Supercapacitor Vibrobot: 20 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Untuk projek ini, kita akan memanfaatkan kapasitor super untuk menghidupkan vibrobot. Dengan kata lain, kita akan menggunakan kapasitor 15F untuk menggerakkan motor bergetar untuk membuat robot yang bergerak melalui getaran. Model asas mempunyai suis hidup / mati dan port pengecasan untuk membolehkannya diisi antara penggunaan. Versi yang lebih maju juga merangkumi sel suria kecil untuk membiarkannya dicas oleh matahari ketika tidak digunakan. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai kapasitor, lihat Kelas Elektronik. Sekiranya anda mempunyai robot di otak, saya juga mempunyai Kelas Robot!

Langkah 1: Bahan

Untuk projek pelajaran ini, anda memerlukan:

(x1) 15F supercapacitor (x1) Perintang 100 ohm (x1) Motor bergetar (x1) Papan litar (x1) Suis lubang melalui SPDT (x1) JST-XHP set penyambung 2-pin lelaki dan wanita (x1) Kuasa 2-wayar penyesuai (x1) Bekalan voltan laras Pilihan: (x1) Panel Suria 4V (x1) dioda 1N4001

(Perhatikan bahawa beberapa pautan di halaman ini adalah pautan afiliasi. Ini tidak mengubah kos item untuk anda. Saya melabur semula apa jua hasil yang saya terima untuk membuat projek baru. Sekiranya anda mahukan cadangan untuk pembekal alternatif, sila beri saya tahu.)

Langkah 2: Litar

Litar vibrobot agak lurus ke hadapan. Terdapat daya pengecasan yang mempunyai daya dan sambungan tanah. Tanah disambungkan ke kapasitor dan motor. Input kuasa masuk ke suis SPDT melalui perintang penghad arus 100 ohm. Suis SPFT menukar hubungan positif kapasitor antara pengecas dan motor. Dengan cara ini, ia membolehkan kapasitor dicas oleh port input atau menghidupkan motor.

Langkah 3: Pasang Kapasitor

Mari mulakan papan litar dengan memasangkan supercapacitor di tempatnya. Perhatikan bahawa kapasitor mempunyai plat logam di bahagian bawah yang disambungkan ke pin kuasa. Anda harus berhati-hati agar tidak mematikan kuasa secara tidak sengaja dengan meminta bahagian bawah kapasitor menyentuh barisan bus pada papan litar yang mungkin disambungkan ke tanah. Untuk mengelakkannya dengan mudah, saya memasang kapasitor pada sudut 45 darjah yang merangkumi tengah papan. Pengaturan ini memastikan bahawa jarak antara daya dan tanah seperti ini kemungkinan tidak akan berlaku.

Langkah 4: Pasang Soket

Perkara seterusnya yang perlu dipasang ialah soket wanita untuk palam kuasa. Letakkan ini di sisi papan yang sama dengan plag tanah kapasitor. Letakkan di suatu tempat di tengah dengan indent untuk tab palam menghadap ke luar dari papan. Perhatikan bahawa saya mempunyai sesuatu yang tersekat di bawah papan dalam gambar pematerian. Ini untuk memastikan komponen berada di tempat semasa saya menyoldernya.

Langkah 5: Tukar

Pasang suis hidup / mati di sisi papan yang bertentangan dengan soket pengecas.

Langkah 6: Wayar

Tanggalkan kira-kira satu inci penebat dari hujung wayar teras pepejal. Pasang wayar yang tidak bertebat ke salah satu terminal pada motor yang bergetar. Ulangi proses ini untuk terminal yang lain.

Langkah 7: Kawat di Motor

Letakkan motor berpusat di tepi papan sehingga timbunannya tergantung di tepi. Masukkan setiap wayar motor melalui salah satu soket di sisi masing-masing papan litar, dan pasangkannya di tempatnya.

