چراغ (های) LED با باتری با شارژ خورشیدی: 11 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

همسرم طرز تهیه صابون را به مردم آموزش می دهد ، بیشتر کلاس های او عصر بود و در اینجا در زمستان ساعت 4:30 بعد از ظهر تاریک می شود ، برخی از دانش آموزانش در یافتن خانه ما با مشکل روبرو بودند. ما یک تابلوی جلویی داشتیم اما حتی با چراغ خیابانی در آنجا آن علامت به سختی قابل مشاهده بود. برای قطع برق تا جایی که علامت است مشکل زیادی ایجاد می شود ، در این مدت من تعدادی فیلم YouTube را در مورد نحوه ساختن چراغ خیابان با استفاده از LED ، پنل خورشیدی و باتری تماشا کردم. در حالی که این کار می کرد ، تمام الزامات مورد نیاز من در نور پس زمینه برای علامت او را برآورده نمی کرد. اساساً ، مدار برای انجام موارد زیر لازم است

• باتری را در طول روز با پنل خورشیدی شارژ کنید
• به طور خودکار در شب روشن می شود
• وقتی کلاس تمام می شد باید می توانست آن را خاموش کند اما شب بعد دوباره خودش را برگرداند
• ما باید می توانستیم آن را برای تعطیلات آخر هفته ، تعطیلات و تعطیلات خاموش کنیم بدون اینکه دوباره روشن شود.

در این تصاویر فقط می توانید رشته های LED را در پشت تابلو مشاهده کنید تا روشن شود ، در واقع شاید به 3 ردیف دیگر نیاز باشد ، من هنوز به نصب آنها سر نزده ام. پشت علامت نشان دهنده کلید سوئیچ ، کلید فشاری و یک LED است که نشان می دهد در صورت فراموش شدن و روشن ماندن علامت روشن است ، می توانیم آن را از پنجره اتاق نشیمن خود ببینیم و چراغ ها را خاموش کنیم. در واقع یک تکه پلکسی وجود دارد که روی دکمه ها و LED قرار می گیرد تا باران را از بین نبرد.

تدارکات:

تجهیزات

• آهن لحیم کاری
• تخته نان
• سیمهای بلوز نان با اندازه های مختلف

قطعات

• باتری 18650 (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• پنل خورشیدی 5 ولت 500 میلی آمپر ساعتی (x2) Amazon.ca
• مقاومت 220 اهم (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 10k resister (x2) برای خرید پیوندها به بالا مراجعه کنید
• 5V Coil Bistable Latching Relay Amazon.ca / AliExpress
• اتصالات JST Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Momentary Toggle Switch 2 pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Rocker Switch 2pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• LED 5V [تک یا رشته ای]
• سیم 22awg برای نوارهای LED Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 1N5819 Schottky Barrier Rectifier Diode (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• S9012 PNP ترانزیستور (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• BC547 NPN Transistor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• کانکتورهای سر پین مردانه 2.54 میلی متری شکستنی Amazon.ca / Banggood
• ماژول شارژر باتری لیتیوم TP4056 5V 1A Micro USB 18650 + مدار محافظ مدار Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• پین PCB گرد زن 2.54 میلی متری مستقیم Amazon.ca / Banggood / AliExpress

قطعات اختیاری

• اتصالات ترمینال (جایگزین اتصالات JST) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• نمونه اولیه برد مدار Amazon.ca / Banggood / AliExpress

باتری های 18650 ارزان ترین در AliExpress هستند اما به هزینه های حمل و نقل توجه می کنند ، برخی از آنها به طرز وحشتناکی بالا هستند. به نظر می رسد Banggood در میانه راه است ، باتری گران تر است ، اما حمل و نقل معقول است. در آمازون ، حمل و نقل رایگان است ، اما هزینه باتری آن بسیار بالا است. بهترین راه برای به دست آوردن این باتری ها یک بسته باتری لپ تاپ است که برای بازیافت آماده شده است ، می توانید تا 6 سلول جداگانه تهیه کنید که حداقل 1 مورد از آنها هنوز خوب خواهد بود. فقط در جدا کردن بسته بسیار مراقب باشید ، از اتصال کوتاه آنها جلوگیری کنید.

