Mwanga wenye rangi ya jua kwenye Mtungi wa Jua: Hatua 9 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Njia rahisi zaidi ya kutengeneza taa ya jar ya jua ni kutenganisha moja ya taa hizo za bei rahisi za bustani ya jua na kuirekebisha kwenye jariti la glasi. Kama mhandisi nilitaka kitu cha kisasa zaidi. Taa hizo nyeupe ni za kuchosha kwa hivyo niliamua kuzungusha muundo wangu mwenyewe kulingana na Arduino, vipuli vya RGB na sensa ili rangi ibadilishwe kwa kuelekeza taa tu.

Kiini cha jua huchaji betri ya lithiamu na pia hutumika kama sensorer ya taa kuwasha taa moja kwa moja wakati wa giza. Nilijali sana katika muundo ili kupunguza matumizi ya umeme wakati taa imezimwa na nishati yote inayoweza kuvuniwa inaweza kutumika kuwasha bustani yako. Maelezo zaidi juu ya mchakato wa kubuni yanaweza kupatikana kwenye blogi yangu: BashtelorOfScience.

Hatua ya 1: Sehemu

Utahitaji vifaa hivi:

• Kijiko cha glasi cha 1x (ninachipata kwenye IKEA)
• 1x SolarGardenJarLight PCB
• Mdhibiti wa malipo wa 1x TP4054 (IC1)
• Kuzuia 2x, 1M, 0805 (R4, R6)
• Kuzuia 2x, 10M, 0805 (R3, R5)
• Kinga ya 3x, 10k, 0805 (R1, R2, R7)
• 4x capacitor, 1uF, 0805 (C1, C2, C3, C4)
• 1x LED, 0805, Kijani (LED1)
• 1x AO3401 MOSFET, P-channel, SOT23 (Q1)
• Ukanda wa LED wa 1x WS2812 umekatwa kwa LED 3 (LED 100 kwa kila mita)
• Moduli ya kasi ya 1x ADXL345
• Betri ya Lithiamu ya 1x, 500mAh, sio kubwa kuliko 40x40mm
• Jopo la jua la 1x, 5V au 5.5V, 45x45mm au 60x60mm

• 1x Arduino Pro Mini (ATmega328P au ATmega168P, toleo la 5V / 16MHz)

Vipengele vyote vinapatikana kwenye aliexpress na wauzaji anuwai. Nilifanya PCB ipatikane kwenye PCB chafu: inaweza kuamriwa kwa rangi nyeusi au nyeupe (utapata PCB 10). Bei kwa taa wakati wa kuagiza sehemu za vipande 10 ni karibu $ 12.

Hatua ya 2: Andaa Arduino kwa Nguvu ya Chini

Arduino Pro Mini huchota sasa ya quiescent kwa sababu ina taa ya umeme juu yake ambayo inawashwa kila wakati na mdhibiti wa voltage pia ni mnyama mwenye njaa ya nguvu ikiwa tunazungumza sasa ya chini kwa mpangilio wa amps ndogo. Lazima uondoe vifaa hivi viwili. Kuna matoleo kadhaa ya miamba ya Arduino huko nje. Kwenye picha hapo juu niliweka alama ya LED na mdhibiti wa voltage katika matoleo yanayopatikana sana.

Kuondoa vifaa tumia chuma cha kutengeneza na kuweka solder nyingi kwenye vifaa na uwasha moto vizuri. Ikiwa ni lazima, safisha usafi baadaye na utambi wa solder. Inawezekana pia kuondoa vifaa kwa nguvu ya kijinga na mkataji wa upande au kisu. Kuwa mwangalifu usiharibu PCB.

Sasa pia ni wakati mzuri wa kupakia mchoro. Ninatumia toleo 1.8.4 la Arduino IDE lakini inapaswa kufanya kazi katika matoleo ya baadaye au ya zamani pia. Mini Arduino Pro haina USB kwenye bodi kwa hivyo lazima utumie USB ya nje kwa kigeuzi cha UART. Pata moja kutoka kwa muuzaji wako upendao wa Arduino au unaweza kuzipata kwa chini ya $ 2 kwa aliexpress. Kuna mafunzo anuwai mkondoni juu ya jinsi ya kupanga Pro Mini. Jihadharini kuwa miamba ya Arduno haitumii utaratibu wa pini sawa kila wakati angalia wiring yako kabla ya kuiingiza. Hakikisha una bodi sahihi (Arduino Pro Mini) na processor sahihi iliyochaguliwa kwenye menyu ya Zana za Arduino IDE (ATmega328P au ATmega168P, 5V, 16MHz).

