נוריות LED המופעלות באמצעות סוללות עם טעינה סולארית: 11 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

אשתי מלמדת אנשים להכין סבון, רוב השיעורים שלה היו בערב וכאן בחורף מחשיך בסביבות השעה 16:30, כמה מתלמידיה התקשו למצוא את הבית שלנו. היה לנו שלט בחזית אבל אפילו עם פנס רחוב ממש שם השלט היה קשה לראות. כדי להפעיל את הכוח למקום בו נמצא השלט היו הרבה בעיות, במהלך הזמן הזה צפיתי בכמה סרטוני יוטיוב כיצד להכין פנס רחוב באמצעות LED, פאנל סולארי וסוללה. למרות שזה עבד זה לא מילא את כל הדרישות שרציתי בתאורה האחורית לשלט שלה. ביסודו של דבר, המעגל היה צריך לבצע את הפעולות הבאות

• טען את הסוללה במהלך היום באמצעות פאנל סולארי
• הפעלה אוטומטית בלילה
• היא הייתה חייבת להיות מסוגלת לכבות אותו לאחר סיום השיעור, אך היא החזירה את עצמה למחרת בלילה
• היינו צריכים להיות מסוגלים לכבות אותו לסופי שבוע, חגים וחופשות מבלי שזה יפעיל את עצמו מחדש.

בתמונות האלה אתה יכול פשוט לראות את מחרוזות הלד מאחורי השלט כדי להדליק אותו, הוא בעצם צריך אולי עוד 3 שורות, פשוט לא יצא לי להתקין אותן. בחלקו האחורי של השלט מופיע מתג הנדנדה, מתג לחצן ולד להראות שהשלט דולק במקרה שהוא נשכח ונשאר דולק, נוכל לראות אותו מחלון הסלון שלנו וללכת לכבות את האורות. יש למעשה פיסת פרספקס שמחליקה מעל הכפתורים ומנורת הלד כדי למנוע מהם לרדת גשם.

אספקה:

צִיוּד

• מלחם
• לוח לחם
• חוטי מגשר ללוח ברזל במידות שונות

חלקים

• סוללה 18650 (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• פאנל סולארי 5V 500mAh (x2) Amazon.ca
• נגד 220 אוהם (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 10k resister (x2) ראה לעיל לקישורי רכישה
• ממסר נעילה לסירוגין 5V סליל Amazon.ca / AliExpress
• מחברי JST Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• מתג החלפה רגעי 2 פינים Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• מתג נדנדה 2 פינים Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V LED [יחיד או מחרוזת]
• חוט 22awg לרצועות LED Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 1N5819 דיודה מיישרת מחסום שוטקי (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• S9012 טרנזיסטור PNP (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• טרנזיסטור NPN BC547 (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2.54 מ"מ מחבר כותרת סיכה זכר לשבר זכר Amazon.ca / Banggood
• TP4056 5V 1A מיקרו USB 18650 טעינת סוללת ליתיום + הגנה על מודול לוח מעגלים Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2.54 מ"מ סיכות PCB עגולות נקבות עגולות. Amazon.ca / Banggood / AliExpress

חלקי חילוף

• מחברי מסוף (חלופיים למחברי JST) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• מעגל אב טיפוס Amazon.ca / Banggood / AliExpress

סוללות 18650 הן הזולות ביותר באליאקספרס אך באמת שימו לב לעלויות המשלוח, חלקן גבוהות להחריד. Banggood נראה באמצע הדרך, הסוללות יקרות יותר אך המשלוח סביר. באמזון המשלוח חינם אבל עלות הסוללה ממש גבוהה. הדרך הטובה ביותר להשיג סוללות אלו היא מארז סוללות למחשב נישא המיועד למיחזור, אתה יכול לקבל עד 6 תאים בודדים, לפחות אחד מהם עדיין יהיה טוב. רק היזהר מאוד לפרק את האריזה, הימנע מקצר שלהן.

שלב 1: סיכות הלחמה למודול TP4056

כאן כדי להקל על זיהוי אילו סיכות היו חיוביות ושליליות השתמשתי באדום ושחור. שברו 2 סיכות שחורות ו -2 סיכות אדומות והשאירו אותן מחוברות באמצעות הפלסטיק, אלה מולחמים ל -2 חורי הפינים עבור B+/Out+ ו- B-/Out-. תצטרך גם סיכה אחת מכל צבע כדי להתחבר לחשמל.

אז הדרך הקלה ביותר לעשות זאת היא למקם את אחד הסיכות, החלק הארוך ביותר של הרגל אחרי חתיכת הפלסטיק למטה לתוך לוח הלחם, הנח את חור הכניסה השלילי של מודול הטעינה על הסיכה, ראה היכן הסיכות האחרות צריכות להיות על לוח הלחם והנח אותם במקומות המתאימים להם כך שכל הסיכות יהיו על לוח הלחם והם יושבים בחורים על מודול הטעינה. עכשיו כשהסיכות מוחזקות היטב על לוח הלחם ומודול הטעינה יושב עליהן אתה יכול להלחם את כל הסיכות במקומן.

