นาฬิกาหน้าปัดรถจักรยานยนต์พลังงานแสงอาทิตย์: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

ฉันมีแป้นควบคุมความเร็วรอบที่เหลือจากมอเตอร์ไซค์คันเก่าของฉัน เมื่อฉันเปลี่ยนตัวนับรอบเครื่องด้วยแผงอิเล็กทรอนิกส์ (นั่นเป็นอีกโครงการหนึ่ง!) และฉันไม่ต้องการที่จะทิ้งมันทิ้งไป สิ่งเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาให้มีไฟแบ็คไลท์เมื่อเปิดไฟจักรยาน ดังนั้นฉันคิดว่ามันจะทำให้นาฬิกาเย็นลง ฉันไม่ต้องการเปิดไฟด้วยตนเองและไม่ต้องการเปลี่ยนแบตเตอรี่เป็นประจำด้วย ดังนั้นฉันจึงคิดเกี่ยวกับการตรวจจับความมืด นาฬิกาชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์

ฉันพิจารณาการรวมกันทุกประเภทและตัดสินด้วยแผงไฟฟ้าแรงสูงและแบตเตอรี่ความจุสูงสองก้อนเพราะฉันต้องการให้มันทำงานต่อไป! จนถึงตอนนี้มันทำงานมาหลายเดือนแล้ว สว่างขึ้นทั้งคืนและชาร์จตลอดทั้งวัน (มันอาศัยอยู่บนขอบหน้าต่าง)

ขั้นตอนที่ 1: อะไหล่

ฉันใช้:

ชุดขับเคลื่อนนาฬิกาแบตเตอรี่ AA ขนาดมาตรฐาน 1 ก้อน

กล่องโปรเจกต์พลาสติกสีดำ

กระดานแผ่นบาง

ขั้วต่อสองพินชนิด Molex

เมาท์ AA สองเท่าและแบตเตอรี่ NiMH 2850 mAh

ทรานซิสเตอร์ 2N3906

ไดโอด

ขาตั้งไนลอน

ฟอยล์ดีบุก

ตัวต้านทานสารพันและโพเทนชิออมิเตอร์

ไฟ LED สีขาวแรงดันต่ำบางดวง

แผงโซลาร์เซลล์ขนาด 4V 150 mA

ขั้นตอนที่ 2: วงจร

ฉันได้แนวคิดสำหรับการออกแบบวงจรพื้นฐานจากที่นี่:

www.evilmadscientist.com/2008/simple-solar…

แนวคิดคือแบตเตอรี่ทำงานตลอดเวลา เมื่อไฟสว่าง แผงโซลาร์เซลล์จะชาร์จแบตเตอรี่ และเมื่อมืดและแผงหยุดผลิตกระแสไฟฟ้า ไฟแบ็คไลท์จะสว่างขึ้น จุดที่ยากขึ้นเล็กน้อยคือการเคลื่อนไหวของนาฬิกาเหล่านี้ทำงานบน AA ตัวเดียว ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะไม่เพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับ LED ฉันพิจารณาสองสามวิธีในเรื่องนี้ - รวมถึงการใช้วงจรประเภท Joule-thief หรือการวาง AA สองชุดในซีรีย์แล้วแตะระหว่างกันเพื่อจ่ายไฟให้กับนาฬิกา

ในที่สุดฉันก็ไปประนีประนอม ฉันต้องการไฟ LED สีขาวและพบบางยูนิตบน eBay ที่มีตัวเพิ่มแรงดันไฟอยู่แล้ว แต่ก็ยังใช้งานไม่ได้กับ AA ตัวเดียว (พวกมันทำได้ แต่ไม่ใช่หลังจากแรงดันตกคร่อมไดโอดและทรานซิสเตอร์) ให้ใส่ แบตเตอรี่แบบอนุกรม และต่อนาฬิกาแบบอินไลน์กับตัวต้านทานเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าลง จำเป็นต้องมีตัวต้านทานเพื่อไปที่ฐานของทรานซิสเตอร์ ฉันทำหม้อนั้นเพื่อปรับความไวของส่วนการตรวจจับแสงของระบบ

