Rangli quyosh bog 'kavanoz nuri: 9 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Quyoshdan yasalgan chiroqni yasashning eng oddiy usuli - bu arzon quyoshli bog 'lampalaridan birini demontaj qilish va uni shisha idishga mahkamlash. Muhandis sifatida men yanada murakkab narsani xohlardim. Bu oq chiroqlar zerikarli, shuning uchun men o'z dizaynimni Arduino, RGB diodli datchiklar va sensorlar asosida aylantirishga qaror qildim.

Quyosh batareyasi lityum batareyani zaryad qiladi va qorong'i tushganda yorug'likni avtomatik ravishda yoqish uchun yorug'lik sensori vazifasini bajaradi. Chiroq o'chganda quvvat sarfini kamaytirish uchun dizaynga katta e'tibor berdim va yig'ilgan energiyani sizning bog'ingizni yoritadi. Dizayn jarayoni haqida batafsil ma'lumotni mening blogimda topishingiz mumkin: BashtelorOfScience.

1 -qadam: qismlar

Sizga quyidagi komponentlar kerak bo'ladi:

• 1x shisha idish (men ularni IKEAda olaman)
• 1x SolarGardenJarLight PCB
• 1 x TP4054 zaryad tekshirgichi (IC1)
• 2x qarshilik, 1M, 0805 (R4, R6)
• 2x qarshilik, 10M, 0805 (R3, R5)
• 3x qarshilik, 10k, 0805 (R1, R2, R7)
• 4x kondansatör, 1uF, 0805 (C1, C2, C3, C4)
• 1x LED, 0805, yashil (LED1)
• 1x AO3401 MOSFET, P-kanal, SOT23 (Q1)
• 1 ta WS2812 LED tasmasi 3 ta LEDga kesilgan (har bir metr uchun 100 LED)
• 1x ADXL345 tezlatgich moduli
• 1x lityum batareya, 500mAh, kattaligi 40x40 mm dan oshmaydi
• 1x Quyosh paneli, 5V yoki 5.5V, 45x45mm yoki 60x60mm

• 1x Arduino Pro Mini (ATmega328P yoki ATmega168P, 5V/16MGts versiyasi)

Barcha komponentlar aliexpress -da turli etkazib beruvchilar tomonidan mavjud. Men PCB -ni iflos PCB -larga qo'ydim: uni qora yoki oq rangda buyurtma qilish mumkin (siz 10 ta tenglikni olasiz). 10 dona qismlarga buyurtma berishda bir chiroqning narxi 12 dollar atrofida.

2 -qadam: Arduino -ni past quvvatga tayyorlang

Arduino Pro Mini juda ko'p sokin tokni tortadi, chunki uning har doim yonib turadigan LED yoritgichi bor, va agar biz past amperli ketma -ketlikdagi oqim haqida gapiradigan bo'lsak, voltaj regulyatori ham kuchsiz och hayvondir. Siz ushbu ikkita komponentni olib tashlashingiz kerak. Arduino klonlarining bir nechta versiyalari mavjud. Yuqoridagi fotosuratda men LEDni va voltaj regulyatorini eng ko'p topilgan versiyalarda belgilab qo'ydim.

Komponentlarni olib tashlash uchun lehimlantiruvchi dazmoldan foydalaning va qismlarga ko'p miqdorda lehim qo'ying va yaxshilab qizdiring. Agar kerak bo'lsa, keyin prokladkalarni lehim tayog'i bilan tozalang. Yon qirg'ich yoki pichoq yordamida qo'pol kuchlarni qismlardan olib tashlash ham mumkin. Faqat PCBga zarar bermaslik uchun ehtiyot bo'ling.

Hozir ham eskizni yuklash uchun yaxshi vaqt. Men Arduino IDE 1.8.4 versiyasidan foydalanaman, lekin u keyingi yoki eski versiyalarda ham ishlashi kerak. Arduino Pro Mini -da USB yo'q, shuning uchun tashqi USB -UART konvertoridan foydalanish kerak. O'zingiz yoqtirgan Arduino provayderidan sotib oling yoki ularni aliexpress -da 2 dollardan past narxda topishingiz mumkin. Internetda Pro Mini -ni dasturlash bo'yicha turli xil darsliklar mavjud. Shuni yodda tutingki, Arduno klonlari har doim ham bir xil ketma -ketlikda ishlatilmaydi, shuning uchun uni ulashdan oldin simni ikki marta tekshirib ko'ring. Arduino IDE Tools menyusida (ATmega328P yoki ATmega168P, 5V, 16MGts).

