Superkondensaattorin Vibrobot: 20 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tässä projektissa aiomme hyödyntää superkondensaattoreita vibrobotin käyttämiseksi. Toisin sanoen aiomme käyttää 15F -kondensaattoreita värähtelevien moottoreiden tehostamiseen, jotta voimme tehdä robotteja, jotka liikkuvat ympäri värähtelyjä. Perusmallissa on virtakytkin ja latausportti, jonka avulla se voidaan ladata käyttökertojen välillä. Edistyneempi versio sisältää myös pienen aurinkokennon, jonka avulla aurinko voi ladata sen, kun sitä ei käytetä. Lisätietoja kondensaattoreista on elektroniikkaluokassa. Ja jos sinulla on robotteja aivoissani, minulla on myös Robots -luokka!

Vaihe 1: Materiaalit

Tämän oppitunnin projektiin tarvitset:

(x1) 15F superkondensaattori (x1) 100 ohmin vastus (x1) Värinämoottori (x1) Piirilevy (x1) SPDT-läpireikakytkin (x1) JST-XHP 2-napainen uros- ja naarasliitin (x1) 2-johtiminen sovitin (x1) säädettävä jännitelähde Valinnainen: (x1) 4V aurinkopaneeli (x1) 1N4001 -diodi

(Huomaa, että jotkut tämän sivun linkit ovat kumppanilinkkejä. Tämä ei muuta kohteen kustannuksia puolestasi. Sijoitan saadut tulot uudelleen uusien projektien tekemiseen. Jos haluat ehdotuksia vaihtoehtoisille toimittajille, anna minulle tietää.)

Vaihe 2: Piiri

Vibrobot-piiri on melko suoraviivainen. Siellä on latausvirta, jossa on virta- ja maadoitusliitäntä. Maadoitus kytketään kondensaattoriin ja moottoriin. Tällä tavalla se mahdollistaa kondensaattorin lataamisen joko tuloportista tai moottorin virran kytkemisestä.

Vaihe 3: Kiinnitä kondensaattori

Aloitetaan piirilevy juottamalla superkondensaattori paikalleen. Huomaa, että kondensaattorin pohjassa on metallilevy, joka on kytketty virtatappiin. Sinun on oltava erityisen varovainen, ettet vahingossa aiheuta virtaa oikosulkua siten, että kondensaattorin pohja koskettaa piirikortin väylärivejä, jotka saattavat olla kytketty maahan. Tämän estämiseksi helposti asensin kondensaattorini 45 asteen kulmaan levyn keskelle. Tämä järjestely varmistaa, että tällaista oikosulkua tehon ja maan välillä ei todennäköisesti tapahdu.

Vaihe 4: Asenna pistorasia

Seuraava asentettava asia on pistokkeen naarasliitin. Aseta tämä kortin samalle puolelle kuin kondensaattorin maajohto. Aseta se jonnekin keskelle siten, että pistokkeen kielekkeen sisennys on ulospäin levystä. Huomaa, että juottokuvassa on jotain juuttunutta levyn alle. Tämä pitää komponentin paikallaan juotettaessa sitä.

Vaihe 5: Vaihda

Asenna virtakytkin levyn puolelle laturin pistorasiaa vastapäätä.

Vaihe 6: Johdot

Irrota noin tuuman eristys irti johdinpäästä. Kiinnitä eristämätön johto johonkin värähtelevän moottorin liittimistä. Toista tämä prosessi toiselle päätelaitteelle.

Vaihe 7: Johdot moottoriin

Aseta moottori levyn reunan keskelle siten, että sen vastapaino roikkuu reunan yli. Työnnä jokainen moottorijohto piirilevyn vastakkaisista liittimistä ja juota ne paikoilleen.

