Solarna LED biciklistička torba: 14 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Prošlog ljeta imao sam priliku raditi u noćnoj smjeni u pekari nekoliko gradova, što je značilo da imam puno posla na posao. Leđa. I naprijed. Noću. Na biciklu. Autobusi čak i ne voze tako kasno. Umorio sam se od toga što su me svi ti prokleti neozbiljni vozači, koji su jurili, stalno tjerali na rub ceste - kako su mogli proći pored prisutnosti tako svjesnog bića poput mene s tako malo obzira, krstareći po svom prljavom, strojevi koji zagađuju ugljik ?! Naravno, vjerojatno me nije bilo previše lako vidjeti, s obzirom na opći nedostatak ulične rasvjete u tom području, pa sam otišao i nabavio potreban preskupi komplet svjetiljki za glavu i stražnje svjetlo. I jeo kroz baterije poput svinja u kroz. Nisam htio nastaviti kupovati sve te proklete baterije, a dovraga ih nisam htio stalno bacati, pa sam na to došao. To i činjenica da ove godine neću ići na Burning Man ostavila mi je hrpu slobodnog vremena koje bih inače proveo na isti način. Ovo su mi, dakle, neke vrste utjehe. U bliskoj budućnosti dodat ću implementaciju prekrasne biciklističke jakne s pokazivačima smjera Leah Buechley. Ovo je moj prvi Instructable i to je posao retro dokumentacije, ali nadam se da je to dovoljno. Ako vam se čini da je previše zaglupljeno, vjerojatno svakako jest. To se odnosi i na mene. Anywho, Stvarajte i uživajte! Oh, i ispričavam se na užasnoj kvaliteti slika. S godinama sam dosta radio na svom fotoaparatu i čini se da je pri kraju svog životnog ciklusa proizvoda. njuškati.

Korak 1: Stvari koje trebate

Materijali/potrepštine1 Ruksak/torba za poruke1 Projektna kutija1 Cheapo LED prednje svjetlo1 Cheapo/ne baš jeftino crveno LED pozadinsko osvjetljenje za bicikle2 3V, 50mA PowerFilm solarne ćelije, broj proizvoda MP3-371 AA držač baterije, sposoban za držanje: 3 NiMH AA baterije1 Komad perfboard koji se uklapa u vrh projektnog kućišta4-8 Standovi + vijci 1 Standardna blokirajuća dioda, na primjer 1N4001 5 Otpornici od 100 Ohma 3 Prekidači s kratkim gumbom 1 Prekidač DPDT1 SPST prekidačLoto: LED dioda, prema vašem izboru Žica, prema vašem izboru Rezervne baterije, za testiranje Spajane niti dužinski najlon, ako je moguće) VelcroBoredomObavezno: 1 Arduino Skinny iz sparkfuna (ili nova certificirana verzija, Arduino Pro) Pound-Psy-tranceImao sam jeftin ruksak iz Burton Snowboards-a koji je bio savršene veličine za moje potrebe, ali mi se nije svidio ravni "ruksak" stil. Tako sam preuredio naramenice i sada su nagnute sa strane kao messenger torba s jednim glavnim remenom za grljenje tijela i pomoćnim remenom koji se zatvara s dna, pružajući iznimno sigurnu platformu. Najveći nedostatak do sada je način na koji se omotava oko tijela, što rezultira temeljito natopljenom znojem. Ali, uh, svejedno. Radi. U kuhinji sam pronašao zatvarač, hermetički zatvoren spremnik tipa tupperware, koji je bio savršen za projektnu kutiju, a prednje svjetlo sam uzeo za otprilike 6 dolara od WalMarta. Gotovo sve ostalo bilo je u mom mjenjaču ili naručeno putem interneta. Većina mog ožičenja je hrpa zvučničkih žica koje sam ležao, lijepe i elastične. AlatiLemiloLeštalica, za izradu prototipovaOsnovni multimetarKretač odvijačaBežična bušilica + bitAligator-isječak za spajanje žicaNapojnica za spajanjeOdvijač Držač za lemilicu/treća ruka Pištolj za vruće ljepilo + vruće ljepilo, za brtvljenje Nožna pila, bolje rezati makazama Odgovarajuća ventilacija za očuvanje vaše dragocjene sive tvari

