savo kondensatorių 45 laipsnių kampu, esančiu lentos centre. Šis susitarimas užtikrina, kad greičiausiai neįvyks trumpas jungimas tarp maitinimo ir žemės.

4 žingsnis: įdiekite lizdą

Kitas dalykas, kurį reikia įdiegti, yra maitinimo kištuko lizdas. Padėkite jį toje pačioje plokštės pusėje, kaip ir kondensatoriaus įžeminimo laidas. Įdėkite jį kažkur per vidurį, o kištuko skirtuko įtrauka nukreipta į išorę nuo plokštės. Atkreipkite dėmesį, kad litavimo paveikslėlyje po lenta kažkas įstrigo. Tai yra norint išlaikyti komponentą vietoje, kol aš jį lituosiu.

5 žingsnis: perjunkite

Įdėkite įjungimo/išjungimo jungiklį plokštės pusėje, esančioje priešais įkroviklio lizdą.

6 žingsnis: laidai

Nuo kietos šerdies vielos galo nuimkite maždaug colį izoliacijos. Izoliuotą laidą pritvirtinkite prie vieno iš vibracinio variklio gnybtų. Pakartokite šį procesą kitam terminalui.

7 žingsnis: laido prijungimas prie variklio

Padėkite variklį centre prie lentos krašto taip, kad jo atsvara pakibtų virš krašto. Įkiškite kiekvieną variklio laidą per vieną iš lizdų, esančių atitinkamose plokštės pusėse, ir prilituokite.

8 žingsnis: daugiau laidų

Prijunkite juodus įžeminimo laidus tarp 2 kontaktų lizdo, kondensatoriaus įžeminimo kaiščio ir vieno iš variklio kaiščių. Labai svarbu, kad ryšys tarp lizdo įžeminimo kaiščio ir superkondensatoriaus būtų teisingas. Jei pakeistumėte jį ir įkrautumėte kondensatorių atgal, gali atsitikti labai blogų dalykų. Taigi … dar kartą patikrinkite tai ir įsitikinkite, kad teisingai supratote. Įkišus kištuką, įžeminimo kaištis turi būti prijungtas prie kaiščio su neigiamu žymėjimu ant kondensatoriaus. Kai esate visiškai tikri, kad įžeminimo jungtys yra tinkamos, lituokite raudoną laidą tarp jungiklio centrinio kaiščio ir teigiamo kondensatoriaus kaiščio. Taip pat lituokite raudoną laidą tarp vieno iš išorinių jungiklio kaiščių ir variklio. Galiausiai lituokite laidą aplink variklio korpusą. Tai neturėtų būti prijungta prie nieko elektra. Jis tiesiog laiko variklį vietoje.

9 žingsnis: įkrovimo rezistorius

Lituokite 100 omų rezistorių tarp maitinimo lizdo įtampos kaiščio ir nenaudojamo jungiklio kaiščio. Šis rezistorius naudojamas įkrovimui. Jei mes nenaudojome rezistoriaus, superkondensatorius bandys iš įkroviklio ištraukti tiek srovės, kiek gali. Šis staigus viršįtampis iš esmės bus kaip trumpas laidas ir galbūt jį sugadins arba, jei jis turi apsaugos grandinę, nieko nedarykite. Mūsų naudojamas rezistorius buvo apskaičiuotas naudojant Ohmo įstatymą. Kad būtų saugiau, aš šiek tiek padidinau vertę, nes rezistoriai nėra tobuli, ir tai gali pakenkti, jei turite šiek tiek daugiau. Visa tai pasakius, konkretus čia naudojamas superkondensatorius turi gana didelį vidinį pasipriešinimą. Tai reiškia, kad jis nesikrauna energijos iš įkrovos taip greitai, kaip įprastas superkondensatorius. Tiesą sakant, įkrovimas trunka ypač ilgai (apie valandą, o ne 10 sekundžių). Mūsų naudojamas rezistorius gali būti nereikalingas ir iš tikrųjų gali šiek tiek sulėtinti įkrovimo laiką. Nepaisant to, aš įtraukiau rezistorių, jei kas nors nuspręstų naudoti kitą superkondensatorių. Jums gali būti įdomu, kodėl aš nusprendžiau naudoti šį, jei jis įkraunamas taip lėtai. Na, jis turi 15 F galios ir yra mažesnis už įprastus superkondensatorius. Iš esmės šis mažas dangtelis turi 3 kartus daugiau energijos nei 5 kartų didesnis superkondensatorius. Įkrovimas gali užtrukti, tačiau gali veikti gana ilgai.

10 žingsnis: Iškirpkite laidus

Nupjaukite keturis 4 colių kietus laidus, kurie bus naudojami kaip roboto kojos.

11 žingsnis: pritvirtinkite kojas

Lituokite abu kiekvieno laido galus į plokštės kampus, kad sukurtumėte keturias vielos kilpas. Jie neturėtų būti elektriškai prijungti prie jokių tikrųjų plokštės komponentų.

