Solarbetriebene Motorrad-Zifferblatt-Uhr - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Ich hatte von meinem alten Motorrad einen Tacho übrig, als ich den mechanischen Drehzahlmesser durch ein elektronisches Panel ersetzte (das ist ein anderes Projekt!) und ich wollte es nicht wegwerfen. Diese Dinge sind so konzipiert, dass sie von hinten beleuchtet werden, wenn die Fahrradbeleuchtung eingeschaltet ist, also dachte ich, es wäre eine coole Uhr. Ich wollte das Licht nicht manuell einschalten und auch nicht regelmäßig die Batterien wechseln müssen, also habe ich mir überlegt, eine dunkelheitserkennende Solarladeuhr zu bauen.

Ich dachte an alle möglichen Kombinationen und entschied mich für ein Panel mit höherer Spannung und zwei Batterien mit höherer Kapazität, weil ich möchte, dass es einfach weiter funktioniert! Bisher läuft es seit mehreren Monaten, leuchtet die ganze Nacht und lädt den ganzen Tag (es lebt auf einem Fensterbrett).

Schritt 1: Teile

Ich benutzte:

Ein standardmäßiges Uhrwerk-Kit mit 1 AA-Batterie

Eine schwarze Projektbox aus Kunststoff

Einige Streifenbretter

Zweipolige Molex-Anschlüsse

Doppel-AA-Halterung und 2850 mAh NiMH-Akkus

Ein 2N3906 Transistor

Eine Diode

Nylon-Abstandshalter

Alufolie

Verschiedene Widerstände und ein Potentiometer

Einige weiße Niedervolt-LEDs

Ein 4V, 150 mA Solarpanel

Schritt 2: Schaltung

Die Idee für das grundlegende Schaltungsdesign habe ich von hier:

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

Die Idee ist, dass die Batterie die Uhr zu jeder Zeit betreibt. Wenn es hell ist, lädt das Solarpanel die Batterie, und wenn es dunkel ist und das Panel keinen Strom mehr produziert, geht die Hintergrundbeleuchtung an. Etwas kniffliger wird es, dass diese Uhrwerke auf einer einzigen AA laufen, was im Allgemeinen nicht ausreicht, um eine LED mit Strom zu versorgen. Ich habe einige Möglichkeiten in Betracht gezogen, dies zu umgehen - einschließlich der Verwendung einer Joule-Dieb-Schaltung oder der Reihenschaltung von zwei AAs und dem Abgreifen zwischen ihnen, um die Uhr mit Strom zu versorgen.

Am Ende habe ich mich für einen Kompromiss entschieden. Ich wollte weiße LEDs und habe bei eBay einige Geräte gefunden, die bereits einen Spannungsverstärker enthalten, aber sie funktionieren immer noch nicht wirklich mit einer einzigen AA (das tun sie, aber nicht nach dem Spannungsabfall über Diode und Transistor). Batterien in Reihe geschaltet und die Uhr inline mit einem Widerstand verbunden, um die Spannung zu senken. Ein Widerstand ist notwendig, um zur Basis des Transistors zu gehen, ich habe einen Topf gemacht, damit ich die Empfindlichkeit des Lichterkennungsteils des Systems einstellen kann.

Im beigefügten Schaltplan:

(EDIT: bemerkt, dass ich die Diode an der falschen Stelle hatte! Neue Version hochgeladen).

V1 ist das 2-AA-Batteriemodul

V2 ist das 4V Solarpanel

D1 eine 1N914 Diode

R2 4 K Widerstand, um die Spannung über der Uhr abzusenken

X1 das Uhrwerk

R1 a Potentiometer 0 - 5 K

Q1 ein 2N3906 Transistor

L1 die weißen Niedervolt-LEDs

Schritt 3: Vorderseite

Ich benutzte einen Standard-Lochschneider auf meinem Bohrer, um die runde Öffnung im Deckel des Projektgehäuses zu machen, und bohrte dann zwei kleine Löcher an der Seite, die einen Streifen aus klarem Plexiglas über der Öffnung montieren. Das Tacho-Zifferblatt passt zwischen Plexiglas und Deckel und wird mit den beiden kleinen Schrauben, die Sie sehen können, am Plexiglas befestigt (das Tacho-Zifferblatt hat sowieso zwei kleine Löcher auf beiden Seiten des mittleren, um den Originalzähler zu montieren).