Korak 2: Priprema ruksaka

Ovo je prilično razumljivo. Shvatite gdje želite da se određene komponente nalaze na vrećici i kako će djelovati "vani", na cesti. To bi trebalo odrediti fizički raspored vaše vlastite građevine. Izrežite/sašite/izmijenite bilo što ako je potrebno - pogledajte prethodni korak zašto moja torba izgleda tako krivo. Oštrica i upaljač Xacto korisni su za rezanje i otapanje pohabanih krajeva, a dobra staromodna igla i konac bit će vaša najbolja opcija za ponovno spajanje. Samo sam srećom kutija za projekt koju sam pronašao savršeno veličine klizi pravo u bočni džep s prikladnom utičnicom za kabel za slušalice, blizu naramenice koju ću koristiti. Stavila sam sve komande (osim glavnog prekidača) na naramenicu i htjela sam provući žice gore kroz sam remen, pa sam morao izrezati male rupe sa obje strane i provući ih kroz komad žičane vješalice, poput divovske "igle" … ali o tome kasnije. Tu je bio i lijepi dio trake na vanjskoj strani sam remen, koji je bio savršen za dom za sklopove LED/tipkala, a ja sam imao veliki plastični prsten u koji sam ugradio još jedan prekidač. Očito će ti detalji biti različiti za svakoga.

Korak 3: Priprema kutije projekta

Kad završite s samom vrećicom, vrijeme je za spremnik projekta. Ako je moguće, pokušajte namjestiti držač baterije u kutiju i provjerite imate li dovoljno mjesta za postavljanje ploča, prekidača i žica također. Moji jedva da stanu. Ako ne, morat ćete pronaći drugu kutiju za baterije. Sveprisutni lim Altoids dobro će funkcionirati. Imajući sve to na umu, izbušite rupe za žice koje ćete unositi i izvlačiti, te prekidače. Kad na kraju počnete ožičavati stvari, pobrinite se da žica bude dobro spojena čim uđe u kutiju, tako da se neočekivano ne istrgnu. Što vjerojatno ne bi bilo dobro. Odredite veličinu ploče koja vam je potrebna i izrežite je. Što je veće, to bolje, jer ćete imati više prostora za petljanje, ali ponekad ste malo natrpani za prostor. Zalijepite/pričvrstite bateriju i montirajte ploče (ploče) sa odstojcima. Crvena ploča unutra ima sparkfunovu "mršavu" verziju Arduina, koja će na kraju pokrenuti spomenute pokazivače smjera, koji još nisu ožičeni.

