Drita e kavanozit me ngjyra të kopshtit diellor: 9 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Mënyra më e thjeshtë për të bërë një dritë të kavanozit diellor është të çmontoni një nga ato llambat e kopshtit diellor të lirë dhe ta fiksoni në një kavanoz qelqi. Si inxhinier doja diçka më të sofistikuar. Ato drita të bardha janë të mërzitshme kështu që unë vendosa të rrotulloj modelin tim bazuar në një Arduino, RGB dhe një sensor në mënyrë që ngjyra të ndryshojë thjesht duke e përkulur dritën.

Qeliza diellore ngarkon baterinë litium dhe gjithashtu shërben si një sensor drite për të ndezur dritën automatikisht kur errësohet. Kam pasur kujdes të madh në dizajn për të zvogëluar konsumin e energjisë kur drita është e fikur dhe e gjithë energjia e korrur mund të përdoret për të ndriçuar kopshtin tuaj. Më shumë detaje mbi procesin e projektimit mund të gjenden në blogun tim: BashtelorOfScience.

Hapi 1: Pjesët

Ju do të keni nevojë për këto përbërës:

• 1x kavanoz qelqi (i marr në IKEA)
• 1x PCB SolarGardenJarLight
• 1x kontrollues ngarkimi TP4054 (IC1)
• 2x rezistencë, 1M, 0805 (R4, R6)
• 2x rezistencë, 10M, 0805 (R3, R5)
• 3x rezistencë, 10k, 0805 (R1, R2, R7)
• 4x kondensator, 1uF, 0805 (C1, C2, C3, C4)
• 1x LED, 0805, jeshile (LED1)
• 1x AO3401 MOSFET, kanali P, SOT23 (Q1)
• 1x shirit LED WS2812 i prerë në 3 LED (100 LED për metër)
• 1x modul akselerometri ADXL345
• 1 bateri litiumi, 500mAh, jo më e madhe se 40x40mm
• 1x panel diellor, 5V ose 5.5V, 45x45mm ose 60x60mm

• 1x Arduino Pro Mini (ATmega328P ose ATmega168P, version 5V/16MHz)

Të gjithë përbërësit janë në dispozicion në aliexpress nga furnizues të ndryshëm. Unë e bëra PCB -në të disponueshme në PCB të pista: mund të porositet në të zezë ose në të bardhë (do të merrni 10 PCB). Çmimi për fener kur porositni pjesë për 10 copë është rreth 12 $.

Hapi 2: Përgatitni Arduino për fuqi të ulët

Arduino Pro Mini tërheq shumë rrymë qetësuese sepse ka një LED të fuqisë mbi të që është gjithmonë e ndezur dhe rregullatori i tensionit është gjithashtu një bishë e uritur për energji nëse po flasim për rrymë të ulët në rendin e mikro ampereve. Ju duhet të hiqni këto dy përbërës. Ekzistojnë disa versione të kloneve Arduino atje. Në foton e mësipërme unë shënova LED dhe rregullatorin e tensionit në versionet më të zakonshme të gjetura.

Për të hequr përbërësit përdorni një hekur bashkues dhe vendosni shumë saldim në përbërës dhe ngrohini mirë. Nëse është e nevojshme, pastroni pads më pas me fitil lidhës. Alsoshtë gjithashtu e mundur të hiqni forcën brutale të përbërësve me një prerës anësor ose një thikë. Vetëm kini kujdes që të mos dëmtoni PCB.

Tani është gjithashtu një kohë e mirë për të ngarkuar skicën. Unë përdor versionin 1.8.4 të Arduino IDE, por duhet të funksionojë edhe në versionet e mëvonshme ose më të vjetra. Arduino Pro Mini nuk ka USB në bord, kështu që duhet të përdorni një konvertues të jashtëm USB në UART. Merrni një nga furnizuesi juaj i preferuar Arduino ose mund t'i gjeni për më pak se 2 $ në aliexpress. Ka mësime të ndryshme në internet se si të programoni Pro Mini. Jini të vetëdijshëm se klonet Arduno jo gjithmonë përdorin të njëjtin rend pin, kështu që kontrolloni dyfish instalimet elektrike para se ta lidhni. Gjithashtu sigurohuni që të keni bordin e duhur (Arduino Pro Mini) dhe procesorin e duhur të zgjedhur në menunë Arduino IDE Tools (ATmega328P ose ATmega168P, 5V, 16MHz).

