Feu un robot d'error amb energia solar: 9 passos (amb imatges)

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

Aquests robots poden ser petits i de mentalitat senzilla, però la seva fàcil construcció, locomoció única i peculiaritat personalitzada els fan fantàstics com a primer projecte de robòtica. En aquest projecte, crearem un simple robot semblant a un error que emmagatzemarà energia lluminosa fins que tingui prou potència per moure’s amb un motor de vibració. Aquest senzill projecte de robòtica es pot fer en poques hores i és una excel·lent introducció als conceptes d’electrònica i soldadura.

Pas 1: recolliu els subministraments

A continuació es mostren tots els subministraments necessaris per a aquest projecte, així com els enllaços per comprar-los. La majoria dels articles que podeu trobar a Amazon, però alguns dels components es compren millor a Mouser o DigiKey.

• Soldador i soldador
• Cola calenta
• Talladors de filferro
• Alicates de nas d'agulla
• Filferro de joieria
• 22AWG Electronics Wire
• Condensador de 4700μf
• Resistència de 2,2 kΩ
• 2N3904 Transistor NPN
• Transistor PNP 2N3906
• Cèl·lules solars petites
• Motor de vibració
• Disparador de tensió TC54

Actualització: s'ha cridat l'atenció que el disparador de tensió al qual he enllaçat anteriorment ha quedat obsolet. Però no tingueu por! He trobat el que crec que és un substitut adequat al disparador de tensió DS1233A. Malauradament, les potes d'aquest component són diferents de la TC54, de manera que haurà de tenir-ho en compte durant tot el projecte.

Pota esquerra del TC54 ===> Pota mitjana del DS1233A

Pot central del TC54 ===> Pot dret del DS1233A

Pota dreta del TC54 ===> Pota esquerra del DS1233A

Pas 2: prepareu els components

La primera part del robot Solar Bug que construirem és el "motor solar". Aquesta és la part del robot que comprova el condensador per veure si està prou carregat. Quan ho és, aboca tota aquesta potència al motor per un breu impuls de moviment. Per construir el motor solar primer, haurem de preparar els nostres components. Crec que la manera més senzilla de mostrar-ho és fer referència a les imatges anteriors, però també escriuré instruccions per narrar el que estic fent.

NOTA: Per coherència, quan faig referència a les potes "esquerra" i "dreta" dels components, estic parlant que s'orientin amb el costat pla cap a mi i les potes apuntant cap avall (com es mostra a la majoria de les imatges.)

Primer doblegueu la cama esquerra del 2N3904 cap a l'esquerra i cap avall i la cama dreta cap a la dreta i cap a vosaltres deixant la cama mitjana apuntant cap avall. Ara, el 2N3906 i el regulador de voltatge TC54 es doblaran de la mateixa manera, amb les potes esquerra i dreta doblegades cap a fora i cap avall i la cama central apuntant cap a vosaltres.

Pas 3: connecteu el 2N3904 al 2N3906

És hora de treure aquell soldador i de començar a treballar ajuntant això. Primer, col·loqueu el 2N3904 adjacent al 2N3906 i, a continuació, soldeu la cama mitjana del 2N3904 a la cama dreta del 2N3906.

A continuació, agafeu la resistència de 2,2 k i soldeu-la entre la cama dreta del 2N3904 i la cama mitjana del 2N3906. En aquest punt, podeu utilitzar els talladors de filferro per arrencar l’excés de plom de la resistència.

Pas 4: connecteu el disparador de tensió

Ara tirem el disparador de tensió a la barreja. Soldeu la cama esquerra del disparador de tensió a la cama central del 2N3904 i soldeu la cama esquerra del 2N3904 a la cama dreta del disparador de tensió. En aquest moment, el vostre motor solar hauria de semblar a la primera imatge de dalt.

Ara talleu un tros de filferro de 22AWG d’una polzada de llarg i soldeu-lo entre la cama mitjana del disparador de tensió i la cama esquerra del 2N3906. Ara el vostre motor solar està complet.