Korak 4: Izgradnja kruga, 1. dio: Punjenje

Imat ćemo 3 NiMH AA baterije u seriji, koje daju nominalnih 1,2V svaka, što dodaje nominalnih 3,6V. No, u stvarnim uvjetima uporabe, to bi moglo pasti i do 0,9 V do 1,4 V pri punjenju bez nanošenja većih oštećenja, pa nam je potreban neki način da ograničimo njihovu upotrebu unutar ovog raspona. Ovaj će krug to učiniti, otprilike, iako na grub, neinženjerski način. No, jednostavno je i djeluje. Da biste napunili baterije, morate na pozitivni kraj solarnog polja spojiti na pozitivni kraj baterija, a negativni krajevi rade isto. Ovdje će pomak prekidača "gore" učiniti upravo to. Ipak dva pitanja: 1. Potrebna nam je dioda u smjeru punjenja kako bismo spriječili ponovno pražnjenje baterija u solarne ćelije kada padne mrak, iscrpljujući ih energiju koju smo pohranili tijekom dana, i: 2. Nominalni pad napona na solarnim ćelijama, koji smo spojili serijski, bit će 6V. Sve dok je solarni napon veći od napona baterije, struja će teći u baterije. Ali ne želimo da ukupni napon baterije pređe oko 4,2 V (1,4 x 3), pa nam je potreban način da spustimo razinu solarnog napona oko 1,8 V na putu do baterija. Iako nije baš elegantno, niti robusno, umetanje LED diode tamo bi trebalo postići i jedno i drugo, budući da obično imaju pad napona od oko 1,7 do 2 V ili oko toga. Upotrijebite svoj multimetar da biste to potvrdili … Iako je općenito LOŠA IDEJA povezivati LED diodu unatrag (nepovratno je oštetivši), krug U OVOM POSEBNOM SLUČAJU trebao bi moći podnijeti potencijalni tok obrnute struje bez većih oštećenja. A nije do sada (držite palčeve). Također, daje lijep pokazatelj statusa punjenja: što je LED svjetlija svjetlija, brže puni baterije. Kada je isključeno, solarne ćelije ispuštaju manji napon od baterija, što znači da se ne pune. Jedna zabrinutost je da je navedeni napon, 6 V, samo u nominalnim uvjetima laboratorijskog ispitivanja, a za ove ploče, na izravnoj sunčevoj svjetlosti, može doseći čak 7,2 V, što bi definitivno prenapunilo baterije. Ali to je rizik s kojim sam spreman živjeti. Bolje od pretjeranog pražnjenja … I još jedna stvar koju moramo provjeriti je trenutni protok koji izlazi iz solarnih ćelija. Rubrika je da općenito želimo da struja bude 1/10 ukupnog kapaciteta baterije, uravnotežujući brzinu i sigurnost baterija. Budući da je kapacitet mojih baterija 2400 mAh, idealna nominalna struja bila bi 240 mA. Naši paneli odaju samo 50 mA, što je zapravo prilično nisko. Mogli bismo paralelno dodati još 4 polja i biti unutar sigurne zone. To bi moglo biti za neki drugi projekt. Za sada je bolje sigurno nego žao. Na strani opterećenja kruga.

Korak 5: Izgradnja kruga, 2. dio: Opterećenje

Pomicanjem prekidača "dolje" omogućit ćete rad uređaja koje ste priključili. Ovdje ne želimo izvlačiti baterije ako ukupni napon na njima nije veći od oko 2,7 V (0,9 x 3). Ovdje sam spojio normalnu blokirajuću diodu (1N4001 koju sam izvorno naručio sa solarne ćelije) u seriji sa LED -om za indikatorsko svjetlo statusa napunjenosti. Budući da je pad napona na diodi 0,7 V, ukupni pad napona trebao bi biti oko 2,4-2,7V. Kad napon napajanja padne ispod te razine, on ne daje dovoljno potencijala za pogon LED -a, pa ga isključuje. Pa kad se svjetlo ugasi, znam da je vrijeme da prestanem koristiti razne uređaje koje sam spojio i počnem puniti. Još jednom, prljavo, ali radi. Otpornici Prilikom korištenja LED dioda, uključite otpornik u njih, kako ne bi izgorjeli. Čak i kad su paralelni, otpornik bi trebao ići uz svaku LED diodu. U osnovi, budući da se otpornici opiru protoku struje koji prolazi kroz dio kruga u kojem se nalaze, što je veća vrijednost određenog otpornika, manje će struje teći. Upamtite V = IR. U slučaju kruga punjenja želimo da što je moguće više struje dotječe do baterija bez oštećenja LED diode. 100 Ohma će raditi. S opterećenjem kruga, teoretski bismo htjeli otpornik veće vrijednosti, u interesu smanjenja protoka otpadne struje na minimum. Ovdje, međutim, želim biti siguran da pad napona na LED diodi ostaje oko područja 2V, a davanje jače struje učinilo bi to očiglednijim kada napon konačno padne ispod minimalnog praga koji želimo. Tako sam i ovdje ubacio otpornik od 100 Ohma.

