LED svjetla na baterije sa solarnim punjenjem: 11 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Moja žena uči ljude kako se pravi sapun, većina njezinih satova bila je navečer, a ovdje zimi pada mrak oko 16:30, neki njezini učenici imali su problema s pronalaskom naše kuće. Imali smo natpis ispred, ali čak i sa uličnim svjetlom, znak je bilo teško vidjeti. Iscrpljivanje energije do mjesta gdje je znak bio bi veliki problem, tijekom tog vremena gledao sam hrpu YouTube videozapisa o tome kako napraviti ulično svjetlo pomoću LED diode, solarne ploče i baterije. Iako je ovo radilo, nije ispunilo sve zahtjeve koje sam želio u pozadinskom osvjetljenju za njezin znak. U osnovi, sklop je trebao učiniti sljedeće

• Punite bateriju tijekom dana pomoću solarne ploče
• Automatski se uključuje noću
• Morala ga je moći isključiti kad razred završi, ali se iduće večeri ponovno uključio
• Morali smo ga moći isključiti za vikende, praznike i godišnje odmore, a da se on sam ponovo ne uključi.

Na ovim slikama možete vidjeti LED nizove iza znaka kako bi ga osvijetlili, zapravo trebaju možda još 3 reda, samo ih nisam stigao instalirati. Na stražnjoj strani znaka nalazi se prekidač za navigaciju, prekidač na gumb i LED dioda koja pokazuje da je znak uključen u slučaju da se zaboravi i ostavi uključen, možemo ga vidjeti s prozora naše dnevne sobe i otići ugasiti svjetlo. Zapravo postoji komad pleksiglasa koji klizi po gumbima i LED diodama kako bi spriječio kišu.

Pribor:

Oprema

• Lemilica
• Oglasna ploča
• Žice za prespajanje različitih dimenzija

Dijelovi

• 18650 baterija (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V 500mAh solarni panel (x2) Amazon.ca
• 220 ohmski otpornik (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 10k resister (x2), pogledajte gore za poveznice za kupnju
• 5V zavojnica bistabilni relej za zatvaranje Amazon.ca / AliExpress
• JST konektori Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Trenutni prekidač s 2 pina Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Preklopni prekidač 2pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V LED [jednostruki ili nizni]
• 22awg žica za LED trake Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 1N5819 Schottkyjeva barijerna ispravljačka dioda (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• S9012 PNP tranzistor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• BC547 NPN tranzistor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 mm konektor zaglavlja muškog pina s lomljivim pin -om Amazon.ca / Banggood
• A TP4056 5V 1A Micro USB 18650 Litijeva baterija za punjenje + modul za punjenje zaštitne pločice Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 mm ravne ženske okrugle PCB igle Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Opcijski dijelovi

• Terminalni konektori (zamjenski za JST konektore) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• prototip tiskane ploče Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Baterije 18650 su najjeftinije na AliExpressu, ali zaista obratite pozornost na troškove dostave, neke su strahovito visoke. Čini se da je Banggood na pola puta, baterije su skuplje, ali je dostava razumna. Na Amazonu je dostava besplatna, ali cijena baterije je zaista visoka. Najbolji način da nabavite ove baterije je baterija za prijenosno računalo namijenjena recikliranju, možete nabaviti do 6 pojedinačnih ćelija, od kojih će barem jedna i dalje biti dobra. Budite vrlo oprezni pri odvajanju pakiranja, izbjegavajte kratki spoj.

Korak 1: Igle za lemljenje na modulu TP4056

Ovdje sam koristio crvenu i crnu da bih lakše identificirao koje su iglice bile pozitivne i negativne. Odlomite 2 igle crne i 2 igle crvene boje i ostavite ih spojene plastikom, te se leme na 2 pin rupe za B+/Out+ i B-/Out-. Trebat će vam i jedan pin svake boje za spajanje na napajanje.

Najjednostavniji način za to je da postavite jedan od igala, najduži dio nogavice nakon plastičnog komada dolje u ploču za kruh, postavite negativnu rupicu za napajanje modula za punjenje na iglu i vidite gdje druge iglice trebaju da budu na matičnoj ploči i postave ih na odgovarajuća mjesta tako da sve igle budu na ploči i da sjednu u rupe na modulu za punjenje. Sada kad su igle čvrsto pričvršćene na ploči i modul za punjenje koji se nalazi na njima, možete lemiti sve igle na svoje mjesto.