ในแผนภาพวงจรที่แนบมา:

(แก้ไข: ตระหนักว่าฉันมีไดโอดผิดที่! อัปโหลดเวอร์ชันใหม่แล้ว)

V1 คือโมดูลแบตเตอรี่ 2-AA

V2 คือแผงโซลาร์เซลล์ 4V

D1 1N914 ไดโอด

ตัวต้านทาน R2 4 K เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าข้ามนาฬิกา

X1 การเคลื่อนไหวของนาฬิกา

R1 โพเทนชิออมิเตอร์ 0 - 5 K

Q1 กับ 2N3906 ทรานซิสเตอร์

L1 ไฟ LED สีขาวแรงดันต่ำ

ขั้นตอนที่ 3: ใบหน้าด้านหน้า

ฉันใช้ตัวตัดรูแบบมาตรฐานบนสว่านของฉันเพื่อทำช่องเปิดแบบวงกลมที่ฝาปิดของโครงงาน จากนั้นเจาะรูเล็กๆ สองรูที่ด้านข้าง ซึ่งติดแถบโปร่งใสที่มองเห็นได้ทั่วช่องเปิด แป้นหมุนรอบ tacho จะพอดีระหว่างส่วนที่มองเห็นและฝาปิด และยึดไว้กับส่วนที่มองเห็นได้ด้วยสกรูขนาดเล็กสองตัวที่คุณมองเห็น

การเคลื่อนไหวของนาฬิกาเหล่านี้มีแกนเกลียวสำหรับยึดกับสิ่งของต่างๆ - คุณสามารถหาซื้อได้ตามความยาวต่างๆ หน้าปัดทาโชค่อนข้างบาง แต่ฉันต้องการเว้นช่องว่างระหว่างการเคลื่อนไหวและแป้นหมุนเพื่อให้แป้นหมุนสว่างขึ้น ฉันได้การเคลื่อนไหวด้วยด้ามที่ยาวกว่าและตั้งไว้ด้านหลังด้วยน็อตเว้นระยะ กล่องแบตเตอรี่เดิมของนาฬิกาว่างเปล่า ฉันบัดกรีสายไฟเข้ากับแท็บโดยใช้ปลั๊ก Molex เพื่อเชื่อมต่อกับบอร์ด ฉันใช้ปลั๊กเหล่านี้สำหรับเกือบทุกอย่างเพื่อที่ฉันจะได้เปลี่ยนชิ้นส่วนใด ๆ ก็ได้หากต้องการ แต่มันสามารถบัดกรีเข้าด้วยกันได้แน่นอน!

ไฟ LED ยังใหญ่เกินกว่าจะข้ามระหว่างนาฬิกากับหน้าปัดได้ ดังนั้นจึงติดตั้งไว้ที่ด้านล่างโดยชี้ขึ้น ฉันติดแผ่นดีบุกที่ด้านหน้าของการเคลื่อนไหวของนาฬิกา และติดแถบด้านข้างและด้านบนเพื่อกระจายแสงไปรอบๆ และหวังว่าจะทำให้มันมีความสม่ำเสมอมากขึ้นเมื่อส่องไฟที่หน้าปัด ไฟ LED ถูกต่อสายเป็นอนุกรม

ตัวชี้ที่มาพร้อมกับนาฬิกาไม่ใช่สีที่ถูกต้อง - ฉันให้สีรองพื้นสีขาวแก่พวกเขาแล้วจึงระบายสีด้วยปากกามาร์กเกอร์สีแดง!

