Rəngli Günəş Bahçesi Kavanoz İşığı: 9 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Günəş qabı işığı düzəltməyin ən sadə yolu, bu ucuz günəş bağı lampalarından birini söküb şüşə qaba düzəltməkdir. Bir mühəndis olaraq daha mürəkkəb bir şey istəyirdim. Bu ağ işıqlar darıxdırıcıdır, buna görə də Arduino, RGB LED və sensora əsaslanan öz dizaynımı fırlatmaq qərarına gəldim ki, işığı əyərək rəng dəyişdirilsin.

Günəş batareyası lityum batareyanı doldurur və qaranlıq düşəndə işığı avtomatik olaraq açmaq üçün bir işıq sensoru kimi xidmət edir. İşıq söndükdə və bütün yığılmış enerjinin bağınızı işıqlandırmaq üçün istifadə oluna biləcəyi zaman enerji istehlakını azaltmaq üçün dizaynda çox diqqətli oldum. Dizayn prosesi haqqında daha ətraflı məlumatı blogumda tapa bilərsiniz: BashtelorOfScience.

Addım 1: hissələr

Bu komponentlərə ehtiyacınız olacaq:

• 1x şüşə qab (IKEA -da alıram)
• 1x SolarGardenJarLight PCB
• 1x TP4054 şarj nəzarətçisi (IC1)
• 2x rezistor, 1M, 0805 (R4, R6)
• 2x rezistor, 10M, 0805 (R3, R5)
• 3x rezistor, 10k, 0805 (R1, R2, R7)
• 4x kondansatör, 1uF, 0805 (C1, C2, C3, C4)
• 1x LED, 0805, Yaşıl (LED1)
• 1x AO3401 MOSFET, P-kanal, SOT23 (Q1)
• 1 x WS2812 LED şeridi 3 LED -ə kəsilir (metr başına 100 LED)
• 1x ADXL345 sürətləndirici modulu
• 1x Lityum Batareya, 500mAh, 40x40mm -dən böyük deyil
• 1x Günəş paneli, 5V və ya 5.5V, 45x45mm və ya 60x60mm

• 1x Arduino Pro Mini (ATmega328P və ya ATmega168P, 5V/16MHz versiyası)

Bütün komponentlər aliexpress -də müxtəlif təchizatçılar tərəfindən mövcuddur. PCB -ni çirkli PCB -lərdə təqdim etdim: qara və ya ağ rəngdə sifariş verilə bilər (10 PCB alacaqsınız). 10 ədəd üçün hissə sifariş edərkən bir fənərin qiyməti 12 dollar civarındadır.

Addım 2: Arduino -nu aşağı gücə hazırlayın

Arduino Pro Mini, çoxlu sakit bir cərəyan çəkir, çünki hər zaman yanan bir güc LED -i var və mikro amper qaydasında aşağı cərəyandan danışırıqsa, gərginlik tənzimləyicisi də gücə ehtiyacı olan bir heyvandır. Bu iki komponenti çıxarmaq lazımdır. Arduino klonlarının bir neçə versiyası var. Yuxarıdakı fotoda LED və gərginlik tənzimləyicisini ən çox tapılan versiyalarda qeyd etdim.

Komponentləri çıxarmaq üçün bir lehimləmə dəmiri istifadə edin və komponentlərə çoxlu lehim qoyun və yaxşı qızdırın. Gerekirse, yastıqları sonra lehim fitili ilə təmizləyin. Yan kəsici və ya bıçaqla komponentlərin kobud gücünü çıxarmaq da mümkündür. Yalnız PCB -yə zərər verməmək üçün diqqətli olun.

Eskizi yükləmək üçün də yaxşı vaxtdır. Arduino IDE -nin 1.8.4 versiyasından istifadə edirəm, amma sonrakı və ya köhnə versiyalarda da işləməlidir. Arduino Pro Mini -nin göyərtəsində USB yoxdur, buna görə xarici USB -dən UART çeviricisindən istifadə etməlisiniz. Sevdiyiniz Arduino təchizatçılarından birini alın və ya aliexpress -də 2 dollardan aşağı qiymətə tapa bilərsiniz. Pro Mini -nin necə proqramlaşdırılacağı ilə bağlı müxtəlif onlayn dərslər var. Arduno klonlarının həmişə eyni pin sırasını istifadə etmədiyini unutmayın, buna görə də bağlamadan əvvəl kabellərinizi iki dəfə yoxlayın. Arduino IDE Tools menyusunda (ATmega328P və ya düzgün lövhəyə (Arduino Pro Mini) və düzgün prosessora malik olduğunuzdan əmin olun. ATmega168P, 5V, 16MHz).