Pas 5: connecteu el motor solar al condensador

Nota: ara que hem completat els "cervells" del robot, és hora de donar-li un lloc on emmagatzemar la seva energia. En aquest projecte utilitzarem un condensador electrolític per emmagatzemar electricitat. Aquest tipus de condensador és el que anomenem polar, això vol dir que només funciona en una direcció. Per esbrinar quin plom és quin, busqueu una franja impresa al costat del condensador. Aquest és el plom negatiu, per tant, l’altre és positiu. Això serà important per a aquest pas.

Feu servir una mica de cola calenta per connectar el motor solar al condensador amb la pota negativa més propera al disparador de tensió. Assegureu-vos de col·locar-lo en un lloc on arribin les potes del condensador.

Ara doblegueu la cama negativa del condensador cap enrere i soldeu-la a la cama dreta del disparador de tensió. També doblegueu la pota positiva del condensador al lloc i soldeu-la a la pota esquerra del 2N3906.

Pas 6: connecteu el motor

Ara deixem connectar el motor! Primer decidiu on voleu col·locar el motor, vaig decidir posar el motor que sortia per la part posterior com un agulló. Això requereix una certa planificació perquè els cables del meu motor són una mica curts. Vaig fer servir les potes sobrants que vaig treure de la resistència per estendre una mica els cables del motor perquè arribessin a la part posterior del meu robot.

soldeu un dels cables del motor a la pota dreta del 2N3904 i l'altre cable a l'extrem positiu del condensador. no importa quin fil vagi cap a on, si gireu els cables, només gireu el sentit de rotació del motor.

A continuació, utilitzeu una mica de cola calenta per fixar el motor al seu lloc. Assegureu-vos que el contrapès pugui girar lliurement o que el robot no es pugui moure.

Pas 7: energia solar

Som al tram de casa! Ara és el moment de connectar els panells solars. En primer lloc, si no hi ha cables soldats als panells, ara és el moment de fer-ho. Us recomano utilitzar dos colors diferents del cable 22AWG perquè pugueu identificar fàcilment les potes positives i negatives del panell solar.

Nota: En aquest tutorial estic fent servir dos panells solars, però si només en teniu un, també funcionarà. Com més panells tingueu, més ràpid es carregarà el condensador i més impulsarà el motor. Per tant, si voleu que el vostre bot es mogui més, afegiu més panells.

Utilitzeu el soldador per connectar el cable negatiu del panell solar a la pota negativa del condensador. A continuació, feu el mateix a l'altre costat connectant l'extrem positiu del panell a la pota positiva del condensador.

Pas 8: que quedi bonic

En aquest punt, el vostre Solar Bug-Bot està gairebé acabat. El pas final ara és només cosmètic.

Tallar dues longituds del filferro de joies d’uns tres a quatre centímetres de llarg. Utilitzeu unes alicates de punta d'agulla per doblegar els dos extrems d'ambdós trossos de filferro en peus petits. Ara doblegueu les dues longituds de filferro en forma de "M" i enganxeu-les a la part inferior del bot. Aquests actuaran com les potes del vostre robot.

I amb això, el vostre Solar Bug-Bot està complet! Ara tot el que heu de fer és treure-les al sol i veure-les anar.

Pas 9: Com funciona?

Quan el bot entra a la llum solar, els panells solars començaran a carregar el condensador. A mesura que es carrega, el voltatge del condensador augmentarà fins que finalment superi el "punt d'inflexió" que provoca el voltatge. En aquest moment, el disparador de tensió aplicarà tensió a la base del 2N3904. Ara, com que el 2N3904 és un transistor NPN, actua com un interruptor, quan s'aplica un corrent a la base permet que el corrent flueixi d'un costat a l'altre. Aquest "interruptor" activarà el motor. El 2N3906, en canvi, és un transistor PNP. Això significa que permet que el corrent flueixi quan la base està connectada a terra. Quan es dispara el 2N3904, dispara el 2N3906 i ignora completament el disparador de tensió permetent que tota l’electricitat flueixi al motor fins que el condensador estigui buit i llest per tornar-lo a omplir.