3 -qadam: SMD komponentlarini lehimlash

Yuqoridagi tartib rasmidan foydalanib, barcha komponentlarni kerakli joyga qo'ying. Komponentlar 1 -bosqichda qismlar ro'yxatida.

Agar sizga sxemasi yoki sxemasi kerak bo'lsa, burgut dizayn fayllarini bu erdan yuklab olishingiz mumkin.

Ba'zi tarkibiy qismlar juda kichik va yangi boshlanuvchilar uchun lehimlash qiyin bo'lishi mumkin. Yostiqchalarga lehim pastasini qo'yish uchun men kichik shtutserli shpritsdan foydalanaman, so'ngra lehimli plastinka yordamida komponentlarni qayta lehimlayman, lekin, albatta, siz uni lehimlantiruvchi temir va 0,8 mm (yoki ingichka) lehim simidan ham qilishingiz mumkin.

Lehimlagandan so'ng, barcha ishlarni kattalashtiruvchi oynadan foydalanib, ishingizni tekshiring va zaryad regulyatorida qisqa tutashuvlar mavjudligini tekshiring.

4 -qadam: Arduino -ni lehimlang

I2C aloqa protokoli bilan akselerometr bilan bog'lanish uchun biz arduino A4 va A5 pimlarini tenglikka ulashimiz kerak. Bu pinlar odatda protsessor yonida joylashgan (2 -qadamdagi rasmga qarang), lekin ba'zi klonlarda ular chekkada joylashgan va har doim ham bir joyda emas. PCB dizayni har xil versiyalarda ishlaydi: protsessor yonidagi pinli standart versiya uchun yuqorida ko'rsatilgan pin boshini qo'shing.

Boshqa versiyalar uchun siz A4 va A5 pinlarini PCB tagliklariga ulash uchun simdan foydalanishingiz mumkin. Lehimlashdan keyin simlarni uzunligiga kesib oling.

Ba'zi arduinolar pin sarlavhalari bilan birga keladi, ba'zilari esa. Sarlavhalarni birinchi navbatda bog 'kavanozidagi chiroqli kompyuterga lehimlash va keyin Arduino -ni qo'shish osonroq deb topdim. Sarlavhalar to'g'ri lehimlanganligiga ishonch hosil qiling, aks holda pimlarni prokladkalarga joylashtirish qiyin bo'ladi.

5 -qadam: PCBni tugatish

ADXL345 akselerometr modulini lehimlashda uning tenglikni tenglashtirilishi muhim. Buni ta'minlashning eng yaxshi usuli - bu modulni to'g'ridan -to'g'ri PCB -ga joylashtirish va fotosuratda ko'rsatilgandek pin boshini pastdan kiritish. Yuqoridan lehim qo'shing va pastki qismidagi sarlavhani kesib bo'lgandan keyin u erga lehim qo'shing.

Pastki tarafdagi barcha pimlarni yon kesgich bilan kesib oling, so'ngra o'tkir pimlarning batareyaga kirishini va qisqarishini oldini olish uchun barcha pimlarning ustiga skotch qo'ying.

Oxirgi qadam - LED tasmasini qo'shish. Yostiqchalarning kutupluluğunun to'g'ri ekanligiga ishonch hosil qiling va ma'lumot pinining yo'nalishiga e'tibor bering: LED tasmasidagi o'qlarni PCB o'qlariga moslang.

6 -qadam: Quyosh paneli va batareya

Quyosh panelini "quyosh" deb belgilangan ikkita taglikka ulash uchun taxminan 5 sm uzunlikdagi kabellardan foydalaning va ortiqcha va minus belgilariga e'tibor bering.

Lehimlashda oxirgi narsa batareyadir. Bu erda juda ehtiyot bo'ling: lityum batareyalar juda ko'p quvvatga ega va agar siz tasodifan ba'zi izlarni o'chirib qo'ysangiz, tenglikni tutunga olib kelishi mumkin. Agar u erda bo'lmasa, tasodifiy uzilishlarning oldini olish uchun batareyaning musbat simiga lenta qo'ying. Qora minus kabelni avval lehimlang, chunki lehimlash qiyinroq. Qizil simdan himoya tasmasini olib tashlang va lehimlang. Batareyani ulashda siz Arduino kartasidagi LED qisqa yonib turishini ko'rasiz.

