Solární LED taška na kolo: 14 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Minulé léto jsem měl příležitost pracovat na noční směnu v pekárně o několik měst dál, což znamenalo, že jsem měl hodně dojíždění. Zadní. A dál. V noci. Na kole. Autobusy ani nejezdí tak pozdě. Dost mě omrzelo neustálé tlačení na všechny strany těch zatracených bezohledných řidičů, kteří uháněli rychlostí - jak by mohli vyrazit kolem přítomnosti bytosti tak vědomé Země, jako jsem já, s tak malým ohledem, křižovat kolem v jejich špinavém, stroje znečišťující uhlík ?! Samozřejmě, vzhledem k obecnému nedostatku pouličního osvětlení v této oblasti to asi nebylo úplně snadné, a tak jsem šel a dostal potřebnou předraženou sadu předních a zadních světel. A jedl jsem bateriemi jako prasata koryto. Nechtěl jsem dál kupovat všechny ty zatracené baterie, a jsem si jistý, že je sakra nechci pořád vyhazovat, takže na tohle jsem přišel. To a skutečnost, že letos nepojedu na Burning Man, mi zanechalo spoustu volného času, který by jinak trávil takovým způsobem. Takže toto jsou mé ceny útěchy, jakési. V blízké budoucnosti přidám implementaci nádherné bundy Leathera Buechleyho, která ovládá blinkr Arduino a je to můj první Instructable a jeho retro dokumentace, ale doufám, že to bude stačit. Pokud se to zdá trochu příliš hloupé, pak to pravděpodobně je. To se týká i mě. Kdokoli, tvořte a užívejte si! A omlouvám se za strašnou kvalitu obrázků. V průběhu let jsem na svém fotoaparátu pracoval dost tvrdě a zdá se, že se blíží konec životního cyklu produktu. čichat.

Krok 1: Věci, které potřebujete

Materiály/Dodávky1 Batoh/brašna na projekt1 Projektový kufr1 Cheapo LED světlomet1 Cheapo/ne tak levné červené LED podsvícení pro kola 2 3V, 50mA solární články PowerFilm, číslo produktu MP3-371 držák baterie AA, schopný pojmout: 3 baterie NiMH AA1 kus perfboard, který se vejde do horní části skříně projektu duty nylon, if possible) VelcroBoredom Volitelně: 1 Arduino Skinny od Sparkfun (nebo nová certifikovaná verze, Arduino Pro) Pounding Psy-trance Měl jsem levný batoh od Burton Snowboards, který byl pro mé účely ideální velikostí, ale nelíbil se mi rovný „batohový“styl. Tak jsem přeuspořádal popruhy a teď byl nakloněn na bok jako taška na posel s jedním hlavním popruhem na objímání těla a pomocným popruhem, který zapadá zespodu a poskytuje pozoruhodně bezpečnou platformu. Největší nevýhodou zatím je, jak má tendenci obepínat tělo, což má za následek důkladně potem promočenou košili. Ale co už. Funguje to. V kuchyni jsem našel západkový, vzduchotěsný kontejner typu tupperware, který byl ideální pro krabici projektu, a čelovku jsem si vyzvedl za něco jako 6 $ od společnosti WalMart. Skoro všechno ostatní bylo v mé převodovce nebo objednáno online. Většinu mých kabelů tvoří hromada reproduktorových drátů, kolem kterých jsem ležel, pěkné a odolné. Nástroje Páječka Pruhovací deska pro prototypování Základní multimetr Sada šroubováků Akumulátorová vrtačka + bit Ořezávací vodiče s aligátorem Spirály s jehlovým nosem Ořezávač drátu SharpieLighterNeedleXacto bladeSerious couther Držák páječky/třetí ruka Horká lepicí pistole + horké lepidlo, pro těsnící účely Pila, tím lépe řezat Nůžkami Dostatečné větrání, pro zachování vaší vzácné šedé hmoty

