Zonne-aangedreven motor wijzerplaat klok - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Ik had een toerenteller over van mijn oude motorfiets, toen ik de mechanische toerenteller verving door een elektronisch paneel (dat is een ander project!) en ik wilde het niet weggooien. Deze dingen zijn ontworpen om van achteren te worden verlicht wanneer de fietsverlichting aan is, dus ik dacht dat het een coole klok zou zijn. Ik wilde de lichten niet handmatig moeten inschakelen en ik wilde ook niet regelmatig batterijen moeten vervangen, dus ik dacht aan het maken van een donkerdetecterende, zonne-oplaadklok.

Ik overwoog allerlei combinaties en rekende af met een paneel met een hogere spanning en twee accu's met een hogere capaciteit, omdat ik wil dat het gewoon blijft werken! Tot nu toe draait hij al enkele maanden, brandt de hele nacht en laadt hij de hele dag op (hij leeft op een vensterbank).

Stap 1: Onderdelen

Ik gebruikte:

Een standaard klokbewegingskit met 1 AA-batterij

Een zwarte plastic projectdoos

Wat stripboard

Molex-type tweepolige connectoren

Dubbele AA-bevestiging en 2850 mAh NiMH-batterijen

Een 2N3906-transistor

een diode

Nylon afstandhouders

Aluminium folie

Diverse weerstanden en een potentiometer

Sommige laagspannings-witte LED's

Een 4V, 150 mA zonnepaneel

Stap 2: Circuit

Ik heb het idee voor het basiscircuitontwerp hier vandaan:

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

Het idee is dat de batterij te allen tijde de klok laat lopen. Als het licht is, laadt het zonnepaneel de batterij op, en als het donker is en het paneel stopt met het produceren van stroom, gaan de achtergrondverlichting aan. Waar dit een beetje lastiger wordt, is dat deze klokbewegingen op een enkele AA lopen, wat over het algemeen niet genoeg is om een LED van stroom te voorzien. Ik heb een paar manieren overwogen om dit te omzeilen - inclusief het gebruik van een joule-dief-type circuit, of twee AA's in serie zetten en ertussen tikken om de klok van stroom te voorzien.

Uiteindelijk ben ik voor een compromis gegaan. Ik wilde witte LED's en vond een aantal eenheden op eBay die al een spanningsversterker bevatten, maar ze werken nog steeds niet echt met een enkele AA (ze doen het, maar niet na de spanningsval over de diode en transistor), zet de batterijen in serie, en verbond de klok inline met een weerstand om de spanning te verlagen. Er is een weerstand nodig om naar de basis van de transistor te gaan, ik heb daar een pot van gemaakt zodat ik de gevoeligheid van het lichtdetectiegedeelte van het systeem kan aanpassen.

In het bijgevoegde schakelschema:

(EDIT: realiseerde me dat ik de diode op de verkeerde plaats had! Nieuwe versie geüpload).

V1 is de 2-AA batterijmodule

V2 is het 4V zonnepaneel

D1 een 1N914-diode

R2 4 K-weerstand om de spanning over de klok te laten vallen

X1 de klok beweging:

R1 een potentiometer 0 - 5 K

Q1 een 2N3906-transistor

L1 de witte laagspannings-LED's

Stap 3: Voorkant

Ik gebruikte een standaard gatensnijder op mijn boormachine om de cirkelvormige opening in het deksel van de projectbehuizing te maken en boorde vervolgens twee kleine gaatjes aan de zijkant, die een strook doorzichtig perspex over de opening monteert. De tacho-wijzerplaat past tussen het perspex en het deksel en is aan het perspex bevestigd met de twee kleine schroeven die u kunt zien (de tacho-plaat heeft sowieso twee kleine gaatjes aan weerszijden van de centrale om de originele teller te monteren).

