Supercapacitor Vibrobot: 20 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Para sa proyektong ito ay sasamantalahin namin ang mga supercapacitor upang mapagana ang isang vibrobot. Sa madaling salita, gagamit kami ng 15F capacitors upang mapagana ang mga vibrating motor upang makagawa ng mga robot na gumagalaw sa pamamagitan ng mga panginginig. Ang pangunahing modelo ay may isang on / off switch at isang singilin na port upang payagan itong singilin hanggang sa pagitan ng mga gamit. Ang mas advanced na bersyon ay nagsasama rin ng isang maliit na solar cell upang hayaan itong singilin ng araw kapag hindi ginagamit. Upang matuto nang higit pa tungkol sa mga capacitor, suriin ang Electronics Class. At kung mayroon kang mga robot sa utak Mayroon din akong Robots Class!

Hakbang 1: Mga Kagamitan

Para sa proyekto ng araling ito kakailanganin mo:

(x1) 15F supercapacitor (x1) 100 ohm resistor (x1) Vibrating motor (x1) Circuit board (x1) SPDT through-hole switch (x1) JST-XHP 2-pin male and female connector set (x1) 2-wire power adapter (x1) Naaayos na supply ng boltahe Opsyonal: (x1) 4V Solar Panel (x1) 1N4001 diode

(Tandaan na ang ilan sa mga link sa pahinang ito ay mga link ng kaakibat. Hindi nito binabago ang halaga ng item para sa iyo. Ininvest ko muli ang anumang nalalapasan na natanggap ko sa paggawa ng mga bagong proyekto. Kung nais mo ang anumang mga mungkahi para sa mga kahalili na tagatustos, mangyaring hayaan mo akong alam.)

Hakbang 2: Ang Circuit

Ang vibrobot circuit ay medyo tuwid. Mayroong kapangyarihan ng singilin na may isang koneksyon sa lakas at lupa. Nakakonekta ang ground sa capacitor at motor. Ang input ng kuryente ay papunta sa isang SPDT switch sa pamamagitan ng isang kasalukuyang 100 ohm na naglilimita na risistor. Ang SPFT switch ay pinapalitan ang positibong koneksyon ng capacitor sa pagitan ng charger at motor. Sa ganitong paraan, pinapayagan ang capacitor na sisingilin ng input port o i-power ang motor.

Hakbang 3: Ikabit ang Capacitor

Simulan natin ang circuit board sa pamamagitan ng paghihinang sa supercapacitor sa lugar. Pansinin na ang capacitor ay may metal plate sa ibabang konektado sa power pin. Kailangan mong maging partikular na maingat na hindi sinasadyang maikli ang lakas sa pamamagitan ng pagkakaroon ng ilalim ng capacitor na hawakan ang anumang mga hilera ng bus sa circuit board na maaaring konektado sa lupa. Upang madaling maiwasan ito, na-install ko ang aking capacitor sa isang anggulo na 45 degree na nakagugulong sa gitna ng board. Tinitiyak ng pag-aayos na ito na ang isang maikling pagitan ng lakas at lupa tulad nito ay malamang na hindi mangyayari.

Hakbang 4: I-install ang Socket

Ang susunod na mai-install ay ang babaeng socket para sa power plug. Ilagay ito sa parehong bahagi ng pisara bilang lead ng lupa ng capacitor. Ilagay ito sa isang lugar sa gitna na may indent para sa tab ng plug na nakaharap palabas mula sa board. Tandaan na mayroon akong isang bagay na naka-jam sa ilalim ng board sa soldering na larawan. Ito ay upang hawakan ang sangkap sa lugar habang hinihinang ko ito.

Hakbang 5: Lumipat

I-install ang on / off switch sa gilid ng board sa tapat ng socket ng charger.

Hakbang 6: Mga wire

Huhubad ang tungkol sa isang pulgada ng pagkakabukod sa dulo ng solidong core wire. Ikabit ang walang wire na kawad sa isa sa mga terminal sa nanginginig na motor. Ulitin ang prosesong ito para sa iba pang terminal.

Hakbang 7: Wire sa Motor

Ilagay ang motor na nakasentro sa gilid ng pisara na ang counterweight nito ay nakasabit sa gilid. Ipasok ang bawat kawad ng motor sa pamamagitan ng isa sa mga socket sa kani-kanilang mga gilid ng circuit board, at solder ang mga ito sa lugar.

