Bolsa de bicicleta LED solar: 14 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

Durante el verano pasado tuve la oportunidad de trabajar en el turno de noche en una panadería en algunas ciudades, lo que significaba que tenía muchos desplazamientos diarios. Atrás. Y adelante. Por la noche. En una bici. Los autobuses ni siquiera llegan tan tarde. Me harté bastante de ser continuamente forzado a un lado de la carretera por todos esos malditos conductores desconsiderados que pasaban a toda velocidad, ¿cómo pudieron pasar por delante de la presencia de un ser tan consciente de la tierra como yo con tan poca consideración, paseando en su sucio?, máquinas contaminantes de carbono? Por supuesto, probablemente no fue tan fácil verme, dada la falta general de alumbrado público en el área, así que fui y compré el costoso kit de luces traseras y de cabeza que era necesario. canal. No quería seguir comprando todas esas malditas baterías, y seguro que no quería seguir tirándolas, así que esto es lo que se me ocurrió. Eso y el hecho de que no iría a Burning Man este año me dejó un montón de tiempo libre que de otra manera lo gastaría sabiamente. Así que estos son mis premios de consolación, más o menos. En un futuro cercano agregaré una implementación de la maravillosa chaqueta de bicicleta de señal de giro controlada por Arduino de Leah Buechley. Este es mi primer Instructable, y es un trabajo de documentación retro, pero espero que sea suficiente. Si parece un poco tonto, entonces probablemente lo sea. Eso se extiende a mí también. ¡Cualquiera que sea, crea y disfruta! Ah, y disculpas por la terrible calidad de las imágenes. He trabajado mucho con mi cámara a lo largo de los años, y parece que está bastante cerca del final del ciclo de vida de su producto. oler.

Paso 1: Cosas que necesita

Materiales / Suministros1 Mochila / bolsa de mensajero1 Estuche de proyecto1 Linterna frontal LED Cheapo1 Retroiluminación LED roja Cheapo / no tan barata para bicicletas2 Celdas solares PowerFilm de 3V, 50mA, número de producto MP3-371 Soporte de batería AA, capaz de contener: 3 baterías NiMH AA 1 Pieza de placa perfilada que encajará en la parte superior del gabinete del proyecto 4-8 Separadores + tornillos1 Diodo de bloqueo estándar, 1N4001 por ejemplo5 Resistencias de 100 ohmios3 Interruptores de botón momentáneo1 Interruptor DPDT1 Interruptor SPST Muchos: LED, a su elección Cable, a su elección Baterías de repuesto, para pruebas SoldadoThread (pesado nylon resistente, si es posible) VelcroBoredom Opcional: 1 Arduino Skinny de sparkfun (o la nueva versión certificada, el Arduino Pro) Pounding Psy-trance Tenía una mochila barata de Burton Snowboards que era del tamaño perfecto para mis propósitos, pero no me gustó el estilo "mochila" recto. Así que reorganicé las correas y ahora se inclinó hacia un lado como una bolsa de mensajero con una correa principal que abraza el cuerpo y una correa auxiliar que se engancha desde la parte inferior, proporcionando una plataforma notablemente segura. El mayor inconveniente hasta ahora es cómo tiende a envolver el cuerpo, lo que resulta en una camisa completamente empapada de sudor. Pero, uh, lo que sea. Funciona. Encontré un recipiente tipo tupperware hermético con pestillo en la cocina que era perfecto para la caja del proyecto, y el faro, lo compré por algo así como $ 6 en WalMart. Casi todo lo demás estaba en mi caja de cambios o se ordenó en línea. La mayor parte de mi cableado es un montón de cables de altavoz que tenía por ahí, agradables y resistentes. Soporte para cautín / tercera mano Pistola de pegamento caliente + pegamento caliente, para sellar Sierra de sierra, mejor para cortar con Tijeras Ventilación adecuada, para preservar su preciada materia gris

