Batteridrevne LED -lys med solopladning: 11 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Min kone lærer folk at lave sæbe, de fleste af hendes klasser var om aftenen, og her om vinteren bliver det mørkt omkring 16:30, nogle af hendes elever havde problemer med at finde vores hus. Vi havde et skilt ude foran, men selv med et gadelampe lige der var skiltet svært at se. At køre strøm til stedet, hvor skiltet er, ville have været en masse problemer, i løbet af denne tid så jeg en masse YouTube -videoer om, hvordan man laver et gadelampe ved hjælp af en LED, solpanel og et batteri. Selvom dette fungerede, opfyldte det ikke alle de krav, jeg ønskede i baggrundsbelysningen for hendes skilt. Grundlæggende skulle kredsløbet gøre følgende

• Oplad batteriet i løbet af dagen med et solpanel
• Tænd automatisk om natten
• Hun skulle være i stand til at slukke for den, når klassen var færdig, men alligevel skulle den vende tilbage den næste nat
• Vi skulle være i stand til at slukke for weekenden, ferien og ferien, uden at det skulle tænde sig selv igen.

På disse billeder kan du bare se LED -strengene ind bag skiltet for at tænde det, det har faktisk brug for måske yderligere 3 rækker, jeg er bare ikke nået til at installere dem. Bagsiden af skiltet viser vippekontakten, trykknapkontakten og en LED for at vise, at skiltet er tændt, hvis det bliver glemt og efterladt, vi kan se det fra vores stuevindue og slukke lyset. Der er faktisk et stykke plexiglas, der glider over knapperne og LED'en for at holde regnen væk fra dem.

Tilbehør:

Udstyr

• Loddekolbe
• Brødbræt
• Jumperwire i brødbræt i forskellige størrelser

Dele

• 18650 batteri (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V 500mAh solpanel (x2) Amazon.ca
• 220 ohm modstand (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 10k resister (x2) se ovenfor for købslinks
• 5V Coil Bistable Latching Relay Amazon.ca / AliExpress
• JST -stik Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Momentary Toggle Switch 2 pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Rocker Switch 2pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V LED [enkelt eller streng]
• 22awg ledning til 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 knækbar pin han pin header stik 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 lige kvindelige runde PCB -pins Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Valgfri dele

• Terminalstik (alternativt til JST -stik) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• prototype printkort Amazon.ca / Banggood / AliExpress

De 18650 batterier er billigste på AliExpress, men vær virkelig opmærksomme på forsendelsesomkostningerne, nogle er frygteligt høje. Banggood ser ud til at være midt på vejen, batterier er dyrere, men forsendelsen er rimelig. På Amazon er forsendelsen gratis, men batteriomkostningerne er virkelig høje. Den bedste måde at få disse batterier på er en bærbar batteripakke på vej til genbrug, du kan få op til 6 individuelle celler, hvoraf mindst 1 stadig vil være god. Bare vær meget forsigtig med at tage pakken fra hinanden, undgå at kortslutte dem.

Trin 1: Loddepinde til TP4056 -modulet

Her for at gøre det lettere at identificere, hvilke pins der var positive og negative, brugte jeg rød og sort. Afbryd 2 stifter sort og 2 stifter rød og lad dem være forbundet med plasten, disse bliver loddet til de 2 benhuller til B+/Out+ og B-/Out-. Du skal også bruge en enkelt stift af hver farve for at oprette forbindelse til strømmen.

Så den nemmeste måde at gøre dette på er at placere en af benene, den længste del af benet efter plaststykket ned i brødbrættet, placere det negative power-in pinhole af opladningsmodulet på stiften, se hvor de andre stifter har brug for at være på brødbrættet og placere dem på deres passende steder, så alle stifter er på brødbrættet, og de sidder i hullerne på opladningsmodulet. Nu med stifterne fastholdt på plads på brødbrættet og opladningsmodulet siddende oven på dem, kan du lodde alle stifterne på plads.