Addım 3: SMD komponentlərinin lehimlənməsi

Bütün komponentləri doğru yerə qoymaq üçün yuxarıdakı şəkil şəklindən istifadə edin. Komponent təyinatçıları 1 -ci addımdakı hissələr siyahısındadır.

Şematik və ya plana ehtiyacınız varsa, qartal dizayn sənədlərini buradan yükləyə bilərsiniz.

Bəzi komponentlər olduqca kiçikdir və yeni başlayanlar üçün lehimləmək çətin ola bilər. Yastiqciklərə lehim pastası qoymaq üçün kiçik bir burunlu bir şpris istifadə edirəm və sonra ev dəmləmə lövhəmdən istifadə edərək komponentləri yenidən lehimləyirəm, amma əlbəttə bir lehimləmə dəmiri və 0.8mm (və ya daha incə) lehim teli ilə də edə bilərsiniz.

Bütün komponentləri lehimlədikdən sonra, işinizi yoxlamaq və xüsusilə şarj nəzarətçisində qısa qapanmalar olub olmadığını yoxlamaq üçün böyüdücü bir şüşə istifadə edin.

Addım 4: Arduino lehimləyin

I2C rabitə protokolu ilə akselerometrlə əlaqə qurmaq üçün arduinonun A4 və A5 sancaqlarını PCB -yə bağlamalıyıq. Bu sancaqlar ümumiyyətlə prosessorun yanındadır (2 -ci addımdakı fotoya baxın), lakin bəzi klonlarda onlar kənarda yerləşir və həmişə eyni yerdə deyil. PCB dizaynı bütün fərqli versiyalarla işləyir: prosessorun yanında sancaqlar olan standart versiya üçün yuxarıda göstərildiyi kimi pin başlığı əlavə edin.

Digər versiyalar üçün, A4 və A5 sancaqlarını PCB üzərindəki yastıqlara bağlamaq üçün bir tel parçası istifadə edə bilərsiniz. Lehimdən sonra telləri uzunluğuna kəsin.

Bəzi arduinolar pin başlıqları lehimlə gəlir, bəziləri yoxdur. Başlıqları əvvəlcə kavanoz işığı pcb -ə lehimləmək və sonra Arduino əlavə etmək daha asan olduğunu gördüm. Başlıqların düz bir şəkildə lehimləndiyinə əmin olun, yoxsa sancaqları yastiqlərə yerləşdirməkdə çətinlik çəkəcəksiniz.

Addım 5: PCB -nin bitməsi

ADXL345 sürətləndirici modulunun lehimlənməsi zamanı onun PCB -yə paralel olması vacibdir. Bunu təmin etməyin ən yaxşı yolu, modulu birbaşa PCB -yə yerləşdirmək və fotoşəkillərdə göstərildiyi kimi pin başlığını aşağıdan daxil etməkdir. Üstdən lehim əlavə edin və başlığı alt tərəfdən kəsdikdən sonra oraya lehim əlavə edin.

Alt tərəfdəki bütün sancaqları bir yan kəsici ilə kəsin, sonra itələyicilərin batareyaya daxil olmasını və qısalmasını qarşısını almaq üçün bütün pinlərin üstünə bir az skotç bant qoyun.

Son addım LED şeridi əlavə etməkdir. Yastıqların polaritesinin düzgün olduğundan əmin olun və məlumat pininin istiqamətinə diqqət yetirin: LED şeridindəki oxları PCB üzərindəki oxlarla uyğunlaşdırın.

Addım 6: Günəş Paneli və Batareya

Günəş panelini 'günəş' işarəsi olan iki yastığa bağlamaq üçün təxminən 5 sm uzunluğunda kabellər istifadə edin və artı və mənfi simvollara diqqət yetirin.

Lehim üçün son şey batareyadır. Burada çox diqqətli olun: lityum batareyalar çox gücə malikdir və təsadüfən bəzi izləri kəssəniz PCB -ni tüstü halına gətirə bilər. Hələ orada deyilsə, təsadüfən qısaqapanmaların qarşısını almaq üçün batareyanın müsbət telinə bir az lent qoyun. Lehim etmək daha çətindir, əvvəl qara eksi kabeli lehimləyin. Qırmızı teldən qoruyucu bant çıxarın və lehimləyin. Batareyanı bağladığınızda Arduino lövhəsindəki LEDin qısa müddətdə yanıb -sönəcəyini görəcəksiniz.