Krok 2: Příprava batohu

To je docela samozřejmé. Zjistěte, kde mají být konkrétní součásti na brašně a jak bude fungovat „tam venku“, na silnici. To by mělo určit fyzické uspořádání vaší vlastní konkrétní sestavy. V případě potřeby cokoli odstřihněte/ušijte/upravte - viz předchozí krok, proč moje taška vypadá tak oboustranně. Čepel a zapalovač Xacto jsou užitečné pro provádění řezů a tání roztřepených konců a dobrá staromódní jehla a nit bude vaší nejlepší volbou pro opětovné připevnění. Bylo jen štěstí, že krabice projektu, kterou jsem našel, je dokonale dimenzována tak, aby zasune se přímo do boční kapsy s praktickým otvorem pro výstup kabelu sluchátek, blízko ramenního popruhu, který budu používat. Na ramenní popruh jsem dal všechny ovládací prvky (kromě hlavního vypínače) a chtěl jsem protáhnout kabely skrz popruh sám, takže jsem musel vyříznout malé otvory na obou stranách a prostrčit je skrz kus drátěného závěsu, jako obří „jehlu“… ale o tom později. Na vnější straně byla také pěkná část popruhu samotný popruh, který byl ideální pro domov pro sestavy LED/tlačítka, a měl jsem velký plastový kroužek, do kterého jsem vložil další spínač. Tyto detaily budou pro každého samozřejmě jiné.

Krok 3: Příprava rámečku projektu

Až budete hotovi se samotnou taškou, bude čas na projektový kontejner. Pokud je to možné, zkuste vložit držák baterie do krabice a zjistěte, zda máte dostatek místa pro montáž desek, přepínačů a kabelů. také. Moje všechno se jen stěží vejde. Pokud ne, budete muset najít jiný box na baterie. Všudypřítomný cín Altoids bude fungovat jen hloupě. S tím vším vyvrtejte otvory pro dráty, které budete přivádět a vytahovat, a vypínač (y). Když nakonec začnete zapojovat věci, ujistěte se, že drátu dáte dobrý uzel při vstupu do krabice, aby nebyly neočekávaně vytrženy. Což by asi nebylo dobré. Určete velikost desky, kterou budete potřebovat, a ořízněte ji. Čím větší, tím lepší, protože budete mít více prostoru pro budoucnost, ale někdy jste trochu přeplněni prostorem. Přilepte/připevněte baterii a namontujte desku s distančními sloupky. Červená deska je v „skinny“verzi Arduina od Sparkfun, která nakonec bude pohánět výše uvedené blinkry, které ještě nejsou zapojené.

Krok 4: Budování obvodu, část 1: Nabíjení

Budeme mít 3 baterie NiMH AA v sérii, každá o nominálním napětí 1,2 V, což odpovídá nominálním hodnotám 3,6 V. Ale za skutečných podmínek použití by to při nabíjení mohlo klesnout až na 0,9 V a až 1,4 V, aniž by došlo k velkému poškození, takže potřebujeme nějaký způsob, jak omezit jejich použití v tomto rozsahu. Tento obvod to udělá přibližně, i když drsným, neinženýrským způsobem. Ale je to jednoduché a funguje to. Chcete -li nabíjet baterie, potřebujete, aby se kladný konec solárního pole připojil k kladnému konci baterií a záporné konce to samé. Zde přepnutí přepínače „nahoru“udělá právě to. Dva problémy: 1. Potřebujeme diodu ve směru nabíjení, aby se baterie v temnotách zpětně nevybíjely zpět do solárních článků, aby je vybily energií, kterou jsme během dne uložili, a: 2. Nominální pokles napětí v solárních článcích, které jsme zapojili do série, bude 6V. Dokud je sluneční napětí vyšší než napětí baterie, bude do baterií proudit proud. Nechceme však, aby celkové napětí baterie bylo vyšší než přibližně 4,2 V (1,4 x 3), takže potřebujeme způsob, jak na cestě k bateriím snížit úroveň solárního napětí kolem 1,8 V. Ačkoli to není příliš elegantní, ani robustní, umístění LED tam by mělo dosáhnout obojího, protože obvykle mají pokles napětí kolem 1,7 až 2 voltů nebo tak. Potvrďte to pomocí svého multimetru … I když je obecně ŠPATNÝm zapojením LED zpět (nevratně ji poškodí), obvod V TOMTO ČÁSTEČNÉM PŘÍPADĚ by měl zvládnout potenciální tok zpětného proudu bez většího poškození. A zatím to tak není (palce). Také to ukazuje pěkný indikátor stavu nabíjení: čím jasnější je LED, tím rychleji se baterie dobíjí. Když je vypnutý, solární články vydávají menší napětí než baterie, což znamená, že se nenabíjejí. Jedna obava je však to, že uvedené napětí 6 V je pouze v nominálních podmínkách laboratorních testů a u těchto panelů na přímém slunci může dosáhnout až 7,2 V, což by rozhodně přebíjelo baterie. Ale to je riziko, se kterým jsem ochotný žít. Lepší než jejich nadměrné vybíjení … A ještě jedna věc, kterou musíme zkontrolovat, je aktuální tok vycházející ze solárních článků. Rubrika je, že obecně chceme, aby proud byl 1/10 celkové kapacity baterie, rychlost vyvažování a bezpečnost baterií. Protože kapacita mých baterií je 2 400 mAh, ideální nominální proud by byl 240 mA. Naše panely vydávají pouze 50 mA, což je ve skutečnosti dost málo. Mohli bychom přidat další 4 pole paralelně a být v bezpečné zóně. To by mohlo být pro jiný projekt. Prozatím je to ale bezpečnější než líto. Na straně zátěže obvodu.

