Vyrobte si Buga so solárnym robotom: 9 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Tieto roboty môžu byť malé a trochu jednoduché povahy, ale vďaka jednoduchej konštrukcii, jedinečnej pohyblivosti a zvláštnej osobnosti sú skvelé ako prvý robotický projekt. V tomto projekte vytvoríme jednoduchého robota podobného ploštici, ktorý bude ukladať svetelnú energiu, kým nebude mať dostatok energie na to, aby sa mohol pohybovať vibračným motorom. Tento jednoduchý projekt robotiky je možné vykonať za niekoľko hodín a je to vynikajúci úvod do konceptov elektroniky a spájkovania.

Krok 1: Zbierajte svoje zásoby

Nasledujú všetky zásoby potrebné pre tento projekt a odkazy na ich nákup. Väčšinu položiek, ktoré nájdete na Amazone, je však najlepšie kúpiť u spoločností Mouser alebo DigiKey.

• Spájkovačka a spájkovačka
• Horúce lepidlo
• Strihač káblov
• Kliešte na nos
• Šperkový drôt
• Elektronický drôt 22AWG
• 4700μf kondenzátor
• Odpor 2,2 kΩ
• 2N3904 NPN tranzistor
• 2N3906 PNP tranzistor
• Malé solárne články
• Vibračný motor
• Spúšťač TC54

Aktualizácia: Upozornilo ma, že napäťový spúšťač, na ktorý som odkazoval vyššie, je zastaraný. Ale nemajte strach! Našiel som to, čo považujem za vhodnú náhradu v spúšťači napätia DS1233A. Nohy tohto komponentu sa bohužiaľ líšia od TC54, takže na to budete musieť počas celého projektu myslieť.

Ľavá noha TC54 ===> Stredná noha DS1233A

Stredná noha TC54 ===> Pravá noha DS1233A

Pravá noha TC54 ===> Ľavá noha DS1233A

Krok 2: Pripravte si súčasti

Prvá časť robota Solar Bug, ktorý sa chystáme skonštruovať, je „slnečný motor“. Toto je časť robota, ktorá kontroluje kondenzátor a zisťuje, či je dostatočne nabitý. Keď je, vyčerpá všetku túto energiu do motora na krátky pohyb. Na to, aby sme najskôr vyrobili solárny motor, budeme musieť pripraviť naše komponenty. Verím, že najľahšie vám to ukážem pomocou odkazov na vyššie uvedené obrázky, ale napíšem aj pokyny na popísanie toho, čo robím.

POZNÁMKA: Kvôli konzistentnosti, keď sa odvolávam na „ľavé“a „pravé“nohy komponentov, hovorím o tom, že sú orientované plochou stranou smerom ku mne a nohami smerujúcimi nadol (ako je znázornené na väčšine obrázkov.)

Najprv ohnite ľavú nohu 2N3904 doľava a nadol a pravú nohu doprava a k sebe, pričom strednú nohu ukazujte rovno dole. Teraz budú 2N3906 a regulátor napätia TC54 ohnuté rovnakým spôsobom, pričom ľavá a pravá noha budú ohnuté smerom von a dole a stredná noha bude smerovať k vám.

Krok 3: Pripojte 2N3904 k 2N3906

Čas vytiahnuť spájkovačku a pustiť sa do práce na zostavení tejto veci. Najprv umiestnite 2N3904 vedľa 2N3906 a potom spájajte strednú nohu 2N3904 s pravou nohou 2N3906.

Potom vezmite odpor 2,2 k a spájkujte ho medzi pravú nohu 2N3904 a strednú nohu 2N3906. V tomto mieste môžete použiť nožnice na drôt na odrezanie prebytočného vedenia z odporu.

Krok 4: Pripojte spúšťač napätia

Teraz vrhneme spúšťač napätia do mixu. Pripájajte ľavú nohu spúšťača napätia k strednej nohe 2N3904 a ľavú nohu 2N3904 spájkujte k pravej nohe spúšťača napätia. V tomto mieste by mal váš solárny motor vyzerať ako na prvom obrázku vyššie.

Teraz nastrihajte kus drôtu 22AWG dlhý asi palec a spájkujte ho medzi strednú nohu spúšťača napätia a ľavú nohu 2N3906. Teraz je váš solárny motor kompletný!

