Superkondenzator Vibrobot: 20 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Za ta projekt bomo izkoristili superkondenzatorje za napajanje vibrobota. Z drugimi besedami, uporabili bomo 15F kondenzatorje za pogon vibrirajočih motorjev za izdelavo robotov, ki se premikajo skozi vibracije. Osnovni model ima stikalo za vklop/izklop in polnilna vrata, ki omogočajo polnjenje med uporabo. Naprednejša različica vključuje tudi majhno sončno celico, ki omogoča, da jo sonce polni, ko je ne uporabljate. Če želite izvedeti več o kondenzatorjih, si oglejte razred elektronike. In če bi imeli robote v možganih, imam tudi jaz razred robotov!

1. korak: Materiali

Za projekt te lekcije boste potrebovali:

(x1) 15F superkondenzator (x1) 100 ohmski upor (x1) Vibracijski motor (x1) Vezje (x1) SPDT stikalo skozi luknjo (x1) JST-XHP 2-polni moški in ženski konektor (x1) 2-žilno napajanje adapter (x1) Nastavljiv napajalni napajalnik Izbirno: (x1) 4V sončna plošča (x1) 1N4001 dioda

(Upoštevajte, da so nekatere povezave na tej strani partnerske povezave. To za vas ne spremeni cene artikla. Vse prihodke, ki jih prejmem, reinvestiram v nove projekte. Če želite kakršne koli predloge za alternativne dobavitelje, mi dovolite veš.)

2. korak: vezje

Vibrobot vezje je precej preprosto. Obstaja polnilna moč, ki ima priključek za napajanje in ozemljitev. Ozemljitev se priključi na kondenzator in motor. Vhodna moč gre na stikalo SPDT prek 100 ohmskega tokovnega upora. Stikalo SPFT preklopi pozitivno povezavo kondenzatorja med polnilnikom in motorjem. Na ta način omogoča, da se kondenzator napolni z vhodnimi vrati ali napaja motor.

3. korak: Pritrdite kondenzator

Začnimo vezje s spajkanjem superkondenzatorja. Upoštevajte, da ima kondenzator na dnu kovinsko ploščo, priključeno na napajalni zatič. Morate biti še posebej previdni, da ne bi pomotoma zmanjšali napajanja, tako da se spodnji del kondenzatorja dotakne vseh vrst vodila na vezju, ki bi lahko bila povezana z maso. Da bi to enostavno preprečili, sem svoj kondenzator namestil pod kotom 45 stopinj, ki je postavljen na sredino plošče. Ta ureditev zagotavlja, da do kratkega stika med močjo in maso verjetno ne bo prišlo.

4. korak: Namestite vtičnico

Naslednja stvar, ki jo morate namestiti, je ženska vtičnica za vtič. Postavite ga na isto stran plošče kot ozemljitveni vod kondenzatorja. Postavite ga nekje na sredino z zamikom za jeziček vtiča navzven, stran od plošče. Upoštevajte, da imam nekaj zataknjenega pod ploščo na sliki za spajkanje. To drži komponento na mestu, medtem ko jo spajkam.

5. korak: Preklopite

Stikalo za vklop/izklop namestite na stran plošče nasproti vtičnice za polnilnik.

6. korak: Žice

S konca trdne žice odstranite približno centimeter izolacije. Neizolirano žico pritrdite na enega od sponk na vibrirajočem motorju. Ta postopek ponovite za drugi terminal.

Korak 7: Priključite motor

Motor postavite na sredino roba plošče tako, da njegova protiutež visi čez rob. Vsako žico motorja vstavite skozi eno od vtičnic na njihovih straneh vezja in jih spajkajte.

8. korak: Več ožičenja

Črne ozemljitvene žice pritrdite med 2-polno žensko vtičnico, ozemljitveni zatič na kondenzatorju in enega od zatičev motorja. Pomembno je, da pravilno povežete ozemljitveni zatič na vtičnici in superkondenzator. Če bi ga obrnili in kondenzator napolnili nazaj, se lahko zgodijo zelo slabe stvari. Torej … dvakrat preverite to in se prepričajte, da ste pravilno razumeli. Ko je vtič vstavljen, je treba ozemljitveni zatič priključiti na zatič z negativno oznako na kondenzatorju. Ko ste popolnoma prepričani, da imate ozemljitvene priključke pravilne, med osrednji zatič stikala in pozitivni zatič na kondenzatorju spajkajte rdečo žico. Med enim od zunanjih zatičev stikala in motorjem tudi spajkajte rdečo žico. Na koncu spajkajte žico okoli telesa motorja. To ne bi smelo biti električno povezano z ničemer. Samo drži motor na mestu.

