მზის ფერადი ბაღის ქილა შუქი: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

მზის ქილა სინათლის დასამზადებლად უმარტივესი გზაა ერთ -ერთი იმ იაფი მზის ბაღის ნათურის დაშლა და შუშის ქილაში დაფიქსირება. როგორც ინჟინერს, მინდოდა რაღაც უფრო დახვეწილი. ეს თეთრი შუქები მოსაწყენია, ამიტომ მე გადავწყვიტე დამეხატა საკუთარი დიზაინით Arduino, RGB leds და სენსორის საფუძველზე, ასე რომ ფერი შეიძლება შეიცვალოს სინათლის უბრალოდ დახრის გზით.

მზის უჯრედი იტენება ლითიუმის ბატარეას და ასევე ემსახურება როგორც სინათლის სენსორს სინათლის ავტომატურად ჩართვისას როცა ბნელდება. დიზაინში დიდი ყურადღება მივაქციე ენერგიის მოხმარების შემცირებას, როდესაც შუქი გამორთულია და მთელი მოპოვებული ენერგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას თქვენი ბაღის გასანათებლად. დიზაინის პროცესის შესახებ უფრო ვრცლად შეგიძლიათ იხილოთ ჩემს ბლოგში: BashtelorOfScience.

ნაბიჯი 1: ნაწილები

თქვენ დაგჭირდებათ ეს კომპონენტები:

• 1x მინის ქილა (მე ვიღებ მათ IKEA- ში)
• 1x SolarGardenJarLight PCB
• 1x TP4054 დატენვის კონტროლერი (IC1)
• 2x რეზისტორი, 1M, 0805 (R4, R6)
• 2x რეზისტორი, 10M, 0805 (R3, R5)
• 3x რეზისტორი, 10k, 0805 (R1, R2, R7)
• 4x კონდენსატორი, 1uF, 0805 (C1, C2, C3, C4)
• 1x LED, 0805, მწვანე (LED1)
• 1x AO3401 MOSFET, P-channel, SOT23 (Q1)
• 1x WS2812 LED ზოლები გაჭრა 3 LED- მდე (100 LED ნათურა მეტრზე)
• 1x ADXL345 აქსელერომეტრის მოდული
• 1x ლითიუმის ბატარეა, 500 mAh, არაუმეტეს 40x40 მმ
• 1x მზის პანელი, 5V ან 5.5V, 45x45 მმ ან 60x60 მმ

• 1x Arduino Pro Mini (ATmega328P ან ATmega168P, 5V/16MHz ვერსია)

ყველა კომპონენტი ხელმისაწვდომია aliexpress– ზე სხვადასხვა მომწოდებლების მიერ. მე გამოვაქვეყნე PCB ბინძურ PCB– ებზე: მისი შეკვეთა შესაძლებელია შავი ან თეთრი (თქვენ მიიღებთ 10 PCB– ს). ფარნის ფასი 10 ნაწილის შეკვეთისას არის დაახლოებით 12 $.

ნაბიჯი 2: მოამზადეთ Arduino დაბალი ენერგიისთვის

Arduino Pro Mini გამოაქვს ბევრი დამამშვიდებელი დენი, რადგან მას აქვს ენერგიის LED, რომელიც ყოველთვის ჩართულია და ძაბვის მარეგულირებელი ასევე არის ენერგიის მშიერი ცხოველი, თუ ჩვენ ვსაუბრობთ დაბალ დენზე მიკრო ამპერის წესრიგში. თქვენ უნდა ამოიღოთ ეს ორი კომპონენტი. არდუინოს კლონების რამდენიმე ვერსია არსებობს. ზემოთ მოცემულ ფოტოში მე აღვნიშნე LED და ძაბვის რეგულატორი ყველაზე ხშირად ნაპოვნი ვერსიებით.

კომპონენტების მოსაშორებლად გამოიყენეთ გამაგრილებელი უთო და დაასხით ბევრი კომპონენტი და კარგად გაათბეთ. საჭიროების შემთხვევაში, შემდეგ გაასუფთავეთ ბალიშები გამაგრილებელი ფითილით. ასევე შესაძლებელია კომპონენტების უხეში ძალის ამოღება გვერდითი საჭრელით ან დანით. უბრალოდ ფრთხილად იყავით, რომ არ დააზიანოთ PCB.

