Solarna LED biciklistička torba: 14 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Prošlog ljeta sam imao priliku raditi u noćnoj smjeni u pekari nekoliko gradova, što je značilo da imam puno posla na posao. Nazad. I naprijed. Po noći. Na biciklu. Čak ni autobusi ne idu tako kasno. Umorio sam se od toga što su me svi ti prokleti neoprezni vozači, koji su jurili, stalno tjerali na rub ceste - kako su mogli proći pored prisutnosti tako svjesnog bića poput mene s tako malo obzira, krstareći po svom prljavom, mašine za zagađivanje ugljika ?! Naravno, vjerovatno me nije bilo previše lako vidjeti, s obzirom na opći nedostatak ulične rasvjete u tom području, pa sam otišao i nabavio potreban komplet prednjih i stražnjih svjetiljki sa preskupom cijenom. I jeo kroz baterije kao svinje korito. Nisam htio nastaviti kupovati sve te proklete baterije, a dovraga nisam želio nastaviti ih bacati, pa sam na to došao. To i činjenica da ove godine neću ići na Burning Man ostavila mi je hrpu slobodnog vremena koje bih inače proveo na isti način. Ovo su moje utješne nagrade. Dodaću u bliskoj budućnosti implementaciju prekrasne biciklističke jakne sa pokazivačima smjera Leah Buechley. Ovo je moj prvi Instructable, i to je posao retro dokumentacije, ali nadam se da je to dovoljno. Ako vam se čini da je previše zaglupljen, vjerovatno jeste. To se odnosi i na mene. Anywho, kreirajte i uživajte! Oh, i ispričavam se na užasnoj kvaliteti slika. Godinama sam dosta radio na svom fotoaparatu i čini se da je pri kraju svog životnog ciklusa proizvoda. njuškati.

Korak 1: Stvari koje su vam potrebne

Materijali/potrepštine1 Ruksak/torba za poruke1 Projektna torbica1 Cheapo LED prednje svjetlo1 Cheapo/ne baš jeftino crveno LED pozadinsko osvjetljenje za bicikle2 3V, 50mA PowerFilm solarne ćelije, broj proizvoda MP3-371 AA držač baterije, sposoban za držanje: 3 NiMH AA baterije1 Komad perfboard koji se uklapa u gornji dio kućišta projekta 4-8 Standovi + vijci 1 Standardna blokirajuća dioda, na primjer 1N4001 5 Otpornici od 100 Ohma 3 Prekidači s kratkim pritiskom na gumb 1 DPDT prekidač 1 SPST prekidačLota: LED dioda, prema vašem izboru Žica, prema vašem izboru Rezervne baterije, za testiranje Spajane niti dužinski najlon, ako je moguće) Velcro Dosadno Neobavezno: 1 Arduino Skinny iz sparkfun-a (ili nove certificirane verzije, Arduino Pro) Pound-Psy-tranceImao sam jeftin ruksak iz Burton Snowboards-a koji je bio savršene veličine za moje potrebe, ali mi se nije svidio ravni "ranac" stil. Tako sam preuredio naramenice i sada su nagnute sa strane kao messenger torba s jednim glavnim remenom za grljenje tijela i pomoćnom trakom koja se zaključava odozdo, pružajući izuzetno sigurnu platformu. Najveći nedostatak do sada je način na koji se obmotava oko tijela, što rezultira temeljito natopljenom znojem. Ali, uh, kako god. Radi. U kuhinji sam pronašao zatvarač, hermetički zatvoren tupperware-kontejner koji je bio savršen za projektnu kutiju, a prednje svjetlo sam uzeo za otprilike 6 dolara od WalMarta. Gotovo sve ostalo je bilo u mom mjenjaču ili naručeno putem interneta. Većina mog ožičenja je gomila žice zvučnika koju sam ležao, lijepa i elastična. AlatiLemišteLeštalica, za izradu prototipaOsnovni multimetarKretač odvijačaBežična bušilica + bitAligator-isječak žica za spajanjeIgričast špagicaSavijač Držač za lemilicu/treća ruka Pištolj za vruće ljepilo + vruće ljepilo, za brtvljenjeNa pilu, bolje rezati makazama Odgovarajuća ventilacija za očuvanje vaše dragocjene sive tvari

