Geantă solară pentru biciclete LED: 14 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Am avut ocazia în vara trecută să lucrez în schimbul de noapte la o brutărie din câteva orașe, ceea ce însemna că aveam multe lucruri de făcut. Înapoi. Și mai departe. Noaptea. Pe bicicletă. Autobuzele nici nu circulă atât de târziu. M-am săturat să fiu constrâns continuu pe marginea drumului de toți acei draci nenorociți care nu merg în viteză - cum ar fi putut să treacă peste prezența unei ființe atât de conștiente de pământ ca mine cu atât de puțină considerație, care să călătorească în murdăria lor, mașini care poluează carbonul ?! Desigur, probabil că nu a fost prea ușor să mă vezi, având în vedere lipsa generală de iluminat stradal din zonă, așa că m-am dus și mi-am luat kitul de faruri și cap de lampă spate. jgheab. Nu am vrut să cumpăr în continuare toate acele baterii nenorocite și, cu siguranță, la naiba nu am vrut să le arunc în continuare, așa că asta am venit. Asta și faptul că nu aș merge la Burning Man anul acesta mi-au lăsat o grămadă de timp liber care altfel ar fi petrecut astfel cu înțelepciune. Deci, acesta este premiile mele de consolare, de felul acesta. Voi adăuga în viitorul apropiat o punere în aplicare a minunatei geci de bicicletă cu semnal de cotitură Arduino a lui Leah Buechley. Acesta este primul meu instructabil și este o lucrare de documentare retro, dar sper că va fi suficient. Dacă pare un pic prea prost, atunci este sigur. Asta se extinde și la mine. Oricine, creează și bucură-te! Oh și, scuze pentru calitatea teribilă a imaginilor. De-a lungul anilor am lucrat destul de mult cu camera mea și se pare că este aproape aproape de sfârșitul ciclului de viață al produsului. Adulmeca.

Pasul 1: Lucruri de care aveți nevoie

Materiale / Consumabile1 Rucsac / geantă de mesagerie 1 Carcasă proiect 1 Far Cheapo cu LED 1 Iluminare LED roșie Cheapo / nu atât de ieftină pentru biciclete 2 3V, 50mA PowerFilm Solar Cells, numărul produsului MP3-371 Suport baterie AA, capabil să conțină: 3 baterii AA NiMH 1 Bucată de placă de perfecționare care se va încadra în partea superioară a carcasei proiectului 4-8 distanțări + șuruburi 1 diodă de blocare standard, de exemplu 1N4001 5 rezistențe de 100 Ohm 3 comutatoare cu buton momentan 1 comutator DPDT 1 comutator SPST O mulțime de: LED-uri, la alegerea dvs. Sârmă, la alegerea dvs. Baterii de rezervă, pentru testare Soldator Fil (greu) nylon rezistent, dacă este posibil) VelcroBoredom Opțional: 1 Arduino Skinny de la sparkfun (sau noua versiune certificată, Arduino Pro) Pounding Psy-trance Am avut un rucsac ieftin de la Burton Snowboards care avea dimensiunea perfectă pentru scopurile mele, dar nu mi-a plăcut stil drept „rucsac”. Așa că am rearanjat curelele și acum a fost înclinată pe lateral ca o geantă de mesagerie cu o curea principală de protecție a corpului și o curea auxiliară care se fixează de jos, oferind o platformă remarcabil de sigură. Cel mai mare dezavantaj de până acum este modul în care tinde să se înfășoare în jurul corpului, rezultând o cămașă bine înmuiată de transpirație. Dar, uh, orice. Functioneaza. Am găsit în bucătărie un container de tip tupperware etanș, care se închidea perfect, care era perfect pentru cutia proiectului, iar farul pe care l-am ridicat pentru ceva de genul 6 $ de la WalMart. Aproape orice altceva era în cutia de viteze sau comandat online. Cea mai mare parte a cablajului meu este o grămadă de sârmă de difuzor pe care o aveam întinsă, drăguță și rezistentă. Instrumente Fier de lipit Placă de pâine, pentru prototipuri Multimetru de bază Set șurubelniță Burghiu fără fir + bitAlligator-clip sârmă de jumper Pluturi cu nas de ac Tăietor de sârmă Brichetă Brichetă Acasă X Lama de cârlig Adeziv industrial Cârlig Suport pentru fier de lipit / a treia mână Pistol de lipit fierbinte + lipici fierbinte, pentru scopuri de etanșare Ferăstrău, cu atât mai bine să tăiați cu foarfece Ventilație adecvată, pentru a vă păstra prețioasa substanță gri

