Содержание:
- Введение
- Видеопрезентация работы
- Детали
- Шаг 1. Разбор брелка
- Шаг 2. Разбор компьютерного кулера
- Шаг 3. Создание основы
- Шаг 4. Создание схемы
- Шаг 5. Создание основы робота
- Шаг 6. Последние черты
Введение:
Представляем вам простой солнечный робот из старых ненужных предметов.
Общая стоимость создания робота – всего 75 центов! Такая сумма достижима за счет того, что большинство компонентов для робота взяты со старых предметов электроники. Робот способен вращаться со скоростью 200 оборотов в минуту при прямом солнечном свете. Время на работу – 5 часов.
Видеопрезентация работы:
Детали:
- Достать монтажную плату. Для начала нужно достать из старого магнитофона плату-схему для установки лицевых компонентов робота. Для этого подойдет любая электроника, даже CD / DVD-плееры.
- Индуктор. Можно взять со старого 5,25 " дисковода. Их должно быть 6 на плате. Если вы не можете найти у себя дома подобные устройства, их можно купить на Solarbotics.com.
- 2 компьютерных кулеры. Эти устройства имеют гладкие подшипники. Кулеры подешевле не имеют подшипников и не могут использоваться для этого проекта.
- Неодимовый магнит со старого жесткого диска. Этот магнит очень мощный.
- Брелок с солнечной панелью и рабочим кольцом. Это действительно очень круто. Один такой брелок стоит 75 центов, включая доставку из Китая. Вместо него можно использовать отдельно взятые солнечные панели, LED и диоды.
- 3904 и 3906 транзисторы. Это довольно распространенные транзисторы, которые можно найти во многих электронных схемах. Возьмите их со старых плат, или купите, они очень дешевые.
- Электролитический конденсатор 3300-4700uF. Очень легко найти. Если не получается, используйте конденсатор 4000uF.
- Электролитический конденсатор 1000 uF .
- 1N914 или 1N4148 диодный переключатель. Легко найти, они выглядят как маленький стеклянный шарик, красный внутри и имеет черную полоску на одном конце.
- 2 х 100k резисторы (коричневый, черный, желтый, золотистый)
- Листовой металл для основы. В этом случае подойдет задняя панель из старого магнитофона.
1 – данные компьютерные кулеры дороже обычных, потому что имеют подшипники; 2 – брелок с колечком; 3 – задняя панель старого магнитофона, используется для рабочей основы; 4 – транзисторы 3904 и 3906; 5 – индуктор; 6 – конденсатор 4700 и 1000 uF; 7 – магнит жесткого диска; 8 – монтажная плата
Шаг 1. Разбор брелка:
Купив и получив брелок с солнечной панелью, нужно разобрать его по частям. Тогда вы увидите настоящую солнечную ячейку.
Разобрать брелок очень просто. Чтобы рассоединить склеенные части между солнечной панелью и монтажной платой, можно использовать обычный фен.
Что мы имеем:
- 3 ярких белых светодиода
- 1 германиевый диод, который будет использоваться в схеме
- одна 2032 Литий-ионная аккумуляторная батарея 3,6 В с вкладками для удобной для перепайки
- 1 микровыключатель
- 1 солнечная батарея низкой мощности 4.5V.
1 – солнечная панель; 2 – эту деталь нужно сохранить; 3 – 3 яркие светодиоды; 4 – сигнальный диод; 5 – не выбрасывать
Шаг 2. Разбор компьютерного кулера:
Необходимо разобрать по частями компьютерные кулеры (вентиляторы).
Отодвиньте наклейку на вентиляторе, там должен быть небольшой разъем для кольца. Его можно вытолкнуть с помощью тонкой отвертки или ножа.
Кулер должен выйти из корпуса с подшипниками. Если нет подшипников, нужно установить этот вентилятор назад на место и искать другой.
1 – электроника и намотка двигателя; 2 – резиновая прокладка, не выбрасывать; 3 – разъем для кольца, находится под наклейкой; 4 – следующая деталь, понадобятся 2; 5 – латунная прокладка, не понадобится
Шаг 3. Создание основы:
С помощью дремеля (специальный инструмент) нужно выделить и отрезать кусок из листа металла.
Можно вырезать отступ на основе, где находятся стыковки, чтобы было проще её сгибать.
Затем нужно удалить все компоненты из платы. Вместо того, чтобы использовать припой фитилем или присоски, можно просто нагреть припой и вылить его на край стола. Если у вас стеклянный стол, то припой будет легко отодрать даже ногтем.