Paso 2: preparación de la mochila

Esto se explica por sí mismo. Averigüe dónde quiere que estén los componentes específicos en la bolsa y cómo funcionará "ahí fuera", en la carretera. Esto debería determinar la disposición física de su propia construcción en particular. Cortar / coser / modificar cualquier cosa si es necesario; consulte el paso anterior sobre por qué mi bolso se ve tan torcido. La hoja Xacto y el encendedor son útiles para hacer cortes y derretir las puntas deshilachadas, y la aguja y el hilo anticuados serán tu mejor opción para volver a unirlos. Fue por suerte que la caja del proyecto que encontré tiene el tamaño perfecto para que se desliza directamente en un bolsillo lateral con un conveniente orificio de salida para el cable de los auriculares, cerca de la correa para el hombro que usaré. Puse todos los controles (excepto el interruptor principal) en la correa para el hombro, y quería pasar los cables a través del correa en sí, así que tuve que hacer pequeños agujeros a cada lado y pasarlos con un trozo de gancho de alambre, como una "aguja" gigante … pero más sobre eso más adelante. También había una buena sección de correas en el exterior de la correa en sí, que era perfecta para un hogar para los conjuntos de LED / pulsadores, y tenía un gran anillo de plástico en el que insertar otro interruptor. Obviamente, estos detalles serán diferentes para todos.

Paso 3: preparación de la caja del proyecto

Una vez que haya terminado con la bolsa, es hora del contenedor del proyecto. Si es posible, intente colocar el soporte de la batería en la caja y vea si tiene suficiente espacio para montar su (s) tablero (s), interruptor (s) y cables así como. Todos los míos apenas encajan. Si no es así, tendrá que buscar otra caja para las baterías. La omnipresente lata de Altoids funcionará a la perfección. Con todo esto en mente, taladre agujeros para los cables que entrará y sacará, y los interruptores. Cuando finalmente comience a conectar las cosas, asegúrese de darle al cable un buen nudo simple justo cuando ingresa a la caja, para que no se rompan inesperadamente. Lo que probablemente no sería bueno. Determina el tamaño de la placa perfilada que necesitarás y córtala. Cuanto más grande, mejor, ya que tendrás más espacio para jugar, pero a veces estás un poco abarrotado de espacio. Pegue / conecte su paquete de baterías y monte su (s) tablero (s) con los separadores. El tablero rojo allí es la versión "delgada" de Sparkfun del Arduino, que eventualmente activará las señales de giro antes mencionadas, que aún no están conectadas.

Paso 4: construcción del circuito, parte 1: carga

Tendremos 3 baterías NiMH AA en serie, dando 1.2V nominales cada una, lo que suma 3.6V nominales. Pero en las condiciones reales de uso, eso podría descender hasta 0.9V y hasta 1.4V cada uno en la recarga sin causar un daño mayor, por lo que necesitamos alguna forma de limitar su uso dentro de este rango. Este circuito lo hará, aproximadamente., aunque de una manera aproximada, no similar a la ingeniería. Pero es simple y funciona. Para cargar las baterías, necesita que el extremo positivo de la matriz solar se conecte al extremo positivo de las baterías y los extremos negativos hagan lo mismo. Aquí, mover el interruptor "hacia arriba" hará precisamente eso. Sin embargo, hay dos cuestiones: 1. Necesitamos un diodo en la dirección de carga para evitar que las baterías se descarguen hacia atrás en las células solares cuando está oscuro, drenándolas de la energía que almacenamos durante el día, y: 2. La caída de voltaje nominal a través de las células solares, que tenemos cableadas en serie, será de 6V. Siempre que el voltaje solar sea más alto que el voltaje de la batería, la corriente fluirá hacia las baterías. Pero no queremos que el voltaje total de la batería supere los 4,2 V (1,4 x 3), por lo que necesitamos una forma de reducir el nivel de voltaje solar alrededor de 1,8 V en el camino hacia las baterías. ni robusto, colocar un LED allí debería lograr ambos, ya que normalmente tienen una caída de voltaje de alrededor de 1,7 a 2 voltios más o menos. Sin embargo, use su multímetro para confirmar esto … Aunque generalmente es una MALA IDEA conectar un LED al revés (dañándolo irreversiblemente), el circuito EN ESTE CASO PARTICULAR debería poder manejar el flujo de corriente inversa potencial sin daños mayores. Y no lo ha hecho hasta ahora (dedos cruzados). Además, da un buen indicador del estado de carga: cuanto más brillante es el LED, más rápido se cargan las baterías. Cuando está apagado, las células solares emiten menos voltaje que las baterías, lo que significa que no se están cargando. Sin embargo, una preocupación es que el voltaje establecido, 6 V, está solo en condiciones nominales de prueba de laboratorio, y para estos paneles, bajo la luz solar directa, puede llegar a 7,2 V, lo que definitivamente sobrecargaría las baterías. Pero ese es un riesgo con el que estoy dispuesto a vivir. Mejor que descargarlas en exceso … Y otra cosa que debemos comprobar es el flujo de corriente que sale de las células solares. La rúbrica es que generalmente queremos que la corriente sea 1/10 de la capacidad total de la batería, equilibrando la velocidad y la seguridad de las baterías. Dado que la capacidad de mis baterías es de 2400 mAh, la corriente nominal ideal sería de 240 mA. Nuestros paneles solo emiten 50 mA, que en realidad es bastante bajo. Podríamos agregar 4 matrices más en paralelo y estar dentro de la zona segura. Eso podría ser para otro proyecto. Sin embargo, por ahora, es mejor prevenir que curar. En el lado de carga del circuito.