Agar siz eskizni Arduino -ga yuklagan bo'lsangiz, endi siz tirnoq bilan tenglikni bir necha marta bosish orqali yorug'likni yoqishingiz mumkin. Agar u ishlamasa, siz multimetr yordamida disk raskadrovka qilishni boshlashingiz kerak. Avval batareyaning kuchlanishini tekshiring. Agar quvvat bo'lmasa, u himoya rejimida bo'lishi mumkin. Batareyani ushbu rejimdan chiqarish uchun quyosh paneliga bir oz yorqin nurni yoqing. Agar bu yordam bermasa va hali ham quvvat bo'lmasa, batareyani ajratib oling va xatolikni topmaguningizcha sxemangiz yordamida tenglikni qisqa tutashuv yoki ochiq tutashuvni tekshiring.

7 -qadam: Nurni tugating

O'chirish muvaffaqiyatli o'tkazilgandan so'ng, batareyani elim yoki ikki tomonlama lenta yordamida tenglikni pastki qismiga mahkamlang. Oq elim kabi suvga asoslangan elim ishlatmang, chunki u quriguncha o'tkazuvchan bo'ladi. Foydalanishning eng yaxshi usuli - bu silikon.

Batareyaning ustiga quyosh panelini mahkamlang, shuningdek, yopishtiruvchi yoki ikki tomonlama lentani ishlatib, elektronikadan sendvich hosil qiling. Kabellarni torting va yana yopishqoq bilan mahkamlang va hamma narsani quriting. Kavanozga o'rnatishdan oldin u hali ham ishlayotganini tekshiring.

8 -qadam: bankani yig'ing

Shisha idishingizni oling va quyosh paneli qopqog'iga mos kelishiga ishonch hosil qiling. Yuqorida shaffof va suv o'tkazmaydigan bo'lsa, siz xohlagan bankadan foydalanishingiz mumkin.

Tanlangan yopishtiruvchi silikondir, chunki u tashqaridagi yuqori va past haroratlarga osongina bardosh beradi. Qancha shaffof bo'lsa, shuncha yaxshi, lekin ozgina sutli bo'lsa yaxshi ishlaydi, shunchaki oq yoki kulrang silikon olmang. Siz epoksiyadan ham foydalanishingiz mumkin, lekin u issiqlik ta'sirida yorilib ketishi mumkin.

Stakanga bir oz silikon qo'ying va keyin quyosh panelini oynaga qaragan holda elimdagi yorug'likni bosing. Tashqi tomondan yaxshi ko'rinishiga ishonch hosil qiling, olib tashlang, agar takrorlasangiz, toza takrorlang, keyin quriting.

Kavanozni quyoshli joyga qo'ying. Batareyani to'liq zaryad qilish uchun 2-3 kun quyosh nuri va hatto soyaga joylashtirilsa, undan ham ko'proq vaqt ketadi. Agar yorug'lik qizil rangda yonib -o'chib tura boshlasa, demak, batareya quvvati tugagan va uni qayta zaryad qilish uchun ko'proq yorug'lik kerak. Agar siz yorug'likni qorong'i joyda uzoq vaqt (masalan, bir necha hafta) qo'ysangiz, batareya zaryadsizlanishi mumkin va uni almashtirish kerak, shuning uchun uning etarli yorug'lik olishiga ishonch hosil qiling va u yillar davomida ishlaydi.

9 -qadam: Foydalanuvchi uchun qo'llanma

Yoqilgan

Agar yorug'lik bir necha daqiqada past yorug'lik sharoitini aniqlasa va batareyada etarli energiya saqlansa, yorug'lik tongda avtomatik ravishda yonadi. Chiroqni qo'lda yoqish uchun tepaga bir necha marta teging yoki idishni qattiq silkiting.

O'chirilgan

Chiroq qo'lda yoqilganda taxminan uch soatdan keyin avtomatik ravishda o'chadi. U avtomatik ravishda yoqilganda, u batareyaning yarmigacha bo'sh qolguncha ishlaydi (shuning uchun siz uni qo'lda yoqishingiz mumkin). Uni darhol o'chirish uchun uni teskari o'giring.

Rangni o'zgartirish

Rangni o'zgartirish uchun faqat yorug'likni burish kerak. Rangni o'zgartirishning uchta rejimi mavjud:

1. Yorqinlikni o'zgartirish
2. Rangni o'zgartiring
3. Ranglarning to'yinganligini o'zgartirish

Ushbu rejimlarni almashtirish uchun qopqog'ini bir marta bosing. Qancha egilsa, u shunchalik tez o'zgaradi.

Sham rejimi

Doimiy yorug'lik va miltillovchi sham rejimini o'zgartirish uchun qopqog'ini ikki marta bosing. Shamdan doimiy rejimga o'tishda to'yinganlik va yorqinlik standart (maksimal) darajaga qaytariladi.