Korak 6: Ožičenje i postavljanje solarnih ćelija

Dakle … ako je kutija koju smo upravo izgradili srce (i pluća, pretpostavljam) našeg projekta, onda je ovo definitivno … duša! DUŠNO! he he he!…. OK. Smiriti. Kontrola. Ćelije koje imam su iz PowerFilma, broj proizvoda MP3-37, i lijepo su tanke i fleksibilne. Za ovaj projekt želimo spojiti dvije od njih u seriju, kako bismo nadoknadili napajanje od 6 V. Poravnajte ćelije na takav način (ili kako god želite, fizički), tako da se pozitivni kraj prve poravna s negativnim krajem druge. Ovdje možete vidjeti razliku, jer "prečke" na bijelim "T" koje presijecaju ćelije leže prema pozitivu, a "okomice" prema negativu. Ogrebite ili istopite plastiku koja prekriva srebrnaste kontakte s obje strane. Kad počnete strugati donji kontakt, možete zaključiti jeste li prošli dovoljno plastike. Lemite na jedan komad žice preko dva. Lemite na ogoljele + i - vodiče dvožilne žice na druge strane i gotovi ste. Drugi kraj žice provucite kroz vrećicu tako da dosegne kutiju s dovoljno prostora za opuštanje. Nanesite malo vrućeg ljepila na spojeve kako biste ih izolirali od vremenskih uvjeta. Što se tiče pričvršćivanja ploče na vrećicu, položite duljinu zakačite "stranu čička" na stražnju stranu svake ćelije i izrežite tri duljine stranice "petlje" kako bi odgovarali rasponu, uključujući, između komada "kuka". Ravnomjerno ih rasporedite po cijeloj dužini, odlijepite podlogu i postavite ih na mjesto gdje god želite postaviti svoje ploče. Na torbi imam dva mjesta, ovisno o kutu vrećice prema suncu. Možda ćete morati sašiti rubove petlji, ovisno o vrsti ljepila koje su na nju nanijeli, tako da ne otpadne.

Korak 7: Hakiranje prednjeg svjetla

Učinite samo ono što naslov kaže. Otvorite najjeftinije prednje svjetlo i odspojite cijeli dio baterije. Sve što trebate su kontakti u koje je doveo. Ožičite ih u kutiju i lemite preko dijela opterećenja upravljačkog kruga. A sada obećana napomena o provlačenju žice kroz remen. Ako pažljivo pogledate sliku, na nekoliko sam mjesta napravio male proreze u površinskoj tkanini remena, na rubu podstavka gdje se sastaje s rubovima. S Xacto oštricom napravite dva takva proreza - jedan gdje želite da žice vire, a drugi gdje ulaze. Uzmite žičanu vješalicu i izrežite lijep, dugačak ravni dio. Ovo će biti vaša "igla". Gurnite ga duljinom između dvije rupe, u prostoru koji se otvara između podstavka i ruba. To će vam malo vratiti, pogotovo ako vam se remen savije, ali na kraju će iskočiti s druge strane. Ljepljivu traku žicu koju želite umetnuti na jedan kraj žice vješalice i povucite kroz rupu dok ne izađe s druge strane. Voila! Gotovo! Zatim izbušite rupe u uglovima kućišta prednjeg svjetla ako je moguće i zašijte ih do remena, ali na način koji neće spriječiti druge žice da prođu, ako to želite.

