Ce projet est spécifiquement destiné aux fans de panneaux solaires. Dès que tu es tombé entre nos mains! C'est le destin ...
Vous pensiez probablement que nous avons décidé de changer le monde à l'aide de simples panneaux solaires bon marché. HAHAHA, tu es tellement naïf! Maintenant, je vais dire le véritable but de nos expériences «solaires».
Vive le cafard de Madagascar à énergie solaire!
Ce bébé Gromphadorhina portentosa coûte moins cher qu'un hot-dog et ne nécessite que 15 minutes de temps. Inspiré par des projets similaires sur une batterie conventionnelle (où un petit objet se déplace vers la source de lumière grâce à une cellule photoélectrique), j'ai décidé de créer un analogue sur une batterie solaire. Vous pouvez facilement le faire en plaçant un module photovoltaïque sur le dessus du boîtier "animal". Nous avons créé 77 504 cafards de Madagascar qui ne jouissent dans la vie que de deux choses - les protons et vos peurs!
Bientôt, nous libérerons nos «enfants» en liberté, dans un parc d'attractions ou à une sorte de foire dans votre ville. Ils vont cliquer et divertir les chatons locaux jusqu'à ce que le soleil se fane, dans des milliards d'années ... Le seul abri contre l'invasion des cafards est un parapluie bien monté!
Commençons par créer un cafard de course.
Étape 1: De quoi avez-vous besoin pour cela
- Une carte à jouer (juste un morceau de papier épais, de l'acryloplaste ou tout autre matériau jusqu'à 2 mm d'épaisseur convient également).
- Ruban adhésif double face: n'importe qui fera l'affaire, mon option préférée est le ruban adhésif pour fenêtre.
- Une paire de bandes de feuille de cuivre collante: c'est juste un indispensable pour tout travail avec des panneaux solaires. Un tel ruban peut être trouvé dans n'importe quel magasin d'art.
- Un morceau d'acrylique ou de PET plus petit que votre carte à jouer: j'ai utilisé un rectangle de toile acrylique 70 x 60 mm.
- 5 photocellules *
- Un moteur vibrant qui vibre à une tension de 0,5 - 2V
- Colle époxy 5 minutes, conçue pour des températures d'au moins 90 ° C.
- De la colle chaude et un pistolet pour lui
- Feuille de téflon (facultative)
* Si vous êtes encore nouveau dans le monde des robots photoniques, le terme «photocellule» ne vous est clairement pas familier. les photocellules sont de petits morceaux de silicium photoélectrique mono ou polycristallin, coupés au laser ou manuellement en plus petits fragments de panneaux solaires.Ce ne sont que de petites tuiles rectangulaires de silicium magique cousues à l'intérieur du panneau. Ce sont eux qui convertissent la lumière du soleil en électricité.
Étape 2: Collez le conducteur en cuivre sur la carte à jouer
Vous aurez besoin de deux morceaux de ruban adhésif en cuivre pour les deux pôles du panneau solaire. Coupez la pièce souhaitée, décollez le papier et collez-le. Ongle lisser le papier d'aluminium pour un éclat :)
Puisque nous allons faire un panneau avec une tension de 2V (avec une photocellule comme faux conducteur), et que nous avons besoin de 5 photocellules, j'ai disposé deux feuilles de 25 mm à une distance de 45 mm l'une de l'autre (voir photo du mauvais côté et du devant).
>> N'oubliez pas que la meilleure feuille de cuivre conduit le courant sur une surface sans colle. Plus la couche est épaisse, moins la conductivité est fiable.
Étape 3: utilisation de la double bande
Sur les côtés de la feuille, vous devez coller deux bandes de ruban adhésif double face et adhésif. En aucun cas, ne passez sur le film avec du ruban adhésif, car cela peut entraîner une diminution de la puissance de la batterie solaire.
Étape 4: Montez les solettes
Dans cette étape, nous allons combiner les photocellules en une seule batterie.