Hapi 3: Bashkimi i Komponentëve SMD

Përdorni imazhin e paraqitjes së mësipërme për t'i vendosur të gjithë përbërësit në vendin e duhur. Përcaktuesit e përbërësve janë në listën e pjesëve në hapin 1.

Nëse keni nevojë për skemën ose paraqitjen, mund të shkarkoni skedarët e dizajnit të shqiponjës këtu.

Disa nga përbërësit janë mjaft të vegjël dhe mund të jetë e vështirë të bashkohen për një rishtar. Unë përdor një shiringë me një hundë të vogël për të vendosur paste ngjitëse në pads dhe pastaj rifilloj-bashkoj përbërësit duke përdorur pllakën e saldimit të birrës sime në shtëpi, por natyrisht që ju gjithashtu mund ta bëni këtë duke përdorur një hekur bashkues dhe tela lidhës 0.8mm (ose më të hollë).

Pas bashkimit të të gjithë përbërësve përdorni një gotë zmadhuese për të inspektuar punën tuaj dhe kontrolloni për qarqe të shkurtra veçanërisht në kontrolluesin e ngarkimit.

Hapi 4: Saldoni Arduino

Për të komunikuar me akselerometrin me protokollin e komunikimit I2C duhet të lidhim kunjat A4 dhe A5 të arduino me PCB. Këto kunja janë zakonisht pranë procesorit (shiko foton në hapin 2), por në disa klone ato janë në skaj dhe jo gjithmonë në të njëjtin vend. Dizajni i PCB funksionon me të gjitha versionet e ndryshme: për versionin standard me kunjat pranë procesorit shtoni kokën e pinit siç tregohet më sipër.

Për versionet e tjera ju mund të përdorni një copë teli për të lidhur kunjat A4 dhe A5 me pads në PCB. Pritini telat në gjatësi pas bashkimit.

Disa arduino vijnë me kokë me majë të bashkuar, disa pa. Kam gjetur se është më e lehtë të lidhësh titujt në kavanozin e kopshtit me dritë pcb së pari dhe më pas të shtosh Arduino. Vetëm sigurohuni që titujt janë ngjitur drejtpërdrejt ose do ta keni të vështirë të vendosni kunjat në jastëkë.

Hapi 5: Përfundimi i PCB

Kur bashkoni modulin e përshpejtuesit ADXL345 është e rëndësishme që të jetë paralel me PCB. Mënyra më e mirë për të siguruar këtë është vendosja e modulit direkt në PCB dhe futja e kokës së pinit nga poshtë siç tregohet në fotografi. Shtoni saldim nga lart dhe pasi të keni prerë kokën në anën e poshtme gjithashtu shtoni saldim atje.

Pritini të gjitha kunjat në anën e poshtme me një prestar anësor, pastaj vendosni disa shirita në majë të të gjitha kunjave për të parandaluar që kunjat e mprehta të mos përkulen në bateri dhe të shkurtohen.

Hapi i fundit është të shtoni shiritin LED. Sigurohuni që polariteti i jastëkëve është i saktë dhe kushtojini vëmendje drejtimit të kunjit të të dhënave: përputhni shigjetat në shiritin LED me shigjetat në PCB.

Hapi 6: Paneli Diellor dhe Bateria

Përdorni kabllo të gjatë rreth 5 cm për të lidhur panelin diellor me dy jastëkët e shënuar 'diellor' dhe kushtojini vëmendje simboleve plus dhe minus.

Gjëja e fundit për t'u bashkuar është bateria. Jini shumë të kujdesshëm këtu: bateritë litium kanë shumë fuqi dhe mund të bëjnë që PCB -ja juaj të digjet nëse aksidentalisht shkurtoni disa gjurmë. Nëse jo tashmë, vendosni një kasetë në tela pozitiv të baterisë për të parandaluar shkurtimet aksidentale. Bashkoni kabllon e zezë minus së pari sepse është më e vështirë të bashkoni. Hiqeni shiritin mbrojtës nga teli i kuq dhe ngjiteni atë. Do të shihni që LED në bordin Arduino të ndizet për pak kohë kur lidhni baterinë.

