Akkukäyttöiset LED -valot aurinkovoimalla: 11 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Vaimoni opettaa ihmisiä saippuan valmistukseen, suurin osa hänen tunneistaan oli illalla ja täällä talvella pimenee noin klo 16.30. Joillakin hänen oppilaistaan oli vaikeuksia löytää talomme. Meillä oli kyltti edessä, mutta jopa katuvalolla siellä sitä oli vaikea nähdä. Virran katkaiseminen sinne, missä merkki on, olisi ollut paljon vaivaa. Tänä aikana katselin joukon YouTube -videoita katuvalojen tekemisestä LED -valon, aurinkopaneelin ja akun avulla. Vaikka tämä toimi, se ei täyttänyt kaikkia vaatimuksia, joita halusin hänen merkkinsä taustavalossa. Pohjimmiltaan piiri tarvitsi seuraavan

• Lataa akku päivän aikana aurinkopaneelilla
• Käynnistyy automaattisesti yöllä
• Hänen täytyi pystyä sammuttamaan se, kun luokka oli valmis, mutta se kääntyi takaisin seuraavana yönä
• Meidän piti pystyä sammuttamaan se viikonloppuisin, juhlapyhinä ja lomilla ilman, että se käynnistyi uudelleen.

Näissä kuvissa näet vain LED -merkkijonot kyltin takana sytyttääksesi sen, se tarvitsee itse asiassa ehkä vielä 3 riviä, en vain ole päässyt asentamaan niitä. Kyltin takana on keinukytkin, painonappikytkin ja LED, joka osoittaa, että kyltti on päällä, jos se unohtuu ja jätetään päälle, voimme nähdä sen olohuoneemme ikkunasta ja mennä sammuttamaan valot. Siellä on itse asiassa pala pleksilasia, joka liukuu painikkeiden ja LED -valojen yli pitääkseen sateen pois.

Tarvikkeet:

Laitteet

• Juotin
• Leipälauta
• Eri kokoisia leipälevyn hyppyjohtimia

Osat

• 18650 akku (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V 500mAh aurinkopaneeli (x2) Amazon.ca
• 220 ohmin vastus (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 10k vastus (x2), katso ostolinkit yllä
• 5V Coil Bistable Latching Relay Amazon.ca / AliExpress
• JST -liittimet Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Hetkellinen vaihtokytkin 2 -nastainen Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Keinukytkin 2pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V LED [yksittäinen tai merkkijono]
• 22awg johto LED -nauhoille Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 1N5819 Schottky Barrier Rectifier -diodi (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• S9012 PNP -transistori (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• BC547 NPN -transistori (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 mm: n rikkoutuva nastainen urosnastainen liitin Amazon.ca / Banggood
• A TP4056 5V 1A Micro USB 18650 litiumakun lataus + suojapiirilevyn laturimoduuli Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 mm: n suorat naaraspuoliset pyöreät piirilevyn nastat Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Valinnaiset osat

• Pääteliittimet (vaihtoehto JST -liittimille) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• piirilevyn prototyyppi Amazon.ca / Banggood / AliExpress

18650 akut ovat halvimpia AliExpressissä, mutta kiinnittävät todella huomiota toimituskuluihin, jotkut ovat hirvittävän korkeita. Banggood näyttää olevan keskellä tietä, akut ovat kalliimpia, mutta toimitus on kohtuullinen. Amazonissa toimitus on ilmainen, mutta akun hinta on todella korkea. Paras tapa saada nämä paristot on kannettavan tietokoneen akku, joka on suunnattu kierrätykseen. Voit saada jopa 6 yksittäistä kennoa, joista vähintään yksi on edelleen hyvä. Ole vain erittäin varovainen pakkauksen purkamisessa, vältä oikosulkua.

Vaihe 1: Juotosnastat TP4056 -moduuliin

Tässä on helpompi tunnistaa, mitkä nastat olivat positiivisia ja negatiivisia, käytin punaista ja mustaa. Katkaise 2 nastaa mustaa ja 2 nastaa punaista ja jätä ne kiinni muoviin, ne juotetaan B+/Out+ ja B-/Out- 2-nastaisiin reikiin. Tarvitset myös yhden nastan jokaista väriä liittääksesi virtalähteeseen.

Joten helpoin tapa tehdä tämä on laittaa yksi nastoista, jalan pisin osa muovikappaleen jälkeen alas leipälautaan, latausmoduulin negatiivinen virransyöttöreikä tapille, katso mihin muut tapit tarvitsevat olla leipälaudalla ja asettaa ne sopiviin paikkoihinsa niin, että kaikki nastat ovat leipälaudalla ja että ne istuvat latausmoduulin reikiin. Nyt kun nastat ovat tiukasti paikallaan leipälaudalla ja latausmoduuli niiden päällä, voit juottaa kaikki tapit paikoilleen.