Pasul 2: Preparați rucsacul

Acest lucru se explică de la sine. Aflați unde doriți să fie componentele specifice pe geantă și cum va funcționa „acolo”, pe drum. Acest lucru ar trebui să determine aranjamentul fizic al propriei construcții. Tăiați / coaseți / modificați orice, dacă este necesar - vedeți pasul anterior de ce geanta mea arată atât de mult. Lama și bricheta Xacto sunt utile pentru a face tăieturi și topirea capetelor sfărâmate, iar acul și firul de modă veche vor fi cea mai bună opțiune pentru re-atașare. Din fericire, cutia de proiect pe care am găsit-o este perfect dimensionată, astfel încât se alunecă direct într-un buzunar lateral cu o gaură convenabilă de ieșire a cablului căștilor, aproape de cureaua de umăr pe care o voi folosi. Am pus toate comenzile (cu excepția comutatorului principal) pe curea de umăr și am vrut să trec firele prin curea în sine, așa că a trebuit să tai găuri mici de ambele părți și să le alimentez cu o bucată de cuier de sârmă, ca un „ac” uriaș … dar mai multe despre asta mai târziu. cureaua în sine, care era perfectă pentru o casă pentru ansamblurile LED / buton, și aveam un inel mare de plastic în care să încorporez un alt comutator. Evident, aceste detalii vor fi diferite pentru toată lumea.

Pasul 3: Preparați caseta de proiect

Odată ce ați terminat cu geanta în sine, timpul pentru containerul proiectului dvs. Dacă este posibil, încercați să introduceți suportul bateriei în cutie și să vedeți dacă aveți suficient spațiu pentru a vă monta plăcile, comutatoarele și firele. de asemenea. Mine, toate abia se potrivesc. Dacă nu, va trebui să găsiți o altă cutie pentru baterii. Stanțul Altoid omniprezent va funcționa doar dandy. Având în vedere toate acestea, găuriți pentru firele pe care le veți aduce și ieși și comutatorul (comutatoarele). Când începeți în cele din urmă să conectați lucrurile, asigurați-vă că dați firului un nod bun peste măsură exact când intră în cutie, astfel încât să nu fie smulse în mod neașteptat. Ceea ce probabil nu ar fi bun. Determinați dimensiunea perfboardului de care veți avea nevoie și tăiați-l. Cu cât este mai mare, cu atât mai bine, cu cât veți avea mai mult spațiu cu care să vă futz, dar uneori sunteți puțin înghesuiți pentru spațiu. Lipiți-vă / atașați-vă acumulatorul și montați-vă plăcile cu standoff-urile. Placa roșie de acolo este versiunea „slabă” a lui Arduino a sparkfun-ului, care va conduce în cele din urmă semnalele de viraj menționate anterior, care nu sunt încă conectate.