مرحله 1: پین ها را به ماژول TP4056 لحیم کنید

در اینجا برای سهولت تشخیص اینکه کدام پین ها مثبت و منفی بودند از قرمز و سیاه استفاده کردم. 2 پین مشکی و 2 پین قرمز جدا کنید و آنها را با پلاستیک متصل کنید ، آنها را به دو سوراخ B+/Out+ و B-/Out- لحیم کنید. همچنین برای اتصال به منبع تغذیه به یک پین از هر رنگ نیاز دارید.

بنابراین ساده ترین راه برای انجام این کار این است که یکی از سنجاق ها ، طولانی ترین قسمت ساق را بعد از قطعه پلاستیکی در تخته نان قرار دهید ، سوراخ پین منفی ماژول شارژ را روی پین قرار دهید ، ببینید دیگر سنجاق ها به کجا نیاز دارند. روی تخته نان قرار گرفته و آنها را در نقاط مناسب خود قرار دهید تا همه سنجاق ها روی تخته نان باشند و در سوراخ های ماژول شارژ قرار بگیرند. در حال حاضر با سنجاق محکم روی تخته نان و ماژول شارژ بالای آنها می توانید همه پین ها را در جای خود لحیم کنید.

مرحله 2: سیم را به صفحات خورشیدی بچسبانید

اگر می خواهید مانند من عمل کنید و 2 پانل را به طور موازی به هم متصل کنید تا ولتاژ یکسان اما آمپر بالاتر را حفظ کنید ، سیم ها را روی پدهای مثبت و منفی روی یک پانل لحیم کنید و قسمت مثبت آن را به پانل دوم بچسبانید. پانل ، همین کار را با سیم منفی انجام دهید. سپس سیم ها را با اتصال JST به مثبت/منفی یکی از پانل ها لحیم کنید

اگر از کانکتور JST استفاده می کنید ، سپس قطعه را با سنجاق ها روی تخته نان مانند تصویر قرار دهید ، مطمئن شوید که قسمت مثبت پنل های خورشیدی به ریل مثبت روی تخته نان متصل شده است.

مرحله 3: آماده کردن باتری

یک کانکتور JST دیگر به نگهدارنده باتری خود وصل کنید ، قطعه را با پین ها در انتهای مخالف تخته نان قرار دهید اما همچنان روی ریل های برق قرار دهید. همانطور که در مورد پنل های خورشیدی اطمینان حاصل کنید که مثبت و منفی روی ریل مناسب روی تخته نان قرار دارد.

مرحله 4: اتصال ماژول شارژ

ماژول شارژ را که پین ها روی آن چسبانده اند روی برد قرار دهید اما آن را روی برد فشار ندهید زیرا ما باید سیم هایی را زیر آن قرار دهیم. دو سوراخ پین از ریل برق بالا بگذارید ، تصویر دوم را ببینید.

یک سیم جهنده را از ریل منفی به سوراخ 1 بالای پین برق منفی وارد کنید

دیود Schottky ، 1N5819 را از ریل مثبت متصل به پین برق مثبت مثبت قرار دهید ، نوار نقره ای باید نزدیکترین پین پاور باشد ، زیرا در این جهت است که می خواهید جریان برق جریان داشته باشد ، اگر در جهت دیگر قرار گیرد. هیچ نیرویی به ماژول شارژ وارد نمی شود. دیود شاتکی به دلیل "ویژگی های مکانیکی اتلاف انرژی کم/کارایی بالا" که حدود نیمی از یک دیود معمولی است انتخاب شد. دیود به منظور جلوگیری از جریان ولتاژ معکوس در شب به صفحات خورشیدی اضافه شده و سپس هدر می رود.

مرحله 5: اتصال شارژر به باتری

در اینجا ما فقط باتری را به ماژول شارژ متصل می کنیم ، همچنین می توانید ببینید چرا هنوز نمی خواهید ماژول شارژ را به تخته نان فشار دهید.