Paso 5: construcción del circuito, parte 2: la carga

Si mueves el interruptor hacia abajo, los dispositivos que hayas conectado funcionen. Aquí, no queremos sacar las baterías a menos que el voltaje total a través de ellas sea superior a alrededor de 2.7V (0.9 x 3). Aquí, conecté un diodo de bloqueo normal (el 1N4001 que originalmente pedí con el células solares) en serie con un LED para una luz indicadora de estado de carga. Dado que la caída de voltaje a través del diodo es de 0,7 V, la caída de voltaje total debe ser de alrededor de 2,4-2,7 V. Cuando el voltaje de suministro cae por debajo de ese nivel, no da suficiente potencial para encender el LED y apagarlo. Entonces, cuando se apaga la luz, sé que es hora de dejar de usar los diversos dispositivos que tengo conectados y comenzar a recargar. Una vez más, sucio, pero funciona. Resistores Cuando use LED, asegúrese de incluir una resistencia con ellos, para que no se quemen. Incluso cuando están en paralelo, una resistencia debe ir con cada LED. Básicamente, dado que las resistencias resisten el flujo de corriente que pasa por la parte del circuito en la que se encuentran, cuanto mayor sea el valor de una resistencia en particular, menos corriente fluirá. Recuerde V = IR. En el caso del circuito de carga, queremos que fluya tanta corriente a las baterías como sea posible, sin dañar el LED. 100 ohmios funcionarán Sin embargo, con el lado de carga del circuito, teóricamente querríamos una resistencia de mayor valor, con el fin de mantener el flujo de corriente residual al mínimo. Aquí, sin embargo, quiero asegurarme de que la caída de voltaje en el LED permanezca alrededor del área de 2V, y dar una corriente más fuerte lo haría más obvio cuando el voltaje finalmente caiga por debajo del umbral mínimo que queremos. Así que también he incluido aquí una resistencia de 100 ohmios.

Paso 6: cableado y montaje de las células solares

Entonces … si la caja que acabamos de construir es el corazón (y los pulmones, supongo) de nuestro proyecto, entonces definitivamente es … ¡el alma! ¡SOULAR! je je je!…. OK. Calma. Control. Las celdas que tengo son de PowerFilm, número de producto MP3-37, y son muy delgadas y flexibles. Para este proyecto, queremos cablear dos de ellos en serie, para completar el suministro de 6V. Alinee las celdas así (o como quiera, físicamente) de modo que el extremo positivo de la primera se alinee con el extremo negativo de la otra. Puede notar la diferencia aquí, ya que las "barras transversales" en las "T" blancas que cruzan las celdas se encuentran hacia el positivo, y las "verticales" apuntan hacia el negativo. Raspe o derrita el plástico que cubre los contactos plateados a cada lado. Puede saber si ha pasado por suficiente plástico cuando comience a raspar el contacto a continuación. Suelde en un solo trozo de cable a través de los dos. Suelde el cable + y - pelado de un cable de doble hebra a los otros lados, y listo. Pase el otro extremo del cable a través de la bolsa de modo que llegue a la caja con suficiente espacio. Aplique un poco de pegamento caliente en las juntas para aislarlas de la intemperie. En cuanto a unir el panel a la bolsa, coloque un tramo de enganche "el lado del velcro en la parte posterior de cada celda, y corte tres tramos del lado del" lazo "para que coincida con el tramo, inclusive, entre las piezas del" gancho ". Sepárelos uniformemente a lo largo, retire el respaldo y colóquelos en su lugar donde le gustaría colocar sus paneles. Tengo dos manchas en mi bolso, dependiendo del ángulo del bolso al sol. Es posible que tengas que coser los bordes de las cosas sueltas, dependiendo del tipo de adhesivo que le hayan aplicado, para que no se caiga.

