Solar Şarjlı Pille Çalışan LED Işık(lar)ı: 11 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Karım insanlara sabun yapmayı öğretiyor, derslerinin çoğu akşamlarıydı ve burada kışın hava 16:30 civarında kararıyor, bazı öğrencileri evimizi bulmakta zorlanıyordu. Ön tarafta bir tabelamız vardı ama orada bir sokak lambası olsa bile tabelayı görmek zordu. İşaretin olduğu yere elektrik vermek çok zahmetli olurdu, bu süre zarfında bir LED, güneş paneli ve pil kullanarak nasıl sokak lambası yapılacağına dair bir sürü YouTube videosu izledim. Bu işe yarasa da, tabelası için arka ışıkta istediğim tüm gereksinimleri karşılamadı. Temel olarak, devrenin aşağıdakileri yapması gerekiyordu

• Pili gün boyunca güneş paneli ile şarj edin
• Geceleri otomatik olarak aç
• Ders bittiğinde kapatabilmesi gerekiyordu, ancak ertesi gece kendi kendine açılıyor.
• Hafta sonları, tatiller ve tatiller için kendini tekrar açmadan kapatabilmemiz gerekiyordu.

Bu resimlerde, onu aydınlatmak için işaretin arkasındaki LED dizilerini görebilirsiniz, aslında belki 3 sıraya daha ihtiyacı var, onları kurmaya henüz başlamadım. Tabelanın arka tarafında basmalı şalter, basmalı buton ve tabelanın unutulması ve açık bırakılması durumunda açık olduğunu gösteren bir led bulunur, onu salonumuzun penceresinden görebilir ve ışıkları kapatabiliriz. Aslında düğmelerin ve LED'in üzerinden yağmurdan korumak için kayan bir pleksiglas parçası var.

Gereçler:

Teçhizat

• Havya
• ekmek tahtası
• Çeşitli ebatlarda breadboard jumper telleri

Parçalar

• 18650 pil (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V 500mAh güneş paneli (x2) Amazon.com.tr
• 220 ohm direnç (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 10k direnç (x2) satın alma bağlantıları için yukarıya bakın
• 5V Bobin Bistabil Kilitleme Rölesi Amazon.ca / AliExpress
• JST konektörleri Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Anlık Geçiş Anahtarı 2 pinli Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Rocker Anahtarı 2pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V LED [tek veya dizi]
• LED Şeritler için 22awg tel Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 1N5819 Schottky Bariyer Doğrultucu Diyot (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• S9012 PNP Transistör (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• BC547 NPN Transistör (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2.54mm Kırılabilir Pin Erkek Pin Başlığı Konnektörler Amazon.ca / Banggood
• A TP4056 5V 1A Mikro USB 18650 Lityum Batarya Şarj + Koruma Devre Kartı Şarj Modülü Amazon.ca / Banggood /
• 2.54mm Düz Dişi Yuvarlak PCB Pimleri Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Opsiyonel Parçalar

• Terminal Konnektörleri (JST Konnektörlerine alternatif) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• prototip devre kartı Amazon.ca / Banggood / AliExpress

18650 piller AliExpress'te en ucuzudur, ancak nakliye maliyetlerine gerçekten dikkat edin, bazıları korkunç derecede yüksek. Banggood yolun ortasında görünüyor, piller daha pahalı ama nakliye makul. Amazon'da nakliye ücretsizdir ancak pil maliyeti gerçekten yüksektir. Bu pilleri elde etmenin en iyi yolu, geri dönüşüme yönelik bir dizüstü bilgisayar pil takımıdır, en az 1 tanesi hala iyi olacak olan 6 adede kadar hücre alabilirsiniz. Paketi parçalara ayırırken çok dikkatli olun, kısa devre yapmaktan kaçının.

Adım 1: TP4056 Modülüne Lehim Pimleri

Burada hangi pinlerin pozitif ve negatif olduğunu belirlemeyi kolaylaştırmak için kırmızı ve siyah kullandım. 2 pin siyah ve 2 pin kırmızı koparın ve plastik ile bağlı bırakın, bunlar B+/Out+ ve B-/Out- için 2 pin deliğine lehimlenir. Ayrıca, güç girişine bağlanmak için her rengin tek bir pimine ihtiyacınız olacaktır.

Bunu yapmanın en kolay yolu, plastik parçadan sonra bacağın en uzun kısmı olan pinlerden birini breadboard'a yerleştirmek, şarj modülünün negatif güç giriş deliğini pinin üzerine yerleştirmek, diğer pinlerin nereye ihtiyacı olduğunu görmek. devre tahtası üzerinde olacak şekilde yerleştirin ve tüm pinler devre tahtası üzerinde olacak ve şarj modülündeki deliklere oturacak şekilde uygun yerlerine yerleştirin. Şimdi pinler devre tahtası üzerinde sıkıca yerinde tutulduğunda ve bunların üzerine oturan şarj modülü ile tüm pinleri yerinde lehimleyebilirsiniz.