ახლა ასევე კარგი დროა ესკიზის ასატვირთად. მე ვიყენებ Arduino IDE- ს 1.8.4 ვერსიას, მაგრამ ის ასევე უნდა მუშაობდეს მოგვიანებით ან ძველ ვერსიებშიც. Arduino Pro Mini- ს არ აქვს USB ბორტზე, ასე რომ თქვენ უნდა გამოიყენოთ გარე USB to UART გადამყვანი. მიიღეთ ერთი თქვენი საყვარელი Arduino მიმწოდებლისგან, ან შეგიძლიათ იპოვოთ ისინი 2 $ -ზე ნაკლებ ფასად aliexpress– ზე. ინტერნეტში არის სხვადასხვა გაკვეთილები, თუ როგორ უნდა დაპროგრამდეს Pro Mini. იცოდეთ, რომ არდუნოს კლონები ყოველთვის არ იყენებენ ერთსა და იმავე პინს, ასე რომ ორმაგად შეამოწმეთ გაყვანილობა, სანამ შეაერთებთ. ასევე დარწმუნდით, რომ გაქვთ სწორი დაფა (Arduino Pro Mini) და სწორი პროცესორი შერჩეული Arduino IDE Tools მენიუში (ATmega328P ან ATmega168P, 5V, 16MHz).

ნაბიჯი 3: SMD კომპონენტების შედუღება

გამოიყენეთ განლაგების სურათი ზემოთ, რომ ყველა კომპონენტი სწორ ადგილას მოათავსოთ. კომპონენტის აღმნიშვნელი ნაწილების სიაშია ნაბიჯი 1.

თუ გჭირდებათ სქემატური ან განლაგება, შეგიძლიათ გადმოწეროთ არწივის დიზაინის ფაილები აქ.

ზოგიერთი კომპონენტი საკმაოდ მცირეა და დამწყებთათვის ძნელია შედუღება. მე ვიყენებ შპრიცს პატარა საქშენთან ერთად, რომ დავაყენო პასტა ბალიშებზე და შემდეგ შევასრულო კომპონენტები ჩემი სახლის ლუდსახარში, მაგრამ, რა თქმა უნდა, ამის გაკეთება შეგიძლიათ გასაყიდი რკინისა და 0.8 მმ (ან თხელი) მავთულის გამოყენებით.

ყველა კომპონენტის შედუღების შემდეგ გამოიყენეთ გამადიდებელი მინა, რომ შეამოწმოთ თქვენი სამუშაო და შეამოწმოთ მოკლე ჩართვა, განსაკუთრებით დამუხტვის კონტროლერზე.

ნაბიჯი 4: შედუღეთ არდუინო

აქსელერომეტრთან დასაკავშირებლად I2C საკომუნიკაციო პროტოკოლით ჩვენ უნდა დავუკავშიროთ არდუინოს A4 და A5 ქინძისთავები PCB- ს. ეს ქინძისთავები, როგორც წესი, პროცესორის გვერდით არის (იხილეთ ფოტო მე –2 ნაბიჯში), მაგრამ ზოგიერთ კლონზე ისინი ზღვარზეა და ყოველთვის არ არიან ერთსა და იმავე ადგილას. PCB დიზაინი მუშაობს ყველა განსხვავებულ ვერსიასთან: სტანდარტული ვერსიისთვის პროცესორის გვერდით ქინძისთავებით დაამატეთ pinheader როგორც ნაჩვენებია ზემოთ.

სხვა ვერსიებისთვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ მავთულის ნაჭერი, რათა დააკავშიროთ A4 და A5 ქინძისთავები PCB– ის ბალიშებთან. შედუღების შემდეგ გაჭერით მავთულები სიგრძეზე.

ზოგიერთი არდუინო მოყვება პინ სათაურებს, ზოგი გარეშე. აღმოვაჩინე, რომ ყველაზე ადვილია თავსახურის შედუღება ბაღის ქილაში, პირველი პკბ და შემდეგ არდუინოს დამატება. უბრალოდ დარწმუნდით, რომ სათაურები პირდაპირ არის შეკრული, წინააღმდეგ შემთხვევაში ძნელია ქინძისთავების ჩასმა ბალიშებში.