Krok 5: Budování obvodu, část 2: Zatížení

Přepnutím přepínače „dolů“umožníte tomu, aby připojená zařízení fungovala. Zde nechceme baterie vybírat, pokud celkové napětí na nich není vyšší než přibližně 2,7 V (0,9 x 3). Zde jsem zapojil normální blokovací diodu (1N4001, kterou jsem původně objednal s solární články) v sérii s LED diodou pro indikátor stavu nabití. Protože úbytek napětí na diodě je 0,7 V, měl by být celkový úbytek napětí kolem 2,4-2,7V. Když napájecí napětí klesne pod tuto úroveň, nedává dostatečný potenciál k ovládání LED a vypne ji. Takže když světlo zhasne, vím, že je čas přestat používat různá zařízení, která jsem připojil, a začít nabíjet. Opět špinavé, ale funguje to. Rezistory Při použití LED diod nezapomeňte do nich zahrnout odpor, aby nevyhořely. I když jsou paralelně, odpor by měl jít s každou LED. V zásadě, protože rezistory odolávají toku proudu procházejícímu částí obvodu, ve kterém jsou, čím vyšší je hodnota konkrétního odporu, tím menší proud protéká. Pamatujte na V = IR. V případě nabíjecího obvodu chceme, aby do baterií protékalo co nejvíce proudu, aniž by došlo k poškození LED. Bude fungovat 100 ohmů. Se zátěžovou stranou obvodu bychom však teoreticky chtěli odpor s vyšší hodnotou, v zájmu udržení toku odpadního proudu na minimu. Zde se však chci ujistit, že pokles napětí na LED zůstane kolem oblasti 2V, a poskytnutí silnějšího proudu by bylo jasnější, když napětí konečně klesne pod minimální prahovou hodnotu, kterou chceme. Takže i sem jsem hodil odpor 100 ohmů.

Krok 6: Zapojení a montáž solárních článků

Takže … pokud je krabice, kterou jsme právě postavili, srdcem (a myslím, že plícemi) našeho projektu, pak je to rozhodně … duše! DUŠE! he he he! … OK. Uklidnit. Buňky, které mám, pocházejí z PowerFilmu, číslo produktu MP3-37, a jsou pěkně tenké a pružné. Pro tento projekt chceme zapojit dva z nich do série, aby tvořily 6V napájení. Zarovnejte buňky tak (nebo jakkoli je chcete fyzicky) tak, aby kladný konec prvního odpovídal zápornému konci druhého. Zde poznáte rozdíl, protože „příčníky“na bílých „T“protínajících buňky leží směrem k pozitivu a „vertikály“směřují k negativu. Poškrábejte nebo roztavte plast pokrývající stříbrné kontakty na obou stranách. Když začnete škrábat níže uvedený kontakt, poznáte, zda jste prošli dostatečným množstvím plastu. Pájejte jeden kus drátu přes oba. Pájkujte na odizolovaný + a - vodič dvouvláknového drátu na druhé strany a máte hotovo. Druhý konec drátu protáhněte taškou, aby se dostal do krabice s dostatečným prostorem pro uvolnění. Naneste horké lepidlo na klouby, abyste je izolovali od povětrnostních vlivů. Pokud jde o připevnění panelu k vaku, stanovte délku „ zahákněte "stranu suchého zipu do zadní části každé buňky a ustřihněte tři délky strany" smyčky "tak, aby odpovídaly rozpětí včetně" háčkových "kusů. Rozložte je rovnoměrně po celé délce, odlepte podložku a plácněte je na místo, kde byste chtěli mít své panely nastaveny. V tašce mám dvě místa, podle úhlu tašky ke slunci. V závislosti na druhu lepidla, které na něj nanesete, budete možná muset sešít okraje smyčkových věcí, aby nespadly.

