Lampu LED Bertenaga Baterai Dengan Pengisian Tenaga Surya: 11 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Istri saya mengajari orang cara membuat sabun, sebagian besar kelasnya di malam hari dan di sini di musim dingin hari mulai gelap sekitar pukul 16:30, beberapa muridnya kesulitan menemukan rumah kami. Kami memiliki tanda di depan tetapi bahkan dengan lampu jalan di sana tanda itu sulit dilihat. Untuk mematikan listrik ke tempat rambu itu akan banyak kesulitan, selama ini saya menonton banyak video YouTube tentang cara membuat lampu jalan menggunakan LED, panel surya, dan baterai. Meskipun ini berhasil, itu tidak memenuhi semua persyaratan yang saya inginkan di lampu latar untuk tandanya. Pada dasarnya, rangkaian perlu melakukan hal berikut:

• Isi daya baterai di siang hari dengan panel surya
• Secara otomatis menyala di malam hari
• Dia harus bisa mematikannya begitu kelas selesai namun itu kembali dengan sendirinya pada malam berikutnya
• Kami harus dapat mematikannya untuk akhir pekan, hari libur, dan liburan tanpa menyalakannya kembali.

Dalam gambar-gambar ini Anda hanya dapat melihat senar LED di belakang tanda untuk menyalakannya, sebenarnya mungkin perlu 3 baris lagi, saya hanya belum sempat memasangnya. Bagian belakang tanda menunjukkan sakelar rocker, sakelar tombol tekan, dan LED untuk menunjukkan bahwa tanda menyala jika dilupakan dan dibiarkan menyala, kita dapat melihatnya dari jendela ruang tamu kita dan mematikan lampu. Sebenarnya ada sepotong kaca plexiglass yang meluncur di atas tombol dan LED untuk mencegah hujan.

Perlengkapan:

Peralatan

• Solder Besi
• Papan tempat memotong roti
• Kabel jumper papan tempat memotong roti dengan berbagai ukuran

Bagian

• 18650 baterai (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Panel surya 5V 500mAh (x2)
• 220 ohm resistor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Resister 10k (x2) lihat di atas untuk tautan pembelian
• 5V Coil Bistabil Latching Relay Amazon.ca / AliExpress
• Konektor JST Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Sakelar Toggle Sesaat 2 pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Saklar Rocker 2pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V LED [tunggal atau string]
• kawat 22awg untuk strip LED Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 1N5819 Schottky Barrier Rectifier Diode (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• S9012 PNP Transistor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• BC547 NPN Transistor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2.54mm Breakable Pin Male Pin Header Connectors Amazon.ca / Banggood
• A TP4056 5V 1A Micro USB 18650 Pengisian Baterai Lithium + Perlindungan Papan Sirkuit Modul Charger Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2.54mm Lurus Perempuan Putaran PCB Pins Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Bagian Opsional

• Konektor Terminal (alternatif untuk Konektor JST) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• prototipe papan sirkuit Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Baterai 18650 adalah yang termurah di AliExpress tetapi sangat memperhatikan biaya pengiriman, beberapa sangat tinggi. Banggood sepertinya tengah jalan, baterai lebih mahal tapi pengirimannya masuk akal. Di Amazon, pengiriman gratis tetapi biaya baterai sangat tinggi. Cara terbaik untuk mendapatkan baterai ini adalah paket baterai laptop yang akan didaur ulang, Anda bisa mendapatkan hingga 6 sel individu, setidaknya 1 di antaranya akan tetap baik. Berhati-hatilah saat membongkar paket, hindari hubungan arus pendek.

Langkah 1: Pin Solder ke Modul TP4056

Di sini untuk memudahkan mengenali pin mana yang positif dan negatif saya menggunakan warna merah dan hitam. Putuskan 2 pin hitam dan 2 pin merah dan biarkan terhubung dengan plastik, ini disolder ke 2 lubang pin untuk B+/Out+ dan B-/Out-. Anda juga akan memerlukan satu pin dari setiap warna untuk terhubung ke daya masuk.

Jadi cara termudah untuk melakukannya adalah dengan menempatkan salah satu pin, bagian terpanjang dari kaki setelah potongan plastik ke dalam papan tempat memotong roti, letakkan lubang jarum negatif power-in dari modul pengisian pada pin, lihat di mana pin lain membutuhkan untuk berada di papan tempat memotong roti dan menempatkannya di tempat yang sesuai sehingga semua pin berada di papan tempat memotong roti dan duduk di lubang pada modul pengisian daya. Sekarang dengan pin yang dipegang dengan kuat di papan tempat memotong roti dan modul pengisian daya berada di atasnya, Anda dapat menyolder semua pin di tempatnya.

