LED svjetla na baterije napajanje sa solarnim punjenjem: 11 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Moja žena uči ljude pravljenju sapuna, većina časova je bila uveče, a ovde zimi pada mrak oko 16:30, neki njeni učenici su imali problema da nađu našu kuću. Imali smo znak ispred, ali čak i sa uličnim svjetlom, znak je bilo teško vidjeti. Da nestane struje tamo gdje je znak bio bi veliki problem, za to vrijeme gledao sam hrpu YouTube videa o tome kako napraviti ulično svjetlo pomoću LED diode, solarne ploče i baterije. Iako je ovo uspjelo, nije ispunilo sve zahtjeve koje sam želio u pozadinskom osvjetljenju za njen znak. U osnovi, krug je trebao učiniti sljedeće

• Punite bateriju tokom dana pomoću solarnog panela
• Automatski se uključuje noću
• Morala je biti u mogućnosti isključiti ga kad čas završi, a opet se iduće večeri ponovo uključiti
• Morali smo ga moći isključiti za vikende, praznike i godišnje odmore, a da se on sam ponovo ne uključi.

Na ovim slikama možete vidjeti LED nizove iza znaka kako biste ga osvijetlili, zapravo su mu potrebna možda još 3 reda, samo nisam stigao instalirati. Na stražnjoj strani znaka nalazi se prekidač za navigaciju, prekidač na dugme i LED dioda koja pokazuje da je znak uključen u slučaju da se zaboravi i ostavi uključen, možemo ga vidjeti s prozora naše dnevne sobe i otići ugasiti svjetlo. Zapravo postoji komad pleksiglasa koji klizi preko dugmadi i LED diode kako bi spriječio kišu.

Potrošni materijal:

Oprema

• Lemilica
• Breadboard
• Žice za spajanje različitih dimenzija

Delovi

• 18650 baterija (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V 500mAh solarni panel (x2) Amazon.ca
• 220 ohmski otpornik (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 10k resister (x2), pogledajte gore za linkove za kupovinu
• 5V zavojnica bistabilni relej za zatvaranje Amazon.ca / AliExpress
• JST konektori Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Trenutni prekidač sa 2 pina Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Preklopni prekidač 2pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V LED [jednostruki ili nizni]
• 22awg žica za LED trake Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 1N5819 Schottky barijerna ispravljačka dioda (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• S9012 PNP tranzistor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• BC547 NPN tranzistor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 mm konektor zaglavlja muškog pina s lomljivim pin -om Amazon.ca / Banggood
• A TP4056 5V 1A Micro USB 18650 Litijeva baterija Punjenje + Zaštitna ploča Punjač modul Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 mm Ravne ženske okrugle PCB iglice Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Opcioni delovi

• Terminalni konektori (zamjenski za JST konektore) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• prototipna ploča Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Baterije 18650 su najjeftinije na AliExpressu, ali zaista obratite pažnju na troškove dostave, neke su užasno visoke. Čini se da je Banggood na sredini puta, baterije su skuplje, ali je isporuka razumna. Na Amazonu je dostava besplatna, ali je trošak baterije zaista visok. Najbolji način da nabavite ove baterije je baterija za prijenosno računalo namijenjena za recikliranje, možete nabaviti do 6 pojedinačnih ćelija, od kojih će barem jedna i dalje biti dobra. Budite vrlo oprezni pri odvajanju pakiranja, izbjegavajte kratki spoj.

Korak 1: Igle za lemljenje na modulu TP4056

Ovdje sam koristio crvenu i crnu da bih lakše identificirao koje su iglice bile pozitivne i negativne. Odlomite 2 igle crne i 2 igle crvene boje i ostavite ih spojene plastikom, te se leme na 2 pin rupe za B+/Out+ i B-/Out-. Trebat će vam i jedan pin svake boje za spajanje na napajanje.

Dakle, najlakši način za to je da postavite jedan od igala, najduži dio nogavice nakon plastičnog komada dolje u ploču, postavite negativnu rupicu za napajanje modula za punjenje na iglu, vidite gdje druge iglice trebaju da budu na matičnoj ploči i postavite ih na odgovarajuća mjesta tako da sve pinove budu na matičnoj ploči i da sjednu u rupe na modulu za punjenje. Sada sa iglama čvrsto postavljenim na ploči za ploču i modulom za punjenje koji se nalazi na njima, možete lemiti sve igle na svom mjestu.