Trin 2: Loddekabler til solpaneler

Hvis du vil gøre som jeg gjorde og forbinde de 2 paneler parallelt, så du beholder den samme spænding, men højere ampere, så loddes lodningerne på de positive og negative pads på det ene panel og loddes det positive fra det panel til det andet i det andet panel, gør det samme med den negative ledning. Lod derefter ledningerne med et JST -stik til det positive/negative på et af panelerne

Hvis du bruger et JST -stik, skal du placere stykket med stifterne på brødbrættet som på billedet, og sørg for, at det positive fra solpanelerne er forbundet med den positive skinne på brødbrættet.

Trin 3: Aflæsning af batteriet

Sæt et andet JST -stik til din batteriholder, placer stykket med stifterne i den modsatte ende af brødbrættet, men stadig på strømskinnerne. Som med solpanelerne skal du sørge for, at det positive og negative er på de rigtige skinner på brødbrættet.

Trin 4: Tilslutning af opladningsmodulet

Placer opladningsmodulet med stifterne loddet på bordet, men tryk det ikke ind i brættet, da vi bliver nødt til at placere ledninger under det stadig. Efterlad to pinhuller fra den øverste power rail, se 2. billede.

Placer en jumper wire fra den negative skinne til det første hul over den negative power-in pin

Placer Schottky-dioden, 1N5819, fra den positive skinne, der forbinder til den positive indgangsstift, sølvbåndet bør være tættest på indgangsstiften, da det er den retning, du vil have strømmen til at strømme, hvis den vender den anden vej ingen strøm strømmer ind i opladningsmodulet. Schottky -dioden blev valgt for sin "Low Power Loss/High Efficiency Mechanical Features", som er omkring en halv normal diode. Dioden tilføjes for at forhindre omvendt spændingsstrøm om natten tilbage til solpanelerne, som derefter er spild af strøm.

Trin 5: Tilslutning af opladeren til batteriet

Her tilslutter vi bare batteriet til opladningsmodulet, du kan også se, hvorfor du endnu ikke ønsker at trykke opladningsmodulet ind i brødbrættet.

Så det er bare B+ på modulet til plusskinnen på batterisiden og B- til den negative skinne på batterisiden

Trin 6: Opsætning af den første transistorkontakt

Nu tilføjer vi PNP S9012 Transistor

Denne transistor vil fungere som en switch, hvis solpanelerne producerer strøm (dvs. det er dagtimerne), får der ikke strøm til at strømme gennem transistoren, hvilket effektivt slukker lyset og lader batteriet oplades.

Tilslut 1 kort jumperledning fra indgangsstiften på opladningsmodulet til et tomt sted på brødbrættet [billede 1]

tilslut en 10k modstand [billede 2] til den jumper wire

tilslut transistorens base til modstanden [billede 3]

tilslut transistorens kollektor til Out+ pin på opladningsmodulet [billede 4]

tilslut transistorens emitter til den nedre positive skinne på brødbrættet [billede 5]

Trin 7: Forlæng simpelthen jorden

Tilslut Out- til den nedre negative strømskinne.

Det er opladningsmodulet udført, og den første transistorkontakt er færdig.

Alt du skal gøre nu er at sætte lademodulet helt i brødbrættet.

Hvis alt, hvad du ønskede, var en batteridrevet LED, der tænder om natten, slukker i løbet af dagen og et batteri, der oplades i løbet af dagen, så er det så langt, du skal gå. Du skal bare lodde komponenterne på et printkort og sørge for at holde sporene som ledningerne, og det er det. LED'en ville være forbundet til det positive fra transistorens sender og det negative fra Out-

For at tilføje en trykknap og vippekontakt skal du følge med resten af trinene.

Trin 8: Den anden transistorafbryder

Så dette er kontakten, der aktiverer relæet for at lade lysdioderne tænde om natten.

tilslut en jumperledning fra den positive skinne på solpanelsiden, ikke batterisiden og bestemt ikke efter dioden. Af en eller anden grund har jeg ikke fundet ud af det, men kredsløbet vil IKKE fungere, hvis forbindelsen til basen af transistoren foretages efter dioden. Orange ledning i billede 1, der kommer fra positiv til kolonne 37 på brødbrættet.

tilslut en 10k modstand til enden af jumperwiren, du lige har placeret [billede 2]

placer bunden af transistoren, så den forbinder til modstanden

tilslut transistorens kollektor til batteriets positive skinne.