ขั้นตอนที่ 4: แผงโซลาร์เซลล์

แผงเหล่านี้มีราคาถูกอย่างไม่น่าเชื่อบน eBay หากคุณสามารถรอสักครู่เพื่อให้มาถึงและนำข้อมูลจำเพาะที่อ้างสิทธิ์ไปพร้อมกับเกลือเล็กน้อย! ฉันคิดว่ามันปลอดภัยที่สุดที่จะถือว่าพวกเขาไม่ได้ทรงพลังอย่างที่พวกเขาพูดและ overspec พวกเขาสำหรับโครงการของคุณ…. ฉันสร้างแท่นขุดเจาะเพื่อทดสอบผลลัพธ์ แต่นั่นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง

ฉันติดตั้งปลั๊กนี้ด้วยปลั๊กอื่นของโมเล็กซ์ - อาจทำให้กังวลเล็กน้อยในการประสานที่ด้านหลังของแผงเหล่านี้ ดังนั้นฉันขอแนะนำให้ซื้ออะไหล่สองสามชิ้น - อันนี้ราคาฉันประมาณ 1 ปอนด์! ฉันสร้างโครงยึดขนาดเล็กจากแผ่นดีบุกบาง ๆ พร้อมสนิปคู่หนึ่งแล้วติดกาวไว้ด้านหลัง ซึ่งช่วยให้แผงวางในมุมที่ดีขึ้นเล็กน้อยเพื่อรับแสง

ขั้นตอนที่ 5: ทางเลือก

ดังนั้น… หากคุณต้องการสร้างอะไรแบบนี้ อีกทางเลือกหนึ่งคือการดึงไฟสวนพลังงานแสงอาทิตย์ราคาถูกออกจากกัน พวกเขามักจะมีตัวควบคุม IC ขนาดเล็กที่เรียบร้อยเช่น YX8018:

github.com/mcauser/YX8018-solar-led-driver…

ฉันได้ดูหนึ่งในสิ่งเหล่านี้ และเช่นเดียวกับการทำลอจิกสวิตชิ่ง พวกเขามีตัวเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเพื่อใช้งานไฟ LED สีขาว แสงที่ฉันดูมีแบตเตอรี่ AAA ความจุต่ำหนึ่งก้อนและแผงโซลาร์เซลล์ 2V ที่อ่อนแอ แต่คุณอาจใช้บอร์ดกับส่วนอื่น ๆ ได้ - ฉันคิดว่ามันสนุกกว่าที่จะสร้างของฉันตั้งแต่เริ่มต้น

ฉันยังคิดเกี่ยวกับการใช้การเคลื่อนไหวของนาฬิกาขั้นสูงเล็กน้อยที่ซิงโครไนซ์ด้วยคลื่นวิทยุ - อาจจะเป็นในรุ่นถัดไป หรือสร้างการเคลื่อนไหวของนาฬิกาตั้งแต่เริ่มต้น? ยากกว่าด้วยกลไกกล แต่ฉันแน่ใจว่ามีคนทำไปแล้ว!

คุณยังสามารถทำเคสต่างๆ มากมายสำหรับโปรเจ็กต์นี้ - ฉันใช้กล่องอิเล็กทรอนิกส์พลาสติกสีดำเพราะว่ามันใช้งานง่าย และดูเข้ากับรถมอเตอร์ไซค์สีดำยุค 1980 ที่ฉันดึงแป้นหมุนออก

ฉันยังได้รวบรวมอุปกรณ์ทดสอบเล็กๆ น้อยๆ เพื่อเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์ราคาถูกเหล่านี้กับแอมมิเตอร์ / โวลต์มิเตอร์ เพื่อให้ฉันสามารถวัดว่าพวกเขาทำงานได้ดีเพียงใด ฉันวางแผนที่จะขยายเวลานั้นและสร้างเอาต์พุตจากนาฬิกาเพื่อที่ฉันจะได้เห็นกระแสของกระแสไฟทั้งในโหมดกลางวันและกลางคืน จากนั้นฉันจะสามารถจับคู่เอาท์พุตของแผงควบคุมกับความจุของแบตเตอรี่ได้ดีขึ้น และการวาดภาพของนาฬิกาและแสงไฟ - ฉันต้องการให้มันใช้งานได้ตลอดฤดูหนาว (ฉันคิดว่ามันจะเป็นอย่างที่เป็นอยู่