Pasul 4: Construirea circuitului, Partea 1: Încărcarea

Vom avea 3 baterii NiMH AA în serie, oferind câte un nominal de 1,2V fiecare, care se adaugă la un nominal de 3,6V. Dar în condițiile reale de utilizare, acestea ar putea scădea până la 0.9V și până la 1.4V fiecare la reîncărcare, fără a provoca daune majore, așa că avem nevoie de o modalitate de a le limita utilizarea în acest interval. Acest circuit va face acest lucru, aproximativ, deși într-un mod aspru, lipsit de inginerie. Dar este simplu și funcționează. Pentru a încărca bateriile, trebuie să ajungeți la capătul pozitiv al panoului solar conectat la capătul pozitiv al bateriilor, iar capetele negative să facă același lucru. Aici, răsucirea comutatorului „sus” va face exact asta. Două probleme însă: 1. Avem nevoie de o diodă în direcția de încărcare pentru a menține bateriile să nu se descarce înapoi în celulele solare când se întunecă, drenându-le de energia stocată în timpul zilei și: 2. Căderea nominală de tensiune pe celulele solare, pe care le-am conectat în serie, va fi de 6V. Atâta timp cât tensiunea solară este mai mare decât tensiunea bateriei, curentul va curge în baterii. Dar nu vrem ca tensiunea totală a bateriei să devină mai mare de aproximativ 4,2 V (1,4 x 3), așa că avem nevoie de o modalitate de a scădea nivelul de tensiune solară în jur de 1,8 V pe drumul către baterii. Deși nu este foarte elegant, nici robust, punerea unui LED acolo ar trebui să realizeze ambele, deoarece acestea au în mod normal o cădere de tensiune de aproximativ 1,7 până la 2 volți sau cam așa ceva. Folosiți multimetrul pentru a confirma acest lucru … Deși este, în general, o idee proastă să conectați un LED înapoi (deteriorându-l ireversibil), circuitul din acest caz special ar trebui să poată gestiona fluxul de curent invers potențial fără daune majore. Și nu a făcut-o până acum (degetele încrucișate). De asemenea, oferă un indicator frumos al stării de încărcare: cu cât LED-ul este mai luminos, cu atât se încarcă mai repede bateriile. Când este oprit, celulele solare produc mai puțină tensiune decât bateriile, ceea ce înseamnă că nu se încarcă. O îngrijorare este însă că tensiunea indicată, 6V este doar în condiții nominale de testare de laborator, iar pentru aceste panouri, în lumina directă a soarelui, poate ajunge până la 7,2V, ceea ce ar suprasolicita bateriile. Dar acesta este un risc cu care sunt dispus să trăiesc. Mai bine decât supra-descărcarea lor … Și, un alt lucru pe care trebuie să-l verificăm este fluxul curent care iese din celulele solare. Rubrica este că, în general, dorim ca curentul să fie 1/10 din capacitatea totală a bateriei, echilibrând viteza și siguranța bateriilor. Deoarece capacitatea bateriilor mele este de 2400 mAh, curentul nominal ideal ar fi de 240 mA. Panourile noastre dau doar 50 mA, ceea ce este de fapt destul de scăzut. Am putea adăuga încă 4 tablouri în paralel și să fim în zona de siguranță. Ar putea fi pentru un alt proiect. Deocamdată, mai bine decât să ne pare rău. Pe partea de încărcare a circuitului.

Pasul 5: Construirea circuitului, partea 2: încărcarea

Răsucirea comutatorului „în jos” va permite funcționarea dispozitivelor pe care le-ați atașat. Aici, nu vrem să scoatem bateriile decât dacă tensiunea totală peste ele este mai mare de aproximativ 2,7 V (0,9 x 3). Aici am conectat o diodă de blocare normală (1N4001 pe care am comandat-o inițial cu celule solare) în serie cu un LED pentru o lumină indicatoare a stării de încărcare. Deoarece căderea de tensiune pe diodă este de 0,7 V, căderea totală de tensiune ar trebui să fie de aproximativ 2,4-2,7 V. Când tensiunea de alimentare scade sub nivelul respectiv, nu oferă suficient potențial pentru a acționa LED-ul, oprindu-l. Deci, când lumina se stinge, știu că este timpul să nu mai folosesc diferitele dispozitive pe care le-am conectat și să încep să reîncărc. Din nou, murdar, dar funcționează. Rezistoare ca să nu se ardă. Chiar și atunci când sunt în paralel, un rezistor ar trebui să meargă cu fiecare LED. Practic, din moment ce rezistențele rezistă fluxului de curent, deși partea circuitului în care se află, cu cât este mai mare valoarea unui anumit rezistor, cu atât va curge mai puțin curent. Amintiți-vă V = IR. În cazul circuitului de încărcare, dorim să curgă cât mai mult curent către baterii, fără a deteriora LED-ul. 100 Ohmi vor funcționa. Cu partea de încărcare a circuitului, totuși, ne-am dori teoretic un rezistor de valoare mai mare, în interesul menținerii fluxului de curent de deșeuri la un nivel minim. Totuși, aici vreau să mă asigur că scăderea de tensiune a LED-ului rămâne în jurul zonei de 2V și a oferi un curent mai puternic ar face acest lucru mai evident atunci când tensiunea scade în cele din urmă sub pragul minim dorit. Așa că am aruncat și aici un rezistor de 100 Ohm.

