Bossa de bicicleta solar LED: 14 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:17

Durant l’estiu passat vaig tenir l’oportunitat de treballar el torn de nit en una fleca de diverses ciutats, cosa que significava que tenia molts desplaçaments per fer. Esquena. I endavant. Per la nit. En bicicleta. Els autobusos ni tan sols circulen tan tard. Estic bastant fart de ser obligat contínuament a la vora de la carretera per tots aquells maleïts conductors desconsiderats que passen a tota velocitat: com podrien passar per davant de la presència d’un ésser tan conscient de la terra com jo amb tan poca consideració, creuant per la seva brutícia?, màquines que contaminen el carboni ?! Per descomptat, probablement no va ser massa fàcil veure’m, donada la manca general d’il·luminació pública de la zona, així que vaig anar a buscar el kit de làmpades frontals i posteriors necessàries i car. abeurador. No volia continuar comprant totes aquestes maleïdes bateries i, per descomptat, no volia continuar tirant-les, així que això és el que vaig pensar. Això i el fet que no aniré a Burning Man aquest any em van deixar un munt de temps lliure que d’una altra manera es passaria amb tanta prudència. Així que aquest és el meu premi de consolació. Afegiré una implementació de la meravellosa jaqueta de bicicleta de senyals de gir Arduino de Leah Buechley en un futur pròxim. Aquest és el meu primer instructable i és un document de documentació retro, però espero que sigui suficient. Si sembla una mica massa atordit, probablement ho sigui. Això també s’estén a mi. Qualsevol, crea i gaudeix! Ah, i disculpes per la terrible qualitat de les imatges. Al llarg dels anys he treballat força la meva càmera i sembla que està a punt d’acabar el cicle de vida del producte. ensumar.

Pas 1: coses que necessiteu

Materials / Subministraments1 Motxilla / bossa de missatgeria1 Funda del projecte1 Far LED Cheapo1 Il·luminació LED vermella Cheapo / no tan barata per a bicicletes 2 Cèl·lules solars PowerFilm de 3V, 50mA, número de producte Porta bateries AA MP3-371, capaç de contenir: 3 piles AA NiMH1 Peça de placa perfecta que s'adapta a la part superior de la caixa del projecte 4-8 separadors + cargols 1 díode de bloqueig estàndard, 1N4001 per exemple 5 resistències de 100 ohm 3 commutadors momentanis 1 commutador DPDT 1 commutador SPST Un munt de: LED, segons el vostre criteri Fil, segons el vostre criteri Bateries de recanvi, per provar Soldador Fil (pesat) niló resistent, si és possible) VelcroBoredom Opcional: 1 Arduino Skinny de sparkfun (o la nova versió certificada, l’Arduino Pro) Pounding Psy-trance Tenia una motxilla barata de Burton Snowboards que tenia la mida perfecta per als meus propòsits, però no m’agradava la estil "motxilla" recte. Així que vaig reordenar les corretges i ara les he inclinat al costat com una bossa de missatgeria amb una corretja principal de protecció del cos i una corretja auxiliar que es fixa des de la part inferior, proporcionant una plataforma notablement segura. El desavantatge més gran fins ara és com tendeix a embolicar-se al voltant del cos, donant lloc a una camisa ben suada. Però, uh, el que sigui. Funciona. Vaig trobar un contenidor tipus tupperware hermètic i tancat a la cuina que era perfecte per a la caixa del projecte, i el far, vaig agafar per WalMart uns 6 dòlars. Gairebé tota la resta era a la meva caixa de canvis o es va demanar en línia. La majoria del meu cablejat és un munt de filferro d’altaveus que tenia estirat, agradable i resistent. Eines Eina de soldar Taula de pa, per a prototipatge Multímetre bàsic Conjunt de tornavís Trepant sense fil + broca Filferes de pont de cocodril Clips de nas d’agulla Cortador de filferro Encenedor Agulla Cinta adhesiva Per a adhesius industrials Suport de ferro de soldar / tercera mà Pistola de cola calenta + cola calenta, amb finalitats de segellat Segador per serrar, millor tallar amb tisores Ventilació adequada, per preservar la vostra matèria grisa preciosa

