LED светлина (и) със захранване от батерията със слънчево зареждане: 11 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:49

Жена ми учи хората как да правят сапун, повечето от часовете й бяха вечер и тук през зимата се стъмва около 16:30 часа, някои от нейните ученици имаха проблеми с намирането на къщата ни. Имахме табела отпред, но дори и с улично осветление точно табелата беше трудно да се види. За да се изтощи захранването до мястото, където е табелата, щеше да има много проблеми, през това време гледах куп видеоклипове в YouTube за това как да направя улично осветление с помощта на LED, слънчев панел и батерия. Докато това работеше, то не изпълни всички изисквания, които исках в подсветката за нейния знак. По принцип веригата трябваше да направи следното

• Заредете батерията през деня със слънчев панел
• Автоматично включване през нощта
• Тя трябваше да може да го изключи, след като класът приключи, но той се включи отново на следващата вечер
• Трябваше да можем да го изключим за уикендите, празниците и ваканциите, без да се включва отново.

На тези снимки можете просто да видите LED низовете зад знака, за да го запалите, всъщност се нуждае от може би още 3 реда, просто не съм успял да ги инсталирам. На гърба на табелата се вижда люлеещият се бутон, превключвателят с бутон и светодиод, който показва, че знакът е включен, в случай че бъде забравен и оставен включен, можем да го видим от прозореца на хола си и да отидем да изключим осветлението. Всъщност има парче плексиглас, което се плъзга по бутоните и светодиода, за да предпази дъжда от тях.

Консумативи:

Оборудване

• Поялник
• Платка
• Кабелни джъмпери с различни размери

Части

• 18650 батерия (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V 500mAh слънчев панел (x2) Amazon.ca
• Резистор 220 ома (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 10k resister (x2) вижте по -горе за връзки за покупка
• 5V намотка Бистабилно затварящо реле Amazon.ca / AliExpress
• JST конектори Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Моментен превключвател с 2 пина Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Rocker Switch 2pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V LED [единичен или низ]
• 22awg проводник за LED ленти Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 1N5819 Шотки бариерен токоизправител (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• S9012 PNP транзистор (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• BC547 NPN транзистор (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 мм чупещ щифт мъжки щифт конектори Amazon.ca / Banggood
• A TP4056 5V 1A Micro USB 18650 Зареждане на литиева батерия + Защитно платка Модул за зареждане на Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 мм прави женски кръгли PCB щифтове Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Допълнителни части

• Терминални конектори (алтернативни на JST конектори) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• прототипна платка Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Батериите 18650 са най -евтините в AliExpress, но наистина обръщайте внимание на транспортните разходи, някои са ужасно високи. Banggood изглежда е по средата на пътя, батериите са по -скъпи, но доставката е разумна. В Amazon доставката е безплатна, но цената на батерията е наистина висока. Най -добрият начин да получите тези батерии е батерия за лаптоп, насочена към рециклиране, можете да получите до 6 отделни клетки, поне 1 от които все още ще са добри. Просто бъдете много внимателни при разглобяването на опаковките, избягвайте късо съединение.

Стъпка 1: Запояване на щифтове към модула TP4056

Тук, за да улесня идентифицирането на кои щифтове са положителни и отрицателни, използвах червено и черно. Отчупете 2 черни щифта и 2 червени щифта и ги оставете свързани чрез пластмасата, те се запояват към 2-те изводи за B+/Out+ и B-/Out-. Ще ви е необходим и един щифт от всеки цвят, за да се свържете към захранването.

Така че най-лесният начин да направите това е да поставите един от щифтовете, най-дългата част на крака след пластмасовото парче надолу в макета, да поставите отрицателния отвор на захранващия модул на зареждащия модул върху щифта, да видите къде се нуждаят другите щифтове да бъдат на макета и да ги поставят на подходящите им места, така че всички щифтове да са върху макета и да седят в отворите на модула за зареждане. Сега, когато щифтовете са здраво закрепени на дъската и зареждащият модул е разположен върху тях, можете да запоите всички щифтове на място.