Korak 8: Sklapanje LED sklopki/prekidača Dio 1: Uvijanje

Ovdje je ideja da ono što se čini izvana bude LED dioda koju možete pritisnuti da biste nešto uključili i isključili. Ili prekidač koji daje povratnu informaciju o statusu bilo kojeg onog što mijenjate. Što u osnovi znači lijepljenje prekidača i LED-a zajedno, leđa-natrag, tako da je dio "prekidača" sklopke okrenut prema dolje, dalje od LED dio sklopa. Za početak uvijte vodove oba elementa. Važno je zadržati razliku između anode i katode (+ i -, duga i kratka) na LED -u, stoga svakako primijenite različite stilove uvijanja na svaku nogu LED -a. Koristio sam kvadrat za pozitivnu stranu, a više zaokružio za negativnu stranu. No ponekad je bilo teško odrediti razliku pa bih se u budućnosti mogao prebaciti na korištenje trokuta i krugova. Bez obzira na vašu konvenciju, svakako se STAVITE NA TO! Napravite tri skupa od njih. Mnogo je lakše, s obzirom na veličinu elemenata, sada ih spojiti prije nego ih zalijepite, umjesto da ih prvo pričvrstite, a zatim pokušate probiti put kroz gobby nered do kontakata koje biste trebali lemiti u to. Ali to znači da moramo pripremiti njihove aplikacije.

Korak 9: Hakiranje stražnjeg svjetla

Ovo je otprilike ista stvar kao i prednje svjetlo. Osim ovdje, moje stražnje svjetlo došlo je u prilično nezgrapnom kućištu, iz kojeg sam ga odlučio osloboditi. Praktično, ploča je bila u obliku dugačkog štapa, što je činilo dobru svjetlosnu traku. Djelovao je na principu tipke. Što je ožičenje do odgovarajuće LED/tipke na remenu učinilo laganim. Dakle. Spojio sam napon napajanja i uzemljenja na izvor opterećenja, a zatim u gumbu ožičio do mjesta na kojem je postavljen izvorni gumb. Nakon toga paralelno sam postavio otpornik koji vodi do statusne LED diode na LED/tipki, u jednu od crvenih LED dioda na ploči. Stoga, kad god zasvijetli ta LED, pali se i moj prekidač, dopuštajući mi da procijenim trenutni uzorak prikaza koji radi, na temelju vremena između bljeskova moje LED statusa. To znači da šest žica vodi iz ploče, dvije u okvir projekta i četiri do odgovarajuće LED/tipke. Nakon svega toga, otišao sam naprijed i zamotao cijelu stvar u vruće ljepilo, formirajući je tako da ima dio Mogu ga pričvrstiti u vrećicu, prije nego što sašijem nekoliko petlji oko nje na vanjsku stranu torbe. I da, shvaćam da izgleda pomalo kao malo bijelo govno.

Korak 10: Ožičenje LED/tipki za signale okretanja

U ovom ćemo dijelu ožičiti LED diode i tipke za prekidače koji će upravljati pokazivačima smjera. To znači da ćemo imati ukupno još 8 žica koje putuju kroz remen u upravljačku kutiju. To je puno nekretnina za tako mali prostor, pa sam u interesu uštede prostora i suvišnog izvlačenja žice odrezao duljinu Ethernet kabela, koji je savršen jer ima 8 žica unutra, i provukao ga kroz kutiju. LED diode bit će paralelne s odgovarajućim signalima okretanja, trepereći istom brzinom, a gumbi će biti povezani u Arduino Skinny kao ulazni uređaji.

Korak 11: Opcijski prekidač za napajanje za Arduino / signale okretanja

Budući da ću pokazivače smjera koristiti samo u određeno vrijeme, tj. Kad moram skrenuti, oni će biti isključeni većinu vremena. U ovom trenutku neću dopustiti da Arduino pokreće bilo što drugo osim pokazivača smjera, pa je u sve praktične svrhe mrtvo opterećenje kad god se svjetla za isključenje isključe. Dakle, radi uštede energije, umetnuo sam SPST rocker prebacite u plastični prsten koji se zatekao na remenu. Također sam ugradio LED diode za solarno punjenje i stanje opterećenja s obje strane prekidača, a zatim sam cijelu ploču premazao još jednim komadom vrućeg ljepila. Prekidač je ožičen između izvora opterećenja i terminala LiPo baterije na Skinnyju. Kad želim pokazivače smjera, uključim ga. Kad to ne učinim, ostaje isključeno. Pomalo je pogrešno imati LED diode s obje strane prekidača jer nemaju nikakve veze s djelovanjem samog prekidača…. ali takva je priroda stvari, pretpostavljam.