Krok 5: Pripojte slnečný motor ku kondenzátoru

Poznámka: Teraz, keď sme dokončili „mozgy“robota, je načase poskytnúť mu miesto na uloženie energie. V tomto projekte budeme používať elektrolytický kondenzátor na skladovanie elektriny. Tento typ kondenzátora nazývame polárny, čo znamená, že funguje iba v jednom smere. Ak chcete zistiť, ktorý zvod je ktorý, vyhľadajte prúžok vytlačený na boku kondenzátora. Toto je negatívny potenciál, preto je druhý pozitívny. V tomto kroku to bude dôležité.

Pomocou kvapky horúceho lepidla pripevnite solárny motor ku kondenzátoru so zápornou nohou najbližšie k spúšťaču napätia. Uistite sa, že ho umiestnite niekam, kde budú nohy kondenzátora siahať.

Teraz ohnite zápornú nohu kondenzátora späť a spájkujte ho s pravou nohou spúšťača napätia. Tiež ohnite kladnú nohu kondenzátora na miesto a spájkujte ho s ľavou nohou 2N3906.

Krok 6: Pripojte motor

Teraz pripojme motor! Najprv sa rozhodnite, kam chcete umiestniť motor, rozhodol som sa dať motor vychádzajúci zozadu ako žihadlo. Vyžaduje si to určité plánovanie, pretože káble na mojom motore sú trochu krátke. Zvyšnými nohami, ktoré som odrezal z rezistora, som trochu predĺžil vodiče motora, aby sa dostali k zadnej časti môjho robota.

spájkujte jeden z vodičov motora na pravú nohu 2N3904 a druhý vodič na kladný koniec kondenzátora. Nezáleží na tom, kam ktorý vodič ide, preklopením vodičov sa jednoducho preklopí smer otáčania motora.

Potom pomocou tampónu horúceho lepidla zaistite motor na mieste. Uistite sa, že sa protizávažie môže voľne otáčať alebo sa váš robot nebude môcť pohybovať.

Krok 7: Solárna energia !

Sme v domácom prostredí! Teraz je čas pripojiť solárne panely. Po prvé, ak nie sú k panelom spájkované drôty, je načase to urobiť. Odporúčam použiť dve rôzne farby drôtu 22AWG, aby ste mohli ľahko identifikovať kladné a záporné nohy solárneho panelu.

Poznámka: V tomto návode používam dva solárne panely, ale ak máte iba jeden, bude fungovať tiež. Čím viac panelov máte, tým rýchlejšie sa kondenzátor nabije a motor bude viac pulzovať. Ak teda chcete, aby sa váš robot pohyboval viac, pridajte ďalšie panely.

Pomocou spájkovačky prepojte záporný vodič solárneho panelu so záporným ramenom kondenzátora. Potom urobte to isté na druhej strane pripojením kladného konca panelu k kladnému ramenu kondenzátora.

Krok 8: Nech to vyzerá pekne

V tomto mieste je váš Solar Bug-Bot takmer hotový! Posledný krok je už len kozmetický.

Odrežte dve dĺžky šperkového drôtu asi tri až štyri palce. Pomocou niektorých ihlových klieští ohnite oba konce oboch kúskov drôtu na malé chodidlá. Teraz ohnite obe dĺžky drôtu do tvaru „M“a za horúca ich prilepte k spodnej časti robota. Budú pôsobiť ako nohy vášho robota.

A tým je váš Solar Bug-Bot kompletný! Teraz ich stačí len vziať na slnko a sledovať, ako idú!

Krok 9: Ako to funguje?

Keď sa robot dostane na slnečné svetlo, solárne panely začnú nabíjať kondenzátor. Pri nabíjaní sa napätie na kondenzátore bude zvyšovať, až nakoniec prekročí napätie, ktoré spustí „bod zlomu“. V tomto mieste spúšťač napätia privedie napätie na základňu 2N3904. Pretože 2N3904 je tranzistor NPN, funguje ako prepínač, a keď je na základňu aplikovaný prúd, umožňuje tok prúdu z jednej strany na druhú. Tento „spínač“aktivuje motor. 2N3906 je naopak tranzistor PNP. To znamená, že umožňuje prúdenie prúdu, keď je základňa pripojená k zemi. Keď sa 2N3904 vypne, vypne sa 2N3906 a úplne obíde spúšťač napätia, aby všetka elektrina mohla prúdiť do motora, kým nie je kondenzátor prázdny a pripravený na doplnenie.