Paso 7: piratear el faro

Haz exactamente lo que dice el título. Abra la linterna frontal barata y desconecte toda la sección de la batería. Todo lo que necesita son los contactos a los que condujo. Conéctelos a la caja y suelde a través de la sección de carga del circuito de control. Y ahora la nota prometida sobre enhebrar el cable a través de la correa. Si miras de cerca en la imagen, hay varios lugares en los que hice pequeñas hendiduras en la tela de la superficie de la correa, en el borde del acolchado donde se encuentra con el borde. Con la cuchilla Xacto, haga dos de esas hendiduras: una donde desea que salgan los cables y otra donde entren. Toma la percha de alambre y corta una sección recta larga y bonita. Esta será tu "aguja". Empuje hacia abajo la longitud entre los dos agujeros, en el espacio abierto entre el acolchado y el borde. Te devolverá un poco, especialmente si tu correa se curva, pero eventualmente saldrá por el otro lado. Pegue con cinta adhesiva el cable que desea insertar en un extremo del cable de la percha y páselo a través del orificio hasta que salga por el otro lado. ¡Voila! Hecho A continuación, taladre agujeros en las esquinas de la carcasa del faro, si es posible, y cóselas a la correa, pero de una manera que no impida que pasen otros cables, si así lo desea.

Paso 8: Montaje de los interruptores LED / pulsadores Parte 1: Curling

La idea aquí es tener lo que parece desde el exterior ser un LED que puede presionar para encender y apagar algo. O un interruptor que da retroalimentación sobre el estado de lo que sea que está cambiando, lo que básicamente significa pegar un interruptor y un LED juntos, uno al lado del otro, de modo que la parte del "botón" del interruptor mire hacia abajo, lejos del Parte LED del montaje. Para empezar, riza los cables de ambos elementos. Es importante mantener la distinción entre ánodo y cátodo (+ y -, largo y corto) en el LED, así que asegúrese de aplicar diferentes estilos de rizado a cada pata del LED. Usé cuadrado para el lado positivo y más circular para el negativo. Pero a veces era difícil notar la diferencia, por lo que podría cambiar a usar triángulos y círculos en el futuro. Sin embargo, sea cual sea tu convención, ¡asegúrate de APEGARTE! Haz tres juegos de estos. Es mucho más fácil, dado el tamaño de los elementos, seguir adelante y conectarlos ahora antes de pegarlos, en lugar de unirlos primero, y luego tratar de abrirse camino a través del lío de gobby hasta los contactos que se supone que debe soldar. dentro. Pero eso significa que tenemos sus aplicaciones listas.

Paso 9: piratear la luz trasera

Esto es más o menos lo mismo que el faro. Excepto aquí, mi luz trasera venía en una carcasa bastante desgarbada, de la que decidí liberarla. Convenientemente, sin embargo, la placa de circuito tenía la forma de un palo largo, lo que lo convertía en una buena barra de luz. Y funcionaba mediante pulsadores. Lo que hizo que el cableado hasta el LED / botón pulsador correspondiente en la correa fuera un juego de niños. Conecté el suministro y los voltajes de tierra a la fuente de carga, luego conecté el botón a donde estaba colocado el botón original. Después de eso, conecté en paralelo una resistencia que conduce al LED de estado en el LED / botón pulsador, en uno de los LED rojos en la placa. Por lo tanto, cada vez que se enciende ese LED, también lo hace mi interruptor, lo que me permite medir el patrón de visualización actual que se está ejecutando, en función del tiempo entre los destellos de mi LED de estado. Eso hace que seis cables salgan de la placa, dos en la caja del proyecto y cuatro en el LED / botón pulsador correspondiente. Después de todo eso, seguí adelante y envolví todo en pegamento caliente, formándolo un poco para tener un divot donde Puedo asegurarlo en la bolsa, antes de coser algunos bucles alrededor de él en el exterior de la bolsa. Y sí, me doy cuenta de que se parece un poco a un poco de excremento blanco.

Paso 10: Cableado de los LED / botones pulsadores para las señales de giro

Para esta parte, conectaremos los LED y los botones pulsadores para los interruptores que controlarán las señales de giro, lo que significa que tendremos un total de 8 cables más viajando a través de la correa hacia la caja de control. Eso es mucho espacio para un espacio tan pequeño, por lo que en aras de ahorrar espacio y tirones de cables redundantes, corté un tramo de cable Ethernet, que es perfecto ya que tiene 8 cables adentro, y lo pasé a la caja. Los LED se conectarán en paralelo con sus respectivas señales de giro, parpadeando a la misma velocidad, y los botones se conectarán al Arduino Skinny como dispositivos de entrada.

