Fiets -energiedemo (bou): 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Die doel van hierdie Instructable was om 'n interaktiewe demonstrasie van fietsenergie te skep om die kind se belangstelling in ingenieurswese aan te wakker. Die projek werk soos volg: as 'n kind die fiets vinniger trap, kan hy meer ligte op die displaybord aktiveer, wat uiteindelik die woord CITADEL in blou LED -ligte uitspel. Terwyl die ruiter vinniger trap, kan hy die bulhond se oë aktiveer as rooi LED -ligte. Die breedte van elke samestelling is nooit meer as 30 duim om te verseker dat die projek deur enige standaardopening in die klaskamers kan pas nie. Die vertoonbord is op wiele gebou sodat dit maklik vervoerbaar is. Met alle beskikbare materiaal en gereedskap, sal hierdie projek ongeveer 6 tot 10 dae neem om te voltooi teen 'n beraamde koste van ongeveer $ 400 dollar as u alle hardeware/elektriese komponente sowel as die fiets moet koop.

Gereedskap wat gebruik word: kragboor, tafelsaag, figuursaag, boorpers, skuurmasjien, maatband, ondergreep, moersleutelstel, soldeerbout, krimpgereedskap, 3D -drukker, verskillende huishoudelike gereedskap (tang, skêr, ens.)

Gebruikte materiaal:

12 mm verspreide dun Digitel RGB LED -pixels (string van 25) (2)

GDSTIME 5V DC 50mm waaier (2)

Arduino Uno

5 mm (HTD) steek, 15 mm wye enkelzijdige gordel

Kent 20 "Boys Ambush Bicycle of enige ander 20" fiets met agterste penne

Groot koellichaam - Multiwatt -pakket (van Sparkfun) (5)

Weathershield 2 "x4" x8 'druk behandel behandelde hout Everbilt 1-1/2 "(4)

Laaghout vir displaybord (wil lig, maar ietwat duursaam wees)

Spaanbord vir briewe

Vierkante houtspelde vir vertoonbordpote

Hoekstutwaardepakket (18564)

Everbilt 2”swaar hoekstut (2 pak)

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

24V 250W elektriese bromponie motor vir gordels met bromponies (item# MOT-24250B)

WIR-110, 16 meter swart kragkabel (12 voet)

WIR-110, 16 meter rooi kragdraad (12 voet)

16-20 Spoordraad

LM338T/NOPB Lineêre spanningsreguleerder

5 -eindtermynblok (2)

Soldeerborde

1.0 Ohm weerstande (5)

Weerstands van 5,1 kOhm (2)

150 Ohm weerstand

100 kOhm Weerstand

2200 uF kondensator

Weerstand van 20 kOhm

200 pF kondensator

5V Zenerdiode

2N2905 Transistor of ekwivalent

1.5k potensiometer

LM308 Op-amp

Jumper Wire Kit

Verf / verfkwaste

Stap 1: Bou die afrigter

Begin deur 'n 2x4x8 stukke hout in twee 28 "borde te sny, nog twee planke op 24", en nog twee by 16 ". Hiervoor benodig u twee 2x4x8 planke. Sny nog vier planke met hoeke van 45 grade aan elke kant. Hierdie twee borde moet 10 "lank wees. Gebruik die 16 "-borde en gebruik 'n figuursaag om kepe in die bord wat 3" diep en 1 3/4 "breed is, te sny. Dit is handig om hierdie afmetings op te spoor voordat u u snit maak.

Neem 2 van die 10 "borde en heg dit aan een van die 16" boards. Staan die 16 "-bord regs en leun die 10" -borde teen elke kant van die 16 "sodat dit in lyn is met die bord en die vloer. Gebruik skroewe om die 3 planke aan mekaar vas te maak. Herhaal hierdie proses vir die oorblywende 16" en twee 10 "borde.

Merk die middelste 12 "merk van beide 24" borde en die middel van die 16 "boards. Voer die twee merke saam sodat die 16" bord regop is en spoel met die 24 "bord wat op sy sy lê. Boor 2 skroewe in die 16 "tot die 24" bord en nog 2 vir elke 10 "board na die 24" board. Herhaal hierdie proses met die ander 24 "board en die 16" board met die 10 "boards aangeheg.

Merk dan die middel van die bord op elk van die 28 "borde. Maak nog 'n 4" merk aan elke kant van die 14 "merk. Daar moet 8" tussen hierdie 2 merke wees. Rangskik die 24 "borde op hierdie merke met die binnekant van die bord op die merk. Boor 2 skroewe in elkeen om die 3 planke aan mekaar vas te maak. Herhaal dit met die ander 28" board sodat almal verbind is.

