Bicycle Energy Demo (Build): 7 кадам

2025 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2025-01-23 14:51

Бул Нускаманын максаты баланын инженердикке болгон кызыгуусун арттыруу үчүн интерактивдүү велосипед энергиясын көрсөтүү болгон. Долбоор төмөнкүдөй иштейт, бала велосипедди тезирээк басканда, ал дисплей тактасында көбүрөөк жарыкты иштете алат, акыры CITADEL деген сөздү көк LED чырактарда жазат. Атчан тезирээк педалын улантууда, анда бульдогдун көздөрүн кызыл LED чырактары катары иштете алат. Ар бир жыйындын туурасы эч качан 30 дюймдан ашпайт, бул долбоордун стандарттык өлчөмдөгү эшиги аркылуу класстарга батышын камсыз кылуу. Дисплей тактасы дөңгөлөктөрдүн үстүнө курулган, ошондуктан аны оңой ташууга болот. Бардык материалдар жана шаймандар менен, бул долбоор болжол менен 6-10 күндүн ичинде болжол менен $ 400 АКШ долларына бааланат, эгерде сиз бардык жабдыктарды/электрдик тетиктерди, ошондой эле велосипедди сатып алсаңыз.

Колдонулуучу шаймандар: Электр бургу, стол араа, пазл, бургулоочу пресс, сандер, рулетка, вице кармагыч, розетка ачкычы, ширетүүчү темир, зым кысуучу курал, 3D принтер, ар кандай үй шаймандары (кычкач, кайчы ж.б.)

Колдонулган материалдар:

12mm Diffused Thin Digitel RGB LED пикселдери (Strand 25) (2)

GDSTIME 5V DC 50мм күйөрман (2)

Arduino Uno

5 мм (HTD) Pitch, 15mm туурасы Бир жактуу кур

Kent 20 "Boys Ambush Bicycle же башка 20" велосипед арткы казыктары менен

Чоң муздаткыч - Multiwatt пакети (Sparkfunдан) (5)

Weathershield 2”x4” x8’Басымдуу жыгач Everbilt 1-1/2” (4)

Дисплей тактасы үчүн фанера (жеңил салмакты каалайм, бирок бир аз бышык)

Каттар үчүн Бөлүк тактасы

Дисплей тактасынын буттары үчүн Square Wood Dowels

Corner Brace Value Pack (18564)

Everbilt 2”оор бурчтук кашаа (2 таңгак)

Grip-Rite # 8 x 2”Бурамалар (Model # PTN2S1)

24V 250W электр скутер мотору скутерлер үчүн (пункт# MOT-24250B)

WIR-110, 16 Gauge Black Power Cable Wire (12 фут)

WIR-110, 16 Gauge Red Power Cable Wire (12 фут)

16-20 өлчөгүч зым

LM338T/NOPB Сызыктуу Voltage Regulator

5 Gang терминалдык блогу (2)

Solder такталары

1.0 Ом резисторлору (5)

5.1 кОм резисторлору (2)

150 Ом резистору

100 кОм резистор

2200 uF конденсатор

20 кОм резистор

200 pF конденсатор

5V Zener Diode

2N2905 Транзистор же эквиваленти

1.5k потенциометр

LM308 Op-amp

Jumper Wire Kit

Paint / Paint Brushhes

1 -кадам: Тренерди куруу

Баштоо үчүн 2х4х8 жыгачты эки 28 "тактайга, дагы эки такта 24" жана дагы экөөнү 16 "кылып туураңыз. Бул үчүн сизге 2х4х8 өлчөмүндөгү эки такта керек болот. Ар бир учунда 45 градус бурчтуу кошумча төрт тактайды кесиңиз. Бул эки тактанын узундугу 10 "болушу керек. 16 дюймдук тактайчаларды колдонуу менен, тактайдагы 3 "тереңдикте жана 1 3/4" дюймдарды кесүү үчүн пейзажды колдонуңуз. Кесүүнү жасоодон мурун бул өлчөмдөрдү издеп көрүү пайдалуу.