Nëse e keni ngarkuar tashmë skicën në Arduino tani mund të ndizni dritën duke trokitur vazhdimisht në PCB me një thonj. Nëse nuk funksionon, duhet të filloni të korrigjoni duke përdorur një multimetër. Kontrolloni së pari tensionin e baterisë. Nëse nuk ka energji, mund të jetë në modalitetin e mbrojtjes. Ndriçoni pak dritë të ndritshme në panelin diellor për të hequr baterinë nga kjo mënyrë. Nëse kjo nuk ju ndihmon dhe ende nuk ka energji, shkëputeni baterinë dhe kontrolloni PCB -në tuaj për qarqe të shkurtra ose qarqe të hapura me ndihmën e skemës derisa të gjeni gabimin.

Hapi 7: Përfundoni Dritën

Pas testimit të suksesshëm të qarkut, fiksojeni baterinë në anën e poshtme të PCB duke përdorur zam ose shirit të dyanshëm. Mos përdorni zam me bazë uji si ngjitës i bardhë sepse është përçues deri sa të thahet. Gjëja më e mirë për t'u përdorur është silikoni.

Fiksoni panelin diellor në krye të baterisë gjithashtu përdorni zam ose kasetë të dyanshme duke formuar një sanduiç të bukur elektronik. Hiqni kabllot dhe rregulloni ato me një zam më shumë dhe lërini gjithçka të thahet. Provoni nëse funksionon akoma para se ta montoni në kavanoz.

Hapi 8: Mblidhni Kavanozin

Merrni kavanozin tuaj prej qelqi dhe sigurohuni që paneli diellor të futet në kapak. Në thelb mund të përdorni çdo kavanoz që ju pëlqen për sa kohë që është transparent në pjesën e sipërme dhe i papërshkueshëm nga uji.

Ngjitësja e preferuar është silikoni sepse mund të përballojë lehtësisht temperaturat e larta dhe të ulëta jashtë. Sa më transparente aq më mirë, por pak qumështore funksionon mirë, thjesht mos merrni silikon të bardhë ose gri. Ju gjithashtu mund të përdorni epoksi, por mund të plasë nën stres termik.

Vendosni pak silikon në gotë dhe pastaj shtypni dritën në ngjitësin me panelin diellor përballë xhamit natyrisht. Sigurohuni që të duket bukur nga jashtë, hiqeni, përsërisni pastër nëse e keni ngatërruar, pastaj lëreni të thahet.

Vendoseni kavanozin në një vend me diell. Duhen 2-3 ditë rrezet e diellit për të ngarkuar plotësisht baterinë dhe madje edhe më shumë nëse vendoset në hije. Nëse drita fillon të pulsojë me të kuqe do të thotë që bateria është e varfëruar dhe i duhet më shumë dritë për tu rimbushur. Nëse e vendosni dritën në një vend të errët për një kohë të gjatë (p.sh. disa javë), bateria mund të vdesë dhe duhet të zëvendësohet, prandaj sigurohuni që të ketë dritë të mjaftueshme dhe do të funksionojë me vite.

Hapi 9: Manuali i Përdoruesit

Aktiv

Drita ndizet automatikisht në agim nëse zbulon kushte të ndriçimit të ulët për disa minuta dhe bateria ka energji të mjaftueshme të ruajtur. Për të ndezur manualisht dritën thjesht trokitni lehtë disa herë në pjesën e sipërme ose shkundni enën në mënyrë figurative.

Joaktiv

Drita fiket automatikisht pas rreth tre orësh kur ndizet manualisht. Kur ndizet automatikisht, funksionon derisa bateria të jetë gjysmë e zbrazët (kështu që akoma mund ta ndizni përsëri me dorë). Për ta fikur menjëherë, rrokulliseni me kokë poshtë.

Ndryshoni ngjyrën

Për të ndryshuar ngjyrën thjesht anojeni dritën. Ka tre mënyra për të ndryshuar ngjyrën:

1. Ndryshoni shkëlqimin
2. Ndryshoni ngjyrën
3. Ndryshoni ngopjen e ngjyrave

Prekni kapakun një herë për të kaluar midis këtyre mënyrave. Sa më shumë të anoni, aq më shpejt ndryshon.

Mënyra e qirinjve

Për të ndryshuar mes ndriçimit të qëndrueshëm dhe mënyrës së ndezjes së qirinjve, thjesht prekni dy herë kapakun. Ngopja dhe shkëlqimi rivendosen në nivelet e paracaktuara (maksimale) kur kaloni nga qiri në modalitetin e qëndrueshëm.