Pas 2: Prepara la motxilla

Això s’explica per si mateix. Esbrineu on voleu que estiguin els components específics a la bossa i com funcionaran a la carretera. Això hauria de determinar la disposició física de la vostra pròpia construcció. Tallar / cosir / modificar qualsevol cosa si cal; consulteu el pas anterior per què la meva bossa té un aspecte tan reduït. La fulla i l’encenedor de Xacto són útils per fer talls i fondre els extrems esfilagarsats i una bona agulla i fil a l’antiga serà la vostra millor opció per tornar a enganxar. Va ser per sort que la caixa del projecte que vaig trobar tingués la mida perfecta. es llisca directament a la butxaca lateral amb un forat convenient per a la sortida del cable dels auriculars, a prop de la corretja que utilitzaré. Vaig posar tots els controls (excepte l’interruptor principal) a la corretja i volia fer passar els cables corretja per si mateixa, de manera que vaig haver de tallar petits forats a banda i banda i alimentar-los amb un tros de penjador de filferro, com una "agulla" gegant … però més sobre això més tard. la corretja en si, que era perfecta per a una llar per als conjunts de LED / polsador, i tenia un anell de plàstic gran per inserir un altre interruptor. Viouslybviament, aquests detalls seran diferents per a tothom.

Pas 3: Prepara la caixa del projecte

Un cop hàgiu acabat la bossa, temps per al contenidor del projecte. Si és possible, intenteu inserir el suport de la bateria a la caixa i comproveu si teniu prou espai per muntar les taules, els commutadors i els cables. també. Els meus tot just amb prou feines. Si no, haureu de trobar una altra caixa per a les bateries. L’omnipresent estany d’Altoides funcionarà de manera senzilla: tenint en compte això, practiqueu forats per als cables que portareu dins i fora, i els interruptors. Quan finalment comenceu a connectar les coses, assegureu-vos de donar-li un bon nus per sobre del fil just quan entra a la caixa, de manera que no es trenquin inesperadament. Probablement no seria bo. Determineu la mida del perfboard que necessitareu i talleu-lo. Com més gran millor, ja que tindràs més espai per jugar, però de vegades estàs una mica atapeït d’espai. Enganxeu-vos / fixeu la bateria i munteu les taules amb els separadors. La placa vermella que hi ha és la versió "prima" de l'Arduino de sparkfun, que acabarà impulsant els senyals de gir esmentats, que encara no estan connectats.

Pas 4: construcció del circuit, primera part: càrrega

Disposarem de 3 bateries NiMH AA en sèrie, donant un nominal de 1,2 V cadascuna, que suma un nominal de 3,6 V. Però, en condicions reals d’ús, podrien baixar fins a 0,9 V i fins a 1,4 V cadascun en recarregar-se sense fer danys majors, de manera que necessitem una manera de limitar-ne l’ús dins d’aquest rang. Aquest circuit ho farà aproximadament, tot i que d’una manera aproximada, poc ingènera. Però és senzill i funciona. Per carregar les bateries, heu de connectar-vos a l’extrem positiu de la matriu solar amb l’extrem positiu de les bateries i fer que el negatiu acabi fent el mateix. Aquí, si canvieu l'interruptor "cap amunt", això farà exactament això. Hi ha dos números: 1. Necessitem un díode en la direcció de la càrrega per evitar que les bateries es tornin a descarregar a les cèl·lules solars quan sigui fosc, drenant-les de l’energia que emmagatzemem durant el dia i: 2. La caiguda de tensió nominal de les cèl·lules solars, que hem connectat en sèrie, serà de 6V. Mentre la tensió solar sigui superior a la tensió de la bateria, el corrent fluirà cap a les bateries. Però no volem que el voltatge total de la bateria superi els 4,2 V (1,4 x 3), de manera que necessitem una manera de baixar el nivell de voltatge solar d’uns 1,8 V en el camí cap a les bateries. Tot i que no és molt elegant, ni robust, posar un LED allà hauria d’aconseguir tots dos, ja que normalment tenen una caiguda de voltatge d’uns 1,7 a 2 volts més o menys. Utilitzeu el multímetre per confirmar-ho … Tot i que en general és una MALA IDEA connectar un LED cap enrere (danyant-lo irreversiblement), el circuit EN AQUEST CAS PARTICULAR hauria de ser capaç de manejar el potencial de corrent invers sense danys majors. I no ho ha fet fins ara (els dits creuats). A més, proporciona un bon indicador de l’estat de càrrega: com més brillant sigui el LED, més ràpid carregarà les bateries. Quan està apagat, les cèl·lules solars estalvien menys tensió que les bateries, cosa que significa que no es carreguen. Una de les preocupacions, però, és que el voltatge indicat, 6V, només es troba en condicions nominals de proves de laboratori i, per a aquests panells, a la llum directa del sol, pot arribar a 7,2 V, cosa que sens dubte sobrecarregaria les bateries. Però és un risc amb el qual estic disposat a viure. Millor que descarregar-los en excés … I, una altra cosa que hem de comprovar és el flux actual que surt de les cèl·lules solars. La rúbrica és que generalment volem que el corrent sigui 1/10 de la capacitat total de la bateria, equilibrant la velocitat i la seguretat de les bateries. Com que la capacitat de les meves bateries és de 2400 mAh, el corrent nominal ideal seria de 240 mA. Els nostres panells només donen 50 mA, que en realitat és bastant baix. Podríem afegir 4 matrius més en paral·lel i estar dins de la zona segura. Podria ser per a un altre projecte. Ara bé, és millor protegir que lamentar-se. Al costat de càrrega del circuit.