Auparavant, dans de tels projets, j'utilisais de la superglue, de la pâte conductrice et de la soudure. Pour la blatte de Madagascar légère, vous n'avez pas besoin de tout cela, vous ferez beaucoup plus facile. Il est nécessaire de placer le bord d'une cellule photoélectrique sur le bord d'une autre, sans colle ni adhérence. Cette conception fermera le circuit de la batterie.
Théorie:
Chaque photocellule ou autre type de silicium photoélectrique mono ou polycristallin produit 0,5 - 0,6 V avec un petit courant pour la plupart des applications utiles possibles de cette énergie. Nous devons assembler un nombre suffisant de photocellules ensemble, avec un circuit, pour qu'elles donnent au total plus de tension.
Pour que le vibromoteur tourne et crée la vibration nécessaire pour mettre le robot cafard en mouvement, une tension d'environ 2 V doit être appliquée aux fils du moteur. Cela signifie que nous avons besoin d'une batterie de 4 photocellules (ce qui donnera au total 2,0V).
Je recommande l'utilisation de photocellules de 13x52 mm et chacune fournira un courant d'alimentation de l'ordre de 150-200 mA par photocellule. C'est beaucoup plus que suffisant pour mettre le vibreur en mouvement à pleine vitesse, même par temps nuageux. Puisque nous assemblons plusieurs photocellules ensemble, la tension est additionnée, mais pas le courant. 4 photocellules d'affilée fourniront 2,0 V et un courant de 150 à 200 mA par temps clair, et environ ⅓ de ce courant par temps nuageux.
Retour aux photocellules: (+) la sortie est le bas gris de la première photocellule de la chaîne. L'accès à la sortie (-) peut être obtenu via un bus électrique ou des stries argentées sur la surface bleue de la batterie résultante, ou en utilisant une «fausse» photocellule, qui ne produira pas d'électricité, mais servira uniquement de connecteur entre la surface extérieure d'une photocellule et l'intérieur de la seconde. C'est la meilleure approche, comme je le démontre sur la photo. Ce n’est pas dommage de sacrifier une photocellule à cause de la simplicité que nous offre cette méthode. Ignorez tout ce que j'ai écrit dans le paragraphe précédent. Nous aurons besoin de 5 photocellules, pas 4, et 1 sera le conducteur de base.
Pratique:
Pour la première cellule photoélectrique, assurez-vous qu'il y a un pneu blanc à l'intérieur pour le contact avec une feuille de cuivre. J'ai utilisé une cellule photoélectrique avec un jeu de barres solide dans cet exemple. Placez le bus photoélectrique sur la feuille d'au moins 2 mm pour assurer une connexion stable. La cellule photoélectrique doit être bien attachée à la carte grâce à deux bandes adhésives sur les côtés de la carte. N'oubliez pas que c'est le côté bleu de la carte qui fera face au soleil.
Maintenant, posez la deuxième cellule photoélectrique sur les 2 premiers mm. Et encore une fois, au moins une partie du jeu de barres sous la deuxième cellule photoélectrique doit entrer en contact avec le bus blanc au-dessus de la première cellule photoélectrique pour assurer une bonne conductivité (ce n'est pas une règle obligatoire pour de tels panneaux en forme de carreaux, mais plus à ce sujet dans l'un des ateliers suivants). Placez les quatre photocellules les unes sur les autres. La cinquième et dernière photocellule doit avoir un pneu solide sur le côté inférieur, ce qui garantira que la photocellule n ° 4 est connectée à la bande de cuivre (-) du bord du panneau.La dernière cellule photoélectrique agit comme un conducteur, un morceau de papier d'aluminium ou un conducteur plat en cuivre plié en plusieurs couches fonctionne également bien. Mais l'utilisation d'une photocellule «fausse» donne le résultat le plus fiable, donc je le recommande.