Korak 2: Priprema ruksaka

Ovo je prilično samo po sebi razumljivo. Shvatite gdje želite da se određene komponente nalaze na torbi i kako će raditi "vani", na cesti. To bi trebalo odrediti fizički raspored vaše vlastite građevine. Izrežite/sašite/izmijenite bilo što ako je potrebno - pogledajte prethodni korak zašto moja torba izgleda tako krivo. Oštrica i upaljač Xacto korisni su za rezanje i otapanje pohabanih krajeva, a dobra staromodna igla i konac bit će vaša najbolja opcija za ponovno spajanje. Samo je sreća da je kutija za projekt koju sam pronašao savršeno veličine tako da klizi pravo u bočni džep s prikladnom utičnicom za kabel za slušalice, blizu naramenice koju ću koristiti. Stavila sam sve komande (osim glavnog prekidača) na naramenicu i htjela sam provući žice kroz sam remen, pa sam morao izrezati male rupe sa obje strane i provući ih kroz komad žičane vješalice, poput divovske "igle" … ali o tome kasnije. Tu je bio i lijep dio trake na vanjskoj strani sam remen, koji je bio savršen za dom za sklopove LED/tipkala, i imao sam veliki plastični prsten u koji sam mogao ugraditi još jedan prekidač. Očigledno je da će ti detalji biti različiti za sve.

Korak 3: Priprema okvira za projekat

Kada završite sa samom vrećicom, vrijeme je za spremnik projekta. Ako je moguće, pokušajte postaviti držač baterije u kutiju i provjerite imate li dovoljno prostora za postavljanje ploča, prekidača i žica takođe. Moji jedva da stanu. Ako ne, morat ćete pronaći drugu kutiju za baterije. Sveprisutni lim Altoids dobro će funkcionirati. Imajući sve ovo na umu, izbušite rupe za žice koje ćete uvesti i izvaditi, te prekidače. Kad na kraju počnete ožičavati stvari, pobrinite se da žica bude dobro spojena čim uđe u kutiju, tako da se neočekivano ne istrgnu. Što vjerojatno ne bi bilo dobro. Odredite veličinu ploče koja vam je potrebna i izrežite je. Što je veće, to bolje, jer ćete imati više prostora za petljanje, ali ponekad ste malo natrpani za prostor. Zalijepite/pričvrstite bateriju i montirajte ploče (ploče) sa odstojcima. Crvena ploča unutra ima sparkfunovu "mršavu" verziju Arduina, koja će na kraju pokrenuti gore navedene pokazivače smjera, koji još nisu povezani.