Pas 5: Construir el circuit, part 2: la càrrega

Si gireu l'interruptor "cap avall", els dispositius que heu connectat funcionaran. Aquí no volem treure les piles tret que el voltatge total que hi hagi sigui superior a uns 2,7 V (0,9 x 3). Aquí he connectat un díode de bloqueig normal (el cèl·lules solars) en sèrie amb un LED per a un llum indicador d’estat de càrrega. Com que la caiguda de tensió a través del díode és de 0,7 V, la caiguda de tensió total hauria d’estar al voltant de 2,4-2,7 V. Quan la tensió d'alimentació baixa per sota d'aquest nivell, no dóna prou potencial per accionar el LED, apagant-lo. Així, quan s’apaga la llum, sé que és hora de deixar d’utilitzar els diversos dispositius que tinc connectats i començar a carregar-me. Una vegada més, brut, però funciona. perquè no es cremin. Fins i tot quan estan en paral·lel, hauria d’anar una resistència amb cada LED. Bàsicament, atès que les resistències resisteixen el flux de corrent per la part del circuit en què es troben, com més alt sigui el valor d'una resistència en particular, menys corrent fluirà. Recordeu V = IR: en el cas del circuit de càrrega, volem que flueixi el màxim de corrent cap a les bateries sense danyar el LED. 100 ohms funcionaran, però, amb el costat de càrrega del circuit, voldríem teòricament una resistència de valor superior, per tal de mantenir el flux de corrent de residus al mínim. Aquí, però, vull assegurar-me que la caiguda de tensió a través del LED es mantingui al voltant de la zona de 2 V, i donar un corrent més fort ho farà més evident quan la tensió finalment caigui per sota del llindar mínim que volem. Així que també he llançat una resistència de 100 Ohm aquí.

Pas 6: Cablatge i muntatge de les cèl·lules solars

Així que … si la caixa que acabem de construir és el cor (i els pulmons, suposo) del nostre projecte, això és definitivament … l’ànima! SOULAR! he he he! …. OK. Tranquil. Control. Les cel·les que tinc són de PowerFilm, número de producte MP3-37, i són molt fines i flexibles. Per a aquest projecte, volem connectar-ne dos en sèrie, per constituir el subministrament de 6 V. Alineeu les cel·les així (o com vulgueu, físicament) de manera que l'extrem positiu de la primera s'alineï amb l'extrem negatiu de l'altra. Es pot diferenciar aquí, ja que les "barres transversals" de les "T" blanques que tallen les cel·les es troben cap al positiu i les "verticals" apunten cap al negatiu. Rasqueu o desfeu el plàstic que cobreix els contactes platejats a banda i banda.. Podeu saber si heu passat prou plàstic quan comenceu a rascar el contacte següent. Soldar en un sol tros de filferro a través dels dos. Soldeu el cable + i - pelat d’un cable de doble cadena cap als altres costats, i ja està. Feu passar l’altre extrem del fil a través de la bossa de manera que arribi a la caixa amb suficient espai lliure. Feu una mica de cola calenta a les juntes per aïllar-les de la intempèrie. enganxeu el costat del velcro a la part posterior de cada cel·la i talleu tres llargs del costat del "bucle" perquè coincideixi amb el pal, inclòs, entre les peces del "ganxo". Separeu-los de manera uniforme durant tota la longitud, despreneu-los del fons i colpeu-los al lloc on vulgueu que els vostres panells estiguin fixats. Tinc dues taques a la bossa, segons l’angle de la bossa respecte al sol. És possible que hagueu de cosir les vores de les matèries que falten, en funció del tipus d’adhesiu que s’hi hagi aplicat perquè no caigui.

