Supercapacitor Vibrobot: 20 خطوة (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

بالنسبة لهذا المشروع ، سنستفيد من المكثفات الفائقة لتشغيل جهاز اهتزازي. بعبارة أخرى ، سنستخدم مكثفات 15F لتشغيل المحركات الاهتزازية لصنع روبوتات تتحرك من خلال الاهتزازات. يحتوي النموذج الأساسي على مفتاح تشغيل / إيقاف ومنفذ شحن للسماح بشحنه بين الاستخدامات. يتضمن الإصدار الأكثر تقدمًا أيضًا خلية شمسية صغيرة للسماح للشمس بشحنها عند عدم استخدامها. لمعرفة المزيد حول المكثفات ، تحقق من فئة الإلكترونيات. وإذا كان لديك روبوتات في الدماغ ، فلدي فصل الروبوتات أيضًا!

الخطوة 1: المواد

سوف تحتاج لمشروع هذا الدرس:

(x1) مكثف فائق 15F (x1) مقاوم 100 أوم (x1) محرك اهتزاز (x1) لوحة الدائرة (x1) مفتاح SPDT عبر الفتحة (x1) مجموعة موصل ذكر وأنثى ثنائي السنون JST-XHP (x1) طاقة بسلكين محول (x1) مصدر جهد قابل للتعديل اختياري: (x1) لوحة شمسية 4 فولت (x1) صمام ثنائي 1N4001

(لاحظ أن بعض الروابط الموجودة على هذه الصفحة هي روابط تابعة. وهذا لا يغير تكلفة العنصر بالنسبة لك. أعيد استثمار أي عائدات أحصل عليها في إنشاء مشاريع جديدة. إذا كنت ترغب في الحصول على أي اقتراحات لموردين بديلين ، فيرجى السماح لي أعرف.)

الخطوة 2: الدائرة

دائرة الذبذبات هي إلى حد ما مباشرة إلى الأمام. هناك قوة الشحن التي تحتوي على اتصال طاقة وأرضي. يتم توصيل الأرض بالمكثف والمحرك ، وينتقل مدخلات الطاقة إلى مفتاح SPDT من خلال المقاوم الحد من التيار 100 أوم ، ويقوم مفتاح SPFT بتبديل الاتصال الإيجابي للمكثف بين الشاحن والمحرك. وبهذه الطريقة ، يسمح للمكثف إما بشحنه بواسطة منفذ الإدخال أو تشغيل المحرك.

الخطوة 3: قم بتوصيل المكثف

لنبدأ لوحة الدائرة الكهربائية عن طريق لحام المكثف الفائق في مكانه. لاحظ أن المكثف يحتوي على لوحة معدنية في الأسفل متصلة بدبوس الطاقة. يجب أن تكون حريصًا بشكل خاص على عدم قصر الطاقة عن طريق الخطأ عن طريق جعل الجزء السفلي من المكثف يلمس أي صفوف ناقل على لوحة الدائرة قد تكون متصلة بالأرض. لمنع ذلك بسهولة ، قمت بتثبيت مكثف بزاوية 45 درجة على طول مركز اللوحة. يضمن هذا الترتيب عدم حدوث قصر بين القوة والأرضية مثل هذا على الأرجح.

الخطوة 4: قم بتثبيت المقبس

الشيء التالي الذي يجب تثبيته هو المقبس الأنثوي لقابس الطاقة. ضع هذا على نفس الجانب من اللوحة مثل السلك الأرضي للمكثف. ضعه في مكان ما في المنتصف بحيث تكون المسافة البادئة لسان القابس متجهًا للخارج بعيدًا عن اللوحة. لاحظ أن لدي شيئًا محشورًا أسفل اللوحة في صورة اللحام. هذا هو إبقاء المكون في مكانه أثناء لحامه.

الخطوة 5: التبديل

قم بتثبيت مفتاح التشغيل / الإيقاف على جانب اللوحة المقابل لمقبس الشاحن.

الخطوة 6: الأسلاك

قم بفصل حوالي 2.5 سم من العزل عن نهاية السلك المصمت. قم بتوصيل السلك غير المعزول بأحد المحطات على محرك الاهتزاز. كرر هذه العملية للمحطة الأخرى.

الخطوة 7: سلك في المحرك

ضع المحرك في المنتصف على حافة اللوح بحيث يتدلى ثقله الموازن على الحافة. أدخل كل سلك محرك من خلال أحد المقابس الموجودة على جانبيها من لوحة الدائرة ، وقم بتثبيتها في مكانها.