Korak 2: Lemljenje žica na solarne ploče

Ako želite učiniti kao ja i spojite 2 ploče paralelno tako da zadržite isti napon, ali veća pojačala, zatim lemite žice na pozitivne i negativne jastučiće na jednoj ploči i lemite pozitivnu stranu s te ploče na pozitiv druge ploču, učinite isto s negativnom žicom. Zatim lemite žice s JST konektorom na pozitivan/negativan dio jedne ploče

Ako koristite JST konektor, zatim stavite komad s iglama na ploču kao na slici, provjerite je li pozitivna strana solarnih panela spojena na pozitivnu vodilicu na ploči.

Korak 3: Priprema baterije

Pričvrstite drugi JST konektor na držač baterije, stavite komad s iglama na suprotni kraj ploče, ali još uvijek na razvodnike. Kao i kod solarnih panela, pobrinite se da pozitivno i negativno budu na odgovarajućim vodilicama na ploči.

Korak 4: Povezivanje modula punjenja

Postavite modul za punjenje s lemljenim iglama na ploču, ali nemojte ga pritiskati u ploču jer ćemo ispod njega morati postaviti žice. Ostavite dvije rupe za pin sa gornje razvodne šine, pogledajte drugu sliku.

Postavite kratkospojnu žicu od negativne šine do prve rupe iznad negativnog napajanja

Postavite Schottkyjevu diodu, 1N5819, od pozitivne tračnice koja se spaja do pozitivnog priključka za napajanje, srebrna traka bi trebala biti najbliža utičnici za uključivanje jer je to smjer u kojem želite da struja teče, ako je okrenuta na drugu stranu u modul za punjenje neće strujati struja. Schottkyjeva dioda odabrana je zbog svojih "mehaničkih karakteristika gubitka snage/visoke učinkovitosti", što je otprilike pola normalne diode. Dioda se dodaje kako bi se spriječio povratni tok napona noću natrag u solarne panele koji se tada troši.

Korak 5: Priključite punjač na bateriju

Ovdje samo povezujemo bateriju s modulom za punjenje. Također možete vidjeti zašto još uvijek ne želite pritisnuti modul za punjenje u ploču.

Dakle, samo je B+ na modulu prema pozitivnoj vodilici na strani baterije i B- prema negativnoj vodilici na strani baterije

Korak 6: Postavljanje prvog tranzistorskog prekidača

Sada dodajemo tranzistor PNP S9012

Ovaj tranzistor će djelovati kao prekidač, ako solarni paneli proizvode energiju (tj. Danju je), tada tranzistor neće dopustiti struju, učinkovito isključujući svjetla i dopuštajući bateriji da se napuni.

Spojite 1 kratku kratkospojnu žicu s priključka za napajanje na modulu za punjenje na prazno mjesto na ploči za osnove [slika 1]

spojite 10k otpornik [slika 2] na tu kratkospojnu žicu

spojite bazu tranzistora na otpornik [slika 3]

spojite kolektor tranzistora na Out+ pin na modulu za punjenje [slika 4]

spojite odašiljač tranzistora na donju pozitivnu vodilicu na ploči [slika 5]

Korak 7: Jednostavno proširenje tla

Spojite Out- na donju tračnicu s negativnim naponom.

To je modul punjenja učinjen i prvi tranzistorski prekidač je dovršen.

Sve što sada trebate učiniti je potpuno ugraditi modul za punjenje u ploču s ploču.

Ako ste sve što ste htjeli bila LED dioda na baterijsko napajanje koja se pali noću, isključuje danju i baterija koja se puni danju, to je sve što trebate. Samo trebate lemiti komponente na pločicu pazeći da tragovi ostanu isti kao ožičenje i to je to. LED bi bila spojena na pozitivnu s emitera tranzistora, a negativnu na vanjsku

Za dodavanje gumba i prekidača za navigaciju slijedite ostale korake.

Korak 8: Drugi tranzistorski prekidač

Dakle, ovo je prekidač koji aktivira relej kako bi se LED diode mogle paliti noću.

spojite kratkospojnik sa pozitivne tračnice na strani solarne ploče, a ne na strani baterije i definitivno ne nakon diode. Iz nekog razloga još nisam shvatio da sklop NEĆE raditi ako se veza s bazom tranzistora izvrši nakon diode. Narančasta žica na slici 1, koja dolazi od pozitiva do stupca 37 na ploči.

spojite 10k otpornik na kraj žice kratkospojnika koju ste upravo postavili [slika 2]

postavite bazu tranzistora tako da se poveže s otpornikom

spojite kolektor tranzistora na pozitivnu tračnicu baterije.