Stap 2: Bou/monteer motorspanner

Dit was iets waarmee die span gesukkel het om 'n geskikte manier te trek om die gordel te span. Ons het deur 'n paar verskillende idees gegaan voordat ons gekom het by wat hierbo gesien is. 'N Metaalskuifrail sou ideaal gewees het, maar as gevolg van 'n lae begroting, moes die span tevrede wees met 'n houtskuif.

Begin deur 'n L -vormige figuur te maak met 2 "x4" blokke. Die onderste deel van die L waarna hy sal spoor, moet ongeveer 8 "lank wees. Die boonste gedeelte ongeveer 6" lank. Sny nog 'n 2 "x4" blok vir die motorhouer. Die span het 'n klein, vierkantige houtpaal wat ons gevind het, gebruik om die spoorstelsel te skep. Die onderste spoor is omring deur twee relings wat aan die onderkant van die motorblok gemonteer is. Die sleutel hier is om hout te gebruik wat duursaam genoeg is om nie te skeur as dit in die 2 "x4" s ingeskroef word nie. Die span het 'n boorpers gebruik om 'n gat te boor deur die 2 "x4" blok waaraan die motor gemonteer is. 'N Ander gat is deur die boonste gedeelte van die L. geboor.' N Lang bout is deur die stelsel gehardloop. Gebruik groot ringe aan weerskante om die vrag te versprei. Die finale samestelling is met behulp van L-hakies aan die afrigter gemonteer. 'N Klein blok hout is tussen die spoor en die afrigter geplaas om te voorkom dat die stelsel neig om te buig wanneer dit onder hoë spanning is. Dit is handig om iemand te hê wat die eenheid op sy plek hou wanneer dit aan die afrigter gemonteer word om te verseker dat die band goed pas.

Stap 3: Verwyder die agterste band uit die fiets en plak die agterste penne vas

Om die agterband van die fiets te verwyder, moet u die band eers leegloop. Verwyder dan die moere wat die laer in plek hou vir die agterwiel. Ontkoppel die ketting van die agterrat. As die fiets agterremme het, kan dit nodig wees om die agterste remblokkies te verwyder. As die wiel en die band heeltemal af is, gebruik 'n koevoet om die band oor die kant van die wiel te rek. Terwyl die koevoet tussen die wiel en die band gehou word, moet iemand die wiel draai om die band stadig af te los. Nadat u klaar is, volg die stappe in omgekeerde volgorde om die wiel weer op die fiets te plaas. Maak seker dat u die gordel om die wiel sit voordat u dit weer installeer. Om die penne te installeer, skuif dit oor die agteras voordat die bevestigingsmoere weer aangebring word.

Stap 4: Bou die kring

Die stroombaan wat in die skema gesien word, is verkry vanaf die skakel wat verskaf is:

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

Die kring wat ons gebou het, het twee funksies. Die eerste is om die veranderlike GS -inset van die motor na 'n konstante 5V DC -uitset te reguleer wat gebruik word om die ligte aan te dryf. Die tweede is om 'n spanningsverdeler te gebruik om die spanningsuitset van die motor tot tussen 0 en 5 volt te verminder. Hierdie uitset word dan ingevoer in die analoog -ingangspoort van die Arduino Uno met 'n limiet van 5V. Die Arduino Uno is gekodeer om spesifieke ligte teen 'n sekere spanning te aktiveer. Hierdie kode word hieronder verskaf.

Die stroombaan wat in die skema hierbo getoon word, word gebruik om die stroom eweredig tussen 5 lineêre spanningsreguleerders (lm338) te versprei. Hierdie reguleerders kan nie net parallel geplaas word om die las te versprei nie, want verskille in hul interne komponente veroorsaak effens verskillende uitsette van elkeen. Die lineêre reguleerder wat die hoogste uitset lewer, neem uiteindelik die hele las op. Deur die stroombaan hierbo te gebruik, word die uitsette gestabiliseer en die las eweredig versprei. Die ligte trek 'n maksimum stroom van ongeveer 1.5A wat gekonfigureer is met die gekose kleure (48 blou 2 rooi). As die ligte wit gekodeer word, sal die maksimum stroom getrek word (3A). Die spanning word gereguleer van 'n maksimum van 28V tot 5V. Dit is 'n 23V verskil. 23V x 1.5A = 34.5W krag wat as hitte afgeneem moet word. Daarom is die verspreiding van die las tussen die reguleerders so belangrik vir die span. As een reguleerder al die las sou neem, sou dit die maksimum bedryfstemperatuur oorskry.

