Supercapacitor Vibrobot: 20 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu proje için bir vibrobotu çalıştırmak için süper kapasitörlerden faydalanacağız. Başka bir deyişle, titreşimler yoluyla hareket eden robotlar yapmak için titreşimli motorlara güç sağlamak için 15F kapasitörler kullanacağız. Temel modelde bir açma/kapama düğmesi ve kullanımlar arasında şarj edilmesini sağlayan bir şarj bağlantı noktası bulunur. Daha gelişmiş versiyon ayrıca, kullanılmadığında güneş tarafından şarj edilmesini sağlayan küçük bir güneş pili içerir. Kondansatörler hakkında daha fazla bilgi edinmek için Elektronik Sınıfına bakın. Ve beyninizde robotlar varsa, benim de bir Robot Sınıfım var!

Adım 1: Malzemeler

Bu dersin projesi için ihtiyacınız olacak:

(x1) 15F süper kapasitör (x1) 100 ohm direnç (x1) Titreşimli motor (x1) Devre kartı (x1) SPDT açık delik anahtarı (x1) JST-XHP 2 pimli erkek ve dişi konnektör seti (x1) 2 telli güç adaptör (x1) Ayarlanabilir voltaj kaynağı Opsiyonel: (x1) 4V Güneş Paneli (x1) 1N4001 diyot

(Bu sayfadaki bazı bağlantıların bağlı kuruluş bağlantıları olduğunu unutmayın. Bu, ürünün maliyetini sizin için değiştirmez. Aldığım geliri yeni projeler yapmak için yeniden yatırırım. Alternatif tedarikçiler için herhangi bir öneriniz varsa, lütfen bana izin verin. bilmek.)

Adım 2: Devre

Vibrobot devresi oldukça basittir. Güç ve toprak bağlantısı olan şarj gücü vardır. Toprak, kondansatöre ve motora bağlanır. Güç girişi, 100 ohm'luk bir akım sınırlama direnci üzerinden bir SPDT anahtarına gider. SPFT anahtarı, kapasitörün şarj cihazı ile motor arasındaki pozitif bağlantısını değiştirir. Bu şekilde, kapasitörün giriş portu tarafından şarj edilmesini veya motora güç verilmesini sağlar.

Adım 3: Kondansatörü Takın

Süper kapasitörleri yerinde lehimleyerek devre kartını çalıştırmaya başlayalım. Kondansatörün alt kısmında güç pimine bağlı metal bir plaka olduğuna dikkat edin. Kondansatörün alt kısmının, toprağa bağlı olabilecek devre kartındaki herhangi bir veri yolu sırasına temas etmesini sağlayarak, gücü yanlışlıkla kısa devre yapmamaya özellikle dikkat etmeniz gerekir. Bunu kolayca önlemek için, kondansatörümü kartın ortasından geçen 45 derecelik bir açıyla kurdum. Bu düzenleme, güç ile toprak arasında bunun gibi kısa devre olmamasını sağlar.

Adım 4: Soketi Takın

Takılacak bir sonraki şey, elektrik fişi için dişi sokettir. Bunu, kapasitörün topraklama kablosuyla kartın aynı tarafına yerleştirin. Fişin tırnağının girintisi karttan dışarı doğru bakacak şekilde ortada bir yere yerleştirin. Lehimleme resminde kartın altında sıkışmış bir şey olduğunu unutmayın. Bu, ben lehim yaparken bileşeni yerinde tutmak içindir.

Adım 5: Değiştir

Kartın şarj soketinin karşısındaki tarafına açma/kapama anahtarını takın.

Adım 6: Teller

Katı çekirdekli telin ucundan yaklaşık bir inç yalıtımı soyun. Yalıtımsız kabloyu titreşimli motordaki terminallerden birine takın. Bu işlemi diğer terminal için tekrarlayın.

Adım 7: Motorda Tel

Motoru, karşı ağırlığı kenardan sarkacak şekilde levhanın kenarına ortalayarak yerleştirin. Her bir motor kablosunu devre kartının ilgili taraflarındaki soketlerden birinden geçirin ve yerlerine lehimleyin.