10 "тактайчалардын 2син алып, 16" такталардын бирине тиркеңиз. 16 "тактайды оңго көтөрүңүз жана 10" тактайчаларды 16 "тактайга жана полго такап тургандай кылып ийиңиз. 3 тактаны бири -бирине бекитүү үчүн бурамаларды колдонуңуз. Калган 16" үчүн бул процессти кайталаңыз. эки 10 "такта.

Ортонун 12 "белгисин 24" жана 16 "такталардын ортосуна белгилеңиз. Эки белгини 16" такта тик турушу үчүн жана 24 "тактай капталына төшөлгөндөй кылып тизип коюңуз. 2 бураманы бургулаңыз 16 дюймдан 24 "тактага жана ар бир 10" тактага дагы 2 "24" тактасына. Бул процессти башка 24 "тактайы менен жана 10" тактайлар тиркелген 16 "тактайы менен кайталаңыз.

Андан кийин, тактанын ортосун 28 "тактайчалардын ар бирине белгилеңиз. 14" белгинин ар бир тарабына дагы 4 белгисин коюңуз. Бул 2 белгинин ортосунда 8 "болушу керек. Бул белгидеги 24 "тактайчаларды тактанын ички бети менен тизип коюңуз. 3 тактаны бириктирүү үчүн ар бирине 2 бураманы бургула. Муну башка 28" тактай менен кайталаңыз, ошондо бардыгы туташып турат.

2 -кадам: Motor Tensioner куруу/тиркөө

Белди чыңдоонун ылайыктуу жолун алуу - бул команда күрөшкөн нерсе. Биз жогоруда көрүнгөн нерсеге келгенге чейин бир нече ар кандай ойлордон өттүк. Темир жылдыруучу темир жол идеалдуу болмок, бирок бюджеттин аздыгынан улам команда жыгачтан жасалган темир рельске жайгашууга аргасыз болду.

2 "x4" блокторун колдонуп, L формасындагы фигураны түзүүдөн баштаңыз. Ал темир жолго орнотула турган астынкы бөлүгү болжол менен 8 "узундукта болушу керек. Жогорку бөлүгү болжол менен 6" бийик. Дагы 2 "x4" блогун моторго орнотуу үчүн кесип алыңыз. Команда темир жол системасын түзүү үчүн биз тапкан запастык, кичинекей тик бурчтуу жыгач устунду колдонду. Төмөнкү рельс мотор блогунун түбүнө орнотулган эки рельс менен тизилген. Бул жердеги ачкыч, 2 "x4" секирилип жатканда бөлүнбөй турган бышык жыгачты колдонуу. Команда мотор орнотулган 2 "x4" блогу аркылуу тешүү үчүн бургулоочу прессти колдонгон. Дагы бир тешик Л.нын жогорку бөлүгү аркылуу бургуланган. Узун болт бүт система аркылуу өткөн. Жүктү бөлүштүрүү үчүн эки жагында чоң шайбаларды колдонууну унутпаңыз. Акыркы жыйын тренерге L-кашаанын жардамы менен орнотулган. Системанын жогорку чыңалууда ийилип калышына жол бербөө үчүн темир жол менен тренажердун ортосуна кичинекей жыгач блок салынган. Арткы дөңгөлөктүн туура тегизделишин камсыз кылуу үчүн аны тренерге орнотуп жатканда, кимдир бирөөнү кармап туруу пайдалуу.

3 -кадам: Арткы дөңгөлөктү велосипедден алып, арткы казыктарды тиркеңиз

Велосипедден арткы дөңгөлөктү алып салуу үчүн, адегенде дөңгөлөктү өчүрүңүз. Андан кийин арткы дөңгөлөктүн подшипнигин кармап турган гайкаларды алыңыз. Арткы редуктордон чынжырды ажыратыңыз. Эгерде велосипеддин арткы тормозу бар болсо, анда арткы тормоздун дисктерин алып салуу керек болушу мүмкүн. Дөңгөлөк менен дөңгөлөк толугу менен өчкөндөн кийин, дөңгөлөктү дөңгөлөктүн капталына сунуу үчүн лом колдонуңуз. Дөңгөлөк менен дөңгөлөктүн ортосундагы ломду кармап турганда, кимдир бирөө дөңгөлөктү жай бурап, дөңгөлөктү чечип салыңыз. Бүткөндөн кийин, дөңгөлөктү кайра велосипедге кайра орнотуу үчүн кадамдарды тескери тартипте аткарыңыз. Кайра орнотуудан мурун рулду дөңгөлөккө тагууну унутпаңыз. Казыктарды орнотуу үчүн, бекитүүчү гайкаларды кайра орнотуудан мурун, аларды арткы огунун үстүнөн сүрүңүз.

