Өнгөт нарны цэцэрлэгийн савны гэрэл: 9 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Нарны шилний гэрлийг хийх хамгийн энгийн арга бол хямдхан нарны цэцэрлэгийн чийдэнгийн нэгийг задалж шилэн саванд хийх явдал юм. Инженерийн хувьд би илүү нарийн зүйлийг хүсч байсан. Цагаан гэрэл нь уйтгартай байдаг тул би Arduino, RGB LED, мэдрэгч дээр суурилсан өөрийн загварыг эргүүлэхээр шийдсэн тул гэрлийг зүгээр л хазайлгах замаар өнгийг нь өөрчилж болно.

Нарны зай нь лити батерейг цэнэглэдэг бөгөөд харанхуй болоход гэрлийг автоматаар асаах гэрлийн мэдрэгч болдог. Гэрэл унтарч, хурааж авсан бүх энерги нь таны цэцэрлэгийг гэрэлтүүлэхэд зарцуулагдах үед цахилгаан зарцуулалтыг багасгахын тулд би дизайныг маш анхааралтай хийсэн. Дизайн үйл явцын талаархи дэлгэрэнгүй мэдээллийг миний блог дээрээс олж болно: BashtelorOfScience.

Алхам 1: эд анги

Танд эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд хэрэгтэй болно:

• 1х шилэн сав (би тэдгээрийг IKEA дээрээс авдаг)
• 1x SolarGardenJarLight ПХБ
• 1х TP4054 цэнэг хянагч (IC1)
• 2х резистор, 1M, 0805 (R4, R6)
• 2х резистор, 10M, 0805 (R3, R5)
• 3х эсэргүүцэл, 10k, 0805 (R1, R2, R7)
• 4х конденсатор, 1uF, 0805 (C1, C2, C3, C4)
• 1х LED, 0805, Ногоон (LED1)
• 1x AO3401 MOSFET, P суваг, SOT23 (Q1)
• 1x WS2812 LED туузыг 3 LED болгон хуваасан (метр тутамд 100 LED)
• 1x ADXL345 хурдасгуурын модуль
• 1х лити зай, 500 мАч, 40х40 мм -ээс ихгүй
• 1х Нарны хавтан, 5V эсвэл 5.5V, 45x45mm эсвэл 60x60mm

• 1x Arduino Pro Mini (ATmega328P эсвэл ATmega168P, 5V/16MHz хувилбар)

Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг янз бүрийн ханган нийлүүлэгчид aliexpress дээрээс авах боломжтой. Би ПХБ -ийг бохир PCB дээр бэлэн болгосон: үүнийг хар эсвэл цагаанаар захиалж болно (танд 10 ПХБ авах болно). 10 ширхэг сэлбэг захиалах үед нэг дэнлүүний үнэ 12 доллар орчим байдаг.

Алхам 2: Arduino -г бага чадлаар бэлтгэ

Arduino Pro Mini нь цахилгаан гүйдлийн гэрэл байнга асдаг тул хүчдэлийн зохицуулагч нь бага гүйдлийг микро амперын дарааллаар ярьж байгаа бол хүчдэлийн өлсгөлөн амьтан тул маш олон тайван гүйдэл татдаг. Та эдгээр хоёр бүрэлдэхүүн хэсгийг хасах хэрэгтэй. Arduino клонуудын хэд хэдэн хувилбар байдаг. Дээрх зурган дээр би LED болон хүчдэлийн зохицуулагчийг хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг хувилбаруудад тэмдэглэв.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг арилгахын тулд гагнуурын төмрийг ашиглаж, бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд маш их гагнуур тавьж, сайтар халаана. Шаардлагатай бол дэвсгэрийг дараа нь гагнуурын зулын голоор цэвэрлэнэ. Хажуугийн таслагч эсвэл хутганы тусламжтайгаар бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хүчирхийллийг арилгах боломжтой. ПХБ -ийг гэмтээхгүйн тулд болгоомжтой байгаарай.

Одоо ноорог байршуулах сайхан цаг боллоо. Би Arduino IDE -ийн 1.8.4 хувилбарыг ашигладаг боловч энэ нь хожим эсвэл хуучин хувилбаруудад ажиллах ёстой. Arduino Pro Mini дээр USB байхгүй тул та гадаад USB -ийг UART хөрвүүлэгч ашиглах хэрэгтэй болно. Та дуртай Arduino нийлүүлэгчээсээ худалдаж аваарай, эсвэл aliexpress дээр 2 доллараас бага үнээр олох боломжтой. Pro Mini -ийг хэрхэн програмчлах талаар онлайнаар янз бүрийн хичээлүүд байдаг. Arduno клонууд нь үргэлж ижил зүү дарааллаар ажилладаггүй гэдгийг анхаарна уу, залгахаасаа өмнө утсан холболтоо сайтар шалгаж үзээрэй. Arduino IDE Tools цэс (ATmega328P эсвэл ATmega168P, 5V, 16MHz).

