Суперкондензатор Vibrobot: 20 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

За този проект ще се възползваме от суперкондензаторите за захранване на вибробот. С други думи, ще използваме 15F кондензатори за захранване на вибриращи двигатели, за да правим роботи, които се движат чрез вибрации. Основният модел има превключвател за включване/изключване и порт за зареждане, за да може да се зарежда между употребите. По -модерната версия включва и малка слънчева клетка, която позволява да се зарежда от слънцето, когато не се използва. За да научите повече за кондензаторите, проверете класа по електроника. И ако имате роботи на мозъка, аз също имам клас роботи!

Стъпка 1: Материали

За проекта на този урок ще ви трябва:

(x1) 15F суперкондензатор (x1) 100 ома резистор (x1) Вибрационен двигател (x1) Печатна платка (x1) SPDT превключвател през отвор (x1) JST-XHP 2-пинов мъжки и женски конектор (x1) 2-проводно захранване адаптер (x1) Регулируемо захранване по избор: (x1) 4V соларен панел (x1) 1N4001 диод

(Обърнете внимание, че някои от връзките на тази страница са партньорски връзки. Това не променя цената на артикула за вас. Реинвестирам всички приходи, които получавам, в създаването на нови проекти. Ако искате някакви предложения за алтернативни доставчици, моля, позволете ми зная.)

Стъпка 2: Веригата

Схемата на вибробот е доста права. Има мощност за зареждане, която има захранване и земна връзка. Заземяването се свързва към кондензатора и двигателя. Входната мощност преминава към превключвател SPDT през резистор за ограничаване на тока 100 ома. Превключвателят SPFT превключва положителната връзка на кондензатора между зарядното устройство и двигателя. По този начин той позволява на кондензатора да се зарежда или от входния порт, или да захранва двигателя.

Стъпка 3: Прикрепете кондензатора

Нека стартираме платката, като запояваме суперкондензатора на място. Обърнете внимание, че кондензаторът има метална плоча на дъното, свързана към захранващия щифт. Трябва да бъдете особено внимателни, за да не прекъснете случайно захранването, като долната част на кондензатора докосне всички редове от шината на платката, които могат да бъдат свързани към земята. За да предотвратя лесно това, монтирах кондензатора си под ъгъл от 45 градуса, разположен в центъра на платката. Това подреждане гарантира, че късо между захранване и земя като това вероятно няма да се случи.

Стъпка 4: Инсталирайте гнездото

Следващото нещо, което трябва да инсталирате, е женският контакт за щепсела. Поставете това от същата страна на платката като заземяващия проводник на кондензатора. Поставете го някъде по средата с вдлъбнатината за езика на щепсела, обърната навън от дъската. Обърнете внимание, че има нещо заседнало под дъската на снимката за запояване. Това е за задържане на компонента на място, докато го запоя.

Стъпка 5: Превключете

Инсталирайте превключвателя за включване/изключване от страната на платката, противоположна на гнездото на зарядното устройство.

Стъпка 6: Проводници

Отстранете около 1 инч изолация от края на жицата с твърдо жило. Прикрепете неизолирания проводник към един от клемите на вибриращия двигател. Повторете този процес за другия терминал.

Стъпка 7: Проводник в двигателя

Поставете двигателя в центъра на ръба на дъската, така че противотежестта му да виси над ръба. Поставете всеки проводник на двигателя през един от гнездата от съответните им страни на платката и ги запоявайте на място.

Стъпка 8: Повече окабеляване

Прикрепете черни заземяващи проводници между 2-пиновия женски контакт, заземяващия щифт на кондензатора и един от щифтовете на двигателя. От решаващо значение е връзката между заземяващия щифт на контакта и суперкондензатора да бъде правилна. Ако трябва да го обърнете и да заредите кондензатора назад, могат да се случат много лоши неща. Така че … проверете отново това и се уверете, че го правите правилно. Когато щепселът е поставен, заземителният щифт трябва да бъде свързан към щифта с отрицателната маркировка на кондензатора. След като сте абсолютно сигурни, че заземяването е правилно, запоявайте червен проводник между централния щифт на превключвателя и положителния щифт на кондензатора. Запоявайте също червен проводник между един от външните щифтове на превключвателя и двигателя. И накрая запоявайте проводник около корпуса на двигателя. Това не трябва да бъде електрически свързано с нищо. Той просто държи двигателя на място.

Стъпка 9: Зареждане на резистора

Запоявайте резистор от 100 ома между щифта за напрежение на контакта и неизползвания щифт на превключвателя. Този резистор се използва за зареждане. Ако не използвахме резистора, суперкондензаторът ще се опита да извлече колкото се може повече ток от зарядното устройство. Този внезапен скок ще бъде по същество като къс проводник и евентуално ще го повреди, или ако има защитна схема, не правете нищо. Резисторът, който използваме, беше изчислен по закона на Ом. За да съм в безопасност, леко повиших стойността, тъй като резисторите не са перфектни и не може да навреди да има малко повече. Всичко това каза, че конкретният суперкондензатор, който се използва тук, има относително високо вътрешно съпротивление. Това означава, че той не черпи енергия от заряд толкова бързо, колкото нормален суперкондензатор. Всъщност зареждането отнема изключително дълго време (около час, за разлика от 10 секунди). Резисторът, който използваме, може да не е необходим и всъщност може да забави времето за зареждане малко. Въпреки това, включих резистора в случай, че някой реши да използва друг суперкондензатор. Може би се чудите защо съм избрал да използвам този, ако се зарежда толкова бавно. Е, той притежава 15F мощност и е част от размера на нормалните суперкондензатори. По принцип тази малка капачка държи 3 пъти по -голяма мощност от суперкондензатор с размер 5 пъти. Зареждането може да отнеме известно време, но може да работи сравнително дълго.