Bou eers die kring op 'n soldeerlose broodbord. 'N Redelike groot kondensator (ons gebruik 'n 2200 uF) moet oor die motoruitset geplaas word om die geraas te verminder. Dit maak die insette wat die Arduino ontvang, skoon en maak die ligskerm meer konsekwent (ligte flikker nie onreëlmatig nie). As u egter 'n masjien vir beslaglegging wil maak, spaar $ 2 en maak die kondensator nietig. Voeg dan die spanningsverdelerkring in. Draai 'n jumperdraad van die spanningsverdeler na die Arduino Uno analoog ingang A0. Spring ook die Arduino in die grond. Sien tekening aangeheg. Meer inligting oor die bedrading van die ligte kan gevind word op die onderstaande skakel:

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

Stap 5: Toets die stroombaan

Die toerusting wat op die laboratoriumbank hierbo gesien word, is handig, maar nie nodig om die stroombaan te toets nie. U sal egter 'n manier nodig hê om die uitsetas van die GS -motor te draai. Ideaal gesproke sou ons net die fiets gebruik het, maar aangesien dit nog steeds in die pos was, moes ons 'n alternatiewe oplossing vind. Maak seker dat u die motor se polariteit omkeer (grond (swart) draad word warm en warm (rooi) draad word grond). Sodra alles aangeskakel is, pas die potensiometer in die stroombaan aan totdat u 'n uitsetspanning van 5V kry. Enige standaard voltmeter kan hiervoor gebruik word. Die stroombaan moet 'n aansienlike las hê om die spanningsuitset behoorlik aan te pas. Die Arduino-rekenaarprogrammatuur moet afgelaai word om die kode vir die mikrobeheerder uit te voer. Die FastLED -biblioteek moet ook geïnstalleer word. Sodra die sagteware afgelaai is en u die kode na die Arduino oplaai, gaan u na die seriële monitor in die regter boonste hoek en kan u die spanningsingang waarneem wat die Arduino Uno ontvang. Maak aanpassings om die kring so ver moontlik saam te druk indien nodig en toets weer. Maak seker dat alle komponente behoorlik funksioneer voordat u vorentoe beweeg.

Stap 6: Soldeer die stroombaan

Op die foto hierbo kan u sien dat daar twee stroombane is. Oorspronklik was die span van plan om 10 lm338 lineêre spanningsreguleerders te gebruik, maar na verdere toetse het vasgestel dat een stroombaan met 5 aansienlik was. Die bord wat ons nie nodig gehad het nie, bevat egter die spanningsverdeler, daarom word dit steeds gebruik.

Uit persoonlike voorkeur het die span besluit om die lineêre reguleerders na die printplaat te jaag. Dit het ons in staat gestel om hulle 'n bietjie meer vrylik te monteer en die groot hittebakke beter te ondersteun. Soldeer al die komponente van u prototipe tot u nuwe soldeerbord. Ons het 'n permaproto-bord gebruik sodat die stroombaan 'n presiese replika sou wees as ons dit van die soldeerlose broodbord oorskuif. Twee 5 eindklemblokke is gebruik om vinnige ontkoppeling van die motor en die ligte te skep.

Stap 7: Bou die skerm

Die vertoonbord is in 'n reeks stappe gebou.

1) Die vertoonbord bestaan uit 'n bord en 'n houer. Die skerm is vervaardig uit dun hout en gemonteer op 'n staander van 5 1/2 voet. Die staander word ondersteun deur 'n dwarssnitbalk wat 45 ° strek. hoek van die agterste been tot die vertikale staander. Dit is gemaak met hout en skroewe. Na voltooiing van die bord en die staander, is vier wiele in elke houer in die houer geboor

2) Die vertoning van die letters (C-I-T-A-D-E-L) is apart van die skerm en die houer gemaak. Die letters is eers geteken en daarna gesny uit teëls van spaanplaat wat 8 in x 12 in was. Die letters is almal 10 cm lank, met verskillende breedtes. Die letters is gesny met 'n bandsaag vir die buitekant en 'n figuursaag vir die binnekant van die letters.

3) Nadat die letters gesny is, is dit met 'n vloeibare spyker aan die bord vasgemaak. Dit het verseker dat die briewe aan die bord vasgemaak is. Vervolgens is gate in die letters geboor met 'n 12 '-boretjie. Dit sal verseker dat die ligte vertoon word.

4) Vervolgens is die skerm wit geverf en die letters (C-I-T-A-D-E-L) is babablou geverf. 'N Blou afwerking is dan by die raam van die bord gevoeg.

5) Die letters (T-H-E) is op 'n hoogte van 4 met verskillende breedtes op die bord geverf.

6) Die Bulldog aan die onderkant van die bord is met 'n mengsel van akrielverf op die bord geverf. Gate is deur die oë geboor met 'n 12 mm -bietjie om by die ligte te pas.

7) Laastens is die ligte in die bord geplaas en die vertoonbord is voltooi.