Adım 8: Daha Fazla Kablolama

2 pimli dişi soket, kapasitör üzerindeki topraklama pimi ve motor pimlerinden biri arasına siyah topraklama kabloları takın. Soket üzerindeki topraklama pimi ile süper kapasitör arasındaki bağlantıyı doğru yapmak çok önemlidir. Bunu tersine çevirip kapasitörü geriye doğru şarj ederseniz çok kötü şeyler olabilir. Yani… bunu iki kez kontrol edin ve doğru anladığınızdan emin olun. Fiş takıldığında, topraklama pimi, kondansatör üzerindeki negatif işaretli pime bağlanmalıdır. Toprak bağlantılarını doğru yaptığınızdan kesinlikle emin olduktan sonra, anahtarın orta pimi ile kapasitör üzerindeki pozitif pim arasına kırmızı bir kablo lehimleyin. Ayrıca şalter üzerindeki dış pimlerden biri ile motor arasına kırmızı bir tel lehimleyin. Son olarak, motorun gövdesinin etrafına bir tel lehimleyin. Bu elektriksel olarak hiçbir şeye bağlı olmamalıdır. Sadece motoru yerinde tutar.

Adım 9: Şarj Direnci

Prizdeki voltaj pini ile switch üzerindeki kullanılmayan pin arasına 100 ohm'luk bir direnç lehimleyin. Bu direnç şarj etmek için kullanılır. Direnci kullanmadıysak, süper kapasitör şarj cihazından mümkün olduğu kadar fazla akım çekmeye çalışacaktır. Bu ani dalgalanma, esasen kısa bir kablo gibi olacak ve muhtemelen ona zarar verecek veya koruma devresi varsa, hiçbir şey yapmayın. Kullandığımız direnç Ohm Yasası kullanılarak hesaplandı. Güvenli tarafta olmak için, dirençler mükemmel olmadığı için değeri biraz artırdım ve biraz daha fazlasına sahip olmanın zararı olmaz. Bütün bunlar, burada kullanılan özel süper kapasitör nispeten yüksek bir iç dirence sahip olduğunu söyledi. Bunun anlamı, normal bir süper kapasitör kadar hızlı bir şarjdan güç çekmemesidir. Aslında, şarj olması son derece uzun sürüyor (10 saniyenin aksine yaklaşık bir saat). Kullandığımız direnç gerekli olmayabilir ve aslında şarj sürelerini biraz yavaşlatabilir. Yine de, birisi farklı bir süper kapasitör kullanmaya karar verirse diye rezistörü ekledim. Bu kadar yavaş şarj oluyorsa neden bunu kullanmayı seçtiğimi merak ediyor olabilirsiniz. 15F güce sahiptir ve normal süper kapasitörlerin boyutunun bir kısmıdır. Temel olarak, bu küçük kapak, boyutu 5 kat olan bir süper kapasitörden 3 kat daha fazla güce sahiptir. Şarj edilmesi biraz zaman alabilir, ancak nispeten uzun bir süre çalışabilir.

Adım 10: Telleri Kesin

Robotun bacakları olarak kullanılacak dört adet 4 tek damarlı kabloyu kesin.

Adım 11: Bacakları Takın

Dört tel halkası oluşturmak için her bir telin her iki ucunu devre kartının köşelerine lehimleyin. Bunlar, devre kartındaki herhangi bir gerçek bileşene elektriksel olarak bağlanmamalıdır.

Adım 12: Bacakları Şekillendirin

Dört kabloyu da uygun gördüğünüz gibi bacaklara şekillendirin. Her birine küçük halka ayak verdim, ama belki daha iyi çalışabilecek başka bir tasarım vardır. Form ve estetiği denemekten çekinmeyin. Gerçek bir doğru cevap yok.