שלב 2: חוטי הלחמה לפנלים סולאריים

אם אתה רוצה לעשות כפי שעשיתי ולחבר את 2 הלוחות במקביל כך שתשאיר את אותו המתח אך אמפר גבוה יותר אז חוטי הלחמה על הרפידות החיוביות והשליליות בלוח אחד והלחם את החיובי מלוח זה לחיובי של השני לוח, עשה את אותו הדבר עם החוט השלילי. לאחר מכן הלחם את החוטים עם מחבר JST לחיובי/שלילי של אחד הלוחות

אם אתה משתמש במחבר JST, הנח את החלק עם הסיכות על לוח הלחם כפי שמוצג בתמונה, ודא שהחיובי מלוחות השמש מחובר למעקה החיובי בלוח הלחם.

שלב 3: הכנת הסוללה

חבר מחבר JST נוסף למחזיק הסוללה שלך, הנח את החלק עם הפינים בקצה הנגדי של לוח הלחם אך עדיין על מסילות החשמל. כמו בפאנלים הסולאריים, ודא שהחיובי והשלילי נמצאים על המסילות הנכונות בלוח הלחם.

שלב 4: חיבור מודול הטעינה

הנח את מודול הטעינה, כשהסיכות מולחמות, על הלוח אך אל תלחץ אותו לתוך הלוח מכיוון שנצטרך להניח חוטים מתחתיו דוממים. השאר שני חורי פינים ממעקה הכוח העליון, ראה תמונה 2.

מקם חוט מגשר מהמעקה השלילי אל החור הראשון מעל סיכת הכניסה השלילית

מקם את דיודת Schottky, 1N5819, מהמסילה החיובית המחברת לסיכת הכניסה החיובית, רצועת הכסף צריכה להיות הקרובה ביותר לסיכת ההפעלה מכיוון שזה הכיוון שאליו אתה רוצה שהכוח יזרום, אם הוא פונה לכיוון השני אז שום כוח לא יזרום למודול הטעינה. דיודת שוטקי נבחרה בשל "אובדן הספק נמוך/מאפיינים מכניים בעלי יעילות גבוהה" המהווה כחצי דיודה רגילה. הדיודה מתווספת למניעת זרימת מתח הפוכה בלילה חזרה ללוחות הסולאריים שאז מבזבזים חשמל.

שלב 5: חיבור המטען לסוללה

כאן אנחנו רק מחברים את הסוללה למודול הטעינה, אתה יכול גם לראות מדוע אתה עדיין לא רוצה ללחוץ על מודול הטעינה ללוח הלחם עדיין.

אז זה רק B+ במודול למעקה החיובי בצד הסוללה ו- B- למעקה השלילי בצד הסוללה

שלב 6: הגדרת מתג הטרנזיסטור הראשון

כעת נוסיף את הטרנזיסטור PNP S9012

טרנזיסטור זה יפעל כמתג, אם הפאנלים הסולאריים מייצרים חשמל (כלומר, היום), לא יתאפשר לכוח לזרום דרך הטרנזיסטור, ובכך למעשה יכבה את האורות ויאפשר לסוללה להיטען.

חבר חוט מגשר אחד קצר מהפין-אין במודול הטעינה לנקודה ריקה בלוח הלחם [תמונה 1]

חברו נגד 10k [תמונה 2] לחוט המגשר הזה

חבר את בסיס הטרנזיסטור לנגד [תמונה 3]

חבר את אספן הטרנזיסטור לסיכה Out+ במודול הטעינה [תמונה 4]

חבר את פולט הטרנזיסטור למעקה החיובי התחתון בלוח הלחם [תמונה 5]

שלב 7: פשוט להאריך את הקרקע

חבר את ה- Out- למעקה הכוח השלילי התחתון.

זה מודול הטעינה שבוצע ומתג הטרנזיסטור הראשון הסתיים.

כל שעליך לעשות הוא להכניס את מודול הטעינה במלואו ללוח הלחם.

אם כל מה שרצית היה נורית המופעלת באמצעות סוללה שנדלקת בלילה, כבויה במהלך היום וסוללה שנטענת במהלך היום אז זה רחוק ככל שאתה צריך ללכת. אתה רק צריך להלחם את הרכיבים על לוח מעגלים ולוודא שהעקבות יהיו זהים לחיווט וזהו. נורית ה- LED תהיה מחוברת לחיובי מהפולטר של הטרנזיסטור ולשלילי מן החוץ-

כדי להוסיף לחצן לחיצה ומתג נדנדה ולאחר מכן בצע יחד עם שאר השלבים.

שלב 8: מתג הטרנזיסטור השני

אז זהו המתג שמפעיל את הממסר כדי לאפשר לנורות להידלק בלילה.

חבר חוט מגשר מהמעקה החיובי בצד לוח השמש, לא בצד הסוללה ובוודאי שלא אחרי הדיודה. מסיבה כלשהי עדיין לא הבנתי שהמעגל לא יעבוד אם החיבור לבסיס הטרנזיסטור יתבצע לאחר הדיודה. חוט כתום בתמונה 1, מגיע מהחיובי לטור 37 בלוח הלחם.