Korak 12: Sklapanje LED sklopki/prekidača Dio 2: Ugrađivanje

Sada kada ste sve LED/gumbe sve ožičili, vrijeme je da ih zalijepite zajedno i umetnete u traku. Umažite komadiće ljepila na podnožje LED diode i prekidač i zalijepite se zajedno. Morat ćete ih postaviti, rotirane 90 stupnjeva jedna od druge u odnosu na osi kontakata na svakoj, tvoreći neku vrstu keltskog križa kad se gleda odozgo. To sprječava kratki spoj vodova. Držeći ih zajedno dok ljepilo ne stvrdne, bilo bi malo naporno, pa bi moglo biti korisno omotati ovo dvoje ljepljivom trakom kako bi ih držali zajedno. Nakon što se stvrdne, pokušajte premazati lemljene spojeve između kontakata i žica s malo više ljepila. Samo pokušajte ne ulijepiti ljepilo u pokretni dio prekidača iz očiglednih razloga - u protivnom će se smrznuti i postati beskoristan. Sada za ugradnju. Kao što sam već rekao, imao sam sreće jer sam imao komad remena već unaprijed ugrađenog u moj remen. Mnogi proizvođači ruksaka to sada rade, pa ako i vaš ima takav, imate sreće. Samo odrežite jedan njegov kraj, otopite krajeve prema dolje i nastavite s ostatkom koraka. U protivnom ćete htjeti pronaći rezervni komad remena i prišiti ga na remen. U svakom slučaju, uzmite lemilicu i otopite rupu kroz traku, pazeći da je dovoljno široka da pusti LED diodu, ali ne tako široko da se njiše. Ovo se u početku može činiti pomalo šašavim, ali barem je u mom slučaju plastika imala tendenciju skupljati se, a ne lemilica, tvoreći lijepe, gotove cilindrične rupe u koje su LED diode skliznule. Možda nemate toliko sreće. Tko zna. Provucite kupolu LED diode kroz otvor i zalijepite je na mjesto. Nakon što ste montirali sva tri sklopa LED dioda/gumba, samo šivajte slobodni kraj trake natrag na remen, pričvršćujući prekidače na mjestu. Trebalo bi doći do umjerene napetosti po traci, ali ne dovoljno da gumbi budu stalno uključeni. Također, dna prekidača ne smiju se lijepiti za sam remen. Jedine točke pričvršćivanja trebaju biti LED koje ulaze u gornju traku, a žice koje vode od sklopa prema dolje u remen. Dijelovi prekidača "gumb" trebali bi se slobodno pomicati prema potrebi.

Korak 13: Ožičenje ploče

Ovo je posljednji korak. Uvedite sve žice u kutiju i spojite ih u odgovarajuće kontakte. Ako je vaša ploča posebno neuredna, možda bi imalo smisla utisnuti malo kapljice vrućeg ljepila na lemljene spojeve kako se kontakti ne bi kratko spojili, a potencijalno i s baterijama, ako vam je kućište skučeno kao i moje. Zamotajte žice, zatvorite kutiju i pokušajte uključiti stvari. Uživajte!

Korak 14: Varijanta

Ovo je torba koju sam pomogao svom bratu u izradi, na temelju prototipa. Ima nekoliko prijenosnih zvučnika spojenih, priključenih u iPod shuffle sa strane remena, i dodatnu dužinu EL žice o kojoj sam ležao, od nekih prethodnih Burn. Prenosni paket za zabave na solarni pogon! Žlijebovi izlaze prilično teško…