Маленькие отверстия на крышке помогут сделать разрез ровным
Расположение и приблизительные расчеты
1 – плата-схема без компонентов; 2 – окончательный вариант
Можно использовать второй манит жесткого диска. Магнит имеет южный и северный полюса, так что задняя часть не прилипнет к металлу
1 - сохраненные компоненты; 2 – припой
Шаг 4. Создание схемы:
Макет схемы на доске очень важен, необходимо положить столько схемы за один конец, сколько можно, и катушки на нижнюю часть. Таким образом можно сбалансировать ось, затем установить робота на подставку.
Если есть отверстия на плате, это намного быстрее и эффективней. Если медные фиксаторы находятся не в том месте, где нужно, их можно аккуратно вырезать с помощью соответствующих инструментов.
Там, где необходимо совершить соединения к уже существующим фиксаторам, нужно изъять защитный слой меди, а затем под ним присоединить фиксаторы вместе с помощью экранированного медного провода от второй индукционной катушки.
Любой тонкий провод от катушки или индукторов будет работать. Просто нужно внимательно припаять концы проволоки. Чтобы сделать это, нужно поместить шарик на кончик платы паяльником и медленно протянуть провода в него. Внешний щит растаял, оставив хорошо луженую медь.
1 - 3 1000uF конденсаторы. Возможно, придется менять их на более мощные в зависимости от того, сколько ударов они могут произвести на катушку; 2 – транзисторы; 3 – 2 х 100 К резисторы; 4 – светодиод от кольца брелка
Завершенная схема. Тот же макет, что на листе сверху:
Шаг 5. Создание основы робота:
Расположение оси на плате очень важно и будет влиять на выполнение вращений. Ось должна быть как можно ближе к центру тяжести доски и больше половины этого расстояния от катушки. Конденсаторы вверху другого конца не притягиваются магнитом, когда катушка вращается.
К счастью, 3 отверстия для светодиодов точно такого же диаметра, что и подшипники кулера. После разрезания пластиковых до нужного размера и установки подшипников нужно прикрепить их к плате с горячим клеем. Позиционирование подшипников на плате также важно.
Магниты жесткого диска имеют северный и южный полюса на одной стороне, поэтому нужно расположить катушки так, что бы они касались только одного конца магнита. Если все работает, конструкция должна начать двигаться. Теперь нужно сделать некоторые приложения. Обратите внимание на то, как катушки притягиваются или отталкиваются, и если они отталкиваются, магнит нужно повернулась другим концом вверх. Есть две причины, по которым наш робот будет работать лучше: когда магниты отталкиваются друг от друга, они ослаблены, а когда притягиваются, они усилены.
Для тонкой настройки баланса оборотов схемы вокруг оси, нужно добавить несколько больших ложек припоя на задний конец конденсатора. Это позволит нашей качели двигаться дальше от удара, сводя к минимуму количество ударов, необходимых для начала вращений, а также позволит тратить больше времени между ударами на панели солнечных батарей для подзарядки конденсаторов.
Верхняя часть ключевого кольца, где прошли светодиоды. Это то, что нужно для установки оси:
Обрезать по размеру
Подшипники установлены на ось. Латунные прокладки можно не использовать:
1 – ось, установленная на плате с горячим клеем. Все крепится с помощью горячего клея, катушки, панели солнечных батарей; 2 - Подшипники установлены на передней и задней части подставки с помощью горячего клея, но предварительно нужно просверлить отверстия в металлическом листе между двумя подшипниками.
Опора спереди и сзади. Отверстие для кольца было использовано, чтобы держать ось и подшипники
Шаг 6. Последние черты:
Вот и готова наша солнечная конструкция. Но её можно усовершенствовать с помощью добавления многих деталей.
Возможно, некоторым не понравится, что большая часть электроники выходит из ключей и полос монтажной платы. Есть подозрение, что транзисторы в электронике можно было бы использовать и здесь, но в этом трудно разобраться, что SMD компоненты не имеют отраслевую маркировку на схеме.
Для решения этой проблемы нужно увеличить общую емкость хранения, либо добавить еще один колпачок, или заменить те, которые находятся с крышками, возможно, это имеет большое значение. Можно добавить еще солнечные панели от других источников, чтобы удвоить количество заряда, который может храниться в колпачке между вращающимися платами.
Эта солнечная панель имеет очень низкое напряжение по сравнению с другими. Заменив её поликристаллической солнечной панелью можно увеличить доступное напряжение.
1 – готовый инструмент. Вращение приостановлено, чтобы снимок получился не размытым; 2 - Подшипник установлен в середине большого чипа. Он работает очень хорошо и почти касается сам себя за счет ускорения колебания под прямыми солнечными лучами
Набирает скорость