Vi forbinder transistorens emitter i den næste del

Trin 9: Tilføjelse af relæet

Så dette er et dobbeltkast, dobbeltpolet, låsende relæ. Den låsende del er det, der gør dette til et perfekt relæ til dette projekt, "De fleste relæer kræver en lille kontinuerlig spænding for at forblive på. Et låserelæ er anderledes. Det bruger en puls til at flytte kontakten, derefter forbliver den i position og reducerer en smule elektrisk strømbehov. " Hvad jeg har gjort her, og hvad jeg anbefaler, er at markere relæets sider for at angive, hvor benene er, fordi når de først er placeret på brættet, kan du ikke længere se dem.

Lad os først placere stikkene til relæet, på grund af dets små stifter vil du have svært ved at holde relæet i brødbrættet, så brug af de kvindelige udbryderrunde hovedstifter fungerer meget godt [billede 2]. Du skal bruge 8 pins på hver side. Jeg prøvede en IC -stikkontakt, men det var faktisk værre end brødbrættet til at holde relæet.

tilslut emitteren på BC547 -transistoren til pin 2 på siden nærmest batteripolen. Relæet kan forbindes med positiv den ene eller den anden side, så hvilken side det positive er på, betyder ikke rigtig noget, det forenkler bare tingene i øjeblikket.

forbind stifterne 1 og 2 på den anden side af relæet til den negative skinne [billede 2, de 2 blå ledninger]

mens vi stadig er på den side, hvor vi lige har tilsluttet de negative ledninger, forbinder den 3. pin til den nederste positive skinne

tilslut en jumper wire til den første pin på den modsatte side af de negative ledninger, lad den være løs for nu

4. pin på relæet kan efterlades uden forbindelse eller til testformål, du kan tilslutte en modstand og LED fra den til den negative skinne. Denne tændes kun, når du vil slukke for hovedlyset.

Trin 10: Tilføjelse af midlertidige og langsigtede off -knapper

Jeg brugte et 2. mindre brødbræt til denne del for at prøve at fjerne noget af wirerøret, ikke sikker på at det fungerede, men alligevel.

placer en kortvarig knap på midten af brødbrættet et sted, hvor du har plads.

slut ledningen fra den første pin på relæet til en af benene på din knap. I mit tilfælde er den øverste venstre pin (rød ledning)

fra batteriets positive strømskinne tilsluttes en ledning til knappen. I mit tilfælde den nederste højre nål. Ja, det betyder noget på denne knap, hvilken pin du forbinder til. (orange ledning)

anbring en 220 ohm modstand fra den positive strømskinne til en ubrugt søjle

placer en LED, dette vil være den LED eller LED -strimmel, du vil drive, tilslut anoden (langt ben) til modstanden

Tilslut LED -katoden (kortere ben) til den nederste negative skinne på hovedbrødbrættet (lilla ledning)

tilslut 2 ledninger til din låse- eller vippeknap

tilslut en af ledningerne fra låseknappen til relæets 5. pin

tilslut den anden ledning fra låseknappen til den positive skinne, som den sidste modstand er i, som du lige har placeret

Billede 1: solpaneler fungerer, og batteriet oplades, alle lys er slukket

Billede 2: solpaneler producerer ikke længere strøm, så LED'en drives af batteriet

Billede 3: tryk på den midlertidige knap, relæet udløses, strømmen strømmer ikke længere til LED'en og lysene er slukket for natten, når det bliver dagslys og solcellerne igen producerer strøm, og relæet vil blive udløst tilbage til "tændt" "position igen.

Billede 4: Der er trykket på låseknappen, og ingen lysdioder tændes, før der trykkes på denne knap igen.

Trin 11: EasyEDA -skema og PCB -diagram

Billede et er det skematiske ledningsdiagram

Tavlen, du ser her, er PCB -prototypebordet, jeg brugte ledninger, hvor det var muligt, for at lave sporforbindelserne, da lodning af hvert hul til det ved siden af er en lang og besværlig proces. Jeg har inkluderet kredsløbssporene som PDF-filer, den ene er en top-down-visning og den anden, som du kan se omvendt, som om du kiggede på den fra bunden.