Korak 4: Izgradnja kola, Dio 1: Punjenje

Imat ćemo 3 NiMH AA baterije u seriji, koje daju nominalnih 1.2V svaka, što dodaje nominalnih 3.6V. No, pod stvarnim uvjetima uporabe, to bi moglo pasti do 0,9 V do 1,4 V svaki pri ponovnom punjenju bez nanošenja većih oštećenja, pa nam je potreban neki način da ograničimo njihovu upotrebu unutar ovog raspona. Ovo kolo će to učiniti otprilike, iako na grub, neinženjerski način. Ali, jednostavno je i djeluje. Da biste napunili baterije, morate na pozitivni kraj solarnog polja spojiti na pozitivni kraj baterija, a negativni krajevi rade isto. Ovdje će okretanje prekidača "gore" učiniti upravo to. Ipak dva pitanja: 1. Potrebna nam je dioda u smjeru punjenja kako bismo spriječili povratno pražnjenje baterija u solarne ćelije kada padne mrak, iscrpljujući ih energiju koju smo pohranili tijekom dana, i: 2. Nominalni pad napona na solarnim ćelijama, koji smo spojili serijski, bit će 6V. Sve dok je solarni napon veći od napona baterije, struja će teći u baterije. Ali ne želimo da ukupni napon baterije bude veći od oko 4,2 V (1,4 x 3), pa nam je potreban način da spustimo nivo solarnog napona oko 1,8 V na putu do baterija. Iako nije baš elegantno, niti robusno, umetanje LED diode tamo bi trebalo postići i jedno i drugo, budući da obično imaju pad napona od oko 1,7 do 2 V ili oko toga. Upotrijebite svoj multimetar da to potvrdite … Iako je općenito LOŠA IDEJA povezivati LED diodu unatrag (nepovratno je oštećujući), krug U OVOM POSEBNOM SLUČAJU trebao bi biti u stanju podnijeti potencijalni tok obrnute struje bez većih oštećenja. I nije do sada (držite palčeve). Također, daje lijep pokazatelj statusa punjenja: što je LED svjetlija, brže puni baterije. Kada je isključeno, solarne ćelije ispuštaju manji napon od baterija, što znači da se ne pune. Jedna zabrinutost je da je navedeni napon, 6 V, samo u nominalnim uvjetima laboratorijskog ispitivanja, a za ove ploče, na izravnoj sunčevoj svjetlosti, može doseći čak 7,2 V, što bi definitivno napunilo baterije. Ali to je rizik s kojim sam spreman živjeti. Bolje od pretjeranog pražnjenja … I, još jedna stvar koju moramo provjeriti je trenutni protok koji izlazi iz solarnih ćelija. Rubrika je da općenito želimo da struja bude 1/10 ukupnog kapaciteta baterije, uravnotežujući brzinu i sigurnost baterija. Budući da je kapacitet mojih baterija 2400 mAh, idealna nominalna struja bila bi 240 mA. Naši paneli odaju samo 50 mA, što je zapravo prilično nisko. Mogli bismo paralelno dodati još 4 niza i biti unutar sigurne zone. To bi moglo biti za neki drugi projekat. Za sada je bolje biti siguran nego žao. Na strani opterećenja kruga.

Korak 5: Izgradnja kola, Dio 2: Opterećenje

Pomicanjem prekidača "dolje" omogućit ćete rad uređaja koje ste priključili. Ovdje ne želimo izvlačiti baterije ako ukupni napon na njima nije veći od 2,7 V (0,9 x 3). Ovdje sam spojio normalnu blokirajuću diodu (1N4001 koju sam prvotno naručio sa solarne ćelije) u seriji sa LED diodom za indikatorsko svjetlo statusa napunjenosti. Budući da je pad napona na diodi 0,7 V, ukupni pad napona trebao bi biti oko 2,4-2,7 V. Kad napon napajanja padne ispod tog nivoa, on ne daje dovoljno potencijala za pokretanje LED -a, pa ga isključuje. Dakle, kad se svjetlo ugasi, znam da je vrijeme da prestanem koristiti razne uređaje koje sam povezao i počnem puniti. Još jednom, prljavo, ali radi. Otpornici Kada koristite LED diode, obavezno uključite otpornik u njih, tako da ne izgore. Čak i kada su paralelni, otpornik bi trebao ići uz svaku LED diodu. U osnovi, budući da se otpornici opiru protoku struje koji prolazi kroz dio kola u kojem se nalaze, što je veća vrijednost određenog otpornika, manje će struje teći. Upamtite V = IR. U slučaju kruga punjenja, želimo da što je moguće više struje teče do baterija, bez oštećenja LED diode. 100 Ohma će raditi. Sa stranom opterećenja kruga, teoretski bismo htjeli otpornik veće vrijednosti, u interesu smanjenja protoka otpadne struje na minimum. Ovdje, međutim, želim biti siguran da pad napona na LED diodi ostaje oko područja 2V, a davanje jače struje učinilo bi to očiglednijim kada napon konačno padne ispod minimalnog praga koji želimo. Tako sam i ovdje ubacio otpornik od 100 Ohma.