Pasul 6: Cablarea și montarea celulelor solare

Deci … dacă cutia pe care tocmai am construit-o este inima (și plămânii, cred) proiectului nostru, atunci acesta este cu siguranță … sufletul! SOULAR! he he he! …. OK. Calm. Control. Celulele pe care le am sunt de la PowerFilm, numărul de produs MP3-37, și sunt foarte subțiri și flexibile. Pentru acest proiect, dorim să conectăm două dintre ele în serie, pentru a compune alimentarea de 6V. Aliniați celulele așa (sau oricum le doriți, fizic), astfel încât capătul pozitiv al primei să se alinieze cu capătul negativ al celuilalt. Puteți face diferența aici, deoarece „barele transversale” de pe „T” albe care intersectează celulele se află spre pozitiv, iar „verticalele” se îndreaptă spre negativ. Zgâriți sau topiți plasticul care acoperă contactele argintii de pe fiecare parte. Vă puteți da seama dacă ați trecut prin suficient material plastic când începeți să răciți contactul de mai jos. Lipiți pe o singură bucată de sârmă peste cele două. Lipiți pe cablul + și - dezbrăcat al unui fir cu două fire către celelalte părți și ați terminat. Treceți celălalt capăt al firului prin pungă, astfel încât să ajungă la cutie cu suficient spațiu liber. Îndepărtați niște adeziv fierbinte pe articulații pentru a le izola de intemperii. În ceea ce privește atașarea panoului la pungă, stabiliți o lungime a cârligați „partea velcro-ului în spatele fiecărei celule și tăiați trei lungimi ale laturii„ buclei”pentru a se potrivi cu intervalul, inclusiv, între piesele„ cârligului”. Îndepărtați-le uniform pe lungime, desprindeți suportul și loviți-le pe loc oriunde doriți să aveți panourile fixate. Am două pete pe geantă, în funcție de unghiul pungii față de soare. S-ar putea să trebuiască să coaseți marginile lucrurilor buclate, în funcție de tipul de adeziv pe care l-au aplicat, astfel încât să nu cadă.

Pasul 7: Spargerea farului

Faceți exact ceea ce spune titlul. Deschideți farul ieftin și deconectați întreaga secțiune a bateriei. Tot ce aveți nevoie este contactele în care a condus. Conectați-le în cutie și lipiți-le pe secțiunea de încărcare a circuitului de control. Și acum nota promisă despre filetarea firului prin curea. Dacă priviți cu atenție în imagine, există mai multe locuri în care am făcut mici fante în țesătura de suprafață a curelei, pe marginea căptușelii, unde se întâlnește cu marginea. Cu lama Xacto, realizați două astfel de fante - una în care doriți să scoateți firele și una în care să intrați. Luați umerașul de sârmă și decupați o porțiune drăguță și lungă a acestuia. Acesta va fi „acul” tău. Împingeți-l pe lungimea dintre cele două găuri, în spațiul deschis între garnitură și margine. Se va reda puțin, mai ales dacă curba curbă, dar, în cele din urmă, va scoate cealaltă parte. Conduceți banda cu firul pe care doriți să îl introduceți la un capăt al firului de umerașă și trageți-l prin orificiu până când acesta iese de cealaltă parte. Voila! Gata! Apoi, găuriți în colțurile carcasei farului, dacă este posibil, și coaseți-le până la curea, dar într-un mod care să nu împiedice trecerea altor fire, dacă doriți.