Vaihe 2: Juotosjohdot aurinkopaneeleihin

Jos haluat tehdä kuten minä ja kytkeä kaksi paneelia rinnakkain niin, että pidät saman jännitteen, mutta suurempia vahvistimia, juota johdot yhden paneelin positiivisten ja negatiivisten tyynyjen päälle ja juota positiivinen siitä paneelista toisen positiiviseen paneeli, tee sama negatiivisella johdolla. Juotos sitten johdot JST -liittimellä jonkin paneelin positiiviseen/negatiiviseen kohtaan

Jos käytät JST -liitintä, aseta pala ja tapit leipälevylle kuvan mukaisesti, varmista, että aurinkopaneelien positiivinen on kytketty leipälevyn positiiviseen kiskoon.

Vaihe 3: Akun valmistelu

Kiinnitä toinen JST -liitin paristopidikkeeseen, aseta pala nastojen kanssa leipälaudan vastakkaiseen päähän, mutta silti virtakiskoihin. Kuten aurinkopaneeleissa, varmista, että positiiviset ja negatiiviset ovat leipälevyn oikeilla kiskoilla.

Vaihe 4: Latausmoduulin liittäminen

Aseta latausmoduuli, jossa nastat on juotettu, levylle, mutta älä paina sitä korttiin, koska johdot on asetettava sen alle. Jätä kaksi nastareikää yläkiskosta, katso toinen kuva.

Aseta hyppyjohdin negatiivikiskosta 1. reikään negatiivisen syöttötapin yläpuolelle

Aseta Schottky-diodi, 1N5819, positiivisen kiskon liitännästä positiiviseen virtatuloon, hopeanvärisen nauhan tulee olla lähimpänä syöttötappia, koska se on suunta, johon haluat virran kulkevan, jos se osoittaa toiseen suuntaan latausmoduuliin ei virtaa virtaa. Schottky -diodi valittiin sen "pienitehoisen/tehokkaan mekaanisen ominaisuuden" vuoksi, joka on noin puolet normaalista diodista. Diodi lisätään, jotta estetään yöllä tapahtuva käänteinen jännitevirtaus takaisin aurinkopaneeleihin, mikä kuluttaa sitten virtaa.

Vaihe 5: Laturin kytkeminen akkuun

Tässä olemme vain kytkemässä akun latausmoduuliin, voit myös nähdä, miksi et vielä halua painaa latausmoduulia leipälevyyn.

Joten se on vain B+ moduulissa akun puolen positiiviseen kiskoon ja B- negatiiviseen kiskoon akun puolella

Vaihe 6: Ensimmäisen transistorikytkimen asentaminen

Nyt lisätään PNP S9012 -transistori

Tämä transistori toimii kytkimenä, jos aurinkopaneelit tuottavat virtaa (eli on päivä), silloin virtaa ei saa virrata transistorin läpi, jolloin valot sammuvat tehokkaasti ja akku latautuu.

Kytke 1 lyhyt hyppyjohto latausmoduulin virtatapista tyhjään kohtaan leipälevyllä [kuva 1]

kytke 10 k: n vastus [kuva 2] siihen hyppyjohtoon

liitä transistorin kanta vastukseen [kuva 3]

kytke transistorin keräin latausmoduulin Out+ -nastaan [kuva 4]

liitä transistorin lähetin leipälevyn alempaan positiiviseen kiskoon [kuva 5]

Vaihe 7: Maan laajentaminen

Liitä ulostulo alempaan negatiiviseen virtakiskoon.

Latausmoduuli on valmis ja ensimmäinen transistorikytkin valmis.

Sinun tarvitsee vain laittaa latausmoduuli kokonaan leipälautaan.

Jos halusit vain paristokäyttöisen LED-valon, joka syttyy yöksi, sammuu päivällä ja akun, joka latautuu päivällä, tämä on niin pitkälle kuin sinun on mentävä. Sinun tarvitsee vain juottaa komponentit piirilevylle varmistaen, että jäljet ovat samat kuin johdotuksessa, ja siinä kaikki. LED kytkettäisiin transistorin lähettäjän positiiviseen ja ulostulon negatiiviseen

Jos haluat lisätä painikkeen ja keinukytkimen, seuraa sitten muita vaiheita.

Vaihe 8: Toinen transistorikytkin

Tämä on kytkin, joka laukaisee releen, jotta LED -valot syttyvät yöllä.

kytke hyppyjohdin aurinkopaneelin puoleisesta positiivisesta kiskosta, ei akun puolelta ja ehdottomasti ei diodin jälkeen. Jostain syystä en ole vielä tajunnut, että piiri EI toimi, jos yhteys transistorin kantaan tehdään diodin jälkeen. Oranssi lanka kuvassa 1, joka tulee positiivisesta leipälevyn sarakkeeseen 37.

liitä 10k: n vastus juuri asettamasi hyppyjohtimen päähän [kuva 2]

aseta transistorin pohja niin, että se muodostaa yhteyden vastukseen

kytke transistorin keräin akun positiiviseen kiskoon.