Стъпка 2: Припояване на проводници към слънчеви панели

Ако искате да направите както аз и да свържете 2 -те панела паралелно, така че да поддържате същото напрежение, но по -високи ампери, тогава запоявайте проводниците върху положителните и отрицателните подложки на един панел и запоявайте положителния от този панел към положителния на втория панел, направете същото с отрицателния проводник. След това запоявайте проводниците с JST конектор към положителното/отрицателното на един от панелите

Ако използвате JST конектор, поставете парчето с щифтовете върху макета, както е показано на снимката, уверете се, че положителното от слънчевите панели е свързано с положителната шина на макета.

Стъпка 3: Подготовка на батерията

Прикрепете друг JST конектор към държача на батерията, поставете парчето с щифтовете в противоположния край на дъската, но все още върху захранващите шини. Както при слънчевите панели, уверете се, че положителното и отрицателното са на правилните релси на дъската.

Стъпка 4: Свързване на модула за зареждане

Поставете модула за зареждане с щифтове, запоени върху платката, но не я притискайте към платката, тъй като ще трябва да поставим проводници под нея. Оставете два отвора за щифтове от горната захранваща шина, вижте втората снимка.

Поставете джъмпер проводник от отрицателната шина до първия отвор над отрицателния щифт за захранване

Поставете диода Шотки, 1N5819, от положителната релса, свързваща се с положителния щифт за включване, сребърната лента трябва да е най-близо до щифта за захранване, тъй като това е посоката, в която искате да тече захранването, ако е обърната в другата посока в зарядния модул няма да постъпва енергия. Диодът на Шотки е избран за неговите "Ниски загуби на мощност/Механични характеристики с висока ефективност", което е около половината от нормалния диод. Диодът се добавя, за да се предотврати обратното протичане на напрежението през нощта обратно в слънчевите панели, което след това се губи енергия.

Стъпка 5: Свързване на зарядното устройство към батерията

Тук просто свързваме батерията към модула за зареждане, можете също да видите защо все още не искате да натиснете модула за зареждане в макета.

Така че това е само B+ на модула към положителната релса от страната на батерията и B- към отрицателната шина от страната на батерията

Стъпка 6: Настройка на първия транзисторен превключвател

Сега добавяме транзистора PNP S9012

Този транзистор ще действа като превключвател, ако слънчевите панели произвеждат енергия (т.е. през деня), тогава няма да бъде разрешено да преминава през транзистора, което ефективно изключва светлините и позволява на батерията да се зареди.

Свържете 1 къс кабел от джъмпера от захранващия щифт на зареждащия модул към празно място на макета [изображение 1]

свържете 10k резистор [изображение 2] към този проводник

свържете основата на транзистора към резистора [изображение 3]

свържете колектора на транзистора към изхода Out+ на модула за зареждане [изображение 4]

свържете излъчвателя на транзистора към долната положителна релса на макета [изображение 5]

Стъпка 7: Просто разширяване на терена

Свържете изхода към долната отрицателна захранваща шина.

Това е модулът за зареждане и първият транзисторен превключвател завърши.

Всичко, което трябва да направите сега, е да поставите напълно модула за зареждане в платката.

Ако всичко, което искате, беше светодиод, захранван от батерии, който се включва през нощта, изключва се през деня и батерия, която се зарежда през деня, тогава това е колкото можете. Просто трябва да запоите компонентите върху платка, като следите да запазите следите същите като окабеляването и това е всичко. Светодиодът ще бъде свързан към положителния от излъчвателя на транзистора и отрицателния от изходния

За да добавите бутон и превключвател, следвайте заедно с останалите стъпки.

Стъпка 8: Вторият транзисторен превключвател

Това е превключвателят, който задейства релето, за да позволи на светодиодите да се включват през нощта.

свържете джъмпер проводник от положителната релса от страната на слънчевия панел, а не от страната на батерията и определено не след диода. По някаква причина все още не съм разбрал, че схемата НЯМА да работи, ако връзката към основата на транзистора е направена след диода. Оранжев проводник на изображение 1, идващ от положителното към колона 37 на макета.

