Φτιάξτε ένα ηλιακό ρομπότ σφάλματος: 9 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Αυτά τα ρομπότ μπορεί να είναι μικρά και κάπως απλά, αλλά η εύκολη κατασκευή τους, η μοναδική μετακίνηση και η ιδιόρρυθμη προσωπικότητά τους τα καθιστούν υπέροχα ως έργο ρομποτικής για πρώτη φορά. Σε αυτό το έργο θα δημιουργήσουμε ένα απλό ρομπότ που μοιάζει με σφάλμα που θα αποθηκεύει ενέργεια φωτός μέχρι να έχει αρκετή ισχύ για να κινείται μόνο του με έναν κινητήρα δόνησης. Αυτό το απλό έργο ρομποτικής μπορεί να γίνει σε λίγες ώρες και είναι μια εξαιρετική εισαγωγή στις έννοιες της ηλεκτρονικής και της συγκόλλησης.

Βήμα 1: Συλλέξτε τα αναλώσιμά σας

Παρακάτω είναι όλα τα εφόδια που απαιτούνται για αυτό το έργο καθώς και σύνδεσμοι για την αγορά τους. Τα περισσότερα από τα αντικείμενα που μπορείτε να βρείτε στο amazon ωστόσο μερικά από τα εξαρτήματα αγοράζονται καλύτερα από το Mouser ή το DigiKey.

• Συγκολλητικό σίδερο και συγκολλητικό
• Ζεστή κόλλα
• Συρματοκόπτης
• Πένσα μύτης βελόνας
• Κοσμήματα σύρμα
• 22AWG Electronics Wire
• Πυκνωτής 4700μf
• Αντίσταση 2,2kΩ
• 2N3904 NPN Transistor
• 2N3906 Τρανζίστορ PNP
• Μικρά ηλιακά κύτταρα
• Κινητήρας δόνησης
• Ενεργοποιητής τάσης TC54

Ενημέρωση: Μου δόθηκε η προσοχή ότι η σκανδάλη τάσης με την οποία συνδέθηκα παραπάνω έχει ξεπεραστεί. Αλλά μην φοβάστε! Βρήκα αυτό που πιστεύω ότι είναι το κατάλληλο υποκατάστατο στο DS1233A Voltage Trigger. Δυστυχώς, τα σκέλη αυτού του εξαρτήματος είναι διαφορετικά από το TC54, οπότε θα πρέπει να το έχετε υπόψη κατά τη διάρκεια του έργου.

Αριστερό σκέλος του TC54 ===> Μεσαίο σκέλος του DS1233A

Μεσαίο σκέλος του TC54 ===> Δεξί πόδι του DS1233A

Δεξί πόδι του TC54 ===> Αριστερό πόδι του DS1233A

Βήμα 2: Προετοιμάστε τα εξαρτήματά σας

Το πρώτο μέρος του Solar Bug Robot που πρόκειται να κατασκευάσουμε είναι ο "ηλιακός κινητήρας". Αυτό είναι το μέρος του ρομπότ που ελέγχει τον πυκνωτή για να δει εάν είναι αρκετά φορτισμένος. Όταν είναι, ρίχνει όλη αυτή την ισχύ στον κινητήρα για μια μικρή εκκίνηση κίνησης. Για να φτιάξουμε τον ηλιακό κινητήρα πρώτα θα χρειαστεί να προετοιμάσουμε τα εξαρτήματά μας. Πιστεύω ότι ο ευκολότερος τρόπος για να σας το δείξω είναι με αναφορά στις παραπάνω εικόνες, αλλά θα γράψω επίσης οδηγίες για να εξηγήσω τι κάνω.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Για λόγους συνέπειας όταν αναφέρομαι στα "αριστερά" και "δεξιά" πόδια των εξαρτημάτων, μιλάω για προσανατολισμό τους με την επίπεδη πλευρά στραμμένη προς το μέρος μου και τα πόδια στραμμένα προς τα κάτω (όπως φαίνεται στις περισσότερες εικόνες.)

Πρώτα λυγίστε το αριστερό πόδι του 2N3904 προς τα αριστερά και προς τα κάτω και το δεξί πόδι προς τα δεξιά και προς το μέρος σας αφήνοντας το μεσαίο πόδι στραμμένο ευθεία προς τα κάτω. Τώρα το 2N3906 και ο ρυθμιστής τάσης TC54 θα λυγίσουν με τον ίδιο τρόπο, με το αριστερό και το δεξί πόδι λυγισμένα προς τα έξω και προς τα κάτω και το μεσαίο πόδι στραμμένο προς το μέρος σας.