Yhdistämme transistorin lähettimen seuraavassa osassa

Vaihe 9: Releen lisääminen

Joten tämä on kaksinkertainen heitto, kaksinapainen, lukitusrele. Lukitusosa tekee tästä täydellisen releen tähän projektiin. "Useimmat releet tarvitsevat pienen jatkuvan jännitteen pysyäkseen päällä. Lukitusrele on erilainen. Se käyttää pulssia kytkimen siirtämiseen ja pysyy sitten asennossa, mikä vähentää hieman sähköä tehovaatimus." Mitä olen tehnyt täällä ja mitä suosittelen, on merkitä releen sivut osoittamaan, missä tapit ovat, koska kun olet asettanut levylle, et voi enää nähdä niitä.

asetetaan ensin releen liittimet, koska sen pienten nastojen vuoksi sinun on vaikea pitää releä leipälaudalla, joten irrotettavien pyöreiden naaraspuolisten nastojen käyttäminen toimii erittäin hyvin [kuva 2]. Tarvitset 8 nastaa per puoli. Kokeilin IC -liitäntää, mutta se oli itse asiassa huonompi kuin leipälevy releen pitämiseksi.

kytke BC547 -transistorin lähetin akun napaa lähimpänä olevan puolen nastaan 2. Rele voidaan liittää positiivisesti toiselle tai toiselle puolelle, joten kummalla puolella positiivinen on oikeastaan väliä, se yksinkertaistaa asioita tällä hetkellä.

kytke nastat 1 ja 2 releen toisella puolella miinuskiskoon [kuva 2, 2 sinistä johtoa]

kun taas sillä puolella, johon juuri kytkettiin negatiiviset johdot, kytke kolmas nasta alempaan positiiviseen kiskoon

kytke hyppyjohdin negatiivisten johtojen vastakkaisella puolella olevaan ensimmäiseen nastaan, jätä se toistaiseksi löysäksi

releen neljäs napa voidaan jättää kytkemättä tai testausta varten, voit liittää vastuksen ja LEDin siitä negatiiviseen kiskoon. Tämä kytketään päälle vain, kun haluat sammuttaa päävalon.

Vaihe 10: Väliaikaisten ja pitkäaikaisten sammutuspainikkeiden lisääminen

Käytin toista pienempää leipälautaa tähän osaan yrittäen poistaa osan langan sotkusta, en ole varma, että se toimi, mutta kuitenkin.

aseta hetkellinen painike leipälaudan keskelle jonnekin, missä sinulla on tilaa.

kytke johdin releen 1. nastasta johonkin napin nastoista. Minun tapauksessani vasen ylätappi (punainen lanka)

akun positiivisesta virtakiskosta yhdistä johto painikkeeseen. Minun tapauksessani oikea alakulma. Kyllä, tällä painikkeella on väliä mihin nastaan yhdistät. (oranssi lanka)

aseta 220 ohmin vastus positiivisesta virtakiskosta mihin tahansa käyttämättömään pylvääseen

aseta LED, tämä on LED tai LED -nauha, jonka haluat syöttää, liitä anodi (pitkä jalka) vastukseen

liitä LED -katodi (lyhyempi jalka) pääleipälevyn alempaan negatiivikiskoon (violetti lanka)

kytke 2 johtoa lukitus- tai keinukytkimeen

kytke yksi lukituspainikkeen johtimista releen 5. nastaan

kytke toinen johto lukituspainikkeesta positiiviseen kiskoon, jonka viimeinen vastus on juuri asettamassasi

Kuva 1: aurinkopaneelit toimivat ja akku latautuu, kaikki valot ovat sammuneet

Kuva 2: Aurinkopaneelit eivät enää tuota virtaa, joten LED saa virtansa akusta

Kuva 3: paina hetkellistä painiketta, rele laukeaa, virta ei enää virtaa LEDiin ja valot sammuvat yöksi, kun tulee päivänvalo ja aurinkokennot tuottavat jälleen virtaa ja rele laukeaa takaisin "päälle" "asema uudelleen.

Kuva 4: lukituspainiketta on painettu eikä mikään LED -valo syty, ennen kuin tätä painiketta painetaan uudelleen.

Vaihe 11: EasyEDA -kaavio ja piirilevykaavio

Kuva yksi on kytkentäkaavio

Tässä näkyvä levy on PCB -prototyyppikortti, käytin johtoja mahdollisuuksien mukaan jälkiyhteyksien tekemiseen, koska jokaisen reiän juottaminen viereiseen on pitkä ja vaivalloinen prosessi. Olen sisällyttänyt piirilevyn jäljet PDF-tiedostoiksi, joista toinen on ylhäältä alaspäin ja toinen, koska näet käänteisen ikään kuin katsoisit sitä alhaalta.