Langkah 8: Lebih Banyak Pendawaian

Pasang wayar ground hitam di antara soket wanita 2-pin, pin ground pada kapasitor dan salah satu pin motor. Penting untuk mendapatkan hubungan antara pin ground pada soket dan superkapasitor dengan betul. Sekiranya anda membalikkannya dan mengecas kapasitor ke belakang, perkara buruk boleh berlaku. Oleh itu … periksa semula ini dan pastikan anda memperbaikinya. Semasa palam dimasukkan, pin ground harus disambungkan ke pin dengan tanda negatif pada kapasitor. Setelah anda benar-benar yakin bahawa anda mempunyai sambungan ground, pasangkan wayar merah antara pin tengah pada suis dan pin positif pada kapasitor. Pateri juga wayar merah di antara salah satu pin luar pada suis dan motor. Akhirnya, pateri wayar di sekitar badan motor. Perkara ini tidak boleh dihubungkan dengan elektrik. Ia hanya meletakkan motor di tempatnya.

Langkah 9: Mengecas Perintang

Pateri perintang 100 ohm antara pin voltan pada soket kuasa dan pin yang tidak digunakan pada suis. Perintang ini digunakan untuk mengecas. Sekiranya kita tidak menggunakan perintang, supercapacitor akan cuba menarik arus sebanyak mungkin dari pengecas. Gelombang mendadak ini pada dasarnya akan seperti wayar pendek dan mungkin merosakkannya, atau jika mempunyai litar perlindungan, tidak melakukan apa-apa. Perintang yang kita gunakan dikira menggunakan Hukum Ohm. Untuk berada di sisi yang selamat, saya menaikkan nilainya sedikit kerana perintang tidak sempurna, dan tidak ada salahnya memiliki sedikit lagi. Semua itu dikatakan, supercapacitor tertentu yang digunakan di sini mempunyai ketahanan dalaman yang agak tinggi. Ini bermaksud bahawa ia tidak menarik tenaga dari caj secepat supercapacitor biasa. Sebenarnya, ia memerlukan masa yang sangat lama untuk mengecas (kira-kira satu jam berbanding 10 saat). Perintang yang kita gunakan mungkin tidak diperlukan dan sebenarnya sedikit melambatkan masa pengecasan. Walaupun begitu, saya memasukkan perintang sekiranya seseorang memutuskan untuk menggunakan supercapacitor yang berbeza. Anda mungkin tertanya-tanya mengapa saya memilih untuk menggunakan yang ini jika ia dikenakan dengan perlahan. Nah, ia mempunyai kuasa 15F, dan merupakan sebahagian kecil daripada ukuran superkapasitor biasa. Pada dasarnya, topi kecil ini mempunyai kekuatan 3X lebih banyak daripada kapasitor super yang berukuran 5X. Mungkin perlu sedikit masa untuk mengecas, tetapi boleh berjalan dalam jangka masa yang agak lama.

Langkah 10: Potong Kawat

Potong empat wayar teras pepejal 4 untuk digunakan sebagai kaki robot.

Langkah 11: Pasangkan Kaki

Pateri kedua-dua hujung setiap wayar ke sudut papan litar untuk membuat empat gelung wayar. Ini tidak boleh disambungkan secara elektrik ke komponen sebenar pada papan litar.

Langkah 12: Bentuk Kaki

Bentuk keempat-empat wayar ke kaki seperti yang anda mahukan. Saya memberi setiap kaki gelung kecil, tetapi mungkin ada reka bentuk lain yang mungkin berfungsi lebih baik. Jangan ragu untuk bereksperimen dengan bentuk dan estetika. Tidak ada jawapan betul yang betul.