4 -кадам: Районду куруу

Схемада көрсөтүлгөн схема берилген шилтемеден алынган:

makingcircuits.com/blog/how-to-make-a-25-a…

Биз курган схеманын эки функциясы бар. Биринчиси, чырактарды иштетүү үчүн колдонулуучу туруктуу 5В туруктуу чыгууга чейин кыймылдаткычтан өзгөрмө токтун чыңалуусун жөнгө салуу. Экинчиси, чыңалуу бөлүштүргүчүн колдонуу, мотордон чыңалууну 0 менен 5 вольттун ортосунда азайтуу. Бул чыгаруу андан кийин 5V чеги бар Arduino Uno аналогдук кирүү портуна киргизилет. Arduino Uno белгилүү чыңалуудагы белгилүү жарыктарды иштетүү үчүн коддолгон. Бул код төмөндө берилген.

Жогорудагы схемада көрсөтүлгөн схема 5 сызыктуу чыңалуу жөндөгүчүнүн (lm338) ортосунда токту бирдей бөлүштүрүү үчүн колдонулат. Бул жөнгө салуучулар жүктү бөлүштүрүү үчүн параллель жайгаштырылышы мүмкүн эмес, анткени алардын ички компоненттериндеги айырмачылыктар ар биринен бир аз башкача жыйынтыктарды жаратат. Эң жогорку өндүрүмдүүлүктү камсыз кылган сызыктуу жөнгө салуучу жүктү толугу менен алуу менен аяктайт. Жогорудагы схеманы колдонуу чыгууларды турукташтырат жана жүктү бирдей бөлүштүрөт. Жарыктар тандалган түстөрдүн жардамы менен конфигурацияланган 1,5А тегерегиндеги максималдуу токту тартат (48 көк 2 кызыл). Жарыктардын бардыгын ак деп коддоо максималдуу токту (3А) жаратат. Чыңалуу 28Vдан 5Vга чейин жөнгө салынат. Бул 23V айырма. 23V x 1.5A = 34.5W кубаты, ал жылуулук катары таралышы керек. Бул жөнгө салуучулардын ортосундагы жүктү бөлүштүрүү команда үчүн абдан маанилүү болуп саналат. Эгерде бир жөндөгүч бардык жүктү ала турган болсо, анда анын максималдуу иштөө температурасынан ашып кетмек.

Биринчиден, схеманы ширетпей турган нан тактасына куруңуз. Чоң көлөмдөгү конденсатор (биз 2200 uF колдонгонбуз) анын ызы -чуусун азайтуу үчүн мотордун чыгышына жайгаштырылышы керек. Бул Arduino кабыл алган маалыматты тазалап, жарык дисплейин ырааттуураак кылат (жарыктар туруксуз жарк этпейт). Бирок, эгерде сиз талма чыгаруучу машинаны түзгүңүз келсе, 2 долларды үнөмдөңүз жана конденсаторду жок кылыңыз. Андан кийин, чыңалуу бөлүштүргүч схемасын киргизиңиз. Чыңалуу бөлүштүргүчтөн Arduino Uno аналогдук A0 кирүүчүгө секирүүчү зымды өткөрүңүз. Ардуинону жерге секирүү. Тиркелген сүрөттү караңыз. Чырактарды өткөрүү боюнча кошумча маалыматты төмөнкү шилтемеден тапса болот:

