Часы с циферблатом для мотоциклов на солнечной энергии: 5 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

У меня остался тахометр, оставшийся от моего старого мотоцикла, когда я заменил механический тахометр электронной панелью (это другой проект!), И я не хотел его выбрасывать. Эти вещи предназначены для подсветки при включенных велосипедных фарах, поэтому я подумал, что из них получатся крутые часы. Я не хотел включать свет вручную, и я также не хотел, чтобы мне приходилось регулярно менять батареи, поэтому я подумал о создании солнечных часов с функцией определения темноты.

Я рассмотрел всевозможные комбинации и остановился на панели с более высоким напряжением и двумя батареями большей емкости, потому что я хочу, чтобы она просто продолжала работать! Пока что уже несколько месяцев работает, всю ночь горит и днем заряжается (живет на подоконнике).

Шаг 1: Детали

Я использовал:

Стандартный комплект часового механизма на 1 батарейке AA

Черная пластиковая коробка для проектов

Какая-то стрип-доска

Двухконтактные разъемы типа Molex

Двойное крепление AA и никель-металлгидридные батареи емкостью 2850 мАч

Транзистор 2N3906

Диод

Нейлоновые стойки

Фольга

Ассорти резисторов и потенциометр

Некоторые низковольтные белые светодиоды

Солнечная панель 4 В, 150 мА

Шаг 2: Схема

Идею базовой схемы я получил отсюда:

www.evilmadscientist.com/2008/simple-solar…

Идея в том, что батарея работает постоянно. Когда светло, солнечная панель заряжает аккумулятор, а когда темно, и панель перестает вырабатывать ток, включается подсветка. Что немного сложнее, так это то, что эти часы работают от одного AA, чего обычно недостаточно для питания светодиода. Я рассмотрел несколько способов обойти это - в том числе использовать схему типа джоуля-вора или подключить два AA последовательно и отключить между ними для питания часов.

В конце концов я пошел на компромисс. Я хотел белые светодиоды и нашел на eBay некоторые устройства, в которых уже есть усилитель напряжения, но они все еще действительно не работают от одного AA (они работают, но не после падения напряжения на диоде и транзисторе), поставьте батареи, подключенные последовательно, и подключили часы в линию с резистором для понижения напряжения. Резистор необходим для подключения к базе транзистора, я сделал его потенциометром, чтобы я мог регулировать чувствительность светодетекторной части системы.

На прилагаемой принципиальной схеме:

(РЕДАКТИРОВАТЬ: понял, что у меня диод не в том месте! Загружена новая версия).

V1 - батарейный модуль 2-AA

V2 - это солнечная панель на 4 В

D1 диод 1N914

Резистор R2 4 кОм для понижения напряжения на часах

X1 часовой механизм

R1 потенциометр 0-5 K

Q1 транзистор 2N3906

L1 белые низковольтные светодиоды

Шаг 3: лицевая сторона

Я использовал на своем сверле стандартный резак для отверстий, чтобы сделать круглое отверстие в крышке корпуса проекта, а затем просверлил два небольших отверстия сбоку, чтобы закрепить полоску прозрачного плексигласа поперек отверстия. Циферблат тахометра помещается между плексигласом и крышкой и крепится к плексигласу двумя маленькими винтами, которые вы видите (в любом случае на лицевой панели тахометра есть два маленьких отверстия по обе стороны от центрального для установки оригинального счетчика).

У этих часовых механизмов есть стержень с резьбой для крепления через предметы - вы можете получить их разной длины. Циферблат тахометра довольно тонкий, но я хотел оставить зазор между механизмом и циферблатом, чтобы циферблат мог быть освещен. Я получил механизм с более длинным валом и поставил его обратно с помощью распорной гайки. Оригинальный батарейный отсек часов пустой, я припаял к ушкам провода молексным штекером, чтобы подключить его к плате. Я использовал эти заглушки практически для всего, так что я могу заменить любую отдельную деталь, если захочу, но, конечно, все это можно просто спаять вместе!

Светодиоды все еще были слишком большими, чтобы проходить между часами и циферблатом, поэтому они установлены внизу, направив вверх. Я приклеил фольгу к передней части часового механизма и ее юбку по бокам и сверху, чтобы рассеять свет и, надеюсь, сделать его более равномерным, поскольку он подсвечивает циферблат. Светодиоды были просто подключены последовательно.

Указатели, которые поставлялись с часами, были неправильного цвета - я покрыл их белым слоем грунтовки, а затем покрасил красным маркером!

Шаг 4: солнечная панель

Эти панели невероятно дешевы на eBay, если вы можете немного подождать, пока они появятся - и относитесь к заявленным характеристикам с долей скептицизма! Я думаю, что безопаснее всего предположить, что они не так сильны, как говорят, и переоценить их для вашего проекта…. Я строю установку, чтобы проверить их производительность, но это уже другая история.

Я снабдил его еще одной заглушкой Molex - припаивать их к задней части этих панелей может быть немного нервно, поэтому я бы посоветовал приобрести несколько запасных - этот обошелся мне примерно в 1 фунт стерлингов! Я сделал небольшую монтажную рамку из тонкой жести с помощью пары ножниц и приклеил ее к задней части - это помогает панели сидеть под немного лучшим углом для отражения света.

Шаг 5: альтернативы

Итак … если вы хотите построить что-то подобное, альтернатива - разобрать дешевый солнечный садовый светильник. У них часто есть аккуратный маленький контроллер IC, такой как YX8018:

github.com/mcauser/YX8018-solar-led-driver…

Я взглянул на один из них, и, помимо логики переключения, они содержат усилитель напряжения для запуска белых светодиодов. Свет, на который я смотрел, имел одну батарею AAA малой емкости и слабую солнечную панель на 2 В, но вы, вероятно, могли бы использовать плату с другими деталями - хотя я подумал, что было бы интереснее построить свою с нуля.

Я также подумал об использовании немного более продвинутого часового механизма с радиосинхронизацией - возможно, в следующей модели. Или построить часовой механизм с нуля? Сложнее с механическим действием, но я уверен, что кто-то это сделал!

Вы также можете сделать множество различных чехлов для этого проекта - я использовал черный пластиковый ящик для электроники, потому что с ним было легко работать, и он выглядит как черный мотоцикл 1980-х годов, с которого я вытащил циферблат.

Я также собрал небольшую испытательную установку для подключения этих дешевых солнечных панелей к амперметру / вольтметру, чтобы я мог оценить, насколько хорошо они работают. Я планирую расширить это и сделать вывод часов, чтобы я мог видеть, какой ток они потребляют как в дневном, так и в ночном режиме, и тогда я смогу лучше согласовать выход панели с емкостью батарей, и розыгрыш часов и фонарей - я хочу, чтобы он работал всю зиму (думаю, так и будет, но, вероятно, это завышено).