Hakbang 8: Higit pang mga Kable

Ikabit ang mga itim na ground wire sa pagitan ng 2-pin na babaeng socket, ang ground pin sa capacitor at isa sa mga motor pin. Kritikal na makuha ang koneksyon sa pagitan ng ground pin sa socket at tama ang supercapacitor. Kung baligtarin mo ito at singilin ang capacitor paatras, napakasamang mga bagay na maaaring mangyari. Kaya … i-double check ito at siguraduhin na nakakakuha ka nito ng tama. Kapag naipasok ang plug, ang ground pin ay dapat na naka-wire sa pin na may negatibong pagmamarka sa capacitor. Sa sandaling sigurado ka nang tama ang mga koneksyon sa lupa, maghinang ng isang pulang kawad sa pagitan ng gitnang pin sa switch at ang positibong pin sa capacitor. Maghinang din ng isang pulang kawad sa pagitan ng isa sa mga panlabas na pin sa switch at motor. Panghuli, maghinang ng isang kawad sa paligid ng katawan ng motor. Hindi ito dapat na konektado sa kuryente sa anumang bagay. Hinahawak lang nito ang motor sa lugar.

Hakbang 9: Nagcha-charge na Resistor

Maghinang ng isang 100 ohm risistor sa pagitan ng boltahe na pin sa socket ng kuryente at ang hindi nagamit na pin sa switch. Ginagamit ang risistor na ito para sa singilin. Kung hindi namin ginamit ang risistor, susubukan ng supercapacitor na gumuhit ng maraming kasalukuyang maaaring posible mula sa charger. Ang biglaang paggulong na ito ay mahalagang magiging tulad ng isang maikling kawad at posibleng mapinsala ito, o kung mayroon itong protection circuitry, huwag na lang gumawa ng anuman. Ang resistor na ginagamit namin ay kinakalkula gamit ang Batas ng Ohm. Upang makamit ang ligtas na bahagi, naitaas ko nang bahagya ang halaga dahil ang resistors ay hindi perpekto, at hindi makakasakit na magkaroon ng kaunti pa. Sinabi ng lahat ng iyon, ang partikular na supercapacitor na ginagamit dito ay may isang mataas na panloob na paglaban. Ang ibig sabihin nito ay hindi ito kumukuha ng lakas mula sa isang pagsingil nang mas mabilis tulad ng isang normal na supercapacitor. Sa katunayan, tumatagal ng isang natatanging mahabang oras upang singilin (mga isang oras na taliwas sa 10 segundo). Ang resistor na ginagamit namin ay maaaring hindi kinakailangan at maaaring talagang pabagalin ang pag-charge nang kaunti. Gayunpaman, isinama ko ang risistor kung sakaling may nagpasya na gumamit ng ibang supercapacitor. Maaaring nagtataka ka kung bakit pinili kong gamitin ang isang ito kung mabagal itong singilin. Kaya, mayroon itong 15F na lakas, at isang maliit na bahagi ng laki ng normal na supercapacitors. Talaga, ang maliit na cap na ito ay nagtataglay ng 3X higit na lakas kaysa sa isang supercapacitor na 5X ang laki. Maaaring magtagal bago mag-charge, ngunit maaari itong tumakbo nang medyo matagal.

Hakbang 10: Gupitin ang mga Wires

Gupitin ang apat na solidong mga wires na core upang magamit bilang mga binti ng robot.

Hakbang 11: Ikabit ang mga binti

Ang panghinang na parehong dulo ng bawat kawad sa mga sulok ng circuit board upang lumikha ng apat na mga loop ng loop. Ang mga ito ay hindi dapat konektado sa elektrikal sa anumang aktwal na mga bahagi sa circuit board.

Hakbang 12: Ihugis ang mga binti

Ihugis ang lahat ng apat na mga wire sa mga binti ayon sa iyong nababagay. Binigyan ko ang bawat isa ng maliit na mga paa ng loop, ngunit marahil ay may isa pang disenyo na maaaring gumana nang mas mahusay. Huwag mag-atubiling mag-eksperimento sa form at aesthetics. Walang totoong tamang sagot.

Hakbang 13: Tukuyin ang Polarity

Gagamitin namin ang isang 'wall wart' AC sa DC converter upang singilin ang vibrobot. Upang magawa ito, kailangan muna nating matukoy ang polarity ng plug na konektado sa wall wart upang matukoy kung aling dulo ang positibo at alin ang ground. I-plug ang 2-wire adapter sa socket sa dulo ng cable. Gamitin ang setting ng boltahe sa iyong multimeter upang masukat ang boltahe na lumalabas sa adapter. Kung nakakita ka ng isang positibong boltahe, kung gayon ang kawad na konektado sa pulang pagsisiyasat ay positibo at ang kawad na konektado sa itim na probe ay ground. Markahan ang mga wires na ito upang maipalabas sa kanila kung hindi sila minarkahan.