9. korak: Polnjenje upora

Spojite 100 ohmski upor med napetostnim zatičem na vtičnici in neuporabljenim zatičem na stikalu. Ta upor se uporablja za polnjenje. Če upora ne bi uporabili, bo superkondenzator poskušal iz polnilnika potegniti čim večji tok. Ta nenadni val bo v bistvu podoben kratki žici in jo lahko poškoduje ali če ima zaščitno vezje, ne storite ničesar. Upor, ki ga uporabljamo, je bil izračunan z Ohmovim zakonom. Če sem na varnem, sem vrednost nekoliko zvišal, saj upori niso popolni in ne more škoditi, če bi imeli malo več. Kljub temu ima poseben superkondenzator, ki se uporablja tukaj, relativno visoko notranjo upornost. To pomeni, da ne črpa energije iz naboja tako hitro kot običajni superkondenzator. Pravzaprav traja zelo dolgo polnjenje (približno eno uro v nasprotju z 10 sekundami). Upor, ki ga uporabljamo, morda ni potreben in lahko dejansko nekoliko upočasni čas polnjenja. Kljub temu sem upora vključil, če bi se kdo odločil za uporabo drugega superkondenzatorja. Morda se sprašujete, zakaj sem se odločil za uporabo tega, če se polni tako počasi. No, ima 15F moči in je del velikosti običajnih superkondenzatorjev. V bistvu ima ta majhen pokrov 3 -krat več moči kot superkondenzator, ki je 5 -krat večji. Polnjenje lahko traja nekaj časa, vendar lahko deluje relativno dolgo.

10. korak: Prerežite žice

Izrežite štiri 4 -palčne žice s polnim jedrom, ki jih boste uporabili kot robotove noge.

11. korak: Pritrdite noge

Oba konca vsake žice spajkajte v vogale tiskanega vezja, da ustvarite štiri žične zanke. Ti ne smejo biti električno priključeni na nobene dejanske komponente na vezju.

12. korak: Oblikujte noge

Vse štiri žice oblikujte v noge, kot se vam zdi primerno. Vsakemu sem dal pet zank, morda pa obstaja še kakšna druga zasnova, ki bi lahko delovala bolje. Eksperimentirajte z obliko in estetiko. Pravega pravega odgovora ni.

13. korak: Določite polarnost

Za polnjenje vibrobota bomo uporabili pretvornik AC v DC za "stenske bradavice". Če želite to narediti, moramo najprej določiti polarnost vtiča, priključenega na stensko bradavico, da ugotovimo, kateri konec je pozitiven in kateri ozemljen. 2-žilni adapter priključite v vtičnico na koncu kabla. Z nastavitvijo napetosti na multimetru izmerite napetost, ki prihaja iz adapterja. Če vidite pozitivno napetost, je žica, povezana z rdečo sondo, pozitivna in žica, povezana s črno sondo, je ozemljena. Označite te žice, da jih ločite, če še niso označene.

14. korak: Priključek

Kovinske vtičnice za 2-polni ženski priključek spajkajte na konec vsake žice 2-žilnega napajalnika. Zapomnite jeziček za poravnavo na vtiču. Če je jeziček za poravnavo obrnjen proti vam in konektor gleda navzgor, mora biti ozemljitev na levi strani, napajanje pa na desni. Stisnite kovinske jezičke na koncu vsakega zatiča, nato pa jih s trdim pritiskom vstavite v ustrezno vtičnico vtiča. Če niste prepričani, lahko priključite napajalnik in izmerite z multimetrom, da se prepričate, da imate prav je.

Korak 15: Napolnite ga

Če ga želite napolniti, se prepričajte, da je stikalo v polnilnem položaju (tj. Motor ne deluje), in vstavite stensko bradavico v vtičnico. Pustite ga lahko priključenega v polnilnik, kolikor želite. Ko se kondenzator napolni, bo kondenzator prenehal delovati in bo v redu. Kondenzatorji niso kot baterije, katerih rok trajanja se skrajša, če jih pustite predolgo polniti brez zaščitnega vezja.

Korak 16: Solar

Če želite svojega robota odstraniti iz omrežja, lahko dodate majhno sončno ploščo za polnjenje kondenzatorja, ko motor ni v uporabi. Ta dodatek je neobvezen.

17. korak: razširitev vezja

Če želimo, da bo to vezje na sončno energijo, moramo dodati dve dodatni komponenti, sončno celico in diodo. Sončna celica mora biti ocenjena na nižjo napetost kot kondenzator in jo postaviti vzporedno s kondenzatorjem. Ker je naš kondenzator ocenjen na 5,6 V, bi morala biti uporaba 4V sončne celice varna za njeno polnjenje. V vezje med pozitivnim kablom na sončni plošči in kondenzatorjem bomo morali dodati diodo. Ne skrbite še preveč o tem, kaj so diode. O njih bomo razpravljali v prihodnji lekciji. Za zdaj, vedeti morate le, da vse diode preprečujejo, da bi električna energija iz kondenzatorja tekla nazaj skozi sončno ploščo, ko nanjo ne bi prišla sončna svetloba.

18. korak: Dodajanje diode

Preprosto priključite konec diode s črto na zatič na stikalu, kjer je priključen upor 100 ohmov. Drugi diodni zatič priključite na neuporabljeno spajkalno ploščo na plošči.

Korak 19: Ožičenje sončne plošče

Na pozitivni priključek na sončni plošči pritrdite rdečo žico iz polnega jedra, črno žico pa na negativno. Razlog, da obstoječo žico zamenjamo s trdnimi, je, da bodo te nove trdne žice sončno ploščo držale pokonci nad površino plošče.

20. korak: Priključite sončno ploščo

Rdečo žico s sončne celice povežite z neuporabljenim zatičem na diodi. Črno žico s sončne celice povežite s katerim koli drugim ozemljitvenim priključkom na plošči. Vaš robot zdaj poganja obnovljiva energija. Zdaj je čas, da vklopite robota in ga pustite pri miru.

Se vam je zdelo to koristno, zabavno ali zabavno? Sledite @madeineuphoria in si oglejte moje najnovejše projekte.