Eskizi artıq Arduinoya yükləmisinizsə, indi PCB -yə bir dırnaqla dəfələrlə vuraraq işığı yandıra bilərsiniz. İşə yaramırsa, bir multimetre istifadə edərək ayıklamaya başlamalısınız. Əvvəlcə batareyanın gərginliyini yoxlayın. Güc yoxdursa, qoruma rejimində ola bilər. Batareyanı bu rejimdən çıxarmaq üçün günəş panelinə bir az parlaq işıq yandırın. Bu kömək etmirsə və hələ də güc yoxdursa, batareyanı ayırın və xətanı tapana qədər sxematik olaraq PCB -də qısa qapanma və ya açıq dövrə yoxlayın.

Addım 7: İşığı bitirin

Dövrəni uğurla sınadıqdan sonra, batareyanı yapışqan və ya iki tərəfli lent istifadə edərək PCB -nin alt tərəfinə düzəldin. Ağ yapışqan kimi su əsaslı yapışqan istifadə etməyin, çünki quruyana qədər keçiricidir. İstifadə etmək üçün ən yaxşısı silikondur.

Günəş panelini batareyanın üstünə yapışdırın, həm də yapışqan və ya iki tərəfli lent istifadə edərək kiçik bir elektronik sandviç yaradın. Kabelləri çəkin və bir az daha yapışdırın və hər şeyi qurudun. Kavanoza qoymadan əvvəl hələ də işlədiyini yoxlayın.

Addım 8: Kavanozu yığın

Şüşə qabınızı götürün və günəş panelinin qapağa oturacağından əmin olun. Yuxarıda şəffaf və suya davamlı olduğu müddətdə, istədiyiniz hər hansı bir kavanozdan istifadə edə bilərsiniz.

Tercih olunan yapışdırıcı silikondur, çünki çöldəki yüksək və aşağı temperaturlara asanlıqla tab gətirə bilir. Nə qədər şəffaf olsa, bir o qədər yaxşıdır, amma bir az südlü yaxşı işləyir, sadəcə ağ və ya boz silikon almayın. Epoksi də istifadə edə bilərsiniz, ancaq termal stress altında çatlaya bilər.

Şüşəyə bir az silikon qoyun və işığı günəş paneli şüşəyə baxan vəziyyətdə yapışqanın üzərinə basın. Kənardan gözəl göründüyünə əmin olun, çıxarın, təmizləyin, qarışdırsanız qurudun.

Kavanozu günəşli bir yerə qoyun. Batareyanı tam doldurmaq üçün günəş işığı 2-3 gün çəkir və kölgəyə qoyulduqda daha da uzun çəkir. İşıq qırmızı rəngdə yanıb -sönməyə başlayırsa, bu, batareyanın tükəndiyini və yenidən doldurulması üçün daha çox işığa ehtiyacı olduğunu bildirir. İşığı uzun müddət (məsələn, bir neçə həftə) qaranlıq bir yerə qoysanız, batareya ölə bilər və onu dəyişdirmək lazımdır, buna görə kifayət qədər işıq aldığından və illərlə işləyəcəyindən əmin olun.

Addım 9: İstifadəçi Təlimatı

Aktivdir

Bir neçə dəqiqə ərzində aşağı işıq şəraitini algılarsa və batareyada kifayət qədər enerji yığılıbsa, işıq şəfəq vaxtı avtomatik olaraq açılır. İşığı əl ilə yandırmaq üçün üstünə bir neçə dəfə vurun və ya kavanozu güclü şəkildə silkələyin.

Qapalı

İşıq əl ilə açıldıqda təxminən üç saat sonra avtomatik olaraq sönür. Avtomatik olaraq işə salındıqda, batareya təxminən yarısı boş olana qədər işləyir (buna görə də yenə də əl ilə aça bilərsiniz). Dərhal söndürmək üçün tərs çevirin.

Rəng dəyişdirin

Rəngi dəyişdirmək üçün sadəcə işığı yandırın. Üç rəng dəyişdirmə rejimi var:

1. Parlaqlığı dəyişdirin
2. Rəngi dəyişdirin
3. Rəng doymasını dəyişdirin

Bu rejimlər arasında keçid etmək üçün qapağı bir dəfə vurun. Nə qədər əysən, daha sürətli dəyişir.

Şam rejimi

Sabit işıq və titrəyən şam rejimi arasında keçid etmək üçün sadəcə qapağı iki dəfə vurun. Şamdan sabit rejimə keçərkən doyma və parlaqlıq standart (maksimum) səviyyəyə qaytarılır.