الخطوة 8: المزيد من الأسلاك

قم بتوصيل أسلاك أرضية سوداء بين المقبس الأنثوي ذي الدبوسين ، والدبوس الأرضي على المكثف وأحد دبابيس المحرك. من الأهمية بمكان الحصول على الاتصال بين الدبوس الأرضي على المقبس والمكثف الفائق بشكل صحيح. إذا قمت بعكس اتجاهه وشحن المكثف للخلف ، فقد تحدث أشياء سيئة للغاية. لذا … تحقق مرة أخرى من هذا وتأكد من تصحيحه. عند إدخال القابس ، يجب توصيل دبوس الأرض بالدبوس مع وضع علامة سلبية على المكثف. بمجرد أن تكون متأكدًا تمامًا من حصولك على التوصيلات الأرضية بشكل صحيح ، قم بتوصيل سلك أحمر بين الدبوس المركزي على المفتاح والدبوس الموجب على المكثف. قم أيضًا بلحام سلك أحمر بين أحد المسامير الخارجية على المفتاح والمحرك ، وأخيرًا ، قم بلحام سلك حول جسم المحرك. لا ينبغي أن يكون هذا متصلاً كهربائيًا بأي شيء. إنه يحمل المحرك في مكانه فقط.

الخطوة 9: شحن المقاوم

قم بلحام المقاوم 100 أوم بين دبوس الجهد في مقبس الطاقة والدبوس غير المستخدم على المفتاح ، ويستخدم هذا المقاوم للشحن. إذا لم نستخدم المقاوم ، سيحاول المكثف الفائق سحب أكبر قدر ممكن من التيار من الشاحن. ستكون هذه الزيادة المفاجئة في الأساس مثل سلك قصير وربما تتلفه ، أو إذا كانت بها دائرة حماية ، فلا تفعل شيئًا على الإطلاق. تم حساب المقاوم الذي نستخدمه باستخدام قانون أوم. لأكون في الجانب الآمن ، قمت بزيادة القيمة قليلاً لأن المقاومات ليست مثالية ، ولا يضر أن يكون لديك المزيد. كل ما قيل ، المكثف الفائق المعين الذي يتم استخدامه هنا لديه مقاومة داخلية عالية نسبيًا. ما يعنيه هذا هو أنه لا يستمد الطاقة من شحنة بنفس سرعة المكثف الفائق العادي. في الواقع ، يستغرق الشحن وقتًا طويلاً بشكل استثنائي (حوالي ساعة مقابل 10 ثوانٍ). قد لا يكون المقاوم الذي نستخدمه ضروريًا وقد يؤدي في الواقع إلى إبطاء أوقات الشحن قليلاً. ومع ذلك ، فقد قمت بتضمين المقاوم في حالة ما إذا قرر شخص ما استخدام مكثف فائق مختلف. قد تتساءل لماذا اخترت استخدام هذا المكثف إذا كان يشحن ببطء شديد. حسنًا ، إنه يحتوي على 15F من الطاقة ، وهو جزء صغير من حجم المكثفات الفائقة العادية. في الأساس ، يحمل هذا الغطاء الصغير طاقة أكبر بثلاث مرات من المكثف الفائق الذي يبلغ حجمه 5 أضعاف. قد يستغرق الشحن بعض الوقت ، ولكن يمكن أن يستمر لفترة طويلة نسبيًا.

الخطوة 10: قص الأسلاك

قم بقص أربعة أسلاك أساسية صلبة مقاس 4 بوصات لاستخدامها كأرجل الروبوت.

الخطوة 11: نعلق الساقين

قم بلحام طرفي كل سلك في زوايا لوحة الدائرة لإنشاء أربع حلقات سلكية. يجب ألا يتم توصيلها كهربائيًا بأي مكونات فعلية على لوحة الدائرة.

الخطوة 12: تشكيل الساقين

شكل جميع الأسلاك الأربعة في أرجل كما تراه مناسبًا. لقد أعطيت كل واحد من أقدام الحلقة الصغيرة ، ولكن ربما يكون هناك تصميم آخر قد يعمل بشكل أفضل. لا تتردد في تجربة الشكل والجماليات. لا توجد إجابة صحيحة صحيحة.

الخطوة 13: تحديد القطبية

سنستخدم محول تيار متردد إلى تيار مستمر "ثؤلول الجدار" لشحن الفيروبوت. للقيام بذلك ، نحتاج أولاً إلى تحديد قطبية السدادة المتصلة بثؤلول الحائط لتحديد الطرف الموجب والأرضي. قم بتوصيل المحول ذي السلكين في المقبس الموجود في نهاية الكبل. استخدم إعداد الجهد على جهاز القياس المتعدد لقياس الجهد المنبعث من المحول. إذا رأيت جهدًا موجبًا ، فإن السلك المتصل بالمسبار الأحمر يكون موجبًا والسلك المتصل بالمسبار الأسود مؤرض. قم بتمييز هذه الأسلاك لتمييزها عن بعضها إذا لم يتم تمييزها بالفعل.