Pas 7: piratejar el frontal

Feu exactament el que diu el títol. Obriu el far de cheapo i desconnecteu tota la secció de la bateria. Tot el que necessiteu és els contactes on va dirigir. Introduïu-los a la caixa i soldeu-los a través de la secció de càrrega del circuit de control. Si mireu atentament a la imatge, hi ha diversos llocs on he fet petites escletxes a la superfície del teixit de la corretja, a la vora del farciment, on es troba amb la vora. Amb la fulla Xacto, feu dues escletxes d’aquest tipus: una on vulgueu que sobresurten els cables i una altra per on entrin. Agafeu el penjador de filferro i retalleu-ne una secció recta i llarga. Aquesta serà la vostra "agulla". Premeu-lo cap avall la longitud entre els dos forats, a l'espai obert entre el farciment i la vora. Es retornarà una mica, sobretot si la corretja es corba, però finalment sortirà per l’altre costat. Cinteu el filferro que vulgueu inserir a un extrem del cable del penjador i estireu-lo pel forat fins que surti de l'altre costat. Voila! Fet! A continuació, foradeu les cantonades de la carcassa del far, si és possible, i cosiu-los fins a la corretja, però de manera que no impedeixi que passin altres cables, si així ho desitgeu.

Pas 8: Muntatge dels commutadors LED / polsador Part 1: Curling

La idea aquí és que el que aparegui des de fora sigui un LED que pugueu encendre i apagar. O bé un commutador que doni informació sobre l’estat del que canvieu. El que bàsicament significa enganxar un interruptor i un LED junts, esquena amb esquena, de manera que la part "botó" del commutador estigui cap avall, lluny de la Part LED del conjunt. Per començar, arrossegueu els cables d’ambdós elements. És important mantenir la distinció entre ànode i càtode (+ i -, llarg i curt) al LED, així que assegureu-vos d'aplicar diferents estils de curling a cada pota del LED. He utilitzat quadrat per al costat positiu i més cercle per al negatiu. Però de vegades era difícil diferenciar-me, de manera que podria passar a utilitzar triangles i cercles en el futur. Tanmateix, sigui quina sigui la vostra convenció, assegureu-vos de respectar-la. Feu-ne tres sèries. És molt més fàcil, donada la mida dels elements, seguir endavant i connectar-los ara abans d’enganxar-los, en lloc d’enganxar-los primer, i després intentar obrir-vos pas per l’embolic gobby als contactes que se suposa que heu de soldar a. Però això vol dir que tenim a punt les seves aplicacions.

Pas 9: piratejar la llum posterior

Això és pràcticament el mateix que el far. Excepte aquí, la meva llum posterior va venir en una carcassa bastant desagradable, de la qual vaig decidir alliberar-la. Convenientment, però, la placa de circuits tenia la forma d’un pal llarg, cosa que donava lloc a una bona barra de llum. I funcionava sobre una base de polsador. La qual cosa va fer que el cablejat fins al corresponent LED / polsador de la corretja fos cinc. Vaig connectar les tensions de subministrament i de terra a la font de càrrega i, a continuació, vaig connectar-les al polsador on es va establir el botó original. Després d'això, vaig posar en paral·lel una resistència que conduïa al LED d'estat del LED / polsador, a un dels LED vermells que hi havia a la placa. Per tant, sempre que aquest LED s’encén, també ho fa el meu commutador, que em permet calibrar el patró de visualització actual que s’està executant, en funció del temps entre els flaixos del meu LED d’estat. Això fa que hi hagi sis cables que surten del tauler, dos a la caixa del projecte i quatre al corresponent LED / polsador. Després de tot això, vaig seguir endavant i vaig embolicar tot en cola calenta, formant una mica per tenir un divot on Puc fixar-lo a la bossa, abans de cosir-ne uns quants llaços a l’exterior de la bossa. I sí, m’adono que sembla una mica de turd blanc.

Pas 10: Cablatge dels LED / polsadors dels senyals de gir

Per a aquesta part, connectarem els LED i els botons dels interruptors que controlaran els senyals de gir, cosa que significa que tindrem un total de 8 cables més que viatjaran a través de la corretja cap a la caixa de control. Es tracta d’una gran quantitat de béns immobles per a un espai tan reduït, de manera que, per estalviar espai i estirar cables redundants, vaig tallar una longitud de cable Ethernet, que és perfecta, ja que té 8 cables a dins i l’he introduït a la caixa. Els LED es posaran en paral·lel amb els seus senyals de gir respectius, parpellejant al mateix ritme, i els botons es connectaran a l’Arduino Skinny com a dispositius d’entrada.

