Batteridrevne LED -lys med solladning: 11 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

Min kone lærer folk å lage såpe, de fleste timene hennes var om kvelden, og her om vinteren blir det mørkt rundt 16:30, noen av studentene hennes hadde problemer med å finne huset vårt. Vi hadde et skilt foran, men selv med et gatelykt akkurat der var skiltet vanskelig å se. Å kjøre ut strøm til stedet der skiltet hadde vært mye trøbbel, i løpet av denne tiden så jeg på en haug med YouTube -videoer om hvordan du lager en gatelys ved hjelp av en LED, solcellepanel og et batteri. Selv om dette fungerte, fylte det ikke alle kravene jeg ønsket i bakgrunnsbelysningen for skiltet hennes. I utgangspunktet måtte kretsen gjøre følgende

• Lad batteriet i løpet av dagen med et solcellepanel
• Slås på automatisk om natten
• Hun måtte være i stand til å slå den av når timen var ferdig, men den skrudde seg tilbake neste kveld
• Vi måtte være i stand til å slå den av i helger, ferier og ferier uten at den skulle slå seg på igjen.

På disse bildene kan du bare se LED -strengene bak skiltet for å tenne det, det trenger faktisk kanskje ytterligere 3 rader, jeg har bare ikke klart å installere dem. Baksiden av skiltet viser vippebryteren, trykknappbryteren og en LED for å vise at skiltet er på hvis det blir glemt og blir slått på, vi kan se det fra stuevinduet og slå av lyset. Det er faktisk et stykke plexiglass som glir over knappene og LED for å holde regnet av dem.

Rekvisita:

Utstyr

• Loddejern
• Brødbrett
• Styrekabler av brødbrett i forskjellige størrelser

Deler

• 18650 batteri (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V 500mAh solcellepanel (x2) Amazon.no
• 220 ohm motstand (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 10k resister (x2) se ovenfor for kjøpskoblinger
• 5V Coil Bistable Latching Relay Amazon.ca / AliExpress
• JST -kontakter Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Momentary Toggle Switch 2 pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Vippebryter 2pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V LED [enkelt eller streng]
• 22awg ledning for LED -strips Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 1N5819 Schottky Barrier Rectifier Diode (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• S9012 PNP Transistor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• BC547 NPN Transistor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 mm brytbar pin mannlige pin header -kontakter Amazon.ca / Banggood
• A TP4056 5V 1A Micro USB 18650 Lithium Battery Charging + Protection Circuit Board Charger Module Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 mm rett kvinnelige runde PCB -pinner Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Valgfrie deler

• Terminal -kontakter (alternative til JST -kontakter) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• prototype kretskort Amazon.ca / Banggood / AliExpress

18650 -batteriene er de billigste på AliExpress, men vær virkelig oppmerksom på fraktkostnadene, noen er fryktelig høye. Banggood ser ut til å være midt på veien, batterier er dyrere, men frakt er rimelig. På Amazon er forsendelsen gratis, men batterikostnaden er virkelig høy. Den beste måten å få disse batteriene på er en bærbar batteripakke som skal resirkuleres. Du kan få opptil 6 individuelle celler, hvorav minst 1 fortsatt vil være bra. Bare vær veldig forsiktig med å ta pakken fra hverandre, unngå å kortslutte dem.

Trinn 1: Loddestifter til TP4056 -modulen

Her for å gjøre det lettere å identifisere hvilke pinner som var positive og negative jeg brukte rødt og svart. Bryt av 2 pinner med svart og 2 pinner med rødt og la dem være forbundet med plasten, disse blir loddet til de 2 pinnehullene for B+/Out+ og B-/Out-. Du trenger også en enkelt pinne i hver farge for å koble til strømmen.

Så den enkleste måten å gjøre dette på er å plassere en av pinnene, den lengste delen av beinet etter plaststykket ned i brødbrettet, plassere det negative innmatingshullet til lademodulen på pinnen, se hvor de andre pinnene trenger å være på brødbrettet og plassere dem på de riktige stedene slik at alle pinnene er på brødbrettet og de sitter i hullene på lademodulen. Nå som pinnene holdes godt på plass på brødbrettet og lademodulen sitter på toppen av dem, kan du lodde alle pinnene på plass.