12 žingsnis: suformuokite kojas

Suformuokite visus keturis laidus į kojas, kaip jums atrodo tinkama. Aš daviau kiekvienai mažą kilpinę kojelę, bet galbūt yra kitas dizainas, kuris galėtų veikti geriau. Nesivaržykite eksperimentuoti su forma ir estetika. Nėra teisingo teisingo atsakymo.

13 žingsnis: nustatykite poliškumą

Vibrobotui įkrauti ketiname naudoti „karpų“kintamosios srovės į nuolatinės srovės keitiklį. Norėdami tai padaryti, pirmiausia turime nustatyti prie sienos karpos prijungto kištuko poliškumą, kad nustatytume, kuris galas yra teigiamas, o kuris - šlifuotas. Įkiškite 2 laidų adapterį į lizdą kabelio gale. Naudokite multimetro įtampos nustatymą, kad išmatuotumėte iš adapterio išeinančią įtampą. Jei matote teigiamą įtampą, tada laidas, prijungtas prie raudono zondo, yra teigiamas, o laidas, prijungtas prie juodo zondo, yra įžemintas. Pažymėkite šiuos laidus, kad atskirtumėte, jei jie dar nėra pažymėti.

14 žingsnis: jungtis

Lituokite metalinius 2 kontaktų jungties lizdus ant kiekvieno 2 laidų maitinimo adapterio laido galo. Atkreipkite dėmesį į kištuko lygiavimo skirtuką. Jei lygiavimo skirtukas nukreiptas į jus ir jungtis nukreipta į viršų, žemė turi būti kairėje, o maitinimas - dešinėje. Suspauskite metalinius skirtukus kiekvieno kaiščio gale, tada tvirtai paspausdami įkiškite abu į tinkamą kištuko lizdą. Jei nesate tikri, galite prijungti maitinimo adapterį ir išmatuoti naudodami multimetrą, kad įsitikintumėte, jog teisingai.

15 žingsnis: įkraukite

Norėdami jį įkrauti, įsitikinkite, kad jungiklis yra įkrovimo padėtyje (ty variklis neveikia), ir įkiškite sieninę karpą į lizdą. Galite palikti jį prijungtą prie įkroviklio tol, kol norite. Įkrovus kondensatorius nustos maitinti, ir viskas bus gerai. Kondensatoriai nėra panašūs į akumuliatorius, kurių galiojimo laikas sutrumpėja, jei paliekate juos įkrauti per ilgai be apsaugos grandinės.

16 žingsnis: Saulė

Jei norite nuimti robotą nuo tinklo, galite pridėti mažą saulės kolektorių, kad įkrautumėte kondensatorių, kai variklis nenaudojamas. Šis papildymas neprivalomas.

17 žingsnis: grandinės išplėtimas

Norėdami, kad ši grandinė būtų maitinama saulės energija, turime pridėti du papildomus komponentus, saulės skydelį ir diodą. Saulės skydelis turi būti įvertintas mažesne įtampa nei kondensatorius ir pastatytas lygiagrečiai su kondensatoriumi. Kadangi mūsų kondensatorius yra 5,6 V įtampos, naudojant 4 V saulės kolektorių, jį įkrauti turėtų būti saugu. Mes taip pat turėsime pridėti diodą prie grandinės tarp teigiamo saulės skydo ir kondensatoriaus. Dar nesijaudinkite, kas yra diodai. Būsimoje pamokoje jie bus aptarti daug toliau. Dabar, jums tiesiog reikia žinoti, kad viskas, ką diodas daro, neleidžia elektros energijai iš kondensatoriaus tekėti atgal per saulės kolektorių, kai į jį nepatenka saulės spinduliai.

18 veiksmas: diodo pridėjimas

Tiesiog prijunkite diodo galą su juostele prie jungiklio kaiščio, kuriame yra prijungtas 100 omų rezistorius. Prijunkite kitą diodo kaištį prie bet kokios nenaudotos lydmetalio plokštės.

19 žingsnis: Saulės skydo prijungimas

Prie teigiamo saulės kolektoriaus gnybto pritvirtinkite raudoną vientisą laidą, o prie neigiamo - juodą laidą. Priežastis, kodėl esamą laidą pakeičiame kieto laido laidais, yra ta, kad šie nauji standesni laidai saulės skydelį laikys vertikaliai virš lentos paviršius.

20 veiksmas: prijunkite saulės kolektorių

Prijunkite raudoną laidą iš saulės kolektoriaus prie nenaudojamo diodo kaiščio. Prijunkite juodą laidą nuo saulės skydelio prie bet kurios kitos plokštės įžeminimo jungties. Jūsų robotas dabar varomas atsinaujinančia energija. Dabar laikas įjungti robotą ir jį paleisti.

Ar jums tai buvo naudinga, smagu ar linksma? Sekite @madeineuphoria, kad pamatytumėte mano naujausius projektus.