Superkondenzator Vibrobot: 20 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Za ovaj projekt iskoristit ćemo prednosti superkondenzatora za napajanje vibrobota. Drugim riječima, koristit ćemo 15F kondenzatore za napajanje vibrirajućih motora za izradu robota koji se kreću kroz vibracije. Osnovni model ima prekidač za uključivanje/isključivanje i priključak za punjenje koji mu omogućuje punjenje između upotreba. Naprednija verzija također uključuje malu solarnu ćeliju kako bi je sunce napunilo kada se ne koristi. Da biste saznali više o kondenzatorima, pogledajte razred elektronike. A ako imate robote na mozgu, i ja imam klasu robota!

Korak 1: Materijali

Za projekat ove lekcije trebat će vam:

(x1) 15F superkondenzator (x1) 100 ohmski otpornik (x1) Vibracijski motor (x1) Pločica (x1) SPDT prekidač kroz otvor (x1) JST-XHP 2-polni muški i ženski konektor (x1) 2-žično napajanje adapter (x1) Podesivo napajanje Opcionalno: (x1) 4V solarna ploča (x1) 1N4001 dioda

(Imajte na umu da su neki od linkova na ovoj stranici partnerski linkovi. To ne mijenja cijenu stavke za vas. Sav prihod koji reinvestiram reinvestiram u stvaranje novih projekata. Ako želite bilo kakve prijedloge za alternativne dobavljače, dopustite mi znati.)

Korak 2: Krug

Kolo vibrobota je prilično jednostavno. Postoji punjenje koje ima priključak za napajanje i uzemljenje. Uzemljenje se spaja na kondenzator i motor. Ulazna snaga ide na SPDT prekidač kroz otpornik za ograničavanje struje od 100 ohma. SPFT prekidač prebacuje pozitivnu vezu kondenzatora između punjača i motora. Na taj način omogućuje punjenje kondenzatora putem ulaznog priključka ili napajanje motora.

Korak 3: Pričvrstite kondenzator

Pokrenimo ploču lemljenjem superkondenzatora na mjesto. Primijetite da kondenzator ima metalnu ploču na dnu spojenu na utikač za napajanje. Morate biti posebno oprezni da slučajno ne prekinete napajanje tako da dno kondenzatora dodirne sve redove sabirnica na ploči koji bi mogli biti spojeni na masu. Da bih to lako spriječio, ugradio sam kondenzator pod kutom od 45 stupnjeva koji se proteže po sredini ploče. Ovaj raspored osigurava da se kratki spoj između napajanja i uzemljenja vjerojatno neće dogoditi.

Korak 4: Instalirajte utičnicu

Sljedeća stvar koju treba instalirati je ženska utičnica za utikač. Postavite ga na istu stranu ploče kao i kabel za uzemljenje kondenzatora. Postavite ga negdje u sredinu tako da uvlaka za jezičak utikača bude okrenuta prema van od ploče. Imajte na umu da imam nešto zaglavljeno ispod ploče na slici za lemljenje. Ovo služi za držanje komponente na mjestu dok je lemim.

Korak 5: Promijenite

Ugradite prekidač za uključivanje/isključivanje sa strane ploče suprotno od utičnice punjača.

Korak 6: Žice

Skinite otprilike centimetar izolacije s kraja žice s punom jezgrom. Priključite neizoliranu žicu na jedan od priključaka na vibrirajućem motoru. Ponovite ovaj postupak za drugi terminal.

Korak 7: Ožičite motor

Motor postavite centrirano na rub ploče tako da mu protuutež visi preko ruba. Umetnite svaku žicu motora kroz jednu od utičnica na odgovarajućim stranama ploče i lemite ih na mjesto.

Korak 8: Više ožičenja

Priključite crne žice za uzemljenje između 2-pinske ženske utičnice, uzemljenja na kondenzatoru i jednog od pinova motora. Od kritičnog je značaja da spoj između uzemljenja na utičnici i superkondenzatora bude ispravan. Ako biste ga preokrenuli i napunili kondenzator unatrag, mogu se dogoditi vrlo loše stvari. Dakle … provjerite ovo i provjerite jeste li ispravni. Kad je utikač umetnut, pin za uzemljenje treba spojiti na pin s negativnom oznakom na kondenzatoru. Nakon što ste potpuno sigurni da ste dobro spojili uzemljenje, lemite crvenu žicu između središnjeg pina na prekidaču i pozitivnog pina na kondenzatoru. Lemite i crvenu žicu između jednog od vanjskih pinova na prekidaču i motora. Na kraju, lemite žicu oko tijela motora. Ovo ne bi trebalo biti električno povezano ni sa čim. Samo drži motor na mjestu.