Langkah 2: Solder Kabel ke Panel Surya

Jika Anda ingin melakukan seperti yang saya lakukan dan hubungkan 2 panel secara paralel sehingga Anda menjaga tegangan yang sama tetapi amp yang lebih tinggi maka solder kabel ke bantalan positif dan negatif pada satu panel dan solder positif dari panel itu ke positif yang kedua panel, lakukan hal yang sama dengan kabel negatif. Kemudian solder kabel dengan konektor JST ke positif/negatif salah satu panel

Jika menggunakan konektor JST maka tempatkan potongan dengan peniti pada breadboard seperti pada gambar, pastikan kutub positif dari solar panel terhubung dengan rel positif pada breadboard.

Langkah 3: Menyiapkan Baterai

Pasang konektor JST lain ke dudukan baterai Anda, tempatkan potongan dengan pin di ujung papan tempat memotong roti tetapi masih di rel daya. Seperti halnya panel surya, pastikan positif dan negatif berada di rel yang tepat di papan tempat memotong roti.

Langkah 4: Menghubungkan Modul Pengisian Daya

Tempatkan modul pengisian daya, dengan pin yang disolder, ke papan tetapi jangan menekannya ke papan karena kita perlu meletakkan kabel di bawahnya. Sisakan dua lubang pin dari rel daya atas, lihat gambar ke-2.

Tempatkan kabel jumper dari rel negatif ke lubang pertama di atas pin power-in negatif

Tempatkan dioda Schottky, 1N5819, dari rel positif yang menghubungkan ke pin power-in positif, pita perak harus paling dekat dengan pin power-in karena itu adalah arah yang Anda inginkan untuk mengalirkan daya, jika menghadap ke arah lain maka tidak ada daya yang akan mengalir ke modul pengisian daya. Dioda Schottky dipilih karena "Karakteristik Mekanik Rendah Daya/Efisiensi Tinggi" yang kira-kira setengah dari dioda normal. Dioda ditambahkan untuk mencegah aliran tegangan balik pada malam hari kembali ke panel surya yang kemudian menjadi pemborosan daya.

Langkah 5: Menghubungkan Pengisi Daya ke Baterai

Di sini kami hanya menghubungkan baterai ke modul pengisian daya, Anda juga dapat melihat mengapa Anda belum ingin menekan modul pengisian daya ke papan tempat memotong roti dulu.

Jadi hanya B+ pada modul ke rel positif di sisi baterai dan B- ke rel negatif di sisi baterai

Langkah 6: Menyiapkan Saklar Transistor Pertama

Sekarang kita tambahkan Transistor PNP S9012

Transistor ini akan bertindak sebagai sakelar, jika panel surya menghasilkan daya (yaitu siang hari) maka tidak ada daya yang diizinkan mengalir melalui transistor, secara efektif mematikan lampu dan memungkinkan baterai untuk diisi ulang.

Hubungkan 1 kabel jumper pendek dari pin power-in pada modul pengisian ke tempat kosong di papan tempat memotong roti [gambar 1]

sambungkan resistor 10k [gambar 2] ke kabel jumper itu

sambungkan Basis transistor ke resistor [gambar 3]

sambungkan Kolektor transistor ke pin Out+ pada modul charging [gambar 4]

sambungkan Emitter transistor ke rel positif bawah pada breadboard [gambar 5]

Langkah 7: Cukup Memperluas Tanah

Hubungkan Out- ke rel daya negatif bawah.

Itu modul pengisian selesai dan saklar transistor pertama selesai.

Yang perlu Anda lakukan sekarang adalah memasang modul pengisian daya sepenuhnya ke papan tempat memotong roti.

Jika yang Anda inginkan hanyalah LED bertenaga baterai yang menyala di malam hari, mati di siang hari, dan baterai yang terisi daya di siang hari, maka inilah yang Anda butuhkan. Anda hanya perlu menyolder komponen ke papan sirkuit untuk memastikan jejaknya sama dengan kabel dan hanya itu. LED akan terhubung ke positif dari Emitter transistor dan negatif dari Out-

Untuk menambahkan tombol tekan dan sakelar rocker, ikuti langkah-langkah selanjutnya.

Langkah 8: Saklar Transistor ke-2

Jadi ini adalah sakelar yang menggerakkan relai untuk memungkinkan LED menyala di malam hari.

sambungkan kabel jumper dari rel positif di sisi Panel Surya, bukan sisi baterai dan jelas bukan setelah Dioda. Untuk beberapa alasan saya belum menemukan rangkaian TIDAK akan berfungsi jika koneksi ke Basis transistor dibuat setelah dioda. Kawat oranye pada gambar 1, berasal dari positif ke kolom 37 di papan tempat memotong roti.

sambungkan resistor 10k ke ujung kabel jumper yang baru saja Anda tempatkan [gambar 2]

tempatkan Basis transistor sehingga terhubung ke resistor

hubungkan Kolektor transistor ke rel positif baterai.