Krok 7: Hackování čelovky

Dělejte jen to, co říká název. Otevřete levný světlomet a odpojte celou sekci baterie. Vše, co potřebujete, jsou kontakty, do kterých to vedlo. Zapojte je do krabice a pájejte přes zátěžovou část řídicího obvodu. A nyní slíbená poznámka o provlečení drátu popruhem. Pokud se podíváte pozorně na obrázek, existuje několik míst, kde jsem udělal malé štěrbiny v povrchové tkanině popruhu, na okraji vycpávky, kde se setkává s lemováním. S čepelí Xacto vytvořte dvě takové štěrbiny - jednu, kde chcete, aby trčely dráty, a druhou, kde vstupte. Vezměte drátěný závěs a vystřihněte z něj pěknou, dlouhou rovnou část. To bude vaše „jehla“. Zatlačte dolů po délce mezi dvěma otvory v prostoru otevřeném mezi polstrováním a okrajem. Trochu se vám to vrátí, zvláště pokud se vám popruh zakřiví, ale nakonec to vystrčí druhou stranu. Lepicí páskou přilepte drát, který chcete vložit na jeden konec drátu na věšák, a protáhněte jej otvorem, dokud nevyjde z druhé strany. Voila! Hotovo! Dále vyvrtejte otvory v rozích pouzdra světlometu, pokud je to možné, a přišijte je k popruhu, ale způsobem, který nevylučuje průchod jiných vodičů, pokud si to budete přát.

Krok 8: Sestavení spínačů LED/tlačítek Část 1: Curling

Myšlenkou je mít to, co vypadá zvenčí jako LED, kterou můžete stisknout, abyste něco zapnuli a vypnuli. Nebo přepínač, který poskytuje zpětnou vazbu o stavu čehokoli, co přepínáte. Což v zásadě znamená spojit spínač a LED dohromady, zády k sobě, takže část „tlačítka“spínače směřuje dolů, pryč od LED část sestavy. Chcete -li začít, stočte vývody obou prvků. Je důležité zachovat na LED diodách rozdíl mezi anodou a katodou (+ a -, dlouhý a krátký), takže na každou nohu LED diod použijte různé styly curlingu. Použil jsem square-ish pro pozitivní stranu a více circle-ish pro negativní. Ale někdy bylo těžké rozeznat rozdíl, takže bych v budoucnu mohl přejít na používání trojúhelníků a kruhů. Ať už je vaše konvence jakákoli, ujistěte se, že na ni přilnete! Vytvořte tři sady těchto. S ohledem na velikost prvků je mnohem snazší jít dopředu a zapojit je, než je slepíte, než je nejprve připevnit, a pak se pokusit projít gobby nepořádkem ke kontaktům, které byste měli pájet do do. To ale znamená, že musíme mít jejich aplikace připravené.

Krok 9: Hackování zadního světla

Je to skoro totéž jako čelovka. Kromě toho moje zadní světlo přišlo v docela nemotorném pouzdře, ze kterého jsem se rozhodl ho vysvobodit. Pohodlně však byla deska plošných spojů ve tvaru dlouhé tyče, díky čemuž byla dobrá světelná lišta. A fungovalo to na principu tlačítka. Což způsobilo, že zapojení do odpovídající LED/tlačítka na popruhu je hračka. Napájecí a zemní napětí jsem připojil ke zdroji zátěže a poté zapojil v tlačítku, kde bylo nastaveno původní tlačítko. Poté jsem paralelně zapojil odpor vedoucí ke stavové LED na LED/tlačítku, do jedné z červených LED ve skutečnosti na desce. Kdykoli se tedy rozsvítí dioda LED, rozsvítí se i můj přepínač a nechám měřit aktuální vzor zobrazení, který běží, na základě načasování mezi záblesky mé stavové LED. To znamená, že šest vodičů vede ven z desky, dva do projektové krabice a čtyři k odpovídajícímu LED/tlačítku. Po tom všem jsem šel dopředu a celou věc obalil horkým lepidlem, trochu to formoval, abych měl divot, kde Dokážu to zajistit do tašky, než kolem ní našiju několik smyček na vnější stranu tašky. A ano, uvědomuji si, že to vypadá trochu jako malý bílý tresk.

Krok 10: Zapojení LED/tlačítek pro směrové signály

V této části zapojíme LED diody a tlačítka pro spínače, které budou ovládat směrovky. To je na tak malý prostor spousta nemovitostí, takže v zájmu úspory místa a přebytečných tahů vodičů jsem zkrátil délku ethernetového kabelu, který je perfektní, protože má uvnitř 8 vodičů, a protáhl ho skrz krabici. LED diody budou souběžné s příslušnými směrovými signály, budou blikat stejnou rychlostí a tlačítka budou zapojena do Arduino Skinny jako vstupní zařízení.