Korak 6: Ožičenje i postavljanje solarnih ćelija

Dakle … ako je kutija koju smo upravo izgradili srce (i pluća, pretpostavljam) našeg projekta, onda je ovo definitivno … duša! SOULARNO! he he he!…. OK. Miran. Kontrola. Ćelije koje imam su iz PowerFilma, broj proizvoda MP3-37, i lijepo su tanke i fleksibilne. Za ovaj projekt želimo spojiti dvije od njih u seriju, kako bismo nadoknadili napajanje od 6 V. Poravnajte ćelije tako (ili kako god želite, fizički), tako da se pozitivni kraj prve poravna s negativnim krajem druge. Ovdje možete vidjeti razliku, jer "prečke" na bijelim "T" koje presijecaju ćelije leže prema pozitivu, a "okomice" prema negativu. Ogrebite ili istopite plastiku koja prekriva srebrnaste kontakte s obje strane. Možete provjeriti jeste li prošli kroz dovoljno plastike kada počnete strugati donji kontakt. Lemite na jedan komad žice preko dva. Lemite na ogoljelu + i - žicu dvolančane žice na druge strane i gotovi ste. Provucite drugi kraj žice kroz vreću tako da dosegne kutiju s dovoljno slobodnog prostora. Nanesite malo vrućeg ljepila na spojeve kako biste ih izolirali od vremenskih nepogoda. Što se tiče pričvršćivanja ploče na vrećicu, položite duljinu " zakačite "stranu čička" na stražnju stranu svake ćelije i izrežite tri duljine stranice "petlje" tako da odgovara rasponu, uključujući, između komada "kuka". Ravnomjerno ih rasporedite po cijeloj dužini, odlijepite podlogu i udarite ih na mjesto gdje god želite da vam paneli budu postavljeni. Imam dvije mrlje na torbi, ovisno o kutu torbe prema suncu. Možda ćete morati sašiti rubove petlji, ovisno o vrsti ljepila koje su nanijeli na njega, tako da ne otpadne.

Korak 7: Hakiranje prednjeg svjetla

Uradite samo ono što naslov kaže. Otvorite jeftino prednje svjetlo i odspojite cijeli dio baterije. Sve što trebate su kontakti u koje je ušao. Ožičite ih u kutiju i lemite preko dijela opterećenja upravljačkog kruga. A sada obećana napomena o provlačenju žice kroz remen. Ako pažljivo pogledate sliku, postoji nekoliko mjesta gdje sam napravio male proreze u površinskoj tkanini trake, na rubu podloge gdje se sastaje s ivicom. Sa Xacto oštricom napravite dva takva proreza - jedan gdje želite da žice vire, a drugi gdje ulaze. Uzmite žičanu vješalicu i izrežite lijep, dugačak ravni dio. Ovo će biti vaša "igla". Gurnite ga niz duljinu između dvije rupe, u otvorenom prostoru između podstavka i ruba. To će vam malo vratiti, pogotovo ako vam se remen savije, ali će na kraju izbiti drugu stranu. Ljepljivom trakom spojite žicu koju želite umetnuti na jedan kraj žice za vješanje i povucite je kroz rupu dok ne izađe s druge strane. Voila! Gotovo! Zatim izbušite rupe u uglovima kućišta prednjeg svjetla, ako je moguće, i prišijte ih do trake, ali na način koji neće spriječiti prolaz drugih žica, ako to želite.

