Relógio com mostrador movido a energia solar para motocicleta: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Eu tinha um botão do taco que sobrou da minha velha motocicleta, quando troquei o conta-rotações mecânico por um painel eletrônico (isso é outro projeto!) E não queria jogá-lo fora. Essas coisas foram projetadas para serem iluminadas por trás quando as luzes da bicicleta estão acesas, então achei que seria um relógio legal. Eu não queria ter que acender as luzes manualmente e também não queria ter que trocar as baterias regularmente, então pensei em fazer um relógio solar para detecção de escuridão.

Considerei todos os tipos de combinações e resolvi com um painel de tensão mais alta e duas baterias de maior capacidade, porque quero que continue funcionando! Até agora está funcionando há vários meses, aceso a noite toda e carregando durante o dia (fica no parapeito de uma janela).

Etapa 1: peças

Eu usei:

Um kit de movimento de relógio de bateria padrão 1 AA

Uma caixa de plástico preta para projeto

Um pouco de strip board

Conectores de dois pinos tipo Molex

Montagem AA dupla e baterias NiMH de 2850 mAh

Um transistor 2N3906

Um diodo

Suportes de nylon

Papel laminado

Resistores variados e um potenciômetro

Alguns LEDs brancos de baixa tensão

Um painel solar de 4 V, 150 mA

Etapa 2: Circuito

Tive a ideia para o projeto básico do circuito a partir daqui:

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

A ideia é que a bateria funcione o tempo todo. Quando está claro, o painel solar carrega a bateria, e quando está escuro e o painel para de produzir corrente, as luzes de fundo acendem. Onde isso fica um pouco mais complicado é que esses movimentos do relógio funcionam em um único AA, o que geralmente não é suficiente para alimentar um LED. Considerei algumas maneiras de contornar isso - incluindo o uso de um circuito do tipo joule-thief ou colocar dois AAs em série e ligar entre eles para alimentar o relógio.

No final, busquei um meio-termo. Eu queria LEDs brancos e encontrei algumas unidades no eBay que já têm um amplificador de voltagem, mas ainda não funcionam com um único AA (funcionam, mas não depois da queda de voltagem no diodo e transistor), coloque o baterias em série e conectou o relógio em linha com um resistor para diminuir a tensão. É necessário um resistor para ir até a base do transistor, fiz um potenciômetro para que eu possa ajustar a sensibilidade da parte de detecção de luz do sistema.

No diagrama de circuito anexo:

(EDITAR: percebi que tinha o diodo no lugar errado! Nova versão carregada).

V1 é o módulo de bateria 2-AA

V2 é o painel solar de 4V

D1 um diodo 1N914

Resistor R2 4 K para diminuir a tensão ao longo do relógio

X1 o movimento do relógio

R1 um potenciômetro 0 - 5 K

Q1 um transistor 2N3906

L1 os LEDs brancos de baixa tensão

Etapa 3: face frontal

Usei um cortador de orifícios padrão na minha furadeira para fazer a abertura circular na tampa do gabinete do projeto, em seguida, fiz dois pequenos orifícios na lateral, que montam uma tira de perspex transparente através da abertura. O mostrador do taco encaixa-se entre o perspex e a tampa, e é preso ao perspex com os dois pequenos parafusos que você pode ver (a face do taco tem dois pequenos orifícios de cada lado do central para a montagem do balcão original).

Esses movimentos de relógio têm um eixo roscado para montagem através de coisas - você pode obtê-los com uma variedade de comprimentos. A face do taco é bastante fina, mas eu queria deixar um espaço entre o movimento e o mostrador para permitir que o mostrador fosse iluminado. Consegui um movimento com um eixo mais longo e recuei com uma porca espaçadora. A caixa da bateria original do relógio está vazia, eu soldei os fios às abas com um plugue molex para conectá-lo à placa. Usei esses plugues para quase tudo, de modo que posso substituir qualquer parte individual se eu quiser, mas tudo poderia ser soldado junto, é claro!

Os LEDs ainda eram muito grandes para ficarem entre o relógio e o mostrador, então eles estão montados na parte inferior, apontando para cima. Colei papel alumínio na frente do movimento do relógio, e uma saia dele nas laterais e na parte superior, para espalhar a luz e, com sorte, torná-la mais uniforme enquanto ilumina o mostrador. Os LEDs foram ligados em série.

Os ponteiros que vinham com o relógio não eram da cor certa - dei a eles uma camada de primer branco e depois os pintei com um marcador vermelho!

Etapa 4: Painel Solar

Esses painéis são incrivelmente baratos no eBay se você puder esperar um pouco até que eles cheguem - e aceitar a especificação reivindicada com uma pitada de sal! Eu acho que é mais seguro assumir que eles não são tão poderosos quanto dizem e superestimá-los para o seu projeto…. Eu construo um equipamento para testar sua produção, mas isso é outra história.

Eu instalei este aqui com mais um plugue molex - eles podem ser um pouco estressantes soldar na parte de trás desses painéis, então eu recomendo pegar algumas peças de reposição - este me custou cerca de £ 1! Fiz uma pequena estrutura de montagem de uma placa de estanho fina com um par de recortes e colei-a na parte de trás - isso ajuda o painel a ficar em um ângulo ligeiramente melhor para capturar a luz.

Etapa 5: alternativas

Então … se você quiser construir algo assim, uma alternativa é separar uma luz solar de jardim barata. Eles costumam ter um pequeno controlador de IC bacana, como o YX8018:

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

Dei uma olhada em um deles e, além de fazer a lógica de comutação, eles contêm um amplificador de voltagem para operar LEDs brancos. A luz que eu olhei tinha uma bateria AAA de baixa capacidade e um painel solar de 2V fraco, mas você provavelmente poderia usar a placa com outras peças - eu pensei que seria mais divertido construir a minha do zero.

Também pensei em usar um movimento de relógio um pouco mais avançado que seja sincronizado por rádio - talvez no próximo modelo. Ou construir um movimento de relógio do zero? Mais complicado com uma ação mecânica, mas tenho certeza que alguém fez isso!

Você também pode fazer vários tipos de caixa para o projeto - usei uma caixa eletrônica de plástico preta porque era fácil de trabalhar e se parece com a motocicleta preta dos anos 1980 da qual tirei o botão.

Também montei um pequeno equipamento de teste para conectar esses painéis solares baratos a um amperímetro / voltímetro para que eu possa avaliar o quão bem eles estão funcionando. Pretendo estender isso e fazer uma saída do relógio para que eu possa ver a corrente que está consumindo tanto no modo diurno quanto noturno, e então poderei combinar melhor a saída do painel com a capacidade das baterias, e o sorteio do relógio e das luzes - quero que funcione durante todo o inverno (acho que funcionará como está, mas provavelmente está especificado em excesso).