Quả cầu cầu vồng mặt trời!: 11 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:37

Tài liệu hướng dẫn này chỉ cho bạn cách làm một quả cầu disco cầu vồng chạy bằng năng lượng mặt trời! Một tấm pin mặt trời nhỏ cung cấp năng lượng cho một động cơ quay một vài tinh thể thủy tinh đã cắt trong ánh nắng mặt trời. Những dự án cầu vồng di chuyển xung quanh phòng của bạn!

Chúng tôi sử dụng cái được gọi là động cơ năng lượng mặt trời để thực hiện công việc này. Động cơ năng lượng mặt trời giống như một cái xô từ từ thu thập các photon từ mặt trời cho đến khi cái xô đầy. Sau đó, chúng tôi đổ tất cả thùng cùng một lúc vào động cơ quay một chút. Ngay cả khi đó, động cơ không đủ năng lượng để di chuyển các tinh thể nhiều, vì vậy chúng tôi cũng cần một hộp số. Nếu bạn muốn biết thêm về cách động cơ năng lượng mặt trời hoạt động, hãy đọc trên trang web BEAM. Hướng dẫn này sử dụng PCB để làm cho việc xây dựng dễ dàng hơn, bền hơn và đẹp hơn. Bạn có thể mua PCB từ tôi với giá gốc (£ 1,50) Bạn cũng có thể sử dụng một tấm veroboard hoặc bạn có thể hàn tất cả lại với nhau mà không cần bo mạch. Trong trường hợp đó, hãy xem sơ đồ mạch kèm theo. Bạn sẽ cần một số kỹ năng hàn cơ bản để hoàn thành dự án này, vì vậy nếu bạn không chắc chắn thì hãy kiểm tra hướng dẫn này.

Bước 1: Các thành phần và công cụ

Các thành phần: * bảng điều khiển năng lượng mặt trời (điều này biến các photon từ mặt trời thành các điện tử), * tụ điện C1: 2000uF hoặc lớn hơn (đây là thùng thu các điện tử), * động cơ và hộp số (đây là thứ chúng ta cung cấp năng lượng bằng thùng điện tử của mình), * Bóng bán dẫn T2: 2n3906 PNP (đây là một phần của công tắc làm trống thùng), * Bóng bán dẫn T1: 2n3904 NPN (đây là một phần khác của công tắc), * Điện trở R1: 2k (đây là một phần khác của công tắc), * Điốt D1 và D2: 1n4001 (đây là bit phát hiện khi thùng đã đủ đầy), * veroboard, PCB hoặc chỉ hàn tất cả lại với nhau tại chỗ. * cắt (các) pha lê thủy tinh chì rộng ít nhất 20mm cho cầu vồng lớn! * mút cửa sổ, * dây cáp mảnh để gắn động cơ, * khối đầu nối để gắn các tinh thể vào trục hộp số. * một số chỉ hoặc dây câu để gắn (các) pha lê. Dụng cụ: * keo, * mỏ hàn, thuốc hàn, * dao cắt dây, * tuốc nơ vít đầu dẹt nhỏ, * có thể là dao sắc, * có thể là dũa. Tổng chi phí linh kiện lên tới 9,51 bảng Anh nếu mua số lượng. Nếu bạn muốn có một bộ hoàn chỉnh, vui lòng gửi email cho tôi.

Bước 2: Xây dựng mạch động cơ năng lượng mặt trời

Bây giờ hãy nhìn vào bảng. Bạn có thể thấy có các dấu hiệu cho các thành phần khác nhau được hàn vào. Đôi khi bạn cần phải uốn cong chân của các thành phần để vừa với các lỗ và đôi khi bạn cần đảm bảo rằng thành phần đi đúng hướng! Hãy bắt đầu với C1: C1: Chúng ta phải hàn tụ điện theo đúng chiều vòng. Nó sẽ có một sọc với dấu hiệu trên đó. Đây là mặt tiêu cực. Bảng được đánh dấu +, vì vậy hãy đảm bảo dấu + của tụ điện kết nối với dấu + trên bảng. Kiểm tra bức ảnh để được trợ giúp. D1 và D2: Các điốt cũng đi vòng theo cách nào! Sọc trên bảng tương ứng với sọc trên diode. T1 và T2: Đảm bảo bạn sử dụng 2n3904 cho T1 và 2n3906 cho T2. Đặt chúng vào sao cho đường viền trên bảng phù hợp với hình dạng của thành phần. R1: Điện trở 2k, điều này không quan trọng nó đi theo chiều nào. Chúng tôi sẽ hàn bảng điều khiển năng lượng mặt trời và động cơ sau.

Bước 3: Gắn Sucker

Bạn có thể cần phải dũa lỗ ra một chút để vừa với bộ mút của bạn. Hãy chắc chắn rằng nó vừa vặn để nó không bị rơi!

Tôi thấy việc vặn nó vào lỗ có thể giúp nó khít lại dễ dàng hơn.