ნაბიჯი 5: დასრულება PCB

ADXL345 აქსელერომეტრის მოდულის შედუღებისას მნიშვნელოვანია, რომ ის იყოს PCB– ის პარალელური. ამის უზრუნველსაყოფად საუკეთესო საშუალებაა მოდულის პირდაპირ PCB- ზე განთავსება და ქვემოდან სათაურის ჩასმა, როგორც ეს ნაჩვენებია ფოტოებში. დაამატეთ შედუღება ზემოდან და ქვედა ნაწილში სათაურის მოჭრის შემდეგ ასევე დაამატეთ შედუღება იქ.

გაჭერით ყველა ქინძისთავი ქვედა მხარეს გვერდითი საჭრელით, შემდეგ დადეთ რამდენიმე სკოტჩი ყველა ქინძისთავზე, რათა თავიდან აიცილოთ მკვეთრი ქინძისთავები ბატარეაში და არ ამოიწურება.

ბოლო ნაბიჯი არის LED ზოლის დამატება. დარწმუნდით, რომ ბალიშების პოლარობა სწორია და მიაქციეთ ყურადღება მონაცემების პინის მიმართულებას: შეუსაბამეთ ისრები LED ზოლზე PCB– ის ისრებს.

ნაბიჯი 6: მზის პანელი და ბატარეა

გამოიყენეთ დაახლოებით 5 სმ სიგრძის კაბელები, რომ დააკავშიროთ მზის პანელი ორ ბალიშზე, რომელიც აღინიშნება "მზის" და მიაქციეთ ყურადღება პლუს და მინუს სიმბოლოებს.

ბოლო რაც უნდა შეაერთოთ არის ბატარეა. იყავით მეტად ფრთხილად აქ: ლითიუმის ბატარეებს აქვთ ბევრი ენერგია და შეიძლება თქვენი PCB კვამლში ჩააგდოს, თუ შემთხვევით შეამჩნევთ რაიმე კვალს. თუ უკვე არ არის, ბატარეის დადებით მავთულზე დადეთ ფირზე, რათა თავიდან აიცილოთ შემთხვევითი მოკლე ჩავარდნები. შეაერთეთ შავი მინუს კაბელი ჯერ იმიტომ, რომ შედუღება უფრო რთულია. ამოიღეთ დამცავი ლენტი წითელი მავთულიდან და შეაერთეთ იგი. თქვენ დაინახავთ LED არდუინოს დაფაზე, რომელიც მოკლედ ანათებს ბატარეის შეერთებისას.

თუ ესკიზი უკვე ატვირთეთ Arduino– ზე, ახლა შეგიძლიათ ჩართოთ შუქი PCB– ზე არაერთხელ დაჭერით ფრჩხილით. თუ ის არ მუშაობს, თქვენ უნდა დაიწყოთ გამართვა მულტიმეტრის გამოყენებით. ჯერ შეამოწმეთ ბატარეის ძაბვა. თუ ელექტროენერგია არ არის, ის შეიძლება იყოს დაცვის რეჟიმში. აანთეთ მზის ნათურები, რომ ამოიღოთ ბატარეა ამ რეჟიმში. თუ ეს არ დაეხმარება და ჯერ კიდევ არ არის ელექტროენერგია, გათიშეთ ბატარეა და შეამოწმეთ თქვენი PCB მოკლე სქემები ან გახსენით სქემები სქემატური დახმარებით, სანამ შეცდომას არ აღმოაჩენთ.

ნაბიჯი 7: დაასრულეთ შუქი

მიკროსქემის წარმატებით შემოწმების შემდეგ დააფიქსირეთ ბატარეა PCB– ის ქვედა მხარეს წებოს ან ორმხრივი ლენტის გამოყენებით. არ გამოიყენოთ წყლის წებო, როგორიცაა თეთრი წებო, რადგან ის გამტარია გამშრალებამდე. საუკეთესო რამ არის სილიკონი.