Βήμα 3: Συνδέστε το 2N3904 με το 2N3906

Timeρθε η ώρα να βγάλουμε αυτό το συγκολλητικό σίδερο και να ξεκινήσουμε τη δουλειά συνδυάζοντας αυτό το πράγμα. Πρώτα τοποθετήστε το 2N3904 δίπλα στο 2N3906 και στη συνέχεια κολλήστε το μεσαίο σκέλος του 2N3904 στο δεξί σκέλος του 2N3906.

Στη συνέχεια, πάρτε την αντίσταση 2,2k και κολλήστε την ανάμεσα στο δεξί σκέλος του 2N3904 και το μεσαίο σκέλος του 2N3906. Σε αυτό το σημείο μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τους κοπτήρες σύρματος για να κόψετε την περίσσεια μολύβδου από την αντίσταση.

Βήμα 4: Συνδέστε την Ενεργοποίηση Τάσης

Τώρα ας ρίξουμε τη σκανδάλη τάσης στο μίγμα. Συγκολλήστε το αριστερό σκέλος της σκανδάλης τάσης στο μεσαίο σκέλος του 2N3904 και κολλήστε το αριστερό σκέλος του 2N3904 στο δεξί σκέλος της σκανδάλης τάσης. Σε αυτό το σημείο ο ηλιακός σας κινητήρας θα πρέπει να μοιάζει με την πρώτη εικόνα παραπάνω.

Τώρα κόψτε ένα κομμάτι καλωδίου 22AWG μήκους περίπου μιας ίντσας και κολλήστε το ανάμεσα στο μεσαίο σκέλος της σκανδάλης τάσης και το αριστερό σκέλος του 2N3906. Τώρα ο ηλιακός κινητήρας σας είναι πλήρης!

Βήμα 5: Συνδέστε την ηλιακή μηχανή στον πυκνωτή

Σημείωση: Τώρα που έχουμε ολοκληρώσει τους "εγκεφάλους" του bot, ήρθε η ώρα να του δώσουμε ένα μέρος για να αποθηκεύσει την ενέργειά του. Σε αυτό το έργο θα χρησιμοποιήσουμε έναν ηλεκτρολυτικό πυκνωτή για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτός ο τύπος πυκνωτή είναι αυτό που ονομάζουμε πολικό, αυτό σημαίνει ότι λειτουργεί μόνο προς μία κατεύθυνση. Για να καταλάβετε ποιο είναι το καλώδιο, αναζητήστε μια λωρίδα τυπωμένη στο πλάι του πυκνωτή. Αυτό είναι το αρνητικό προβάδισμα, επομένως, το άλλο είναι θετικό. Αυτό θα είναι σημαντικό σε αυτό το βήμα.

Χρησιμοποιήστε ένα σφουγγάρι θερμής κόλλας για να συνδέσετε τον ηλιακό κινητήρα στον πυκνωτή με το αρνητικό σκέλος πιο κοντά στη σκανδάλη τάσης. Φροντίστε να το τοποθετήσετε κάπου όπου θα φτάσουν τα πόδια του πυκνωτή.

Τώρα λυγίστε το αρνητικό σκέλος του πυκνωτή προς τα πίσω και κολλήστε το στο δεξί σκέλος της σκανδάλης τάσης. Λυγίστε επίσης το θετικό σκέλος του πυκνωτή στη θέση του και κολλήστε το στο αριστερό σκέλος του 2N3906.

Βήμα 6: Συνδέστε το μοτέρ

Τώρα ας συνδέσουμε τον κινητήρα! Πρώτα αποφασίστε πού θέλετε να τοποθετήσετε το μοτέρ, αποφάσισα να βάλω το μοτέρ που βγαίνει πίσω σαν κεντρί. Αυτό απαιτεί προγραμματισμό επειδή τα καλώδια στο μοτέρ μου είναι λίγο κοντά. Χρησιμοποίησα τα υπόλοιπα πόδια που έβγαλα από την αντίσταση για να επεκτείνω λίγο τα καλώδια του κινητήρα ώστε να φτάσει στο πίσω μέρος του ρομπότ μου.

κολλήστε ένα από τα καλώδια κινητήρα στο δεξί σκέλος του 2N3904 και το άλλο σύρμα στο θετικό άκρο του πυκνωτή. δεν έχει σημασία ποιο καλώδιο πηγαίνει πουθενά, αναποδογυρίζοντας τα καλώδια θα αναστρέψει απλώς την κατεύθυνση περιστροφής του κινητήρα.