Adım 2: Güneş Panellerine Lehim Telleri

Benim yaptığım gibi yapmak ve 2 paneli paralel bağlamak, böylece aynı voltajı ancak daha yüksek amperleri korumak için, kabloları bir paneldeki pozitif ve negatif pedlere lehimleyin ve o panelden artıyı ikincinin artısına lehimleyin. panel, negatif tel ile aynı şeyi yapın. Ardından kabloları bir JST konektörüyle panellerden birinin pozitif/negatifine lehimleyin

Bir JST konektörü kullanıyorsanız pimleri olan parçayı resimdeki gibi devre tahtasına yerleştirin, güneş panellerinden gelen artıların devre tahtasındaki artı raya bağlandığından emin olun.

3. Adım: Pili Hazırlama

Pil tutucunuza başka bir JST konektörü takın, pimleri olan parçayı devre tahtasının karşı ucuna ancak yine de güç raylarına yerleştirin. Güneş panellerinde olduğu gibi, pozitif ve negatifin breadboard üzerindeki uygun raylarda olduğundan emin olun.

Adım 4: Şarj Modülünü Bağlama

Şarj modülünü pimleri lehimlenmiş olarak kartın üzerine yerleştirin, ancak altına kablo yerleştirmemiz gerekeceğinden kartın içine bastırmayın. Üst güç rayından iki pim deliği bırakın, 2. resme bakın.

Negatif güç girişi piminin üzerindeki 1. deliğe negatif raydan bir aktarma kablosu yerleştirin

Schottky diyotu, 1N5819, pozitif güç giriş pimine bağlanan pozitif raydan yerleştirin, gümüş bant, gücün akmasını istediğiniz yön olduğundan, güç girişi pimine en yakın olmalıdır, aksi yöne bakıyorsa o zaman şarj modülüne güç akışı olmaz. Schottky diyotu, normal bir diyotun yaklaşık yarısı olan "Düşük Güç Kaybı/Yüksek Verimli Mekanik Karakteristikleri" için seçilmiştir. Geceleri ters voltaj akışını güneş panellerine geri döndürmek için diyot eklenir, bu da daha sonra güç israfına neden olur.

Adım 5: Şarj Cihazını Bataryaya Bağlama

Burada sadece pili şarj modülüne bağlıyoruz, ayrıca neden henüz şarj modülünü devre tahtasına henüz basmak istemediğinizi de görebilirsiniz.

Yani sadece modül üzerindeki B+ pil tarafındaki pozitif raya ve B- pil tarafındaki negatif raya

Adım 6: İlk Transistör Anahtarını Ayarlama

Şimdi PNP S9012 Transistörünü ekliyoruz

Bu transistör bir anahtar görevi görecek, eğer güneş panelleri güç üretiyorsa (yani gündüz ise), o zaman transistörden güç akışına izin verilmeyecek, ışıkları etkin bir şekilde kapatacak ve pilin şarj olmasına izin verecektir.

Şarj modülündeki güç giriş piminden 1 kısa atlama kablosunu devre tahtasındaki boş bir noktaya bağlayın [resim 1]

bu jumper kablosuna bir 10k direnç [image 2] bağlayın

transistörün Tabanını dirence bağlayın [resim 3]

transistörün Kolektörünü şarj modülündeki Out+ pinine bağlayın [resim 4]

transistörün Vericisini devre tahtasındaki alt pozitif raya bağlayın [resim 5]

Adım 7: Basitçe Zemini Uzatmak

Çıkışı alt negatif güç rayına bağlayın.

Bu yapılan şarj modülü ve ilk transistör anahtarı tamamlandı.

Şimdi tek yapmanız gereken şarj modülünü devre tahtasına tam olarak oturtmak.

Tek istediğiniz, gece açılıp gündüz kapanan pille çalışan bir LED ve gün boyunca şarj olan bir pil ise, o zaman bu kadar uzağa gitmeniz gerekir. İzleri kablolama ile aynı tuttuğundan emin olarak bileşenleri bir devre kartına lehimlemeniz yeterlidir, hepsi bu. LED, transistörün Vericisinden gelen artıya ve Çıkıştan gelen eksiye bağlanacaktır.

Bir basmalı düğme ve basmalı anahtar eklemek için diğer adımları takip edin.

Adım 8: 2. Transistör Anahtarı

Bu, LED'lerin geceleri açılmasına izin vermek için röleyi açan anahtardır.

akü tarafında değil ve kesinlikle Diyottan sonra değil, Solar Panel tarafındaki pozitif raydan bir aktarma kablosu bağlayın. Bazı nedenlerden dolayı, transistörün Tabanına bağlantı diyottan sonra yapılırsa devre ÇALIŞMAYACAKTIR. Resim 1'deki turuncu tel, devre tahtasındaki pozitiften 37. sütuna geliyor.

az önce yerleştirdiğiniz jumper kablosunun ucuna 10k'lık bir direnç bağlayın [resim 2]

transistörün Tabanını dirence bağlanacak şekilde yerleştirin

transistörün kollektörünü akünün pozitif rayına bağlayın.

