Rellotge amb esfera de motocicleta amb energia solar: 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Em sobrava un dial de tac de la meva antiga moto quan vaig substituir el comptador de revolucions mecànic per un panell electrònic (això és un altre projecte!) I no el volia llençar. Aquestes coses estan dissenyades per ser retroil·luminades quan els llums de la bicicleta estan encesos, així que vaig pensar que seria un rellotge fresc. No volia haver d’encendre els llums manualment i tampoc volia haver de canviar les bateries regularment, així que vaig pensar a fer un rellotge de càrrega solar que detectés la foscor.

Vaig considerar tot tipus de combinacions i em vaig instal·lar amb un panell de major voltatge i dues bateries de més capacitat, perquè vull que continuï funcionant. Fins ara fa diversos mesos que funciona, il·luminat tota la nit i carregant durant tot el dia (viu a l’ampit de la finestra).

Pas 1: parts

Jo solia:

Un kit de moviment de rellotge de bateria estàndard 1 AA

Una caixa de projecte de plàstic negre

Alguns taulers de tires

Connectors de dos pins tipus Molex

Muntatge doble AA i bateries NiMH de 2850 mAh

Un transistor 2N3906

Un díode

Suport de niló

Paper d'alumini

Assortiment de resistències i un potenciòmetre

Alguns LED blancs de baixa tensió

Un panell solar de 4V, 150 mA

Pas 2: Circuit

Aquí tinc la idea del disseny bàsic del circuit:

www.evilmadscientist.com/2008/simple-solar…

La idea és que la bateria funcioni el rellotge en tot moment. Quan és clar, el panell solar carrega la bateria i, quan és fosc i el panell deixa de produir corrent, les llums de fons s’encenen. El que fa que sigui una mica més complicat és que aquests moviments del rellotge funcionen en un sol AA, cosa que no sol ser suficient per alimentar un LED. Vaig plantejar-me algunes maneres d’aconseguir-ho: incloure l’ús d’un circuit tipus joule-ladró, o posar dos AA en sèrie i tocar-los entre ells per encendre el rellotge.

Al final vaig optar per un compromís. Volia LEDs blancs i vaig trobar algunes unitats a eBay que ja tenien un augment de la tensió, però encara no funcionen ni un sol AA (sí, però no després de la caiguda de tensió del díode i del transistor). bateries en sèrie i connectaven el rellotge en línia amb una resistència per reduir la tensió. Es necessita una resistència per anar a la base del transistor, he fet que una olla per poder ajustar la sensibilitat de la part de detecció de llum del sistema.

Al diagrama de circuits adjunt:

(EDIT: es va adonar que tenia el díode al lloc equivocat. S'ha penjat una nova versió).

V1 és el mòdul de bateria 2-AA

V2 és el panell solar de 4V

D1 un díode 1N914

Resistència R2 4 K per deixar caure el voltatge durant tot el rellotge

X1 el moviment del rellotge

R1 un potenciòmetre de 0 a 5 K

Q1 un transistor 2N3906

L1 els LED blancs de baixa tensió

Pas 3: cara frontal

Vaig fer servir un tallador de forats estàndard a la broca per obrir l’obertura circular de la tapa del recinte del projecte i, a continuació, vaig foradar dos petits forats al costat, que munta una tira de pèrtex transparent a l’obertura. L'esfera de tacó s'adapta entre el pèl i la tapa i es fixa al pèl amb els dos cargols petits que podeu veure (La cara del tacó té dos forats petits a banda i banda del centre per muntar el comptador original).

Aquests moviments de rellotge tenen un eix roscat per muntar-se a través de les coses; podeu obtenir-los amb una gamma de longituds. La cara del tacho és força prima, però volia deixar un buit entre el moviment i el dial per permetre que el dial s’il·luminés. Vaig tenir un moviment amb un eix més llarg i el vaig recolzar amb una rosca espaiadora. La caixa de la bateria original del rellotge està buida, he soldat cables a les pestanyes amb un endoll molex per connectar-lo a la placa. He utilitzat aquests endolls per a gairebé tot, de manera que puc substituir qualsevol peça individual si vull, però, per descomptat, només es pot soldar.

Els LED encara eren massa grans per passar entre el rellotge i el dial, de manera que es munten a la part inferior, apuntant cap amunt. Vaig enganxar fulla de llauna a la part frontal del moviment del rellotge, i una faldilla al voltant dels costats i de la part superior, per difondre la llum i, amb sort, fer-la més uniforme mentre il·lumina el dial. Els LED s’acabaven de connectar en sèrie.

Els indicadors que venien amb el rellotge no eren del color adequat: els vaig donar una capa d’imprimació blanca i després els vaig pintar amb un marcador vermell.

Pas 4: panell solar

Aquests panells són increïblement econòmics a eBay si podeu esperar una estona perquè arribin, i agafeu les especificacions reclamades amb una mica de sal. Crec que és més segur suposar que no són tan poderosos com diuen i sobreespecificar-los per al vostre projecte … Construeixo una plataforma per provar la seva producció, però aquesta és una altra història.

Vaig equipar-lo amb un altre endoll molex: poden ser una mica molestos per soldar-se a la part posterior d'aquests panells, així que us aconsellaria obtenir uns quants recanvis; aquest m'ha costat aproximadament 1 lliura. Vaig fer un petit marc de muntatge amb una fina placa de llauna amb un parell de retallades i el vaig enganxar a la part posterior; això ajuda el panell a situar-se en un angle una mica millor per captar la llum.

Pas 5: alternatives

Així que … si voleu construir alguna cosa així, una alternativa és separar una llum de jardí solar barata. Sovint tenen un petit controlador IC com el YX8018:

github.com/mcauser/YX8018-solar-led-driver …

Vaig fer una ullada a una d’aquestes i, a més de fer la lògica de commutació, contenen un amplificador de tensió per fer funcionar els LED blancs. La llum que vaig mirar tenia una bateria AAA de baixa capacitat i un feble panell solar de 2V, però probablement podríeu utilitzar la placa amb altres parts, però em va semblar més divertit construir la meva des de zero.

També vaig pensar a utilitzar un moviment de rellotge una mica més avançat que estigui sincronitzat per ràdio, potser en el següent model. O crear un moviment de rellotge des de zero? Més complicat amb una acció mecànica, però estic segur que algú ho ha fet.

També podeu fer un munt de casos diferents per al projecte: he utilitzat una caixa electrònica de plàstic negre perquè era fàcil de treballar i s’adapta a la motocicleta negra dels anys 80 de la qual vaig treure el dial.

També he preparat una petita plataforma de proves per connectar aquests panells solars econòmics a un amperímetre / voltímetre per poder avaluar el funcionament que tenen. Tinc previst ampliar-ho i fer una sortida del rellotge per poder veure quina intensitat està dibuixant tant en mode de dia com de nit, i després podré ajustar millor la sortida del panell a la capacitat de les bateries, i el sorteig del rellotge i les llums: vull que funcioni tot l'hivern (crec que funcionarà tal com està, però probablement estigui massa especificat).