Алхам 3: SMD бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гагнах

Дээрх байршлын зургийг ашиглан бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зөв цэг дээр байрлуулна уу. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дизайнерууд 1 -р алхам дахь хэсгүүдийн жагсаалтад байна.

Хэрэв танд схем эсвэл зохион байгуулалт хэрэгтэй бол бүргэдийн дизайны файлыг эндээс татаж авах боломжтой.

Зарим бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь маш жижиг тул тоглогчийг гагнахад хэцүү байдаг. Би жижиг цорго бүхий тариур ашиглан гагнуурын зуурмагийг дэвсгэр дээр хийж, дараа нь гэрийн исгэх гагнуурын хавтан ашиглан эд ангиудыг дахин гагнана, гэхдээ мэдээж та гагнуурын төмөр ба 0.8 мм (эсвэл нимгэн) гагнуурын утас ашиглан хийж болно.

Гагнуур хийсний дараа бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг томруулдаг шил ашиглан хийж, ялангуяа цэнэг хянагч дээр богино холболт байгаа эсэхийг шалгаарай.

Алхам 4: Arduino -г гагнах

I2C холбооны протокол ашиглан акселерометртэй холбогдохын тулд бид arduino -ийн A4 ба A5 зүүг ПХБ -тэй холбох ёстой. Эдгээр тээглүүр нь ихэвчлэн процессорын хажууд байдаг (2 -р алхам дээрх зургийг үзнэ үү), гэхдээ зарим клон дээр ирмэг дээр байрладаг бөгөөд үргэлж нэг цэг дээр байдаггүй. ПХБ -ийн загвар нь өөр өөр хувилбартай ажилладаг: Процессорын хажууд зүү бүхий стандарт хувилбарын хувьд дээр үзүүлсэн шиг толгойны толгойг нэмнэ.

Бусад хувилбаруудын хувьд та А4 ба А5 тээглүүрийг ПХБ -ийн дэвсгэрт холбохын тулд утас ашиглаж болно. Гагнуурын дараа утсыг уртаар нь хайчилж ав.

Зарим ардуино зүү толгой гагнууртай ирдэг, зарим нь байхгүй. Толгойнуудыг эхлээд цэцэрлэгийн савны гэрлийн компьютерт гагнах, дараа нь Arduino нэмэх нь хамгийн хялбар гэдгийг би олж мэдсэн. Толгойнуудыг шулуун гагнаж байгаа эсэхийг шалгаарай, эс тэгвэл тээглүүрийг дэвсгэрт оруулах нь танд хэцүү байх болно.

Алхам 5: ПХБ -ийг дуусгах

ADXL345 хурдасгуурын модулийг гагнах үед энэ нь ПХБ -тэй параллель байх нь чухал юм. Үүнийг хангах хамгийн сайн арга бол модулийг шууд ПХБ дээр байрлуулж, зурган дээр үзүүлсэн шиг зүү толгойг доороос нь оруулах явдал юм. Дээрээс гагнуур нэмж, толгойг нь доод талд нь хайчилж авсны дараа тэнд гагнуур нэмнэ.

Доод талын бүх тээглүүрийг хажуу таслагчаар хайчилж, хурц үзүүрийг батерей руу гүйлгэж, богиносохоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд бүх зүү дээр скоч тууз тавь.

Сүүлийн алхам бол LED туузыг нэмэх явдал юм. Дэрний туйлшрал зөв байгаа эсэхийг шалгаад өгөгдлийн зүүний чиглэлд анхаарлаа хандуулаарай: LED туузан дээрх сумыг ПХБ дээрх сумтай тааруулна уу.

Алхам 6: Нарны зай ба зай

5 см орчим урттай кабелийг ашиглан нарны хавтанг "нарны" гэсэн хоёр дэвсгэрт холбож, нэмэх ба хасах тэмдгийг анхаарч үзээрэй.

Гагнах хамгийн сүүлийн зүйл бол зай юм. Энд маш болгоомжтой байгаарай: лити батерей нь маш их хүч чадалтай бөгөөд хэрэв та зарим ул мөрийг санамсаргүйгээр богиносгосон бол ПХБ -ыг утаа асаах болно. Хэрэв санамсаргүйгээр богино холболт үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд зайны эерэг утсан дээр соронзон хальс тавь. Гагнах нь илүү хэцүү байдаг тул эхлээд хар хасах кабелийг гагнана. Улаан утаснаас хамгаалалтын соронзон хальсыг аваад гагнана. Зайг холбохдоо Arduino самбар дээрх LED богино хугацаанд анивчиж байгааг харах болно.