Pas 11: interruptor d'alimentació opcional per a senyals Arduino / Turning

Com que només faré servir els senyals de gir en moments concrets, és a dir, quan hagi de fer un gir, estaran apagats la majoria del temps. En aquest moment, no faré que l’Arduino funcioni més que els senyals de gir, de manera que, per a tots els efectes pràctics, és una càrrega morta sempre que els llums de gir estan apagats. canvieu a un anell de plàstic que passava per sobre de la corretja. També he incorporat els LED d’estat de recàrrega solar i d’ús de càrrega a banda i banda del commutador i, a continuació, he recobert tot el lot amb un altre got de cola calenta. El commutador està connectat entre la font de càrrega i el terminal de la bateria LiPo del Skinny. Quan vull els senyals de gir, els encenc. Quan no ho faig, queda fora. No obstant això, és una mica enganyós tenir els LEDs a banda i banda de l'interruptor, ja que no tenen res a veure immediatament amb l'acció del commutador en si … però tal és la naturalesa de les coses, suposo.

Pas 12: Muntatge dels commutadors LED / polsadors Part 2: Inserció

Ara que heu connectat tots els botons LED / polsadors, ha arribat el moment d’enganxar-los i inserir-los a la corretja. Trabeu-hi trossos de cola a les bases del LED i al commutador i enganxeu-los. Voldreu situar-los, girats 90 graus l'un de l'altre respecte als eixos dels contactes de cadascun, formant una mena de creu celta quan es veu des de dalt. Això evita que les pistes s’escurcin entre elles. Mantenir-los units fins que les cures adhesives fos una mica pesat, de manera que pot ser útil embolicar-los amb cinta adhesiva per mantenir-los units. Quan estigui fixat, proveu de recobrir les juntes soldades entre els contactes i els cables amb una mica més de cola. Intenteu no introduir cola a la part mòbil del "botó" de l'interruptor per raons òbvies; en cas contrari, es congelarà a la seva posició i quedarà inútil. de corretges ja pre-incorporades a la meva corretja. Molts fabricants de motxilles ho fan ara, de manera que, si el vostre també en té, esteu de sort. Només n'haureu de tallar un extrem, fondreu els extrems i continuar amb la resta del pas. En cas contrari, voldreu trobar una peça de recanvi i cosir-la a la corretja. En qualsevol cas, agafeu el soldador i foneu un forat a través de la corretja, assegurant-vos que sigui prou ample per deixar entrar el LED., però no tan ample que es trontolla. Això pot semblar una mica desgavellat al principi, però almenys en el meu cas, el plàstic tendeix a aglomerar-se sobre si mateix, en lloc del soldador, formant uns forats cilíndrics ja fets i preparats als quals els LED es llisquen directament. És possible que no tingueu tanta sort. Qui sap. Feu pujar la cúpula del LED pel forat i enganxeu-la al seu lloc. Un cop tingueu muntats els tres conjunts de LED / polsador, continueu i cosiu l’extrem lliure de la corretja cap avall a la corretja, assegurant els interruptors al seu lloc. Hi hauria d’haver una tensió moderada a la corretja, però no suficient per mantenir els botons engegats permanentment. A més, els fons dels interruptors no s’han d’enganxar a la pròpia corretja. Els únics punts de fixació haurien de ser els LED que es col·loquen a la corretja superior i els cables que condueixen del conjunt cap avall a la corretja inferior. Les parts dels "botons" dels commutadors haurien de ser lliures de desplaçar-se segons sigui necessari.

Pas 13: Cablatge de la placa de circuit

Aquest és el pas final. Introduïu tots els cables a la caixa i connecteu-los als seus respectius contactes. Si el vostre tauler és especialment desordenat, pot ser que tingueu sentit ficar una petita goteta de cola calenta a les juntes soldades per evitar que els contactes s’escurcin entre si. i, potencialment, també amb les bateries, si la vostra funda és tan estreta com la meva. Enrotlleu els cables, tanqueu la caixa i proveu d’engegar les coses.

Pas 14: una variant

Es tracta d’una bossa que he ajudat al meu germà a fabricar, basada en el prototip. Té un parell d’altaveus portàtils connectats, connectats a un iPod shuffle a la banda de la corretja i una longitud addicional de filferro EL que tenia estirat, d’alguns anteriors. Burn. Un paquet de festa portàtil amb energia solar. Solcs força forts …