Pasul 8: Asamblarea comutatoarelor LED / Buton Partea 1: Curling

Ideea aici este să aveți ceea ce pare din exterior să fie un LED pe care îl puteți împinge pentru a porni și a opri ceva. Sau un comutator care oferă feedback cu privire la starea oricărui lucru pe care îl comutați. Ceea ce înseamnă practic lipirea unui comutator și a unui LED împreună, spate-în-spate, astfel încât partea „buton” a comutatorului să fie orientată în jos, departe de Partea LED a ansamblului. Pentru a începe, ondulați cablurile ambelor elemente. Este important să păstrați distincția între anod și catod (+ și -, lung și scurt) pe LED, deci asigurați-vă că aplicați diferite stiluri de curling la fiecare picior al LED-ului. Am folosit pătrat-ish pentru partea pozitivă și mai mult cerc-ish pentru negativ. Dar a fost greu să fac diferența uneori, așa că aș putea trece la utilizarea triunghiurilor și cercurilor în viitor. Oricare ar fi convenția dvs., asigurați-vă că respectați! Fă trei seturi din acestea. Este mult mai ușor, având în vedere dimensiunea elementelor, să mergeți mai departe și să le conectați acum înainte de a le lipi, mai degrabă decât să le atașați mai întâi, apoi să încercați să vă faceți drum prin mizeria gobby la contactele pe care ar trebui să le lipiți în. Dar asta înseamnă că avem pregătite aplicațiile lor.

Pasul 9: piratarea stopului

Acesta este cam același lucru cu farul. Cu excepția aici, stopul meu a venit într-o carcasă destul de neplăcută, din care am decis să-l eliberez. Convenabil, însă, placa de circuite avea forma unui baston lung, ceea ce făcea o bară de lumină bună. Și a funcționat pe bază de buton. Ceea ce a făcut ca cablarea până la LED-ul / butonul corespunzător de pe curea să fie cinch. Am conectat tensiunea de alimentare și de împământare la sursa de încărcare, apoi am conectat-o în buton la locul în care a fost setat butonul original. După aceea, am paralelat un rezistor care duce la LED-ul de stare de pe LED / buton, într-unul dintre LED-urile roșii de fapt de pe placă. Prin urmare, ori de câte ori ledul respectiv se aprinde, la fel se aprinde și comutatorul meu, permițându-mă să măsoar modelul curent de afișare pe care îl rulează, pe baza temporizării dintre blițurile LED-ului meu de stare. Acest lucru face ca șase fire să iasă din placă, două în cutia de proiect și patru la LED-ul / butonul corespunzător. După toate acestea, am mers înainte și am învelit totul în clei fierbinte, formându-l puțin pentru a avea un divot unde Îl pot fixa în pungă, înainte de a coase câteva bucle în jurul ei pe exteriorul pungii. Și da, îmi dau seama că arată un pic ca un turd alb.

Pasul 10: Cablarea LED-urilor / Butoanelor pentru semnalele de cotitură

Pentru această parte, vom conecta LED-urile și butoanele pentru comutatoarele care vor controla semnalele de cotitură, ceea ce înseamnă că vom avea în total încă 8 fire care se deplasează prin curea în cutia de control. Este o mulțime de bunuri imobiliare pentru un spațiu atât de mic, așa că, în interesul de a economisi spațiu și de a trage sârme redundante, am tăiat o lungime de cablu Ethernet, care este perfect, deoarece are 8 fire în interior și l-am introdus în cutie. LED-urile vor fi în paralel cu semnalele lor de rotație respective, intermitent în același ritm, iar butoanele vor fi conectate la Arduino Skinny ca dispozitive de intrare.