Deze uurwerken hebben een schacht met schroefdraad om door dingen heen te kunnen worden gemonteerd - je kunt ze in verschillende lengtes krijgen. Het tacho-gezicht is vrij dun, maar ik wilde een opening laten tussen het uurwerk en de wijzerplaat om de wijzerplaat te verlichten. Ik kreeg een uurwerk met een langere schacht en zette het terug met een afstandsmoer. De originele batterijdoos van de klok is leeg, ik heb draden aan de lipjes gesoldeerd met een molex-stekker om deze op het bord aan te sluiten. Ik heb deze pluggen voor vrijwel alles gebruikt, zodat ik elk afzonderlijk onderdeel kan vervangen als ik dat wil, maar het kan natuurlijk allemaal aan elkaar worden gesoldeerd!

De LED's waren nog te groot om tussen de klok en de wijzerplaat te passen, dus zijn ze onderaan gemonteerd, naar boven gericht. Ik heb aluminiumfolie op de voorkant van het uurwerk geplakt, en een rok ervan rond de zijkanten en bovenkant, om het licht te verspreiden en hopelijk uniformer te maken als het de wijzerplaat verlicht. De LED's waren gewoon in serie geschakeld.

De wijzers die bij de klok werden geleverd, hadden niet de juiste kleur - ik gaf ze een laag witte grondverf en kleurde ze vervolgens in met een rode stift!

Stap 4: Zonnepaneel

Deze panelen zijn ongelooflijk goedkoop op eBay als je een tijdje kunt wachten voordat ze arriveren - en neem de geclaimde specificatie met een korreltje zout! Ik denk dat het het veiligst is om aan te nemen dat ze niet zo krachtig zijn als ze zeggen en ze te veel specificeren voor uw project …. Ik bouw een rig om hun output te testen, maar dat is een ander verhaal.

Ik heb deze voorzien van nog een molex-stekker - ze kunnen een beetje zenuwslopend zijn om aan de achterkant van deze panelen te solderen, dus ik zou adviseren om een paar reserveonderdelen te kopen - deze kostte me ongeveer £ 1! Ik heb een klein montageframe gemaakt van dunne blikken plaat met een paar knipsels en dit aan de achterkant gelijmd - dit helpt het paneel in een iets betere hoek te zitten om licht te vangen.

Stap 5: Alternatieven

Dus… als je zoiets wilt bouwen, is een alternatief het uit elkaar halen van een goedkope solartuinlamp. Ze hebben vaak een nette kleine IC-controller zoals de YX8018:

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

Ik heb een van deze bekeken en naast de schakellogica bevatten ze een spanningsversterker om witte LED's te laten werken. Het licht waar ik naar keek had een AAA-batterij met een lage capaciteit en een zwak 2V-zonnepaneel, maar je zou het bord waarschijnlijk met andere onderdelen kunnen gebruiken - ik vond het echter leuker om de mijne helemaal opnieuw te bouwen.

Ik heb ook overwogen om een iets geavanceerder uurwerk te gebruiken dat radiogesynchroniseerd is - misschien in het volgende model. Of een uurwerk helemaal opnieuw bouwen? Lastiger met een mechanische actie, maar ik weet zeker dat iemand het heeft gedaan!

Je kunt ook heel veel verschillende soorten koffers voor het project maken - ik gebruikte een zwarte plastic elektronicadoos omdat het gemakkelijk te bewerken was en het past bij de zwarte motorfiets uit de jaren 80 waarvan ik de wijzerplaat heb getrokken.

Ik heb ook een kleine testopstelling samengesteld om deze goedkope zonnepanelen aan te sluiten op een ampèremeter / voltmeter, zodat ik kan meten hoe goed ze werken. Ik ben van plan dat uit te breiden en een output van de klok te maken, zodat ik kan zien welke stroom hij trekt, zowel in de dag- als in de nachtmodus, en dan kan ik de output van het paneel beter afstemmen op de capaciteit van de batterijen, en de trekking van de klok en de lichten - ik wil dat het de hele winter werkt (ik denk dat het zal zoals het is, maar het is waarschijnlijk over-gespecificeerd).