learn.adafruit.com/12mm-led-pixels/wiring

5 -кадам: Районду тестирлөө

Жогорудагы лабораториялык отургучта көрүнгөн жабдуулар пайдалуу, бирок схеманы текшерүү үчүн талап кылынбайт. Бирок, сизге DC моторунун чыгуучу валын буруунун кандайдыр бир жолу керек болот. Идеалында, биз велосипедди жаңы эле колдонмокпуз, бирок ал почтада болгондуктан, биз башка чечим табышыбыз керек болчу. Мотордун полярдуулугун артка бурганыңызды текшериңиз (жерге (кара) зым ысык болуп, ысык (кызыл) зым жерге айланат). Баары туташтырылгандан кийин, 5В чыгаруу чыңалуусун алганга чейин, потенциометрди схемада тууралаңыз. Бул үчүн каалаган стандарттык вольтметрди колдонсо болот. Чыңалууну туура тууралоо үчүн чынжыр чоң жүктүн астында болушу керек. Микроконтроллердин кодун иштетүү үчүн Arduino компьютердик программасын жүктөп алуу керек болот. FastLED китепканасы да орнотулушу керек. Программа жүктөлүп, Arduinoго код жүктөлгөндөн кийин, жогорку оң бурчтагы сериялык мониторго өтүңүз жана Arduino Uno кабыл алган чыңалуусун байкай аласыз. Мүмкүн болушунча контурду кысуу үчүн тууралоолорду киргизиңиз жана кайра текшериңиз. Алдыга жылардан мурун бардык компоненттердин туура иштешин камсыз кылыңыз.

6 -кадам: Районду ширетүү

Жогорудагы сүрөттө сиз курулган эки схема бар экенин байкасаңыз болот. Башында, команда 10 lm338 линиялык чыңалуу жөндөгүчтөрүн колдонууну пландаштырышкан, бирок андан ары тестирлөөдөн кийин 5 менен бир схема олуттуу болгонун аныкташкан. Бирок, кереги жок болуп калган тактада чыңалуу бөлүштүргүч камтылган, ошондуктан ал дагы эле колдонулат.

Жеке каалоосунан улам, команда сызыктуу регуляторлорду схемага секирүүнү чечти. Бул бизге аларды бир аз эркин орнотууга жана чоң жылыткычтарды жакшыраак колдоого мүмкүнчүлүк берди. Бардык компоненттерди прототиптериңизден жаңы ширетүү тактасына чейин ээрчиңиз. Биз permaproto тактасын колдондук, ошондо схема аны солярсыз нан тактасынан жылдырганда так көчүрмө болот. Кыймылдаткычтан жана чырактардан тез ажыратуу үчүн эки 5 бандалык терминалдык блок колдонулган.

7 -кадам: Дисплей тактасын куруңуз

Дисплей тактасы бир нече этапта курулган.

1) дисплей тактасы тактайдан жана тоодон турат. Дисплей ичке жыгачтан курулган жана 57 1/2 дюймга 5 фут болгон стендге орнотулган, стенд 45 градуста созулган кесилиш нур менен колдоого алынган. арткы бутунан вертикалдуу стендге бурч. Бул жыгач жана бурамалар менен курулган. Такта жана стенд бүткөндөн кийин, ар бир тиешелүү бурчта тоого төрт дөңгөлөк бургуланган

2) Тамгалардын дисплейи (C-I-T-A-D-E-L) дисплейден жана орнотуудан өзүнчө курулган. Тамгалар адегенде чийилип, андан кийин 8 дюйм 12 дюймдук тактай плиткасынан кесилген. Каттардын баарынын бийиктиги 10, туурасы ар кандай. Тамгалар сырты үчүн араа менен жана тамгалардын ичи үчүн пигзаж менен кесилген.

3) Тамгалар кесилгенден кийин тактайга суюк мык менен бекитилген. Бул каттардын тактага бекитилишин камсыз кылды. Андан кийин тамгаларда 12 'битти колдонуп тешиктер тешилди. Бул Чырактардын көрсөтүлүшүн камсыздайт.

4) Кийинки, дисплей ак түскө боёлуп, тамгалар (C-I-T-A-D-E-L) бала көк түскө боёлгон. Андан кийин тактанын алкагына көк түс кошулду.

5) Тамгалар (T-H-E) тактайдын үстүнө туурасы ар кандай болгон 4 бийиктикте боёлгон.

6) Тактанын астындагы Бульдог акрил боегунун аралашмасын колдонуу менен тактайга боёлгон. Жарыктарга ылайыкташтыруу үчүн көздөрү аркылуу 12 мм тешиктер тешилген.

7) Акырында, жарыктар тактага коюлду жана дисплей тактасы толук болду.