חבר כנגד 10k לקצה חוט המגשר שהצבת זה עתה [תמונה 2]

מקם את בסיס הטרנזיסטור כך שיתחבר לנגד

חבר את אספן הטרנזיסטור למעקה החיובי של הסוללה.

נחבר את פולט הטרנזיסטור בחלק הבא

שלב 9: הוספת הממסר

אז זהו ממסר כפול, מוט כפול, נעול. החלק המתפס הוא מה שהופך את זה לממסר מושלם לפרויקט זה, "רוב הממסרים דורשים מתח רציף קטן כדי להישאר עליו. ממסר נעילה הוא שונה. הוא משתמש בדופק כדי להזיז את המתג, ואז נשאר במיקום, ומוריד מעט את החשמל דרישת כוח ". מה שעשיתי כאן ומה שאני ממליץ הוא לסמן את דפנות הממסר כדי לציין היכן הסיכות נמצאות כיוון שהנחתן על הלוח כבר אינך יכול לראות אותן.

ראשית בואו למקם את המחברים לממסר, בשל הסיכות הקטנות שלו תתקשו לשמור על הממסר בלוח הלחם כך שהשימוש בסיכות הכותרת העגולה הנשית מתפרקת טוב מאוד [תמונה 2]. אתה צריך 8 סיכות לכל צד. ניסיתי שקע IC אבל זה בעצם היה גרוע יותר מלוח הלחם לאחיזת הממסר.

חבר את פולט הטרנזיסטור BC547 לסיכה 2 בצד הקרוב למסוף הסוללה. הממסר יכול להיות מחובר עם צד חיובי זה או אחר, כך שבאיזה צד החיובי לא באמת משנה, הוא פשוט מפשט את הדברים כרגע.

חבר את הפינים 1 ו -2 בצד השני של הממסר למעקה השלילי [תמונה 2, 2 החוטים הכחולים]

בעודנו עדיין בצד בו בדיוק חיברנו החוטים השליליים מחברים את הפין השלישי למעקה החיובי התחתון

חבר חוט מגשר לסיכה הראשונה בצד הנגדי של החוטים השליליים, השאר אותו רופף לעת עתה

ניתן להשאיר את הסיכה הרביעית בממסר ללא חיבור או לצורכי בדיקה, ניתן לחבר נגדה ונורית ממנה למעקה השלילי. זה נדלק רק כאשר אתה רוצה לכבות את הנורה הראשית.

שלב 10: הוספת לחצני כיבוי זמניים וארוכים טווח

השתמשתי בלוח לחם קטן 2 לחלק זה כדי לנסות לחסל חלק מעומס החוטים, לא בטוח שזה עבד אבל בכל זאת.

מקם כפתור רגע על מרכז לוח הלחם במקום שיש לך מקום.

חבר את החוט מהסיכה הראשונה בממסר לאחד הפינים בכפתור שלך. במקרה שלי, הסיכה השמאלית העליונה (חוט אדום)

ממעקה הכוח החיובי של הסוללה חבר חוט לכפתור. במקרה שלי הסיכה הימנית התחתונה. כן, זה משנה בכפתור הזה לאיזה סיכה אתה מתחבר. (חוט כתום)

מקם נגד 220 אוהם ממעקה הכוח החיובי לכל עמוד שאינו בשימוש

מקם נורית LED, זו תהיה רצועת הלד או ה- LED שברצונך להפעיל, חבר את האנודה (רגל ארוכה) לנגד

חבר את קתודת ה- LED (רגל קצרה יותר) למעקה השלילי התחתון של לוח הלחם הראשי (חוט סגול)

חבר 2 חוטים לכפתור התפס או הנדנדה שלך

חבר את אחד החוטים מכפתור הנעילה לסיכה החמישית של הממסר

חבר את החוט השני מכפתור הנעילה למעקה החיובי בו נמצא הנגד האחרון שהצבת זה עתה

תמונה 1: פאנלים סולאריים פועלים והסוללה נטענת, כל האורות כבויים

תמונה 2: פאנלים סולאריים כבר אינם מייצרים חשמל ולכן הנורית מופעלת על ידי הסוללה

תמונה 3: לחץ על הכפתור הרגעי, הממסר מופעל, הכוח כבר לא זורם לנורית והאורות כבויים למשך הלילה, כשהוא הופך לאור יום והתאים הסולאריים שוב מייצרים כוח והממסר יופעל בחזרה ל"דלקה " "עמדה שוב.

תמונה 4: לחצן נעילה נלחץ ואין נוריות מופעלות עד ללחוץ על לחצן זה שוב.

שלב 11: תרשים EasyEDA סכמטי ו- PCB

תמונה אחת היא תרשים החיווט הסכמתי

הלוח שאתה רואה כאן הוא לוח האב טיפוס של PCB, השתמשתי בחוטים במידת האפשר כדי ליצור את חיבורי העקבות שכן הלחמה של כל חור לזה שלידו הוא תהליך ארוך ומפרך. צירפתי את עקבות הלוח כמסמכי PDF, האחד הוא מבט מלמעלה והשני כפי שאתה יכול לראות הפוך כאילו אתה מסתכל עליו מלמטה.