Hakbang 14: Konektor

Paghinang ng mga socket ng metal para sa 2-pin na babaeng konektor sa dulo ng bawat kawad ng 2-wire power adapter. Gumawa ng tala ng tab na pagkakahanay sa plug. Kung nakaharap sa iyo ang tab na pagkakahanay at nakaturo ang konektor, ang lupa ay dapat na nasa kaliwa at ang kapangyarihan ay dapat na nasa kanan. I-compress ang mga metal tab sa dulo ng bawat pin at pagkatapos ay ipasok ang parehong sa tamang socket ng plug sa pamamagitan ng pagpindot sa mga ito nang matatag. Kung hindi ka tiwala, maaari mong i-plug ang power adapter at sukatin sa multimeter upang matiyak na nakuha mo tama ito

Hakbang 15: Sisingilin Ito

Upang singilin ito, siguraduhin na ang switch ay nasa posisyon ng pagsingil (ie ang motor ay hindi tumatakbo), at isaksak ang kulugo sa dingding sa socket. Maaari mong iwanan itong naka-plug sa charger hangga't gusto mo. Ititigil ng capacitor ang pagguhit ng kuryente kapag nasingil na ito at maging maayos. Ang mga capacitor ay hindi tulad ng mga baterya na ang buhay na istante ay nabawasan kung iniiwan mo ang mga ito nang masyadong mahaba nang walang protection circuitry.

Hakbang 16: Solar

Kung nais mong alisin ang iyong robot sa grid, maaari kang magdagdag ng isang maliit na solar panel upang singilin ang capacitor kapag ang motor ay hindi ginagamit. Ang karagdagan na ito ay opsyonal.

Hakbang 17: Pagpapalawak ng Circuit

Upang magawa ang circuit solar na ito na pinalakas, kailangan naming magdagdag ng dalawang karagdagang mga bahagi, isang solar panel at isang diode. Ang solar panel ay dapat na ma-rate para sa mas kaunting boltahe kaysa sa capacitor, at ilagay sa kahanay ng capacitor. Dahil ang aming kapasitor ay na-rate para sa 5.6V, ang paggamit ng isang 4V solar panel ay dapat na ligtas para sa pagsingil nito. Kakailanganin din naming magdagdag ng isang diode sa circuit sa pagitan ng positibong tingga sa solar panel at ng capacitor. Huwag pa mag-alala tungkol sa kung ano ang mga diode. Tatalakayin pa ang mga ito sa susunod na aralin. Sa ngayon, kailangan mo lamang malaman na ang lahat ng ginagawa ng diode ay pinipigilan ang elektrisidad mula sa kapasitor na dumadaloy paurong sa pamamagitan ng solar panel kapag walang sinag ng araw na tumama dito.

Hakbang 18: Pagdaragdag ng isang Diode

Ikonekta lamang ang dulo ng diode gamit ang guhit sa pin sa switch kung saan nakakonekta ang 100 ohm risistor. Ikonekta ang iba pang diode pin sa anumang hindi nagamit na solder pad sa pisara.

Hakbang 19: Mga kable sa Solar Panel

Maglakip ng isang pulang solidong kawad na kawad sa positibong terminal sa solar panel at isang itim na kawad sa negatibo. Ang dahilan kung bakit pinapalitan namin ang umiiral na kawad na may solidong mga pangunahing wires ay dahil ang mga bagong mahigpit na wire na ito ay hahawak sa solar panel sa lugar na patayo sa itaas ng ibabaw ng board.

Hakbang 20: Ikonekta ang Solar Panel

Ikonekta ang pulang kawad mula sa solar panel sa hindi nagamit na pin sa diode. Ikonekta ang itim na kawad mula sa solar panel sa alinman sa iba pang mga koneksyon sa lupa sa board. Ang iyong robot ay pinalakas na ngayon ng nababagong enerhiya. Ngayon ay oras na upang buksan ang iyong robot at hayaan itong maluwag.

Nahanap mo ba itong kapaki-pakinabang, masaya, o nakakaaliw? Sundin ang @madeineuphoria upang makita ang aking pinakabagong mga proyekto.