Adım 13: Polariteyi Belirleyin

Vibrobotu şarj etmek için bir 'duvar siğili' AC'den DC'ye dönüştürücü kullanacağız. Bunu yapabilmek için öncelikle duvar siğiline bağlı fişin polaritesini tespit ederek hangi ucunun pozitif hangisinin toprak olduğunu belirlememiz gerekir. 2 telli adaptörü kablonun ucundaki sokete takın. Adaptörden çıkan voltajı ölçmek için multimetrenizdeki voltaj ayarını kullanın. Pozitif bir voltaj görürseniz, kırmızı proba bağlı tel pozitiftir ve siyah proba bağlı tel topraklanmıştır. Henüz işaretlenmemişlerse, ayırt etmek için bu kabloları işaretleyin.

Adım 14: Bağlayıcı

2 pinli dişi konnektörün metal soketlerini 2 telli güç adaptörünün her bir telinin ucuna lehimleyin. Fiş üzerindeki hizalama sekmesine dikkat edin. Hizalama tırnağı size bakıyorsa ve konektör yukarı bakıyorsa, toprak solda ve güç sağda olmalıdır. Her bir pimin ucundaki metal tırnakları sıkıştırın ve ardından sıkıca bastırarak her ikisini de fişin uygun soketine takın. Emin değilseniz, güç adaptörünü takabilir ve multimetre ile ölçebilirsiniz. O doğru.

Adım 15: Şarj Edin

Şarj etmek için anahtarın şarj konumunda olduğundan emin olun (yani motor çalışmıyor) ve duvar siğilini prize takın. Dilediğiniz kadar şarja takılı bırakabilirsiniz. Kondansatör şarj olduktan sonra güç çekmeyi durduracak ve düzelecektir. Kapasitörler, koruma devresi olmadan çok uzun süre şarjda bırakırsanız raf ömrü azalan piller gibi değildir.

Adım 16: Güneş

Robotunuzu şebekeden çıkarmak istiyorsanız, motor kullanılmadığında kondansatörü şarj etmek için küçük bir güneş paneli ekleyebilirsiniz. Bu ekleme isteğe bağlıdır.

Adım 17: Devreyi Genişletme

Bu devreyi güneş enerjili yapmak için, bir güneş paneli ve bir diyot olmak üzere iki ek bileşen eklememiz gerekiyor. Güneş paneli, kondansatörden daha düşük voltaj için derecelendirilmeli ve kondansatöre paralel yerleştirilmelidir. Kondansatörümüz 5.6V olarak derecelendirildiğinden, 4V güneş paneli kullanmak onu şarj etmek için güvenli olmalıdır. Güneş panelindeki pozitif kablo ile kondansatör arasındaki devreye bir diyot eklememiz gerekecek. Diyotların ne olduğu konusunda henüz çok fazla endişelenmeyin. Gelecekteki bir derste daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır. Şimdilik, sadece diyotun yaptığı tek şey, güneş ışığı gelmediğinde kondansatörden elektriğin güneş panelinden geriye doğru akmasını önlemek olduğunu bilmeniz gerekir.

Adım 18: Bir Diyot Ekleme

Diyotun şeritli ucunu 100 ohm'luk direncin bağlı olduğu anahtar üzerindeki pime bağlamanız yeterlidir. Diğer diyot pinini kart üzerindeki kullanılmayan lehim pedine bağlayın.

Adım 19: Güneş Panelini Kablolama

Güneş panelindeki pozitif terminale kırmızı bir katı çekirdekli kablo ve negatif terminale siyah bir kablo takın. Mevcut kabloyu sağlam damarlı kablolarla değiştirmemizin nedeni, bu yeni daha sert kabloların güneş panelini dikey olarak yerinde tutmasıdır. tahtanın yüzeyi.

Adım 20: Güneş Panelini Bağlayın

Güneş panelinden gelen kırmızı kabloyu diyot üzerindeki kullanılmayan pime bağlayın. Güneş panelinden gelen siyah kabloyu panodaki diğer topraklama bağlantılarından birine bağlayın. Robotunuz artık yenilenebilir enerjiyle çalışıyor. Şimdi robotunuzu çalıştırmanın ve serbest bırakmanın zamanı geldi.

Bunu faydalı, eğlenceli veya eğlenceli buldunuz mu? En son projelerimi görmek için @madeineuphoria'yı takip edin.