Vaihe 8: Lisää johdotusta

Kiinnitä mustat maadoitusjohdot 2-napaisen naarasliittimen, kondensaattorin maadoitustapin ja yhden moottorin nastojen väliin. On erittäin tärkeää, että liitännän maadoitusliittimen ja superkondensaattorin välinen yhteys on oikein. Jos kääntäisit sen ja lataisit kondensaattorin taaksepäin, voi tapahtua erittäin huonoja asioita. Joten… tarkista tämä ja varmista, että saat sen oikein. Kun pistoke on työnnetty, maadoitusnasta on kytkettävä napaan, jossa on negatiivinen merkintä kondensaattorissa. Kun olet täysin varma, että olet tehnyt maadoitusliitännät oikein, juota punainen johto kytkimen keskitapin ja kondensaattorin positiivisen nastan väliin. Juotos myös punainen lanka kytkimen ulkoisten nastojen ja moottorin väliin ja lopuksi juotos moottorin rungon ympärille. Tätä ei saa liittää sähköisesti mihinkään. Se vain pitää moottorin paikallaan.

Vaihe 9: Latausvastus

Juottaa 100 ohmin vastus pistorasian jännitepistokkeen ja kytkimen käyttämättömän nastan väliin. Tätä vastusta käytetään lataamiseen. Jos emme käyttäneet vastusta, superkondensaattori yrittää ottaa laturista niin paljon virtaa kuin mahdollista. Tämä äkillinen nousu on olennaisesti kuin lyhyt lanka ja mahdollisesti joko vahingoittaa sitä tai jos siinä on suojapiiri, älä tee mitään. Käyttämämme vastus laskettiin Ohmin lain avulla. Turvallisuuden vuoksi korotin arvoa hieman, koska vastukset eivät ole täydellisiä, eikä se voi vahingoittaa hieman enemmän. Kaikki tämä sanoi, että tässä käytetyllä superkondensaattorilla on suhteellisen korkea sisäinen vastus. Tämä tarkoittaa sitä, että se ei saa virtaa latauksesta yhtä nopeasti kuin tavallinen superkondensaattori. Itse asiassa lataaminen kestää poikkeuksellisen kauan (noin tunti 10 sekunnin sijaan). Käyttämämme vastus ei välttämättä ole välttämätön ja saattaa hidastaa latausaikoja hieman. Siitä huolimatta olen sisällyttänyt vastuksen, jos joku päättää käyttää toista superkondensaattoria. Saatat ihmetellä, miksi olen päättänyt käyttää tätä, jos se latautuu niin hitaasti. Siinä on 15F tehoa ja se on murto -osa normaaleista superkondensaattoreista. Pohjimmiltaan tämä pieni korkki sisältää 3 kertaa enemmän virtaa kuin 5 -kertainen superkondensaattori. Lataus voi kestää jonkin aikaa, mutta se voi toimia suhteellisen pitkään.

Vaihe 10: Katkaise johdot

Leikkaa neljä 4 tuuman kiinteää johdinta, joita käytetään robotin jaloina.

Vaihe 11: Kiinnitä jalat

Juotos jokaisen langan molemmat päät piirilevyn kulmiin, jolloin muodostuu neljä langasilmukkaa. Niitä ei saa kytkeä sähköisesti mihinkään piirilevyn komponenttiin.

Vaihe 12: Muotoile jalat

Muotoile kaikki neljä johtoa jaloiksi haluamallasi tavalla. Annoin jokaiselle pienen silmukkajalan, mutta ehkä on olemassa toinen malli, joka voisi toimia paremmin. Voit vapaasti kokeilla muotoa ja estetiikkaa. Oikeaa oikeaa vastausta ei ole.