Стъпка 10: Изрежете проводниците

Изрежете четири 4 -инчови жици с твърдо ядро, които да се използват като крака на робота.

Стъпка 11: Прикрепете краката

Запояйте двата края на всеки проводник в ъглите на платката, за да създадете четири телени контура. Те не трябва да бъдат електрически свързани към действителни компоненти на платката.

Стъпка 12: Оформете краката

Оформете четирите проводника в крака, както сметнете за добре. Дадох на всеки един крак, но може би има друг дизайн, който може да работи по -добре. Не се колебайте да експериментирате с формата и естетиката. Няма верен правилен отговор.

Стъпка 13: Определете полярността

Ще използваме AC / DC преобразувател "стена брадавици" за зареждане на вибробота. За да направим това, първо трябва да определим полярността на щепсела, свързан към брадавицата на стената, за да определим кой край е положителен и кой е заземен. Включете 2-жилния адаптер в гнездото в края на кабела. Използвайте настройката на напрежението на вашия мултицет, за да измерите напрежението, излизащо от адаптера. Ако видите положително напрежение, тогава проводникът, свързан към червената сонда, е положителен, а проводникът, свързан към черната сонда, е заземен. Маркирайте тези проводници, за да ги различите, ако вече не са маркирани.

Стъпка 14: Конектор

Запоявайте металните гнезда за 2-пиновия женски конектор в края на всеки проводник на 2-проводния захранващ адаптер. Забележете раздела за подравняване на щепсела. Ако раздела за подравняване е обърнат към вас и конекторът е насочен нагоре, земята трябва да е отляво, а захранването - отдясно. Компресирайте металните щифтове в края на всеки щифт и след това поставете и двата в подходящия контакт на щепсела, като ги натиснете здраво. Ако не сте уверени, можете да включите захранващия адаптер и да измерите с мултицета, за да сте сигурни, че сте правилно е.

Стъпка 15: Заредете го

За да го заредите, уверете се, че превключвателят е в позиция за зареждане (т.е. двигателят не работи), и включете брадавицата в контакта. Можете да го оставите включен в зарядното устройство, колкото искате. Кондензаторът ще спре да черпи енергия, след като се зареди, и ще бъде добре. Кондензаторите не са като батерии, чийто срок на годност се намалява, ако ги оставите да се зареждат твърде дълго без защитна верига.

Стъпка 16: Слънчева

Ако искате да извадите робота си от мрежата, можете да добавите малък слънчев панел, за да заредите кондензатора, когато двигателят не се използва. Това допълнение е по избор.

Стъпка 17: Разширяване на веригата

За да направим тази схема слънчево захранване, трябва да добавим два допълнителни компонента, слънчев панел и диод. Слънчевият панел трябва да бъде оценен за по -малко напрежение от кондензатора и да бъде поставен паралелно с кондензатора. Тъй като нашият кондензатор е оценен за 5.6V, използването на 4V слънчев панел трябва да бъде безопасно за зареждането му. Ние също ще трябва да добавим диод към веригата между положителния проводник на слънчевия панел и кондензатора. Все още не се притеснявайте твърде много какво представляват диодите. Те ще бъдат обсъдени много по -нататък в един следващ урок. За сега, просто трябва да знаете, че всичко, което диодът прави, е да предотврати електричеството от кондензатора, преминаващо назад през слънчевия панел, когато няма слънчева светлина, която да го удари.

Стъпка 18: Добавяне на диод

Просто свържете края на диода с ивицата към щифта на превключвателя, където е свързан резисторът от 100 ома. Свържете другия диоден щифт към всяка неизползвана подложка за спойка на платката.

Стъпка 19: Окабеляване на слънчевия панел

Прикрепете червен проводник с твърда жица към положителния извод на слънчевия панел и черен проводник към отрицателния. Причината, поради която заменяме съществуващия проводник с проводници с твърдо ядро, е, че тези нови по -твърди проводници ще държат слънчевия панел на място над повърхност на дъската.

Стъпка 20: Свържете слънчевия панел

Свържете червения проводник от соларния панел към неизползвания щифт на диода. Свържете черния проводник от слънчевия панел към някоя от другите земни връзки на платката. Вашият робот сега се захранва от възобновяема енергия. Сега е време да включите робота си и да го пуснете.

Намерихте ли това полезно, забавно или забавно? Следвайте @madeineuphoria, за да видите последните ми проекти.