بنابراین فقط B+ روی ماژول به ریل مثبت در سمت باتری و B- به ریل منفی در سمت باتری است

مرحله 6: راه اندازی اولین سوئیچ ترانزیستور

حالا ترانزیستور PNP S9012 را اضافه می کنیم

این ترانزیستور به عنوان یک سوئیچ عمل می کند ، اگر صفحات خورشیدی برق تولید می کنند (یعنی روز است) ، بنابراین هیچ قدرتی اجازه عبور از ترانزیستور را نخواهد داشت و به طور موثر چراغ ها را خاموش کرده و باتری را شارژ می کند.

1 سیم بلوز کوتاه را از پین ورودی ماژول شارژ به یک نقطه خالی روی نان وصل کنید [تصویر 1]

یک مقاومت 10k [تصویر 2] را به آن سیم بلوز وصل کنید

اتصال پایه ترانزیستور به مقاومت [تصویر 3]

کلکتور ترانزیستور را به پین Out+ در ماژول شارژ متصل کنید [تصویر 4]

امیتر ترانزیستور را به ریل مثبت پایین روی تخته نان متصل کنید [تصویر 5]

مرحله 7: به سادگی گسترش زمین

خروجی خروجی را به ریل قدرت منفی پایین متصل کنید.

این ماژول شارژ انجام شد و اولین سوئیچ ترانزیستور به پایان رسید.

تنها کاری که اکنون باید انجام دهید این است که ماژول شارژ را به طور کامل در تخته نان قرار دهید.

اگر تنها چیزی که می خواستید یک LED باتری بود که یک شب روشن می شد ، در طول روز خاموش می شد و یک باتری که در طول روز شارژ می شد ، این تا آنجا که باید پیش می رفتید. شما فقط باید قطعات را روی یک برد مدار بچسبانید و مطمئن شوید که آثار همانند سیم کشی است و تمام. LED از امیتر ترانزیستور به مثبت و از خروجی به منفی وصل می شود.

برای افزودن یک دکمه فشاری و سوئیچ راکر ، سپس بقیه مراحل را دنبال کنید.

مرحله 8: سوئیچ ترانزیستور دوم

بنابراین این سوئیچ است که رله را روشن می کند تا LED ها در شب روشن شوند.

یک سیم جامپر را از ریل مثبت در سمت پنل خورشیدی و نه سمت باتری و قطعاً بعد از دیود وصل نکنید. به دلایلی من هنوز متوجه نشدم که اگر اتصال به پایه ترانزیستور بعد از دیود انجام شود ، مدار کار نخواهد کرد. سیم نارنجی در تصویر 1 ، از مثبت به ستون 37 روی تخته نان می آید.

یک مقاومت 10k را به انتهای سیم جامپر که تازه قرار داده اید وصل کنید [تصویر 2]

پایه ترانزیستور را طوری قرار دهید که به مقاومت متصل شود

کلکتور ترانزیستور را به ریل مثبت باتری وصل کنید.

در قسمت بعدی ، Emitter ترانزیستور را متصل می کنیم

مرحله 9: افزودن رله

بنابراین این یک رله پرتاب دوگانه ، دو قطبی ، چفت کننده است. بخش چفت و بست آن چیزی است که این رله را برای این پروژه مناسب می کند. "اکثر رله ها برای ولتاژ مداوم کوچک برای روشن ماندن نیاز دارند. رله چفت و بست متفاوت است. از یک پالس برای حرکت سوئیچ استفاده می کند ، سپس در موقعیت خود باقی می ماند و کمی برق را کاهش می دهد. نیروی مورد نیاز." آنچه من در اینجا انجام داده ام و آنچه توصیه می کنم این است که کناره های رله را علامت بزنید تا مشخص شود که پین ها کجا هستند زیرا هنگامی که روی تخته قرار می گیرید دیگر نمی توانید آنها را ببینید.

ابتدا بیایید اتصالات رله را قرار دهیم ، به دلیل پین های کوچک آن ، شما سخت می توانید رله را در تخته نان نگه دارید ، بنابراین استفاده از پین های سر گرد زن جداگانه بسیار خوب عمل می کند [تصویر 2]. به 8 پین در هر طرف نیاز دارید. من سوکت IC را امتحان کردم اما در واقع بدتر از تخته نان برای نگه داشتن رله بود.