свържете 10k резистор към края на проводника, който току -що сте поставили [изображение 2]

поставете основата на транзистора така, че да се свърже с резистора

свържете колектора на транзистора към положителната релса на батерията.

В следващата част ще свържем излъчвателя на транзистора

Стъпка 9: Добавяне на релето

Това е двойно хвърляне, двоен полюс, затварящо реле. Заключващата част е това, което прави това перфектно реле за този проект: "Повечето релета изискват малко непрекъснато напрежение, за да останат включени. Заключващото реле е различно. Използва импулс за преместване на превключвателя, след което остава в позиция, като леко намалява електрическото изискване за мощност. " Това, което направих тук и това, което препоръчвам, е да маркирам страните на релето, за да посоча къде са щифтовете, тъй като веднъж поставени на дъската, вече не можете да ги видите.

първо нека поставим конекторите за релето, поради малките му щифтове ще ви е трудно да задържите релето в макетната платка, така че използването на женските откъснати щифтове за заглавки работи много добре [изображение 2]. Ще ви трябват 8 щифта на страна. Опитах IC гнездо, но всъщност беше по -лошо от платката за държане на релето.

свържете излъчвателя на транзистора BC547 към щифт 2 от страната, която е най -близо до клемата на батерията. Релето може да бъде свързано с положителна страна от едната или другата страна, така че от коя страна е положителното, няма особено значение, просто опростява нещата за момента.

свържете щифтове 1 и 2 от другата страна на релето към отрицателната шина [изображение 2, двата сини проводника]

докато все още е от страната, където току -що сме свързали отрицателните проводници, свържете третия щифт към долната положителна шина

свържете джъмпер проводник към 1 -ви щифт от противоположната страна на отрицателните проводници, оставете го свободен засега

четвъртият щифт на релето може да бъде оставен без връзка или за целите на тестването, можете да свържете резистор и светодиод от него към отрицателната шина. Тази се включва само когато искате да изключите основната светлина.

Стъпка 10: Добавяне на временни и дългосрочни бутони за изключване

Използвах 2 -ра по -малка платка за тази част, за да се опитам да премахна част от затрупването на телта, не съм сигурен, че работи, но така или иначе.

поставете моментния бутон, разположен в центъра на дъската, където имате място.

свържете проводника от 1 -ия щифт на релето към един от щифтовете на вашия бутон. В моя случай горният ляв щифт (червен проводник)

от положителната захранваща шина на батерията свържете проводник към бутона. В моя случай долният десен щифт. Да, има значение за този бутон към кой щифт се свързвате. (оранжев проводник)

поставете 220 омов резистор от положителната захранваща шина към всяка неизползвана колона

поставете светодиод, това ще бъде светодиодът или LED лентата, която искате да захранвате, свържете анода (дълъг крак) към резистора

свържете LED катода (по -къс крак) към долната отрицателна шина на основната платка (лилав проводник)

свържете 2 проводника към вашия затварящ се бутон или бутон

свържете един от проводниците от заключващия бутон към 5 -ия щифт на релето

свържете другия проводник от заключващия бутон към положителната релса, в която е последният резистор, който току -що сте поставили

Изображение 1: слънчевите панели работят и батерията се зарежда, всички светлини са изключени

Изображение 2: слънчевите панели вече не произвеждат енергия, така че светодиодът се захранва от батерията

Изображение 3: натиснете бутона за момент, релето се задейства, захранването вече не тече към светодиода и светлините са изключени за през нощта, когато стане дневна светлина и слънчевите клетки отново произвеждат енергия и релето ще се задейства обратно към "включено" "позиция отново.

Изображение 4: Бутонът за затваряне е натиснат и няма светодиоди, докато този бутон не бъде натиснат отново.

Стъпка 11: EasyEDA схема и диаграма на печатни платки

Изображение едно е схематичната електрическа схема

Платката, която виждате тук, е платката за прототипиране на печатни платки, използвах проводници, където е възможно, за да направя следи за връзки, тъй като запояването на всяка дупка към тази до нея е дълъг и труден процес. Включих следите на платката като PDF файлове, единият е изглед отгоре надолу, а другият, както можете да видите обърнат, сякаш го гледате отдолу.