Hatua ya 3: Kuunganisha Vipengee vya SMD

Tumia picha ya mpangilio hapo juu kuweka vifaa vyote mahali pazuri. Waumbaji wa vifaa wako kwenye orodha ya sehemu katika hatua ya 1.

Ikiwa unahitaji skimu au mpangilio unaweza kupakua faili za muundo wa tai hapa.

Baadhi ya vifaa ni ndogo sana na inaweza kuwa ngumu kutengenezea rookie. Ninatumia sindano na bomba ndogo kuweka bamba ya solder kwenye pedi na kisha kugeuza vifaa kwa kutumia sahani yangu ya pombe lakini bila shaka unaweza kuifanya kwa kutumia chuma cha kutengenezea na waya ya solder ya 0.8mm (au nyembamba).

Baada ya kuuza viunga vyote tumia glasi ya ukuzaji kukagua kazi yako na uangalie mizunguko mifupi haswa kwenye kidhibiti chaji.

Hatua ya 4: Solder Arduino

Ili kuwasiliana na accelerometer na itifaki ya mawasiliano ya I2C lazima tuunganishe pini A4 na A5 ya arduino kwenye PCB. Pini hizi kawaida huwa karibu na processor (angalia picha katika hatua ya 2) lakini kwenye miamba mingine iko pembezoni na sio kila wakati kwenye sehemu ile ile pia. Ubunifu wa PCB hufanya kazi na matoleo tofauti tofauti: kwa toleo la kawaida na pini karibu na processor ongeza kichwa cha kichwa kama ilivyoonyeshwa hapo juu.

Kwa matoleo mengine unaweza kutumia kipande cha waya kuunganisha pini za A4 na A5 kwa pedi kwenye PCB. Kata waya kwa urefu baada ya kutengenezea.

Baadhi ya arduino huja na vichwa vya pini solderd, vingine bila. Nimeona ni rahisi kuuza vichwa kwenye pcb ya taa ya bustani kwanza na kisha kuongeza Arduino. Hakikisha tu kuwa vichwa vimeuzwa moja kwa moja au utakuwa na wakati mgumu kuziba pini kwenye pedi.

Hatua ya 5: Kumaliza PCB

Wakati wa kuuza moduli ya kasi ya ADXL345 ni muhimu kuwa ni sawa na PCB. Njia bora ya kuhakikisha hii ni kuweka moduli moja kwa moja kwenye PCB na kuingiza kichwa cha pini kutoka chini kama inavyoonyeshwa kwenye picha. Ongeza solder kutoka juu na baada ya kukata kichwa kwenye upande wa chini pia ongeza solder hapo.

Kata pini zote upande wa chini na mkataji wa upande kisha weka mkanda wa kukokota juu ya pini zote ili kuzuia pini kali zinazozunguka kwenye betri na kufupisha.

Hatua ya mwisho ni kuongeza ukanda wa LED. Hakikisha polarity ya pedi ni sahihi na uzingatie mwelekeo wa pini ya data: linganisha mishale kwenye ukanda wa LED na mishale kwenye PCB.

Hatua ya 6: Jopo la jua na Betri

Tumia nyaya kama 5cm ndefu kuunganisha paneli ya jua na pedi mbili zilizowekwa alama ya 'jua' na uzingatie alama za pamoja na minus.

Kitu cha mwisho kwa solder ni betri. Kuwa mwangalifu hapa: betri za lithiamu zina nguvu nyingi na zinaweza kuifanya PCB yako iingie moshi ikiwa kwa bahati mbaya utapunguza athari kadhaa. Ikiwa haipo tayari weka mkanda kwenye waya mzuri wa betri ili kuzuia kupotea kwa bahati mbaya. Solder kebo ya kuondoa nyeusi kwanza kwa sababu ni ngumu kutengenezea. Ondoa mkanda wa kinga kutoka kwa waya nyekundu na uiuze. Utaona LED kwenye bodi ya Arduino ikiangaza kwa muda mfupi wakati unaunganisha betri.