امیتر ترانزیستور BC547 را به پین 2 در نزدیکترین ترمینال باتری وصل کنید. رله را می توان با یک طرف مثبت یا طرف دیگر متصل کرد ، بنابراین مثبت در کدام طرف است واقعاً مهم نیست ، فقط در حال حاضر همه چیز را ساده می کند.

پین 1 و 2 طرف دیگر رله را به ریل منفی وصل کنید [تصویر 2 ، 2 سیم آبی]

در حالی که هنوز در طرفی که سیمهای منفی را وصل کرده ایم ، پین سوم را به ریل مثبت پایین متصل کنید

یک سیم بلوز را به پین 1 در طرف مقابل سیمهای منفی وصل کنید ، فعلا آن را شل کنید

پین چهارم روی رله می تواند بدون اتصال باقی بماند یا برای آزمایش ، می توانید یک مقاومت و LED را از آن به ریل منفی وصل کنید. این مورد فقط زمانی روشن می شود که بخواهید چراغ اصلی را خاموش کنید.

مرحله 10: افزودن دکمه های خاموش موقت و بلند مدت

من از دومین تخته نان کوچکتر برای این قسمت استفاده کردم تا برخی از بی نظمی های سیم را از بین ببرم ، مطمئن نیستم که کار می کند اما به هر حال.

یک دکمه لحظه ای در وسط تخته نان در جایی که فضا دارید قرار دهید.

سیم را از پایه 1 رله به یکی از پایه های دکمه خود وصل کنید. در مورد من ، پین بالا سمت چپ (سیم قرمز)

از ریل قدرت مثبت باتری ، سیم را به دکمه وصل کنید. در مورد من پین پایین سمت راست. بله ، روی این دکمه مهم است که به کدام پین متصل می شوید. (سیم نارنجی)

یک مقاومت 220 اهم از ریل قدرت مثبت به هر ستون بلااستفاده قرار دهید

یک LED قرار دهید ، این نوار LED یا LED است که می خواهید تغذیه کنید ، آند (پای بلند) را به مقاومت وصل کنید

کاتد LED (پای کوتاه) را به ریل منفی پایین تخته اصلی (سیم بنفش) وصل کنید

2 سیم را به دکمه چفت و بست خود وصل کنید

یکی از سیم ها را از دکمه چفت و بست به پین 5 رله وصل کنید

سیم دیگر را از دکمه چفت و بست به ریل مثبت که آخرین مقاومت در آن است که تازه قرار داده اید وصل کنید

تصویر 1: صفحات خورشیدی کار می کنند و باتری در حال شارژ است ، همه چراغ ها خاموش هستند

تصویر 2: صفحات خورشیدی دیگر نیرو تولید نمی کنند بنابراین LED از باتری تغذیه می شود

تصویر 3: دکمه لحظه ای را فشار دهید ، رله فعال می شود ، دیگر جریان برق به LED نمی رود و چراغ ها برای شب خاموش هستند ، هنگامی که نور روز روشن می شود و سلول های خورشیدی دوباره برق تولید می کنند و رله دوباره به "روشن" راه اندازی می شود. "دوباره موقعیت

تصویر 4: دکمه قفل فشار داده شده است و تا زمانی که این دکمه دوباره فشار داده نشود هیچ LED روشن نمی شود.

مرحله 11: شماتیک EasyEDA و نمودار PCB

تصویر یک نمودار سیم کشی شماتیک است

تخته ای که در اینجا مشاهده می کنید تخته نمونه اولیه PCB است ، من در صورت امکان از سیم ها برای ایجاد اتصالات ردیابی استفاده کردم زیرا لحیم کاری هر سوراخ به سوراخ کناری یک فرایند طولانی و سخت است. من آثار برد مدار را به صورت PDF وارد کرده ام ، یکی نمای بالا به پایین و دیگری آنطور که می توانید معکوس ببینید انگار از پایین به آن نگاه می کنید.