Bir sonraki bölümde transistörün Vericisini bağlayacağız

Adım 9: Röleyi Ekleme

Yani bu çift atışlı, çift kutuplu, kilitli bir röle. Kilitleme kısmı, onu bu proje için mükemmel bir röle yapan şeydir, "Çoğu rölenin açık kalması için küçük bir sürekli voltaj gerekir. Bir kilitleme rölesi farklıdır. Anahtarı hareket ettirmek için bir darbe kullanır, sonra konumunda kalır, elektriği hafifçe azaltır güç gereksinimi." Burada yaptığım ve önerdiğim şey, pinlerin nerede olduğunu belirtmek için rölenin yanlarını işaretlemek çünkü tahtaya bir kez yerleştirildiğinde artık onları göremezsiniz.

İlk önce röle için konnektörleri yerleştirelim, küçük pinleri nedeniyle röleyi devre tahtasında tutmakta zorlanacaksınız, bu nedenle dişi ayrılıkçı yuvarlak başlık pinlerini kullanmak çok iyi çalışıyor [image 2]. Her tarafta 8 pime ihtiyacınız olacak. Bir IC soketi denedim ama röleyi tutmak için devre tahtasından daha kötüydü.

BC547 transistörünün Vericisini pil terminaline en yakın taraftaki pim 2'ye bağlayın. Röle bir tarafa veya diğer tarafa pozitif olarak bağlanabilir, yani pozitifin hangi tarafta olduğu gerçekten önemli değil, sadece şu an için işleri basitleştiriyor.

rölenin diğer tarafındaki pim 1 ve 2'yi negatif raya bağlayın [resim 2, 2 mavi kablo]

hala negatif kabloları bağladığımız taraftayken 3. pimi alt pozitif raya bağlayın

negatif kabloların karşı tarafındaki 1. pime bir aktarma kablosu bağlayın, şimdilik gevşek bırakın

Röle üzerindeki 4. pin bağlantısız bırakılabilir veya test amaçlı olarak, ondan negatif raya bir direnç ve LED bağlayabilirsiniz. Bu, yalnızca ana ışığı kapatmak istediğinizde açılır.

Adım 10: Geçici ve Uzun Süreli Kapatma Butonlarının Eklenmesi

Bu kısım için 2. küçük bir devre tahtası kullandım, çalıştığından emin değilim ama yine de kablo karmaşasının bir kısmını ortadan kaldırmak için denedim.

Boş alanınız olan bir yere devre tahtasının ortasındaki bir anlık düğmeyi yerleştirin.

röle üzerindeki 1. pinden gelen kabloyu butonunuzdaki pinlerden birine bağlayın. Benim durumumda, sol üst pim (kırmızı kablo)

pilin pozitif güç rayından düğmeye bir kablo bağlayın. Benim durumumda sağ alt pim. Evet, bu butonda hangi pine bağlandığınız önemli. (turuncu tel)

pozitif güç rayından kullanılmayan herhangi bir sütuna 220 ohm'luk bir direnç yerleştirin

bir LED yerleştirin, bu, güç vermek istediğiniz LED veya LED şerit olacaktır, anodu (uzun bacak) dirence bağlayın

LED katodunu (daha kısa bacak) ana devre tahtasının (mor tel) alt negatif rayına bağlayın

mandallama veya rocker düğmenize 2 kablo bağlayın

mandallama düğmesinden gelen tellerden birini rölenin 5. pimine bağlayın

mandallama düğmesinden diğer kabloyu, az önce yerleştirdiğiniz son direncin bulunduğu pozitif raya bağlayın

Resim 1: güneş panelleri çalışıyor ve pil şarj oluyor, tüm ışıklar kapalı

Resim 2: güneş panelleri artık güç üretmiyor, bu nedenle LED pille çalışıyor

Resim 3: anlık düğmeye basın, röle tetiklenir, artık LED'e güç akmaz ve gece için ışıklar kapalıdır, gün ışığına geçtiğinde ve güneş pilleri tekrar güç üretir ve röle tekrar "açık" konumuna geldiğinde tetiklenir. "tekrar pozisyon.

Resim 4: kilitleme düğmesine basılmıştır ve bu düğmeye tekrar basılana kadar hiçbir LED'e güç verilmez.

Adım 11: EasyEDA Şeması ve PCB Şeması

Birinci resim şematik bağlantı şemasıdır

Burada gördüğünüz kart PCB prototipleme kartıdır, iz bağlantılarını yapmak için mümkün olan yerlerde teller kullandım çünkü her bir deliği yan tarafa lehimlemek uzun ve meşakkatli bir işlem. Devre kartı izlerini PDF olarak ekledim, biri yukarıdan aşağıya, diğeri ise alttan bakıyormuşsunuz gibi tersten gördüğünüz gibi.