Krok 11: Volitelný vypínač napájení pro signály Arduino / Turning

Protože budu směrovky používat pouze v určitých časech, tj. Když potřebuji odbočit, budou většinu času vypnuté. V tuto chvíli nebudu mít Arduino spuštěno kromě směrových světel nic jiného, takže pro všechny praktické účely je to mrtvá zátěž, kdykoli jsou vypnuty směrové světla. Takže v zájmu úspory energie jsem vložil kolébku SPST přepněte na plastový kroužek, který byl náhodou na řemínku. Také jsem na obou stranách přepínače vložil LED diody nabíjení a solárního dobíjení a poté jsem potáhl celou dávku dalším kusem horkého lepidla. Přepínač je zapojen mezi zdrojem zátěže a terminálem baterie LiPo na Skinny. Když chci směrovky, zapnu to. Když ne, zůstane vypnutý. Je trochu zavádějící mít LED diody na obou stranách spínače, protože nemají nic společného s činností samotného spínače …. ale taková je povaha věcí, myslím.

Krok 12: Sestavení spínačů LED/tlačítek Část 2: Vkládání

Nyní, když máte všechny LED/tlačítka zapojené, je čas je slepit dohromady a vložit do popruhu. Naneste kousky lepidla na základny LED a spínače a držte pohromadě. Budete je chtít umístit, otočené o 90 stupňů od sebe vzhledem k osám kontaktů na každém z nich a při pohledu shora budou tvořit jakýsi keltský kříž. Tím se zabrání tomu, aby se vodiče navzájem zkratovaly. Držet je pohromadě, dokud lepidlo neztvrdne, bylo trochu namáhavé, takže by mohlo být užitečné oba zabalit do lepicí pásky, aby držely pohromadě. Jakmile ztuhne, zkuste pájené spoje mezi kontakty a dráty potřít trochou lepidla. Pokuste se ze zřejmých důvodů nedostat lepidlo do pohyblivé části „tlačítka“spínače - jinak zamrzne na místě a bude k ničemu. Nyní pro vkládání. Jak jsem již řekl, měl jsem štěstí, že jsem měl kus popruhu již předem zabudovaného v mém popruhu. Mnoho výrobců batohů to však nyní dělá, takže pokud má i ten váš, máte štěstí. Stačí odstřihnout jeden konec, roztavit konce a pokračovat ve zbytku kroku. V opačném případě budete chtít najít náhradní kus popruhu a přišít jej k popruhu. V každém případě vezměte páječku a protáhněte otvor přes popruh, ujistěte se, že je dostatečně široký, aby dovnitř LED, ale ne tak široký, aby se to kolísalo. Zpočátku se to může zdát trochu riskantní, ale přinejmenším v mém případě měl plast tendenci se shlukovat sám, spíše než páječka, vytvářející pěkné, hotové válcovité otvory, do kterých LED diody vklouzly přímo. Možná nebudete mít takové štěstí. Kdo ví. Vytáhněte kopuli LED dírkou nahoru a přilepte ji na místo. Jakmile namontujete všechny tři sestavy LED/tlačítka, pokračujte a přišijte volný konec popruhu zpět dolů na popruh a zajistěte spínače na místě. Na popruhu by mělo být mírné napětí, ale ne natolik, aby byla tlačítka trvale zapnutá. Také spodní části spínačů by neměly být přilepeny k samotnému popruhu. Jedinými body uchycení by měly být LED zasunutí do popruhu výše a vodiče vedoucí ze sestavy dolů do popruhu níže. „Tlačítkové“části spínačů by se měly volně pohybovat podle potřeby.

Krok 13: Zapojení desky plošných spojů

Toto je poslední krok. Přiveďte všechny vodiče do krabice a zapojte je do příslušných kontaktů. Pokud je vaše deska obzvláště špinavá, může mít smysl nanést na pájené spoje malou kapku horkého lepidla, aby se kontakty navzájem nezkratovaly, a potenciálně také s bateriemi, pokud je váš případ stejně stísněný jako já. Sbalte dráty, zavřete krabici a zkuste věci zapnout. Užijte si to!

Krok 14: Varianta

Toto je taška, kterou jsem pomohl svému bratrovi vyrobit na základě prototypu. Má zapojeno několik přenosných reproduktorů, zapojených do iPodu shuffle na straně popruhu a extra dlouhý drát EL, o kterém jsem ležel, z nějakého předchozího Burn. Přenosný párty balíček na sluneční energii! Dráždí docela tvrdě…