Vaihe 13: Määritä napaisuus

Aiomme käyttää "seinä syylä" AC -DC -muunninta vibrobotin lataamiseen. Tätä varten meidän on ensin määritettävä seinäsyntyyn liitetyn pistokkeen napaisuus määrittääksemme, mikä pää on positiivinen ja mikä maadoitettu. Liitä 2-johtiminen sovitin kaapelin päässä olevaan pistorasiaan. Käytä yleismittarisi jänniteasetusta sovittimesta tulevan jännitteen mittaamiseen. Jos näet positiivisen jännitteen, punaiseen anturiin kytketty johto on positiivinen ja mustaan anturiin kytketty johto on maadoitettu. Merkitse nämä johdot erottaaksesi ne, jos niitä ei ole jo merkitty.

Vaihe 14: Liitin

Juotos 2-napaisen naarasliittimen metallipistokkeet 2-johtimisen verkkolaitteen jokaisen johdon päähän. Muista pistokkeen kohdistusvälilehti. Jos kohdistuskieleke on sinua kohti ja liitin osoittaa ylöspäin, maadoituksen tulee olla vasemmalla ja virran on oltava oikealla. Purista jokaisen tapin päässä olevat metallikielekkeet ja työnnä molemmat pistokkeen oikeaan pistorasiaan painamalla niitä lujasti. Jos et ole varma, voit kytkeä verkkolaitteen ja mitata yleismittarilla varmistaaksesi oikein.

Vaihe 15: Lataa se

Jos haluat ladata akun, varmista, että kytkin on latausasennossa (eli moottori ei käy) ja kytke seinäsyöpä pistorasiaan. Voit jättää sen kytkettynä laturiin niin kauan kuin haluat. Kondensaattori lopettaa virranoton lataamisen jälkeen ja on kunnossa. Kondensaattorit eivät ole kuin paristot, joiden käyttöikä lyhenee, jos lataat niitä liian kauan ilman suojapiirejä.

Vaihe 16: Aurinko

Jos haluat ottaa robotin pois verkosta, voit lisätä pienen aurinkopaneelin kondensaattorin lataamiseen, kun moottori ei ole käytössä.

Vaihe 17: Piirin laajentaminen

Jotta tämä piiri saataisiin aurinkokäyttöiseksi, meidän on lisättävä kaksi lisäkomponenttia, aurinkopaneeli ja diodi. Koska kondensaattorimme on mitoitettu 5,6 voltille, 4 V: n aurinkopaneelin käyttämisen pitäisi olla turvallista sen lataamiseen, ja meidän on myös lisättävä diodi aurinkopaneelin positiivisen johtimen ja kondensaattorin väliseen piiriin. Älä vielä murehdi liikaa siitä, mitä diodit ovat. Niistä keskustellaan paljon enemmän tulevassa oppitunnissa. Toistaiseksi, sinun tarvitsee vain tietää, että kaikki diodit estävät kondensaattorin sähkön virtaamisen taaksepäin aurinkopaneelin läpi, kun auringonvalo ei osu siihen.

Vaihe 18: Diodin lisääminen

Liitä diodin pää ja raita yksinkertaisesti kytkimen nastaan, johon 100 ohmin vastus on kytketty. Liitä toinen dioditappi levyn käyttämättömään juotoslevyyn.

Vaihe 19: Aurinkopaneelin kytkentä

Kiinnitä punainen kiinteä johdin aurinkopaneelin positiiviseen napaan ja musta johto negatiiviseen. Syy, miksi korvaamme nykyisen johdon kiinteillä johdoilla, johtuu siitä, että nämä uudet jäykemmät johdot pitävät aurinkopaneelin paikallaan pystysuorassa levyn pintaan.

Vaihe 20: Liitä aurinkopaneeli

Kytke aurinkopaneelin punainen johto diodin käyttämättömään nastaan. Kytke aurinkopaneelin musta johto mihin tahansa muihin levyn maadoitusliitäntöihin. Robotissa on nyt uusiutuva energia, ja nyt on aika käynnistää robotti ja päästää se irti.

Löysitkö tämän hyödylliseksi, hauskaksi tai viihdyttäväksi? Seuraa @madeineuphoria nähdäksesi uusimmat projektini.