დააინსტალირეთ მზის ბატარეა ბატარეის თავზე, ასევე გამოიყენეთ წებო ან ორმხრივი ლენტი, რომელიც ქმნის პატარა ელექტრონული სენდვიჩს. მოაშორეთ კაბელები და დააფიქსირეთ კიდევ რამდენიმე წებოთი და გააშრეთ ყველაფერი. შეამოწმეთ ისევ მუშაობს თუ არა ქილაში ჩასვლამდე.

ნაბიჯი 8: შეაგროვეთ ქილა

მიიღეთ შუშის ქილა და დარწმუნდით, რომ მზის პანელი მოთავსდება სახურავზე. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი ქილა, რომელიც მოგწონთ, სანამ ის გამჭვირვალეა ზედა და წყალგაუმტარი.

სასურველი წებოვანი არის სილიკონი, რადგან ადვილად უძლებს გარე და მაღალ ტემპერატურას. რაც უფრო გამჭვირვალეა მით უკეთესი, მაგრამ ოდნავ რძიანი კარგად მუშაობს, უბრალოდ არ მიიღოთ ნაცრისფერი ან ნაცრისფერი სილიკონი. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეპოქსია, მაგრამ ის შეიძლება გაიბზაროს თერმული სტრესის დროს.

განათავსეთ სილიკონი ჭიქაზე და შემდეგ დააჭირეთ შუქს წებოს მზის პანელით, რა თქმა უნდა, შუშისკენ. დარწმუნდით, რომ გარეგნულად ლამაზად გამოიყურება, ამოიღეთ, გაიმეორეთ სუფთა, თუ აურიეთ, შემდეგ გააშრეთ.

განათავსეთ ქილა მზიან ადგილას. 2-3 დღე სჭირდება მზის შუქს ბატარეის სრულად დატენვას და კიდევ უფრო მეტხანს, თუ იგი მოთავსებულია ჩრდილში. თუ შუქი იწყებს ციმციმებას წითლად, ეს ნიშნავს, რომ ბატარეა ამოწურულია და მას მეტი შუქი სჭირდება დასატენად. თუ შუქს განათავსებთ ბნელ ადგილას დიდი ხნის განმავლობაში (ანუ რამდენიმე კვირა), ბატარეა შეიძლება დაიღუპოს და ის უნდა შეიცვალოს, ასე რომ დარწმუნდით, რომ ის საკმარის შუქს იღებს და ის წლების განმავლობაში იმუშავებს.

ნაბიჯი 9: მომხმარებლის სახელმძღვანელო

ჩართული

სინათლე ავტომატურად ირთვება გამთენიისას, თუ იგი აღმოაჩენს დაბალი განათების პირობებს რამდენიმე წუთის განმავლობაში და ბატარეას აქვს საკმარისი ენერგია შენახული. იმისათვის, რომ ხელით ჩართოთ შუქი, უბრალოდ რამდენჯერმე შეეხეთ მის ზედა ნაწილს ან აურიეთ ქილა ვიგუტურად.

გამორთულია

ხელით ჩართვისას შუქი ავტომატურად ითიშება დაახლოებით სამი საათის შემდეგ. როდესაც ის ავტომატურად ჩართულია, ის მუშაობს მანამ, სანამ ბატარეა არ დარჩება ნახევრად ცარიელი (ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ კვლავ ჩართოთ იგი ხელით). რომ დაუყოვნებლივ გამორთოთ, გადააბრუნეთ თავდაყირა.

ფერის შეცვლა

ფერის შესაცვლელად, უბრალოდ დახრილი შუქი. მას აქვს ფერის შეცვლის სამი რეჟიმი:

1. შეცვალეთ სიკაშკაშე
2. შეცვალეთ ფერი
3. შეცვალეთ ფერის გაჯერება

შეეხეთ სახურავს ერთხელ რომ გადაერთოთ ამ რეჟიმებს შორის. რაც უფრო მეტად იხრები, მით უფრო სწრაფად იცვლება.

სანთლის რეჟიმი

მუდმივი შუქისა და მბჟუტავი სანთლის რეჟიმს შორის შესაცვლელად, უბრალოდ ორჯერ შეეხეთ სახურავს. სანთლიდან სტაბილურ რეჟიმში გადასვლისას გაჯერება და სიკაშკაშე გადატვირთულია ნაგულისხმევ (მაქსიმალურ) დონეზე.