U sljedećem ćemo dijelu spojiti odašiljač tranzistora

Korak 9: Dodavanje releja

Dakle, ovo je dvostruko bacanje, dvostruki pol, zaskočni relej. Zaporni dio čini ovaj savršen relej za ovaj projekt: "Većina releja zahtijeva mali kontinuirani napon da bi ostali uključeni. Zaporni relej je drugačiji. Koristi impuls za pomicanje prekidača, a zatim ostaje u položaju, lagano smanjujući električni potrebna snaga. " Ono što sam ovdje učinio i što preporučujem je označiti strane releja kako bi se naznačilo gdje se nalaze pinovi jer ih jednom kad ih postavite na ploču više ne možete vidjeti.

prvo postavimo konektore za relej, zbog malih pinova teško ćete držati relej na ploči pa upotreba ženskih otkinutih okruglih zaglavlja zaglavlja vrlo dobro funkcionira [slika 2]. Trebat će vam 8 igala po strani. Pokušao sam s IC utičnicom, ali to je zapravo bilo gore od matične ploče za držanje releja.

spojite odašiljač BC547 tranzistora na pin 2 sa strane najbliže terminalu baterije. Relej se može povezati s jednom ili drugom stranom, pa s koje je strane pozitiva zapravo nije važno, samo pojednostavljuje stvari za sada.

spojite pinove 1 i 2 s druge strane releja na negativnu tračnicu [slika 2, 2 plave žice]

dok ste još uvijek na onoj strani na kojoj smo upravo spojili negativne žice, spojite 3. pin na donju pozitivnu tračnicu

spojite kratkospojnik na 1. iglu na suprotnoj strani negativnih žica, ostavite je zasad labavu

4. pin na releju možete ostaviti nepovezan ili za potrebe testiranja, možete spojiti otpornik i LED s njega na negativnu vodilicu. Ovaj se uključuje samo kada želite isključiti glavno svjetlo.

Korak 10: Dodavanje privremenih i dugoročnih gumba za isključivanje

Koristio sam drugu manju ploču za ovaj dio kako bih pokušao ukloniti dio žice, nisam siguran da je uspio, ali svejedno.

postavite trenutačni gumb koji se prostire po sredini oglasne ploče negdje gdje imate prostora.

spojite žicu s prvog pina na releju s jednim od pinova na vašem gumbu. U mom slučaju, gornji lijevi pin (crvena žica)

s pozitivnog vodiča baterije spojite žicu na gumb. U mom slučaju donji desni pin. Da, na ovom gumbu je važno na koji se pin povežete. (narančasta žica)

postavite otpornik od 220 ohma od pozitivne tračnice do bilo kojeg neiskorištenog stupa

postavite LED, ovo će biti LED ili LED traka koju želite napajati, spojite anodu (dugu nogu) na otpornik

spojite LED katodu (kraću nogu) na donju negativnu tračnicu glavne ploče (ljubičasta žica)

spojite 2 žice na zasun ili gumb za klackalicu

spojite jednu od žica s ključa za zaključavanje na 5. pin releja

povežite drugu žicu od zasuna s gumbom za zaključavanje na pozitivnu vodilicu u kojoj se nalazi posljednji otpornik koju ste upravo postavili

Slika 1: solarni paneli rade i baterija se puni, sva svjetla su ugašena

Slika 2: solarni paneli više ne proizvode energiju pa se LED napaja iz baterije

Slika 3: pritisnite gumb za trenutak, relej se aktivira, napajanje više ne teče prema LED -u i svjetla su isključena za noć, kada postane danje svjetlo i solarne ćelije ponovno proizvode energiju, a relej će se ponovno uključiti ponovo na položaj.

Slika 4: pritisnuto je zasunno dugme i LED diode se ne napajaju dok se ovaj gumb ponovno ne pritisne.

Korak 11: EasyEDA shema i PCB dijagram

Prva slika je shematski dijagram ožičenja

Ploča koju vidite ovdje je ploča za izradu prototipa PCB -a, koristila sam žice gdje je to bilo moguće za povezivanje tragova jer je lemljenje svake rupe za onu pokraj dug i mukotrpan proces. Uključio sam tragove tiskanih ploča kao PDF-ove, jedan je pogled odozgo prema dolje, a drugi kao što možete vidjeti obrnuto kao da ga gledate odozdo.