الخطوة 14: الموصل

قم بلحام المقابس المعدنية للموصل الأنثوي ذي الدبوسين في نهاية كل سلك لمحول الطاقة ذي السلكين. قم بتدوين علامة تبويب المحاذاة الموجودة على القابس. إذا كانت علامة تبويب المحاذاة تواجهك وكان الموصل متجهًا لأعلى ، فيجب أن تكون الأرض على اليسار والطاقة على اليمين. قم بضغط الألسنة المعدنية الموجودة في نهاية كل دبوس ثم أدخل كلاهما في المقبس المناسب للقابس عن طريق الضغط عليهما بإحكام. إذا لم تكن واثقًا ، يمكنك توصيل محول الطاقة والقياس باستخدام جهاز القياس المتعدد للتأكد من حصولك على هذا صحيح.

الخطوة 15: اشحنها

لشحنه ، تأكد من أن المفتاح في وضع الشحن (أي أن المحرك لا يعمل) ، وقم بتوصيل ثؤلول الحائط في المقبس. يمكنك تركه موصلاً بالشاحن طالما أردت. سيتوقف المكثف عن سحب الطاقة بمجرد شحنه ويكون جيدًا. المكثفات ليست مثل البطاريات التي يتضاءل عمرها الافتراضي إذا تركتها تشحن لفترة طويلة بدون دوائر حماية.

الخطوة 16: الطاقة الشمسية

إذا كنت تريد إخراج الروبوت من الشبكة ، يمكنك إضافة لوحة شمسية صغيرة لشحن المكثف عندما لا يكون المحرك قيد الاستخدام ، وهذه الإضافة اختيارية.

الخطوة 17: توسيع الدائرة

لجعل هذه الدائرة تعمل بالطاقة الشمسية ، نحتاج إلى إضافة مكونين إضافيين ، لوحة شمسية وصمام ثنائي ، يجب تصنيف اللوحة الشمسية لجهد أقل من المكثف ، وتوضع بالتوازي مع المكثف. نظرًا لأن مكثفنا مصنف 5.6 فولت ، فإن استخدام الألواح الشمسية بجهد 4 فولت يجب أن يكون آمنًا لشحنه ، وسنحتاج أيضًا إلى إضافة صمام ثنائي إلى الدائرة بين السلك الموجب على اللوحة الشمسية والمكثف. لا تقلق كثيرًا بشأن الثنائيات. سيتم مناقشتها بشكل أكبر في درس مستقبلي. في الوقت الراهن،

تحتاج فقط إلى معرفة أن كل ما يفعله الصمام الثنائي هو منع تدفق الكهرباء من المكثف إلى الوراء عبر اللوحة الشمسية عندما لا يكون هناك ضوء شمس يضربها.

الخطوة 18: إضافة ديود

ما عليك سوى توصيل نهاية الصمام الثنائي بالشريط بالدبوس الموجود على المفتاح حيث يتم توصيل المقاوم 100 أوم. قم بتوصيل دبوس الصمام الثنائي الآخر بأي لوحة لحام غير مستخدمة على اللوحة.

الخطوة 19: توصيل لوحة الطاقة الشمسية

قم بتوصيل سلك صلب صلب أحمر بالطرف الموجب على اللوحة الشمسية وسلك أسود بالسالب ، والسبب في أننا نستبدل السلك الحالي بأسلاك قلب صلب هو أن هذه الأسلاك الجديدة الأكثر صلابة ستثبت اللوحة الشمسية في مكانها فوق السطح. سطح اللوحة.

الخطوة 20: قم بتوصيل لوحة الطاقة الشمسية

قم بتوصيل السلك الأحمر من اللوحة الشمسية بالدبوس غير المستخدم في الصمام الثنائي. قم بتوصيل السلك الأسود من اللوحة الشمسية بأي من التوصيلات الأرضية الأخرى على اللوحة. الروبوت الخاص بك الآن يعمل بالطاقة المتجددة ، والآن حان الوقت لتشغيل الروبوت الخاص بك وتركه يفقد.

هل وجدت هذا مفيدًا أو ممتعًا أو ترفيهيًا؟ تابعواmadeineuphoria لمشاهدة أحدث مشاريعي.