Στη συνέχεια χρησιμοποιήστε ένα σφουγγάρι ζεστής κόλλας για να ασφαλίσετε τον κινητήρα στη θέση του. Βεβαιωθείτε ότι το αντίβαρο μπορεί να περιστραφεί ελεύθερα ή το ρομπότ σας δεν θα μπορεί να κινηθεί.

Βήμα 7: Ηλιακή ενέργεια

Είμαστε στην περιοχή του σπιτιού! Itsρθε η ώρα να συνδέσουμε τους ηλιακούς συλλέκτες. Πρώτον, εάν δεν υπάρχουν σύρματα συγκολλημένα στους πίνακες τώρα είναι η ώρα να το κάνετε. Σας συνιστώ να χρησιμοποιήσετε δύο διαφορετικά χρώματα του καλωδίου 22AWG, ώστε να μπορείτε εύκολα να εντοπίσετε τα θετικά και αρνητικά σκέλη του ηλιακού συλλέκτη.

Σημείωση: Σε αυτό το σεμινάριο χρησιμοποιώ δύο ηλιακούς συλλέκτες, ωστόσο αν έχετε μόνο έναν που θα λειτουργήσει επίσης. Όσο περισσότερα πάνελ έχετε, τόσο πιο γρήγορα φορτίζεται ο πυκνωτής και τόσο περισσότερο ο παλμός του κινητήρα. Έτσι, εάν θέλετε το bot σας να κινείται περισσότερο, προσθέστε περισσότερα πλαίσια.

Χρησιμοποιήστε το κολλητήρι σας για να συνδέσετε το αρνητικό καλώδιο του ηλιακού συλλέκτη στο αρνητικό σκέλος του πυκνωτή. Στη συνέχεια, κάντε το ίδιο από την άλλη πλευρά συνδέοντας το θετικό άκρο του πίνακα με το θετικό σκέλος του πυκνωτή.

Βήμα 8: Κάντε το να φαίνεται όμορφο

Σε αυτό το σημείο το Solar Bug-Bot είναι σχεδόν έτοιμο! Το τελευταίο βήμα τώρα είναι μόνο καλλυντικό.

Κόψτε δύο μήκη από το σύρμα κοσμημάτων μήκους περίπου τριών έως τεσσάρων ίντσες. Χρησιμοποιήστε μερικές πένσες με μύτη βελόνας για να λυγίσετε και τα δύο άκρα και των δύο κομματιών σύρματος σε μικρά πόδια. Τώρα λυγίστε και τα δύο μήκη σύρματος σε σχήμα "Μ" και κολλήστε τα ζεστά στο κάτω μέρος του bot σας. Αυτά θα λειτουργήσουν ως τα πόδια του ρομπότ σας.

Και με αυτό το Solar Bug-Bot σας ολοκληρώνεται! Τώρα το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να τα βγάζετε στον ήλιο και να τα βλέπετε να φεύγουν!

Βήμα 9: Πώς λειτουργεί;

Όταν το bot εισέλθει στο φως του ήλιου, τα ηλιακά πάνελ θα αρχίσουν να φορτίζουν τον πυκνωτή. Καθώς φορτίζει, η τάση στον πυκνωτή θα αυξηθεί έως ότου τελικά ξεπεράσει το "σημείο ανατροπής" της ενεργοποίησης της τάσης. Σε αυτό το σημείο η σκανδάλη τάσης θα εφαρμόσει τάση στη βάση του 2N3904. Τώρα επειδή το 2N3904 είναι ένα τρανζίστορ NPN λειτουργεί σαν διακόπτης, όταν εφαρμόζεται ένα ρεύμα στη βάση επιτρέπει στο ρεύμα να ρέει από τη μία πλευρά στην άλλη. Αυτός ο "διακόπτης" θα ενεργοποιήσει τον κινητήρα. Το 2N3906, από την άλλη πλευρά, είναι ένα τρανζίστορ PNP. Αυτό σημαίνει ότι επιτρέπει τη ροή ρεύματος όταν η βάση συνδέεται με τη γείωση. Όταν το 2N3904 σκοντάψει σβήνει το 2N3906 και παρακάμπτει εντελώς τη σκανδάλη τάσης επιτρέποντας όλη την ηλεκτρική ενέργεια να ρέει στον κινητήρα έως ότου ο πυκνωτής αδειάσει και είναι έτοιμος να ξαναγεμίσει.