Langkah 13: Tentukan Kutuban

Kami akan menggunakan penukar AC ke DC 'wall wart' untuk mengecas vibrobot. Untuk melakukan ini, kita perlu terlebih dahulu menentukan kekutuban palam yang disambungkan ke kutil dinding untuk menentukan hujung mana yang positif dan yang mana tanah. Pasangkan penyesuai 2 wayar ke soket di hujung kabel. Gunakan tetapan voltan pada multimeter anda untuk mengukur voltan yang keluar dari penyesuai. Sekiranya anda melihat voltan positif, maka wayar yang disambungkan ke probe merah adalah positif dan wayar yang disambungkan ke probe hitam dibumikan. Tandakan wayar ini untuk membezakannya jika belum ditandakan.

Langkah 14: Penyambung

Pateri soket logam untuk penyambung wanita 2-pin ke hujung setiap wayar penyesuai kuasa 2-wayar. Perhatikan tab penjajaran pada palam. Sekiranya tab penjajaran menghadap ke arah anda dan penyambung menghala ke atas, tanah harus berada di sebelah kiri dan kuasa harus berada di sebelah kanan. Kompres tab logam di hujung setiap pin dan kemudian masukkan keduanya ke soket yang betul dengan menekannya dengan kuat. Sekiranya anda tidak yakin, anda boleh memasang penyesuai kuasa dan mengukur dengan multimeter untuk memastikan anda mendapat ia betul.

Langkah 15: Cajkannya

Untuk mengisinya, pastikan suis berada di posisi pengisian (mis. Motor tidak berjalan), dan pasangkan kutil dinding ke soket. Anda boleh membiarkannya dipasang ke pengecas selama yang anda mahukan. Kapasitor akan berhenti menarik kuasa setelah dicas dan baik-baik saja. Kapasitor tidak seperti bateri yang jangka hayatnya berkurang jika anda membiarkannya mengecas terlalu lama tanpa litar perlindungan.

Langkah 16: Suria

Sekiranya anda mahu mengeluarkan robot anda dari grid, anda boleh menambahkan panel solar kecil untuk mengisi kapasitor semasa motor tidak digunakan. Penambahan ini adalah pilihan.

Langkah 17: Memperluas Litar

Untuk menjadikan litar ini bertenaga suria, kita perlu menambahkan dua komponen tambahan, panel solar dan dioda. Panel solar harus dinilai dengan voltan yang lebih rendah daripada kapasitor, dan diletakkan selari dengan kapasitor. Oleh kerana kapasitor kami dinilai untuk 5.6V, menggunakan panel solar 4V semestinya selamat untuk mengecasnya. Kita juga perlu menambahkan dioda ke litar antara timbal positif pada panel solar dan kapasitor. Jangan terlalu bimbang tentang apa itu dioda. Mereka akan dibincangkan lebih jauh dalam pelajaran masa depan. Untuk sekarang, anda hanya perlu tahu bahawa semua dioda adalah mencegah elektrik dari kapasitor mengalir ke belakang melalui panel suria apabila tidak ada cahaya matahari yang memukulnya.

Langkah 18: Menambah Diod

Cukup sambungkan hujung diod dengan jalur ke pin pada suis di mana perintang 100 ohm disambungkan. Sambungkan pin diod lain ke mana-mana pad pateri yang tidak digunakan di papan.

Langkah 19: Pendawaian Panel Suria

Pasang wayar teras pepejal merah ke terminal positif pada panel suria dan wayar hitam ke negatif. Sebab kami mengganti wayar yang ada dengan wayar teras pepejal adalah kerana wayar yang lebih kuat ini akan menahan panel solar di tempat tegak di atas permukaan papan.

Langkah 20: Sambungkan Panel Suria

Sambungkan wayar merah dari panel solar ke pin yang tidak digunakan pada dioda. Sambungkan wayar hitam dari panel solar ke mana-mana sambungan tanah lain di papan. Robot anda kini digerakkan oleh tenaga yang boleh diperbaharui. Sekarang adalah masa untuk menghidupkan robot anda dan membiarkannya longgar.

Adakah anda menganggap ini berguna, menyeronokkan, atau menghiburkan? Ikuti @madeineuphoria untuk melihat projek terbaru saya.