Korak 8: Sklapanje LED sklopki/prekidača Dio 1: Uvijanje

Ideja ovdje je da ono što izgleda spolja bude LED dioda koju možete pritisnuti da biste nešto uključili i isključili. Ili prekidač koji daje povratnu informaciju o statusu bilo čega što mijenjate. Što u osnovi znači lijepljenje prekidača i LED-a zajedno, leđa-natrag, tako da je dio dugmeta "dugme" okrenut prema dolje, dalje od LED dio sklopa. Za početak uvijte vodove oba elementa. Važno je zadržati razliku između anode i katode (+ i -, duga i kratka) na LED -u, pa se pobrinite da primijenite različite stilove uvijanja na svaku nogu LED -a. Koristio sam kvadrat za pozitivnu stranu, a više zaokružio za negativnu stranu. No ponekad je bilo teško odrediti razliku pa bih se u budućnosti mogao prebaciti na korištenje trokuta i krugova. Bez obzira na vašu konvenciju, obavezno se STAVITE NA TO! Napravite tri seta od ovih. Mnogo je lakše, s obzirom na veličinu elemenata, sada ih spojiti prije nego ih zalijepite, umjesto da ih prvo pričvrstite, a zatim pokušate probiti put kroz gobby nered do kontakata koje biste trebali lemiti u to. Ali to znači da moramo pripremiti njihove aplikacije.

Korak 9: Hakiranje stražnjeg svjetla

Ovo je otprilike ista stvar kao i prednje svjetlo. Osim ovdje, moje stražnje svjetlo došlo je u prilično nezgrapnom kućištu, iz kojeg sam odlučio osloboditi ga. Međutim, zgodno je da je ploča bila u obliku dugačkog štapa, što je činilo dobru svjetlosnu traku. I radio je na principu tastera. Što je ožičenje do odgovarajuće LED/tipke na traci učinilo laganim. Dakle. Spojio sam napon napajanja i uzemljenja na izvor opterećenja, a zatim u prekidaču ožičio do mjesta na kojem je postavljeno izvorno dugme. Nakon toga paralelno sam postavio otpornik koji vodi do statusne LED diode na LED/tipki, u jednu od crvenih LED dioda na ploči. Stoga, kad god se upali ta LED dioda, pali se i moj prekidač, dopuštajući mi da procijenim trenutni uzorak prikaza koji radi, na osnovu vremena između bljeskova moje LED statusa. To čini šest žica koje izlaze iz ploče, dvije u okvir projekta i četiri do odgovarajuće LED/tipke. Nakon svega, otišao sam naprijed i obložio cijelu stvar vrućim ljepilom, formirajući je tako da ima dioku gdje Mogu ga pričvrstiti u torbu, prije nego što sašijem nekoliko petlji oko nje na vanjsku stranu torbe. I da, shvaćam da izgleda pomalo kao malo bijelo govno.

Korak 10: Ožičenje LED/tipki za signale okretanja

Za ovaj dio ćemo ožičiti LED diode i tipke za prekidače koji će upravljati pokazivačima smjera. To znači da ćemo imati ukupno još 8 žica koje će prolaziti kroz remen u upravljačku kutiju. To je puno nekretnina za tako mali prostor, pa sam u interesu uštede prostora i suvišnih potezanja žice presjekao duljinu Ethernet kabela, koji je savršen jer ima 8 žica unutra, i provukao ga kroz kutiju. LED diode će biti paralelne sa odgovarajućim signalima okretanja, trepereći istom brzinom, a tasteri će biti povezani u Arduino Skinny kao ulazni uređaji.

Korak 11: Opcijski prekidač za napajanje za Arduino / signale skretanja

Budući da ću pokazivače smjera koristiti samo u određeno vrijeme, tj. Kad trebam skrenuti, oni će biti isključeni većinu vremena. U ovom trenutku neću dopustiti da Arduino pokreće bilo što drugo osim pokazivača smjera, pa je u sve praktične svrhe mrtvo opterećenje kad god se svjetla za isključenje isključe. Dakle, radi uštede energije, umetnuo sam SPST rocker prebacite u plastični prsten koji se slučajno nalazio na traci. Također sam ugradio LED diode za solarno punjenje i stanje opterećenja s obje strane prekidača, a zatim sam cijelu ploču premazao još jednim komadom vrućeg ljepila. Prekidač je ožičen između izvora opterećenja i terminala LiPo baterije na Skinnyju. Kad želim pokazivače smjera, uključim ga. Kad to ne učinim, ostaje isključeno. Pomalo je pogrešno imati LED diode s obje strane prekidača, jer nemaju nikakve veze odmah s djelovanjem samog prekidača…. ali takva je priroda stvari, pretpostavljam.