Korak 2: Lemljenje žica na solarne ploče

Ako želite učiniti kao ja i spojite 2 ploče paralelno tako da zadržite isti napon, ali veća pojačala, zatim lemite žice na pozitivne i negativne jastučiće na jednoj ploči i lemite pozitivnu stranu s te ploče na pozitiv druge panela, učinite isto s negativnom žicom. Zatim lemite žice s JST konektorom na pozitivan/negativan dio jedne ploče

Ako koristite JST konektor, stavite komad sa iglama na matičnu ploču kao na slici, provjerite je li pozitivna strana solarnih panela povezana s pozitivnom šinom na matičnoj ploči.

Korak 3: Priprema baterije

Pričvrstite drugi JST konektor na držač baterije, stavite komad sa iglama na suprotni kraj ploče, ali i dalje na razvodnike. Kao i kod solarnih panela, pobrinite se da pozitivno i negativno budu na odgovarajućim tračnicama na ploči.

Korak 4: Povezivanje modula punjenja

Postavite modul za punjenje sa lemljenim iglama na ploču, ali nemojte ga pritiskati u ploču jer ćemo ispod njega morati postaviti žice. Ostavite dvije rupe za pin sa gornje razvodne šine, pogledajte drugu sliku.

Postavite kratkospojnik od negativne šine do prve rupe iznad negativnog priključka za napajanje

Postavite Schottkyjevu diodu, 1N5819, s pozitivne šine koja se spaja na pozitivni pin za napajanje, srebrna traka bi trebala biti najbliža iglici za uključivanje jer je to smjer u kojem želite da struja teče, ako je okrenuta na drugu stranu u modul za punjenje neće teći struja. Schottkyjeva dioda odabrana je zbog svojih "mehaničkih karakteristika niskog gubitka snage/visoke efikasnosti", što je otprilike pola normalne diode. Dioda se dodaje kako bi se spriječio povratni tok napona noću natrag u solarne panele koji se tada troši.

Korak 5: Priključite punjač na bateriju

Ovdje samo povezujemo bateriju s modulom za punjenje. Također možete vidjeti zašto još uvijek ne želite pritisnuti modul za punjenje u ploču s ploču.

Dakle, samo je B+ na modulu prema pozitivnoj šini na strani baterije i B- prema negativnoj šini na strani baterije

Korak 6: Postavljanje prvog tranzistorskog prekidača

Sada dodajemo tranzistor PNP S9012

Ovaj tranzistor će djelovati kao prekidač, ako solarni paneli proizvode energiju (tj. Danju je), tada neće biti dopušteno strujanje kroz tranzistor, čime se svjetla isključuju i dopušta punjenje baterije.

Spojite 1 kratku kratkospojnu žicu sa pina za napajanje na modulu za punjenje na prazno mjesto na matičnoj ploči [slika 1]

spojite 10k otpornik [slika 2] na tu kratkospojnu žicu

spojite bazu tranzistora na otpornik [slika 3]

spojite kolektor tranzistora na Out+ pin na modulu za punjenje [slika 4]

spojite odašiljač tranzistora na donju pozitivnu šinu na matičnoj ploči [slika 5]

Korak 7: Jednostavno proširenje tla

Spojite izlaz na donju vodilicu s negativnim naponom.

Modul punjenja je završen i prvi tranzistorski prekidač je završen.

Sve što sada trebate učiniti je potpuno postaviti modul za punjenje u matičnu ploču.

Ako ste sve što ste htjeli bila LED sa baterijskim napajanjem koje se pali noću, gasi danju i baterija koja se puni danju, to je sve što trebate. Samo trebate lemiti komponente na ploču, pazeći da tragovi ostanu isti kao i ožičenje, i to je to. LED bi bila spojena na pozitivnu s emitera tranzistora, a negativnu na vanjsku

Za dodavanje gumba i prekidača za navigaciju slijedite ostale korake.

Korak 8: Drugi tranzistorski prekidač

Dakle, ovo je prekidač koji aktivira relej kako bi se LED diode mogle paliti noću.

spojite kratkospojnik sa pozitivne šine na strani solarne ploče, a ne na strani baterije i definitivno ne nakon diode. Iz nekog razloga još nisam shvatio da krug NEĆE raditi ako se veza s bazom tranzistora izvrši nakon diode. Narandžasta žica na slici 1, koja dolazi od pozitiva do kolone 37 na matičnoj ploči.

spojite 10k otpornik na kraj žice kratkospojnika koju ste upravo postavili [slika 2]

postavite bazu tranzistora tako da se poveže s otpornikom

spojite kolektor tranzistora na pozitivnu šinu baterije.