Trinn 2: Loddetråder til solcellepaneler

Hvis du vil gjøre som jeg gjorde og koble de to panelene parallelt slik at du beholder samme spenning, men høyere ampere, deretter loddetrådene på de positive og negative putene på det ene panelet og loddet positivt fra det panelet til det andre i det andre panel, gjør det samme med den negative ledningen. Deretter loddes ledningene med en JST -kontakt til det positive/negative på et av panelene

Hvis du bruker en JST -kontakt, legg deretter brikken med pinnene på brødbrettet som på bildet, sørg for at det positive fra solcellepanelene er koblet til den positive skinnen på brødbrettet.

Trinn 3: Lese batteriet

Fest en annen JST -kontakt til batteriholderen, legg brikken med pinnene på motsatt ende av brødbrettet, men fortsatt på strømskinnene. Som med solcellepanelene må du sørge for at det positive og negative er på de riktige skinnene på brødbrettet.

Trinn 4: Koble til lademodulen

Plasser lademodulen, med pinnene loddet på, på brettet, men ikke trykk den inn i brettet, da vi må plassere ledninger under den fortsatt. La det stå to hull i den øvre kraftskinnen, se 2. bilde.

Plasser en startkabel fra den negative skinnen til det første hullet over den negative innmatingspinnen

Plasser Schottky-dioden, 1N5819, fra den positive skinnen som kobler til den positive innmatingsnålen, sølvbåndet bør være nærmest innmatingsnålen, da det er retningen du vil at strømmen skal strømme, hvis den vender motsatt side da ingen strøm vil strømme inn i lademodulen. Schottky -dioden ble valgt for sine "Low Power Loss/High Efficiency Mechanical Features", som er omtrent en halv normal diode. Dioden legges til for å forhindre omvendt spenningsstrøm om natten tilbake til solcellepanelene som deretter er bortkastet strøm.

Trinn 5: Koble laderen til batteriet

Her kobler vi bare batteriet til lademodulen, du kan også se hvorfor du ennå ikke vil trykke lademodulen inn i brødbrettet.

Så det er bare B+ på modulen til den positive skinnen på batterisiden og B- til den negative skinnen på batterisiden

Trinn 6: Konfigurere den første transistorbryteren

Nå legger vi til PNP S9012 Transistor

Denne transistoren vil fungere som en bryter, hvis solcellepanelene produserer strøm (dvs. det er på dagtid), vil ingen strøm få strømme gjennom transistoren, effektivt slå av lysene og la batteriet lade opp.

Koble en kort jumperledning fra strøminngangen på lademodulen til et tomt sted på brødbrettet [bilde 1]

koble en 10k motstand [bilde 2] til den ledningen

koble transistorens base til motstanden [bilde 3]

koble transistorens kollektor til Out+ pin på lademodulen [bilde 4]

koble transistorens sender til den nedre positive skinnen på brødbrettet [bilde 5]

Trinn 7: Bare utvid bakken

Koble Out- til den nedre negative strømskinnen.

Det er lademodulen ferdig og den første transistorbryteren er ferdig.

Alt du trenger å gjøre nå er å sette lademodulen helt inn i brødbrettet.

Hvis alt du ønsket var en batteridrevet LED som slås på om natten, av i løpet av dagen og et batteri som blir ladet opp i løpet av dagen, så er dette så langt du trenger å gå. Du trenger bare å lodde komponentene på et kretskort, og sørg for å holde sporene som ledningene, og det er det. Lysdioden ville være koblet til det positive fra transistorens sender og det negative fra ut-

For å legge til en trykknapp og vippebryter, følg deretter med resten av trinnene.

Trinn 8: Den andre transistorbryteren

Så dette er bryteren som aktiverer reléet slik at lysdiodene kan slås på om natten.

koble en jumper wire fra den positive skinnen på solcellepanelsiden, ikke batterisiden og definitivt ikke etter dioden. Av en eller annen grunn har jeg ikke funnet ut ennå at kretsen IKKE vil fungere hvis tilkoblingen til transistorens base er gjort etter dioden. Oransje ledning i bilde 1, som kommer fra positiv til kolonne 37 på brødbrettet.

koble en 10k motstand til enden av startkabelen du nettopp plasserte [bilde 2]

plasser transistorbasen slik at den kobles til motstanden

koble transistorens kollektor til batteriets positive skinne.