Korak 12: Sklapanje LED prekidača/prekidača Dio 2: Ugrađivanje

Sada kada ste sve LED/gumbe sve spojili, vrijeme je da ih zalijepite zajedno i umetnete u traku. Umočite komadiće ljepila u podnožje LED diode i prekidač i zalijepite se zajedno. Morat ćete ih postaviti, rotirane 90 stupnjeva jedna od druge u odnosu na osi kontakata na svakoj, tvoreći neku vrstu keltskog križa ako se gleda odozgo. Ovo sprječava kratki spoj vodova. Držeći ih zajedno dok ljepilo ne stvrdne, bilo bi malo naporno, pa bi moglo biti korisno umotati njih dvoje u ljepljivu traku kako bi ih držali zajedno. Nakon što se stvrdne, pokušajte premazati lemljene spojeve između kontakata i žica s malo više ljepila. Samo pokušajte ne ulijepiti ljepilo u pokretni dio prekidača iz očiglednih razloga - u protivnom će se smrznuti i postati beskoristan. Sada za ugradnju. Kao što sam već rekao, imao sam sreće jer sam imao komad vene koja je već ugrađena u moj remen. Mnogi proizvođači ruksaka to sada rade, pa ako i vaš ima takav, imate sreće. Samo odrežite jedan njegov kraj, otopite krajeve prema dolje i nastavite s ostatkom koraka. U protivnom ćete htjeti pronaći rezervni komad trake i prišiti ga na remen. U svakom slučaju, uzmite lemilicu i otopite rupu kroz traku, pazeći da je dovoljno široka da u nju uđe LED dioda, ali ne tako široko da se njiše. Ovo bi na prvu moglo izgledati pomalo luckasto, ali barem je u mom slučaju plastika imala tendenciju skupljati se na sebi, a ne na lemilici, stvarajući lijepe, gotove cilindrične rupe u koje su LED diode skliznule. Možda nemate toliko sreće. Ko zna. Provucite kupolu LED diode kroz otvor i zalijepite je na mjesto. Nakon što ste montirali sva tri sklopa LED dioda/gumba, samo šivajte slobodni kraj trake nazad na remen, pričvršćujući prekidače na mjestu. Trebalo bi postojati umjerena napetost po traci, ali ne dovoljna da se gumbi drže trajno uključenima. Također, dna prekidača ne bi trebala biti zalijepljena na samu traku. Jedine točke pričvršćivanja trebale bi biti LED koje ulaze u gornju traku, a žice koje vode od sklopa prema dolje u remen. Dijelovi prekidača "gumb" trebali bi se slobodno pomicati po potrebi.

Korak 13: Ožičenje ploče

Ovo je posljednji korak. Uvedite sve žice u kutiju i spojite ih u odgovarajuće kontakte. Ako je vaša ploča posebno neuredna, možda bi imalo smisla utisnuti malo kapljice vrućeg ljepila na lemljene spojeve kako se kontakti ne bi kratko spojili, a potencijalno i sa baterijama, ako vam je kućište skučeno kao i moje. Zamotajte žice, zatvorite kutiju i pokušajte uključiti stvari. Uživajte!

Korak 14: Varijanta

Ovo je torba koju sam pomogao svom bratu da napravi, na osnovu prototipa. Ima nekoliko prijenosnih zvučnika spojenih, priključenih u iPod shuffle sa strane remena, i dodatnu dužinu EL žice o kojoj sam ležao, od nekih prethodnih Burn. Prenosni paket za zabave na solarni pogon! Žljebovi izlaze prilično teško…