Ikiwa tayari umepakia mchoro kwa Arduino sasa unaweza kuwasha taa kwa kugonga mara kwa mara kwenye PCB na kucha. Ikiwa haifanyi kazi lazima uanze kurekebisha kwa kutumia multimeter. Angalia voltage ya betri kwanza. Ikiwa hakuna nguvu inaweza kuwa katika hali ya ulinzi. Shine mwanga mkali kwenye jopo la jua ili kuondoa betri kutoka kwa hali hii. Ikiwa hii haisaidii na bado hakuna nguvu, ondoa betri na uangalie PCB yako kwa nyaya fupi au mizunguko wazi kwa msaada wa mpango hadi utakapopata hitilafu.

Hatua ya 7: Maliza Nuru

Baada ya kufanikiwa kupima mzunguko rekebisha betri upande wa chini wa PCB ukitumia gundi au mkanda wa pande mbili. Usitumie gundi yoyote inayotegemea maji kama gundi nyeupe kwa sababu inaendesha hadi kavu. Jambo bora kutumia ni silicone.

Rekebisha jopo la jua juu ya betri pia utumie gundi au mkanda wa pande mbili kutengeneza sandwich nzuri ya umeme. Toa nyaya na uzirekebishe na gundi zaidi na acha kila kitu kikauke. Jaribu ikiwa bado inafanya kazi kabla ya kuipandisha kwenye jar.

Hatua ya 8: Kusanya Jar

Pata jar yako ya glasi na uhakikishe kuwa paneli ya jua itatoshea kwenye kifuniko. Kwa kweli unaweza kutumia jar yoyote unayopenda ilimradi iwe wazi kwa juu na uthibitisho wa maji.

Wambiso unaopendelea ni silicone kwa sababu inaweza kuhimili kwa urahisi joto la juu na la chini nje. Uwazi zaidi ni bora lakini ile ya maziwa kidogo hufanya kazi vizuri, haupati silicone nyeupe au kijivu. Unaweza pia kutumia epoxy lakini inaweza kupasuka chini ya mafadhaiko ya joto.

Weka silicone kwenye glasi na kisha bonyeza taa kwenye gundi na jopo la jua linaloangalia glasi bila shaka. Hakikisha inaonekana nzuri kutoka nje, ondoa, safi kurudia ikiwa uliiharibu kisha iache ikauke.

Weka jar mahali pa jua. Inachukua siku 2-3 za jua ili kuchaji betri kikamilifu na hata zaidi ikiwa imewekwa kwenye kivuli. Nuru ikianza kupepesa kwa rangi nyekundu inamaanisha kuwa betri imeisha na inahitaji mwanga zaidi ili kuchaji tena. Ikiwa utaweka taa mahali pa giza kwa muda mrefu (yaani wiki kadhaa) betri inaweza kufa na inapaswa kubadilishwa ili uhakikishe kuwa inapata nuru ya kutosha na itafanya kazi kwa miaka.

Hatua ya 9: Mwongozo wa Mtumiaji

Washa

Taa huwasha moja kwa moja alfajiri ikiwa inagundua hali ndogo ya taa kwa dakika kadhaa na betri ina nishati ya kutosha iliyohifadhiwa. Kubadilisha taa kwa mikono bonyeza tu juu mara kadhaa au kutikisa jar kwa nguvu.

Imezimwa

Taa huzima kiatomati baada ya masaa matatu wakati umewashwa kwa mikono. Wakati imewashwa kiotomatiki inaendesha hadi betri iwe karibu nusu tupu (kwa hivyo bado unaweza kuiwasha tena kwa mikono). Ili kuizima mara moja, pindua kichwa chini.

Badilisha rangi

Kubadilisha rangi weka tu taa. Inayo njia tatu za mabadiliko ya rangi:

1. Badilisha mwangaza
2. Badilisha rangi
3. Badilisha kueneza kwa rangi

Gonga kifuniko mara moja ili ubadilishe kati ya njia hizi. Kadiri unavyogeuza, ndivyo inavyobadilika haraka.

Njia ya mshumaa

Kubadilisha kati ya hali ya taa nyepesi na taa inayoangaza tu bonyeza mara mbili kifuniko. Kueneza na mwangaza hurejeshwa kuwa viwango vya msingi (kiwango cha juu) wakati wa kubadili mshumaa kuwa hali thabiti.