Diese Uhrwerke haben einen Gewindeschaft zur Montage durch Dinge - Sie können sie in verschiedenen Längen erhalten. Das Tachogesicht ist ziemlich dünn, aber ich wollte eine Lücke zwischen dem Uhrwerk und dem Zifferblatt lassen, damit das Zifferblatt beleuchtet werden kann. Ich habe ein Uhrwerk mit längerem Schaft bekommen und es mit einer Distanzmutter zurückgestellt. Der originale Batteriekasten der Uhr ist leer, ich habe Drähte an die Laschen mit einem Molexstecker angelötet, um ihn mit der Platine zu verbinden. Ich habe diese Stecker für so ziemlich alles verwendet, damit ich jedes einzelne Teil ersetzen kann, wenn ich möchte, aber es könnte natürlich alles nur zusammengelötet werden!

Die LEDs waren noch zu groß, um zwischen Uhr und Zifferblatt zu passen, daher sind sie unten angebracht und zeigen nach oben. Ich klebte Alufolie an die Vorderseite des Uhrwerks und einen Rock davon an den Seiten und oben, um das Licht zu verteilen und es hoffentlich gleichmäßiger zu machen, wenn es das Zifferblatt hinterleuchtet. Die LEDs wurden nur in Reihe geschaltet.

Die Zeiger, die mit der Uhr geliefert wurden, hatten nicht die richtige Farbe - ich habe sie mit einer weißen Grundierung versehen und sie dann mit einem roten Marker eingefärbt!

Schritt 4: Solarpanel

Diese Panels sind bei eBay unglaublich günstig, wenn Sie eine Weile warten können, bis sie ankommen - und nehmen Sie die behauptete Spezifikation mit einer Prise Salz! Ich denke, es ist am sichersten, davon auszugehen, dass sie nicht so mächtig sind, wie sie sagen, und sie für Ihr Projekt zu überschätzen…. Ich baue ein Rig, um ihre Ausgabe zu testen, aber das ist eine andere Geschichte.

Ich habe dieses hier mit einem weiteren Molex-Stecker ausgestattet - es kann ein bisschen nervenaufreibend sein, sie auf die Rückseite dieser Platten zu löten, daher würde ich empfehlen, ein paar Ersatzteile zu besorgen - dieser kostete mich ungefähr 1 Pfund! Ich habe einen kleinen Montagerahmen aus dünnem Weißblech mit einer Schere gemacht und mit Sekundenkleber auf die Rückseite geklebt - dies hilft der Platte, in einem etwas besseren Winkel zum Einfangen von Licht zu sitzen.

Schritt 5: Alternativen

Also… wenn Sie so etwas bauen wollen, ist eine Alternative das Auseinandernehmen einer billigen Solar-Gartenleuchte. Sie haben oft einen hübschen kleinen IC-Controller wie den YX8018:

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

Ich habe mir eine davon angesehen, und sie enthalten neben der Schaltlogik einen Spannungsverstärker, um weiße LEDs zu betreiben. Das Licht, das ich mir ansah, hatte eine AAA-Batterie mit geringer Kapazität und ein schwaches 2V-Solarpanel, aber Sie könnten das Board wahrscheinlich mit anderen Teilen verwenden - ich dachte, es macht jedoch mehr Spaß, meins von Grund auf neu zu bauen.

Ich dachte auch darüber nach, ein etwas fortschrittlicheres Uhrwerk zu verwenden, das funksynchronisiert ist - vielleicht im nächsten Modell. Oder ein Uhrwerk von Grund auf neu bauen? Schwieriger mit einer mechanischen Aktion, aber ich bin sicher, jemand hat es geschafft!

Sie können auch viele verschiedene Arten von Gehäusen für das Projekt herstellen - ich habe eine schwarze Kunststoff-Elektronikbox verwendet, weil sie einfach zu verarbeiten war und sie im Einklang mit dem schwarzen Motorrad aus den 1980er Jahren aussieht, von dem ich das Zifferblatt gezogen habe.

Ich habe auch einen kleinen Teststand zusammengestellt, um diese billigen Solarmodule an ein Amperemeter / Voltmeter anzuschließen, damit ich beurteilen kann, wie gut sie funktionieren. Ich habe vor, das zu erweitern und eine Ausgabe von der Uhr zu erstellen, damit ich sehen kann, welchen Strom sie sowohl im Tag- als auch im Nachtmodus verbraucht, und dann kann ich die Ausgabe des Panels besser an die Kapazität der Batterien anpassen. und das Ziehen der Uhr und der Lichter - ich möchte, dass es den ganzen Winter über funktioniert (ich denke, es wird so wie es ist, aber es ist wahrscheinlich überspezifiziert).