Bước 4: Hàn động cơ và bảng điều khiển

Hàn động cơ với PCB. Không quan trọng vòng quay của động cơ, chỉ cần kết nối các dây dẫn với các kết nối được đánh dấu động cơ + và động cơ-. Bảng điều khiển năng lượng mặt trời của bạn có thể không đi kèm với dây dẫn, trong trường hợp này, bạn hãy hàn một dây mỏng màu đen cho mặt âm và một dây mỏng màu đỏ cho mặt dương. Hàn bảng điều khiển năng lượng mặt trời với các kết nối trên PCB. Đảm bảo màu đỏ chuyển sang năng lượng mặt trời + và màu đen chuyển sang năng lượng mặt trời-

Bước 5: Kiểm tra mạch

Bây giờ là thời điểm tốt để kiểm tra xem mọi thứ có hoạt động bình thường hay không. Bạn sẽ cần ánh sáng mặt trời để có đủ năng lượng để quay động cơ.

Xem video này để được trợ giúp:

Bước 6: Lắp ráp Hộp số

Kiểm tra các bánh răng trước. Đôi khi chúng có một ít nhựa ở giữa các răng, điều này sẽ ngăn các bánh răng quay đúng cách. Nếu vậy, hãy cẩn thận cắt chúng ra bằng dao. Bánh răng nhỏ đi vào động cơ và những cái khác được sử dụng trong hộp số. Một trong số này là đồ dự phòng, vì vậy đừng lo lắng về việc thừa một bánh răng.

Đẩy bánh răng nhỏ nhất lên trục động cơ sao cho các răng ở trên cùng. Sau đó, cẩn thận lắp động cơ vào bên trong vỏ đen phía dưới. Đặt một trong những bánh răng lớn lên chốt nhỏ màu đen bên cạnh động cơ với bánh răng lớn ở dưới cùng và bánh răng nhỏ ở trên. Kiểm tra xem các lưới răng của động cơ nhỏ có ăn khớp với bánh răng mới không. Sau đó, đặt một bánh răng khác vào chốt đen khác và kiểm tra xem mắt lưới này có khớp với bánh răng trước đó không. Đẩy một trong các bánh răng lên trục kim loại xuống một nửa. Lắp trục kim loại trong hộp số sao cho bánh răng lớn ở phía dưới và bánh răng nhỏ ở trên. Kiểm tra xem mọi thứ vẫn diễn ra suôn sẻ. Cuối cùng, lắp đầu hộp số vào và đẩy nó quanh các cạnh. Điều này có thể khá cứng, nhưng hãy quan sát xem vị trí của từng chốt trong số 3 chốt và tạo lực ép tốt ở đó. Nếu bạn không thể di chuyển nó một cách dễ dàng, động cơ cũng sẽ không thể quay nó. Sau đó đẩy động cơ vào lỗ trên hộp số và chạy thử lại. Bạn sẽ thấy trục chuyển động giống như trong video:

Bước 7: Gắn động cơ

Sử dụng dây buộc để cố định hộp số động cơ với PCB. Có 2 lỗ nhỏ ở dưới cùng của PCB để luồn dây buộc cáp qua.

Bắt đầu bằng cách luồn dây buộc cáp qua các lỗ, từ mặt trước của bảng ra sau, sau đó qua lỗ tiếp theo và lại ra phía trước. Đặt mặt phẳng của hộp số động cơ xuống bảng và buộc chặt dây cáp xung quanh nó.

Bước 8: Gắn bảng điều khiển năng lượng mặt trời

Dán bảng vào PCB ở một góc 45 độ - hướng ra mặt sau của bảng. Góc độ rất quan trọng vì nó cần có tầm nhìn tốt ra mặt trời khi nó ở trong cửa sổ.

Bước 9: Đính kèm các viên pha lê

Buộc một vòng sợi mảnh hoặc dây câu dài 10cm quanh viên pha lê và sau đó luồn sợi này qua khối đầu nối. Đặt viên pha lê qua vòng này và kéo chặt.

Sau đó đặt khối đầu nối vào trục hộp số và vặn chặt lại. Không có cách nào đúng hay sai để làm điều này, miễn là các tinh thể được gắn chặt vào trục của hộp số.

Bước 10: Đã hoàn thành! Dán nó lên cửa sổ đầy nắng

Nếu mọi thứ không hoạt động, đây là một số điều cần kiểm tra:

* Kiểm tra video này để được trợ giúp với động cơ và hộp số: https://youtu.be/YR4wnIjNZGE * Tấm pin mặt trời hoặc tụ điện được hàn sai cách. Mặt âm của tụ điện phải gắn với kết nối gnd, cũng như dây đen trên bảng điều khiển năng lượng mặt trời. * Bạn đã sử dụng zener hoặc đèn LED nhấp nháy thay vì D1 và không hàn dây qua D2. * Có thứ gì đó không được hàn đúng - hãy kiểm tra lại tất cả các mối nối.

Bước 11: Phân bổ

Dự án này được lấy cảm hứng từ một chiếc máy làm cầu vồng năng lượng mặt trời làm sẵn mà tôi đã mua để làm quà Giáng sinh cho em gái Rosie của tôi. Tôi quyết định tạo một phiên bản DIY và khi làm như vậy tôi đã tìm hiểu về động cơ năng lượng mặt trời. Tôi đã học tất cả về động cơ năng lượng mặt trời từ trang BEAM tuyệt vời. Đây là PCB đầu tiên tôi thiết kế và tôi đã sử dụng bản demo miễn phí của Eagle.