Kami akan menghubungkan Emitter transistor di bagian selanjutnya

Langkah 9: Menambahkan Relay

Jadi ini adalah lemparan ganda, tiang ganda, estafet kait. Bagian pengunci inilah yang membuat relai ini sempurna untuk proyek ini, "Kebanyakan relai memerlukan tegangan kontinu kecil untuk tetap menyala. Relai pengunci berbeda. Relai ini menggunakan pulsa untuk menggerakkan sakelar, lalu tetap pada posisinya, sedikit mengurangi arus listrik. kebutuhan daya." Apa yang telah saya lakukan di sini dan yang saya sarankan adalah untuk menandai sisi-sisi relai untuk menunjukkan di mana pin berada karena sekali ditempatkan di papan Anda tidak dapat melihatnya lagi.

pertama mari kita tempatkan konektor untuk relay, karena pinnya yang kecil akan sulit untuk menjaga relay di papan tempat memotong roti sehingga menggunakan pin header bulat breakaway wanita bekerja dengan sangat baik [gambar 2]. Anda akan membutuhkan 8 pin per sisi. Saya mencoba soket IC tetapi sebenarnya lebih buruk daripada papan tempat memotong roti untuk memegang relai.

sambungkan Emitter transistor BC547 ke pin 2 di sisi terdekat terminal baterai. Relai dapat dihubungkan dengan satu sisi positif atau yang lain, jadi sisi positif mana tidak terlalu penting, itu hanya menyederhanakan hal-hal untuk saat ini.

sambungkan pin 1 dan 2 di sisi lain relay ke rel negatif [gambar 2, 2 kabel biru]

saat masih di sisi tempat kita baru saja menghubungkan kabel negatif, sambungkan pin ke-3 ke rel positif yang lebih rendah

sambungkan kabel jumper ke pin 1 di sisi berlawanan dari kabel negatif, biarkan longgar untuk saat ini

pin ke-4 pada relai dapat dibiarkan tidak terhubung atau untuk tujuan pengujian, Anda dapat menghubungkan resistor dan LED darinya ke rel negatif. Yang ini hanya dinyalakan saat Anda ingin mematikan lampu utama.

Langkah 10: Menambahkan Tombol Mati Sementara dan Jangka Panjang

Saya menggunakan papan tempat memotong roti yang lebih kecil ke-2 untuk bagian ini untuk mencoba dan menghilangkan beberapa kekacauan kawat, tidak yakin itu berhasil tetapi bagaimanapun juga.

tempatkan tombol sesaat yang mengangkangi bagian tengah papan tempat memotong roti di suatu tempat Anda memiliki ruang.

sambungkan kabel dari pin 1 pada relai ke salah satu pin pada tombol Anda. Dalam kasus saya, pin kiri atas (kabel merah)

dari rel daya positif baterai hubungkan kabel ke tombol. Dalam kasus saya pin kanan bawah. Ya, penting pada tombol ini pin mana yang Anda sambungkan. (kawat oranye)

tempatkan resistor 220 ohm dari rel daya positif ke kolom yang tidak digunakan

tempatkan LED, ini akan menjadi LED atau strip LED yang ingin Anda nyalakan, sambungkan anoda (kaki panjang) ke resistor

sambungkan katoda LED (kaki lebih pendek) ke rel negatif bawah papan tempat memotong roti utama (kabel ungu)

sambungkan 2 kabel ke tombol pengunci atau rocker Anda

sambungkan salah satu kabel dari tombol pengunci ke pin ke-5 relai

sambungkan kabel lain dari tombol pengunci ke rel positif tempat resistor terakhir berada di tempat yang baru saja Anda tempatkan

Gambar 1: panel surya berfungsi dan baterai sedang diisi, semua lampu mati

Gambar 2: panel surya tidak lagi menghasilkan daya sehingga LED ditenagai oleh baterai

Gambar 3: tekan tombol sesaat, relai dipicu, daya tidak lagi mengalir ke LED dan lampu mati untuk malam, ketika menjadi siang hari dan sel surya kembali menghasilkan daya dan relai akan dipicu kembali ke "on "posisi lagi.

Gambar 4: tombol pengunci telah ditekan dan tidak ada LED yang menyala sampai tombol ini ditekan lagi.

Langkah 11: Skema EasyEDA dan Diagram PCB

Gambar satu adalah diagram pengkabelan skema

Papan yang Anda lihat di sini adalah papan prototipe PCB, saya menggunakan kabel jika memungkinkan untuk membuat koneksi jejak karena menyolder setiap lubang ke lubang di samping adalah proses yang panjang dan sulit. Saya telah menyertakan jejak papan sirkuit sebagai PDF, satu adalah tampilan atas-bawah dan yang lainnya seperti yang Anda lihat terbalik seolah-olah Anda melihatnya dari bawah.