Vi kobler transistorens sender i neste del

Trinn 9: Legge til reléet

Så dette er et dobbeltkast, dobbeltpolet, låsende relé. Den låsende delen er det som gjør dette til et perfekt relé for dette prosjektet, "De fleste releer krever en liten kontinuerlig spenning for å holde seg på. Et låserelé er annerledes. Den bruker en puls for å flytte bryteren, deretter forblir den i posisjon, noe som reduserer den elektriske kraft krav." Det jeg har gjort her og det jeg anbefaler er å markere sidene på stafetten for å indikere hvor pinnene er, fordi når du har plassert dem på brettet, kan du ikke lenger se dem.

La oss først plassere kontaktene for reléet, på grunn av de små pinnene vil du ha vanskelig for å holde stafetten i brødbrettet, så bruk av de kvinnelige utbryter runde toppnålene fungerer veldig bra [bilde 2]. Du trenger 8 pins per side. Jeg prøvde en IC -kontakt, men det var faktisk verre enn brødbrettet for å holde reléet.

koble emitteren til BC547 -transistoren til pinne 2 på siden nærmest batteripolen. Reléet kan kobles til positiv den ene eller den andre siden, så hvilken side det positive er på spiller ingen rolle, det forenkler ting for øyeblikket.

koble pinnene 1 og 2 på den andre siden av reléet til den negative skinnen [bilde 2, de 2 blå ledningene]

mens vi fortsatt er på siden der vi nettopp koblet de negative ledningene, kobler du den tredje pinnen til den nedre positive skinnen

koble en jumper wire til den første pinnen på motsatt side av de negative ledningene, la den være løs for nå

den fjerde pinnen på reléet kan stå ukoblet eller for testformål, kan du koble en motstand og LED fra den til den negative skinnen. Denne slås bare på når du vil slå av hovedlyset.

Trinn 10: Legge til midlertidige og langsiktige av -knapper

Jeg brukte et 2. mindre brødbrett for denne delen for å prøve å eliminere noe av ledningsrøret, ikke sikkert det fungerte, men uansett.

legg en kort knapp på midten av brødbrettet et sted du har plass.

koble ledningen fra den første pinnen på reléet til en av pinnene på knappen din. I mitt tilfelle er den øverste venstre pinnen (rød ledning)

fra batteriets positive strømskinne, koble en ledning til knappen. I mitt tilfelle den nedre høyre pinnen. Ja, det betyr noe på denne knappen hvilken pin du kobler til. (oransje ledning)

plasser en 220 ohm motstand fra den positive kraftskinnen til en ubrukt kolonne

plasser en LED, dette vil være LED eller LED -stripe du vil drive, koble anoden (langbenet) til motstanden

koble LED -katoden (kortere ben) til den nedre negative skinnen på hovedbrettbrettet (lilla ledning)

koble to ledninger til låseknappen eller vippeknappen

koble en av ledningene fra låseknappen til den femte pinnen på reléet

koble den andre ledningen fra låseknappen til den positive skinnen som den siste motstanden er i som du nettopp plasserte

Bilde 1: solcellepaneler fungerer og batteriet lades, alle lysene er slått av

Bilde 2: solcellepaneler produserer ikke lenger strøm, så LED -en drives av batteriet

Bilde 3: Trykk på den øyeblikkelige knappen, reléet utløses, strømmen strømmer ikke lenger til lysdioden og lysene er slukket for natten, når det blir dagslys og solcellene igjen produserer strøm og reléet vil bli utløst tilbake til "på" "posisjon igjen.

Bilde 4: Låseknappen er trykket og ingen lysdioder er slått på før denne knappen trykkes igjen.

Trinn 11: EasyEDA skjematisk og PCB -diagram

Bilde ett er det skjematiske koblingsskjemaet

Brettet du ser her er PCB -prototypebrettet. Jeg brukte ledninger der det var mulig for å lage sporforbindelsene, ettersom lodding av hvert hull til det ved siden av er en lang og vanskelig prosess. Jeg har inkludert kretskortsporene som PDF-filer, den ene er ovenfra og ned og den andre som du kan se reversert som om du så på den fra bunnen.