Paso 11: Interruptor de encendido opcional para Arduino / Turning Signals

Como solo usaré las señales de giro en momentos específicos, es decir, cuando necesite girar, estarán apagadas la mayor parte del tiempo. En este punto, no tendré el Arduino ejecutando nada más que las señales de giro, por lo que para todos los propósitos prácticos, es una carga muerta cada vez que las luces de giro están apagadas. cambiar a un anillo de plástico que estaba en la correa. También incorporé los LED de estado de carga y recarga solar a ambos lados del interruptor, luego cubrí todo el lote con otra gota de pegamento caliente. El interruptor está conectado entre la fuente de carga y el terminal de la batería LiPo en el Skinny. Cuando quiero las señales de giro, lo enciendo. Cuando no lo hago, permanece apagado. Sin embargo, es un poco engañoso tener los LED a ambos lados del interruptor, ya que no tienen nada que ver de inmediato con la acción del interruptor en sí…. pero esa es la naturaleza de las cosas, supongo.

Paso 12: Montaje de los interruptores LED / pulsadores Parte 2: Integración

Ahora que tienes todos los LED / botones conectados, es hora de pegarlos e incrustarlos en la correa. Aplique pedazos de pegamento en las bases del LED y el interruptor y péguelos. Querrá colocarlos, girados 90 grados entre sí con respecto a los ejes de los contactos en cada uno, formando una especie de cruz celta cuando se ve desde arriba. Esto evita que los cables se pongan en cortocircuito entre sí. Mantenerlos juntos hasta que el adhesivo se cure fue un poco oneroso, por lo que podría ser útil envolver los dos en cinta adhesiva para mantenerlos juntos. Una vez que fragüe, intente cubrir las uniones soldadas entre los contactos y los cables con un poco más de pegamento. Solo trata de no poner pegamento en la parte móvil del "botón" del interruptor por razones obvias; de lo contrario, se congelará en su posición y se volverá inútil. Ahora para incrustar. Como dije antes, tuve la suerte de tener una pieza de correas ya preconstruidas en mi correa. Sin embargo, muchos fabricantes de mochilas lo hacen ahora, así que si el tuyo también tiene uno, estás de suerte. Simplemente corte un extremo, derrita los extremos y continúe con el resto del paso. De lo contrario, querrá encontrar un trozo de cinta de repuesto y coserlo a la correa. En cualquier caso, tome el soldador y derrita un agujero a través de la cinta, asegurándose de que sea lo suficientemente ancho para dejar entrar el LED, pero no tan ancho que se tambalee. Esto puede parecer un poco dudoso al principio, pero al menos en mi caso, el plástico tendía a agruparse sobre sí mismo, en lugar del soldador, formando bonitos agujeros cilíndricos listos para usar en los que los LED se deslizaban directamente. Puede que no tengas tanta suerte. Quién sabe, abre la cúpula del LED a través del orificio y pégala en su lugar. Una vez que haya montado los tres conjuntos de LED / pulsador, siga adelante y cose el extremo libre de la cinta hacia abajo en la correa, asegurando los interruptores en su lugar. Debe haber una tensión moderada en las correas, pero no lo suficiente para mantener los botones enganchados permanentemente. Además, la parte inferior de los interruptores no debe pegarse a la propia correa. Los únicos puntos de conexión deben ser el LED que se inserte en la cinta de arriba y los cables que van desde el ensamblaje hacia la correa de abajo. Las partes del "botón" de los interruptores deben poder moverse libremente según sea necesario.

Paso 13: Cableado de la placa de circuito

Este es el paso final. Lleve todos los cables a la caja y conéctelos a sus respectivos contactos. Si su placa está especialmente desordenada, podría tener sentido aplicar una pequeña gota de pegamento caliente en las uniones soldadas para evitar que los contactos se cortocircuiten entre sí. y potencialmente con las baterías también, si tu carcasa es tan pequeña como la mía. Enrolla los cables, cierra la caja e intenta encender las cosas. ¡Disfruta!

Paso 14: una variante

Esta es una bolsa que ayudé a mi hermano a hacer, basada en el prototipo. Tiene un par de parlantes portátiles conectados, enchufados a un iPod shuffle en el lado de la correa, y una longitud adicional de cable EL que tenía tirado, de algunos anteriores. Burn ¡Un paquete de fiesta portátil que funciona con energía solar! Suena bastante duro …