U sljedećem ćemo dijelu spojiti odašiljač tranzistora

Korak 9: Dodavanje releja

Dakle, ovo je dvostruko bacanje, dvostruki pol, relej za zaključavanje. Zaporni dio čini ovaj savršen relej za ovaj projekt, "Većina releja zahtijeva mali kontinuirani napon da bi ostali uključeni. Zaporni relej je drugačiji. On koristi impuls za pomicanje prekidača, a zatim ostaje u položaju, lagano smanjujući električni potrebna snaga. " Ono što sam ovdje učinio i što preporučujem je označiti strane releja kako bi se naznačilo gdje se nalaze pinovi jer ih jednom kada ih postavite na ploču više ne možete vidjeti.

prvo postavimo konektore za relej, zbog malih iglica teško ćete držati relej u ploči pa upotreba ženskih otcepljenih zaobljenih pinova vrlo dobro funkcionira [slika 2]. Trebat će vam 8 igala po strani. Pokušao sam s IC utičnicom, ali to je zapravo bilo gore od matične ploče za držanje releja.

spojite emiter tranzistora BC547 na pin 2 na strani najbližoj terminalu baterije. Relej se može povezati s jednom ili drugom stranom, tako da nije važno s koje je strane pozitiva, samo pojednostavljuje stvari za sada.

spojite pinove 1 i 2 s druge strane releja na negativnu šinu [slika 2, 2 plave žice]

dok ste još uvijek na onoj strani na kojoj smo upravo spojili negativne žice, spojite 3. pin na donju pozitivnu vodilicu

spojite kratkospojnik na prvi pin na suprotnoj strani negativnih žica, ostavite ga za sada labavim

četvrti pin na releju možete ostaviti nepovezan ili za potrebe testiranja možete spojiti otpornik i LED s njega na negativnu vodilicu. Ovaj se uključuje samo kada želite isključiti glavno svjetlo.

Korak 10: Dodavanje privremenih i dugoročnih dugmadi za isključivanje

Koristio sam drugu manju ploču za ovaj dio kako bih pokušao ukloniti dio žice, nisam siguran da je uspio, ali svejedno.

postavite trenutačno dugme koje se proteže po sredini matične ploče negdje gdje imate prostora.

spojite žicu s prvog pina na releju na jedan od pinova na vašem gumbu. U mom slučaju, gornji lijevi pin (crvena žica)

sa pozitivne šine za napajanje baterije spojite žicu na dugme. U mom slučaju donji desni pin. Da, na ovom gumbu je važno na koji se pin povežete. (narandžasta žica)

postavite otpornik od 220 ohma od pozitivne razvodne šine do bilo koje neiskorištene kolone

postavite LED, ovo će biti LED ili LED traka koju želite napajati, spojite anodu (dugu nogu) na otpornik

spojite LED katodu (kraću nogu) na donju negativnu šinu glavne ploče (ljubičasta žica)

spojite 2 žice na zasun ili prekidač

spojite jednu od žica sa zasunskog dugmeta na 5. pin releja

povežite drugu žicu od dugmeta za zaključavanje s pozitivnom šinom na kojoj se nalazi posljednji otpornik koji ste upravo postavili

Slika 1: solarni paneli rade i baterija se puni, sva svjetla su ugašena

Slika 2: solarni paneli više ne proizvode energiju pa se LED napaja iz baterije

Slika 3: pritisnite dugme za trenutak, relej se aktivira, napajanje više ne teče prema LED -i i svjetla su isključena za noć, kada postane dnevno svjetlo i solarne ćelije ponovo proizvode energiju, a relej će se ponovo aktivirati ponovo na poziciju.

Slika 4: dugme za zaključavanje je pritisnuto i LED diode se ne napajaju dok se ovo dugme ponovo ne pritisne.

Korak 11: EasyEDA shema i PCB dijagram

Prva slika je shematski dijagram ožičenja

Ploča koju vidite ovdje je ploča za izradu prototipa PCB -a, koristila sam žice gdje je to bilo moguće za povezivanje tragova jer je lemljenje svake rupe za onu pokraj dug i mukotrpan proces. Uključio sam tragove štampanih ploča kao PDF-ove, jedan je pogled odozgo prema dolje, a drugi kao što možete vidjeti obrnuto kao da ga gledate odozdo.