Хэрэв та ноорогоо Arduino -д аль хэдийн байршуулсан бол одоо ПХБ -ыг хумсаараа олон удаа дарж гэрлээ асааж болно. Хэрэв энэ нь ажиллахгүй бол та мултиметр ашиглан дибаг хийж эхлэх хэрэгтэй. Эхлээд батерейны хүчдэлийг шалгана уу. Хэрэв хүч байхгүй бол хамгаалалтын горимд байж магадгүй юм. Батерейг энэ горимоос гаргахын тулд нарны хавтан дээр тод гэрэл асаагаарай. Хэрэв энэ нь тус болохгүй бөгөөд цахилгаангүй хэвээр байгаа бол батерейгаа салгаад алдааг олох хүртэл схемийн тусламжтайгаар ПХБ -ийг богино холболт эсвэл нээлттэй хэлхээгээр шалгана уу.

Алхам 7: Гэрлийг дуусга

Цахилгаан хэлхээг амжилттай туршсаны дараа зайг цавуу эсвэл хоёр талт соронзон хальс ашиглан ПХБ -ийн доод талд бэхлээрэй. Цагаан цавуу шиг усан суурьтай цавуу бүү хэрэглэ, учир нь энэ нь хатах хүртэл цахилгаан дамжуулдаг. Хамгийн сайн ашиглах зүйл бол силикон юм.

Нарны хавтанг батерейны дээд талд бэхлээд цавуу эсвэл хоёр талт соронзон хальсны тусламжтайгаар жижигхэн электрон сэндвич үүсгэнэ. Кабелийг салгаад өөр цавуугаар засаад бүх зүйлийг хатаана. Үүнийг саванд хийхээсээ өмнө ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Алхам 8: Лонхтой угсрах

Шилэн саваа аваад нарны зай нь таганд багтах эсэхийг шалгаарай. Дээд талд нь ил тод, ус нэвтэрдэггүй л бол та дуртай дурын саваа ашиглаж болно.

Гаднах өндөр, бага температурыг амархан тэсвэрлэдэг тул илүүд үздэг цавуу нь силикон юм. Илүү ил тод байх тусам илүү сайн боловч бага зэрэг сүүн нь сайн ажилладаг, зүгээр л цагаан эсвэл саарал силикон авч болохгүй. Та мөн эпокси хэрэглэж болно, гэхдээ энэ нь дулааны стресст өртөх магадлалтай.

Шилэн дээр силикон түрхээд нарны хавтанг шил рүү харуулан цавуу дээр гэрэл дарна уу. Гаднаас нь сайхан харагдаж байгаа эсэхийг шалгаарай, арилгаж цэвэрлээрэй, хэрвээ та будилуулсан бол цэвэрлээд дахин хатаана.

Савыг нарлаг газар байрлуулна. Батерейг бүрэн цэнэглэхэд нарны гэрэл 2-3 хоног шаардагддаг бөгөөд хэрэв сүүдэрт байрлуулсан бол түүнээс ч илүү хугацаа шаардагддаг. Хэрэв гэрэл улаан өнгөөр анивчиж эхлэх юм бол энэ нь батерей дууссан бөгөөд цэнэглэхэд илүү их гэрэл хэрэгтэй гэсэн үг юм. Хэрэв та гэрлийг харанхуй газар удаан хугацаагаар (хэдэн долоо хоног) байрлуулбал батерей нь үхэж магадгүй тул түүнийг солих шаардлагатай болно.

Алхам 9: Хэрэглэгчийн гарын авлага

Асаалттай

Гэрэл багатай нөхцлийг хэдэн минутын турш илрүүлж, батерейнд хангалттай хэмжээний энерги хуримтлуулсан тохиолдолд гэрэл үүрээр автоматаар асдаг. Гэрлийг гараар асаахын тулд дээрээс нь хэд хэдэн удаа дарах эсвэл савыг хүчтэй сэгсрэх хэрэгтэй.

Унтраасан

Гэрлийг гараар асаахад ойролцоогоор гурван цагийн дараа автоматаар унтардаг. Автоматаар асаахад батерейны тал хувь нь хоосон болтол ажилладаг (ингэснээр та гараар дахин асааж болно). Үүнийг нэн даруй унтраахын тулд дээрээс нь эргүүлээрэй.

Өнгийг өөрчлөх

Өнгийг өөрчлөхийн тулд гэрэл асаахад л хангалттай. Энэ нь өнгийг өөрчлөх гурван горимтой:

1. Гэрэлтүүлгийг өөрчлөх
2. Өнгийг нь өөрчил
3. Өнгөний ханалтыг өөрчлөх

Эдгээр горим хооронд шилжихийн тулд тагийг нэг удаа дарна уу. Илүү их хазайх тусам хурдан өөрчлөгдөнө.

Лааны горим

Тогтвортой гэрэл болон анивчдаг лааны горимын хооронд шилжихийн тулд тагийг хоёр удаа дарахад л хангалттай. Лаагаас тогтвортой горимд шилжих үед ханалт, тод байдлыг анхдагч (хамгийн дээд) түвшинд буцаана.