Pasul 11: Comutator opțional de alimentare pentru semnalele Arduino / Turning

Deoarece voi folosi semnalele de cotitură numai la anumite momente, adică atunci când trebuie să fac o viraj, acestea vor fi oprite pentru majoritatea timpului. În acest moment, nu voi avea Arduino să ruleze altceva în afară de semnalele de viraj, așa că, din toate punctele de vedere practice, este o sarcină moartă ori de câte ori luminile de viraj sunt stinse. comutați într-un inel de plastic care se întâmpla să fie pe curea. De asemenea, am încorporat LED-urile de stare pentru reîncărcarea solară și de utilizare a încărcării de pe ambele părți ale comutatorului, apoi am acoperit întregul lot cu un alt strat de adeziv fierbinte. Comutatorul este conectat între Sursa de încărcare și terminalul bateriei LiPo de pe Skinny. Când vreau semnalele de cotitură, le aprind. Când nu, rămâne oprit. Este un pic înșelător să ai LED-uri pe ambele părți ale comutatorului, deoarece nu au nimic de-a face imediat cu acțiunea comutatorului în sine … dar așa este natura lucrurilor, cred.

Pasul 12: Asamblarea comutatoarelor LED / Buton Partea 2: Încorporare

Acum că ați conectat toate butoanele LED / butoane, este timpul să le lipiți împreună și să le încorporați în curea. Veți dori să le poziționați, rotite la 90 de grade unul față de celălalt, în raport cu axele contactelor de pe fiecare, formând un fel de cruce celtică atunci când este văzut de sus. Acest lucru împiedică scurtcircuitul între ele. Ținerea lor împreună până la vindecarea adezivului a fost un pic greoaie, așa că ar putea fi util să le înfășurați în bandă scotch pentru a le ține împreună. Odată ce se fixează, încercați să acoperiți îmbinările lipite între contacte și fire cu un pic mai mult adeziv. Încercați doar să nu introduceți lipici în partea „buton” în mișcare a comutatorului din motive evidente - în caz contrar, va îngheța în poziție și va deveni inutilă. de chingi deja pre-încorporate în cureaua mea. Mulți producători de rucsacuri fac asta acum, așa că, dacă ai tăi au și tu unul, ai noroc. Doar tăiați un capăt al acestuia, topiți capetele în jos și continuați cu restul pasului. În caz contrar, veți dori să găsiți o bucată de chingi de rezervă și să o coaseți pe curea. În ambele cazuri, luați fierul de lipit și topiți o gaură prin chingi, asigurându-vă că este suficient de largă pentru a permite să intre LED-ul., dar nu atât de larg încât să se clatine. Acest lucru poate părea cam neplăcut la început, dar cel puțin în cazul meu, plasticul avea tendința să se aglomereze pe el însuși, mai degrabă decât fierul de lipit, formând găuri cilindrice frumoase, gata făcute, în care LED-urile s-au strecurat direct. S-ar putea să nu fiți atât de norocoși. Cine știe. Puneți cupola LED-ului prin gaură și lipiți-o în loc. După ce ați montat toate cele trei ansambluri LED / buton, continuați și coaseți capătul liber al chingii înapoi pe curea, fixând întrerupătoarele în poziție. Ar trebui să existe o tensiune moderată peste chingi, dar nu suficientă pentru a menține butoanele cuplate permanent. De asemenea, partea inferioară a întrerupătoarelor nu trebuie lipite de cureaua însăși. Singurele puncte de fixare ar trebui să fie LED-urile în chingile de deasupra și firele care conduc de la ansamblu în jos în cureaua de dedesubt. Părțile „buton” ale comutatoarelor ar trebui să fie libere să se deplaseze după cum este necesar.

Pasul 13: Cablarea plăcii de circuit

Acesta este ultimul pas. Aduceți toate firele în cutie și conectați-le în contactele lor respective. Dacă placa dvs. este deosebit de dezordonată, ar putea avea sens să băgați o picătură de adeziv fierbinte pe îmbinările lipite pentru a împiedica contactele să se scurteze între ele, și, eventual, și cu bateriile, dacă carcasa dvs. este la fel de înghesuită ca și a mea. Înfășurați firele, închideți cutia și încercați să porniți lucrurile. Bucurați-vă!

Pasul 14: o variantă

Aceasta este o geantă pe care am ajutat-o pe fratele meu să facă pe baza prototipului. Are câteva difuzoare portabile conectate, conectate într-un iPod shuffle pe partea curelei și o lungime suplimentară de cablu EL pe care o întindeam, din unele Burn. Un pachet de petrecere portabil, alimentat cu energie solară! Groove destul de greu …