Étape 5: encapsulation et revêtement
Pour protéger le futur troupeau de cafards solaires, nous utiliserons une résine de 5 minutes et une couche d'acrylique transparent. L'époxy n'est pas le meilleur choix pour la fabrication de micropanels solaires, car il devient jaune au soleil sous l'effet des rayons ultraviolets. Mais l'acrylique bloque les ultraviolets, donc ce duo vous permet de prolonger sérieusement à moindre coût la durée de vie de la batterie solaire.
Du moins en théorie. Je n'ai moi-même pas testé ce type de panneau depuis plus de quelques jours. Alors dites-moi vous-même si la théorie de la réalité correspond!
Mélangez environ 2 ml d'époxy; cela suffit pour gifler notre panneau solaire à l'étape suivante.
Placer de la résine sur les photocellules. Ajoutez un revêtement acrylique (j'ai utilisé une feuille de 1 mm d'épaisseur, mais un acrylique plus fin ou plus épais fonctionnera aussi). La feuille acrylique doit simplement recouvrir les photocellules et dépasser de quelques mm au-delà afin qu'il y ait environ 20 mm d'une carte non couchée sur les côtés, comme indiqué sur la photo. J'ai un morceau de feuille acrylique mesurant 70x60 mm.
Et puis en plus vous devez mettre un poids de 5-10 kg afin de comprimer ce sandwich carte-photo-cellule-époxy-acrylique. Mon panneau a réussi un crash test avec une presse de 15 kg (ce qui équivaut à 2 psi de pression sur le panneau). Le panneau doit être séparé de la presse par quelque chose de non collant, sinon le cafard risque de coller à cet objet lourd à vie. J'ai utilisé une feuille de téflon.
La batterie doit s'allonger pendant 10 minutes sous la presse, puis vous devez la libérer de là. Ce miracle devrait produire environ 2,5 V et 150 à 200 mA par une belle journée ensoleillée. Encore moins de courant assurera le fonctionnement normal du vibromoteur à puissance maximale, car le moteur a besoin de dizaines de mA à 2V.
Étape 6: Collez le moteur de vibration à l'arrière de la carte à jouer
Il existe quelques variétés de base de vibromoteurs. L'option la plus populaire a une masse asymétrique aux extrémités, ce qui provoque un effet de vibration de plusieurs centaines de Hz lors de la rotation de la masse. Une autre forme moins populaire est un disque uniformément rempli.
Si vous avez une option de masse asymétrique, centrez la masse au milieu du dos de la carte à jouer. Gouttez la colle chaude et collez le vibrateur pour que la colle ne tombe pas sur la masse inertielle. Si même un morceau de colle chaude y pénètre, le cafard flop sur son ventre avant de le relâcher pour une promenade. Ne cassez pas son système musculo-squelettique!
Étape 7: Soudez les contacts du moteur du vibrateur aux contacts en cuivre de la batterie
La soudure repose très bien sur le cuivre. Étant donné que les enfants aiment vraiment attraper un cafard en cours d'exécution, j'ai utilisé de la soudure sans plomb et soudé à une température de 350 ° C.
J'ai trouvé que peu importe quel fil est soudé à quel contact sur la batterie. Peut-être que pour certains moteurs, cela compte. Si c'est le cas, soudez simplement le contact du moteur rouge sur la bande de cuivre près de la première cellule photoélectrique, car il s'agit du contact de la batterie (+).
Étape 8: Pliez les pieds
C'est la dernière et la plus importante étape!
Choisissez quel côté de la carte sera la «tête» du cafard. Pliez ces deux coins lorsque vous pliez des pages dans un livre. Ces coudes doivent être suffisamment grands pour que lorsque le cafard est sur ses «pattes», le moteur puisse tourner doucement.
Pliez également les deux autres coins.
Théorie:
Lorsque le moteur tourne, la carte entière vibre. Le but de ces «jambes» est que toutes ces vibrations sont redirigées dans le même sens. Remarquez sur la photo à quoi ressemblent les deux pattes avant dans la même direction que les pattes arrière (une paire de pattes est pliée).C'est un petit secret, comment apprendre à un cafard à marcher et même à courir, et à ne pas se promener au hasard dans le coin
Cockroach est prêt pour la course!