Korak 9: Punjenje otpornika

Lemite otpornik od 100 ohma između naponskog pina na utičnici i neupotrebljenog pina na prekidaču. Ovaj otpornik se koristi za punjenje. Ako nismo koristili otpornik, superkondenzator će pokušati izvući što je moguće više struje iz punjača. Ovaj iznenadni udar u osnovi će biti poput kratke žice i moguće ga je ili oštetiti, ili ako ima zaštitni krug, nemojte ništa učiniti. Otpornik koji koristimo izračunat je pomoću Ohmovog zakona. Da bih bio siguran, malo sam povećao vrijednost jer otpornici nisu savršeni i ne može naštetiti imati malo više. Sve navedeno, određeni superkondenzator koji se ovdje koristi ima relativno visok unutarnji otpor. To znači da ne crpi snagu iz naboja tako brzo kao normalni superkondenzator. Zapravo, potrebno je izuzetno dugo vrijeme za punjenje (oko sat vremena za razliku od 10 sekundi). Otpornik koji koristimo možda neće biti potreban i zapravo može malo usporiti vrijeme punjenja. Ipak, uključio sam otpornik u slučaju da netko odluči upotrijebiti drugi superkondenzator. Možda se pitate zašto sam odabrao ovaj ako se puni tako sporo. Pa, ima 15F snage i dio je veličine normalnih superkondenzatora. U osnovi, ova mala kapa drži 3 puta više energije od superkondenzatora veličine 5 puta. Punjenje može potrajati, ali može trajati relativno dugo.

Korak 10: Prerežite žice

Izrežite četiri žice s čvrstim jezgrom od 4 koje ćete koristiti kao noge robota.

Korak 11: Pričvrstite noge

Lemljenje oba kraja svake žice u uglove ploče za stvaranje četiri žičane petlje. Oni se ne smiju električno spajati na bilo koje stvarne komponente na ploči.

Korak 12: Oblikujte noge

Oblikujte sve četiri žice u noge kako vam odgovara. Dao sam svakoj malo petlje, ali možda postoji drugi dizajn koji bi mogao bolje funkcionirati. Slobodno eksperimentirajte s formom i estetikom. Ne postoji pravi tačan odgovor.

Korak 13: Odredite polaritet

Za punjenje vibrobota koristit ćemo pretvarač izmjenične struje u zidnu bradavicu. Da bismo to učinili, prvo moramo odrediti polaritet utikača spojenog na zidnu bradavicu kako bismo utvrdili koji je kraj pozitivan, a koji uzemljen. Uključite 2-žični adapter u utičnicu na kraju kabela. Pomoću postavke napona na vašem multimetru izmjerite napon koji dolazi s adaptera. Ako vidite pozitivan napon, tada je žica spojena na crvenu sondu pozitivna, a žica spojena na crnu sondu je uzemljena. Označite ove žice kako biste ih razlikovali ako već nisu označene.

Korak 14: Konektor

Lemite metalne utičnice za 2-pinski ženski konektor na kraj svake žice 2-žičnog adaptera za napajanje. Zabilježite karticu za poravnavanje na utikaču. Ako je jezičak za poravnanje okrenut prema vama, a konektor usmjeren prema gore, uzemljenje bi trebalo biti s lijeve strane, a napajanje s desne strane. Stisnite metalne jezičke na kraju svakog zatika, a zatim ih umetnite u odgovarajuću utičnicu utikača tako da ih čvrsto pritisnete. Ako niste sigurni, možete uključiti adapter za napajanje i izmjeriti pomoću multimetra kako biste bili sigurni da ste dobili u redu je.

Korak 15: Napunite ga

Da biste ga napunili, provjerite je li prekidač u položaju za punjenje (tj. Motor ne radi) i uključite zidnu bradavicu u utičnicu. Možete ga ostaviti uključenog u punjač koliko god želite. Kondenzator će prestati crpiti energiju nakon što se napuni i bit će u redu. Kondenzatori nisu poput baterija čiji se vijek trajanja smanjuje ako ih ostavite da se pune predugo bez zaštitnog kruga.

Korak 16: Solarni

Ako želite isključiti svog robota iz mreže, možete dodati mali solarni panel za punjenje kondenzatora kada motor nije u upotrebi. Ovaj dodatak je opcionalan.

Korak 17: Proširenje kruga

Da bismo ovaj krug učinili solarno napajanim, moramo dodati dvije dodatne komponente, solarni panel i diodu. Solarni panel treba ocijeniti za manji napon od kondenzatora i postaviti paralelno s kondenzatorom. Budući da je naš kondenzator ocijenjen za 5.6V, upotreba solarnog panela od 4V trebala bi biti sigurna za njegovo punjenje. Također ćemo morati dodati diodu u krug između pozitivnog voda na solarnoj ploči i kondenzatora. Ne brinite se još previše o tome šta su diode. O njima će se dalje raspravljati u narednoj lekciji. Za sada, samo trebate znati da sve što dioda radi sprječava da električna energija iz kondenzatora teče unatrag kroz solarnu ploču kada nema sunčeve svjetlosti.

Korak 18: Dodavanje diode

Jednostavno spojite kraj diode s prugom na pin na prekidaču na koji je priključen otpornik od 100 ohma. Spojite drugi diodni pin na bilo koju neiskorištenu podlogu za lemljenje na ploči.

Korak 19: Ožičenje solarne ploče

Priključite crvenu žicu s čvrstim jezgrom na pozitivni terminal na solarnoj ploči, a crnu žicu na negativnu. Razlog zašto zamjenjujemo postojeću žicu s žicama s punom jezgrom je zato što će ove nove čvršće žice držati solarni panel na mjestu uspravno iznad površinu ploče.

Korak 20: Povežite solarnu ploču

Spojite crvenu žicu sa solarnog panela na neiskorišteni pin na diodi. Spojite crnu žicu sa solarnog panela na bilo koju drugu masu na ploči. Vaš robot se sada napaja iz obnovljive energije. Sada je vrijeme da uključite robota i pustite ga.

Je li vam ovo bilo korisno, zabavno ili zabavno? Pratite @madeineuphoria da vidite moje najnovije projekte.