Простой "Solar bot"

Рассказать в:

Простой "solar bot

В праздничные дни всегда хочется сотворить своими руками, что-то простое, интересное и забавное. Радиоэлектроника может нас порадовать огромным разнообразием таких конструкций. Одну из таких интересных идей мы и рассмотрим в этой главе. Представляю вашему вниманию робот "solar bot", работающий от солнечной энергии (рис. 3.1).

Простой "solar bot"

Рис. 3.1. Робот "solar bot"

Пока что этот робот — примитивный, совершающий лишь хаотические движения, из-за чего он выглядит неуклюжим и смешным, но в будущем он сможет принимать "обдуманные" решения (например, двигаться в сторону света).

Робот, работающий от солнечной энергии, — идея не новая, но недостаточно рассмотренная в литературе. Солнечная энергия совершенно бесплатная. Ее использование позволяет экономить ресурсы земли. Зарубежные радиолюбители давно и активно работают в направлении энергосберегающих технологий, а именно — над роботом "solar bot" (рис. 3.2). В образцах 1 и 3 используется два фотоэлемента солнечной батареи, а в образцах 2, 4 и 5 установлены светодиоды.

Простой "solar bot"

Рис. 3.2. Разновидности минироботов, работающих на солнечной энергии

Все в таком роботе — новое и необычное. Одна из идей использования электропривода заключается в перемещении за счет вращательного движения вала электродвигателя, которое на плоскости заставляет конструкцию двигаться в заданном направлении. При этом отпадает необходимость в использовании редукторов.

Схемы роботов, работающих на солнечной энергии, постоянно модернизируются, в них варьируют элементную базу и используют различные солнечные батареи. Последний аспект должен быть продуман до мелочей. Это позволит создавать и использовать роботов на небольших солнечных батареях, экономно расходующих солнечную энергию.

Для того чтобы выяснить, какие детали требуются для создания "solar ЬоГ, рассмотрим три популярных схемы роботов, работающих на солнечной энергии.

Схема №1

Авторство первой схемы принадлежит компании solarbotics (подробнее — на сайте www.solarbotics.com). Для изготовления такого робота потребуются распространенные детали (рис. 3.3).

Электролитические конденсаторы 0,22-0,33 Ф на 6,3 В и 6,8 мкФ на 6.3 В. Солнечная батарея размерами 60><60 и напряжением холостого

хода 4,8 В. Также в схеме используется микросхема mn1380r, транзистор 2n3904, диод 1n914 и любой светодиод диаметром 5 мм. Схема собирается навесным монтажом без использования платы.

Простой "solar bot"

Рис. 3.3. Схема робота от компании solarbotics

Микросхема mn1380 предназначена для схемы сброса микроконтроллерных систем, если напряжение питания вышло за допустимые

пределы. Для mn1380r напряжение срабатывания составляет 4,0-4,3 В. Как только ci, С2, СЗ зарядились до уровня 4,3 В, в ic1, ic2 срабатывает компаратор верхнего уровня и на выход микросхемы подается лог. 1. Транзисторы ql, q2 открываются и включают двигатели.

Как только напряжение питания снижается до 4,0 В, срабатывают компараторы ic1, ic2, и на выходе микросхемы устанавливается лог. 0. Транзисторы ql, q2 закрываются. В результате С1 не успевает полностью разрядится. Энергии, запасенной в С1, достаточно для следующего шага робота.

Схема №2

Автор второй схемы — некто fred (подробности можно узнать на айте www. smfr.org/robots) (рис. 3.4).

Простой "solar bot"

Рис. 3.4. Схема робота от разработчика fred

Состав схемы:

• четыре транзистора: ql, q2 ВС337 и q3, q4 ВС327;

• четыре электролитических конденсатора на 6,3 В: СЗ — 1,0 Ф; С4 — 470 мкФ; С5, С6 — 0,22 мкФ;

• два пленочных конденсатора: ci, С2 — 0,33 мкФ;

• переменный резистор r6 на 10,0 кОм;

• резисторы: rl, r4 — 3,3 кОм; r2, r5 — 33,0 кОм;

• солнечная батарея g1 на напряжение холостого хода 4,0 В.

Когда начинают заряжаться конденсаторы СЗ, С4, С5, С6, транзисторы q3 и q4 закрыты. Как только С4 зарядился, С5, С6 продолжают накапливать заряд. При этом выполняются условия открытия q3, q4. Открываются ql, q2, включая двигатели. Пока транзисторы q3, q4 открыты, С4 полностью разряжается, и q3, q4 закрываются. В момент открытия ql, q2 конденсаторы С5, С6 разряжаются через rl, r2, r4, r5. После разряда С5, С6 снова заряжаются, и процесс повторяется до тех пор, пока СЗ полностью не разрядится. Двигатели включаются в разные моменты времени, поскольку схема может быть несимметричной. Для обеспечения синхронности схемы установлен резистор r6.

Схема №3

Третья схема (автор manfred schaffran) (рис. 3.5) построена на распространенных деталях:

• таймеры 1С 1, ic2 — ne555;

• транзисторы q1, q2 — 2n3904;

• диоды d1-d4— 1n148;

• солнечная батарея размерами 60*60 и напряжением холостого хода 4,8 В;

• резисторы rl, r2 — 68,0 кОм.

Простой "solar bot"

Рис. 3.5. Схема робота от разработчика manfred schaffran

Как только конденсатор С1 зарядится от солнечной батареи gi, микросхемы ic1, ic2 получают питание и начинают работать. Таймеры

ne555 используются в качестве компараторов и триггеров. Напряжение сравнения формируется на диодах d1-d4. При срабатывании компаратора, триггер включает выходной транзистор ql, q3, и включаются двигатели, которые работают до тех пор, пока полностью разрядится С1. Микросхемы 1С 1, ic2 не получают питание, и триггер микросхем переходит в исходное нулевое состояние. Процесс повторяется по мере заряда С1. В данной схеме некорректно используется ne555.

Автор решил проверить конструкцию третьей схемы (рис. 3.6). Она работает вполне приемлемо.

Простой "solar bot"

Рис. 3.6. Робот, выполненный по третьей схеме

Для того чтобы конструкция держалась во время движения устойчиво, необходимо сделать раму (рис. 3.7).

Простой "solar bot"

Рис. 3.7. Рама для робота, показанного на рис. 3.6

Двигатели крепятся к раме винтами. Рама крепится к конденсатору клеящей лентой. Точно так же крепится светодиод. Схема паяется непосредственно у выводов солнечной батареи.

Во время сборки робота "solar bot" автор использовал двигатели от нерабочих приводов cd-rom, солнечную батарею yh 60*60-8А/В50М, конденсатор на 22000 мкФ, 10 В. Для удлинения вала применены полиэтиленовые трубки (для напитков), приклеенные клеем ПВА.

После проверки корректности сборки робот устанавливают под прямые солнечные лучи. Как только конденсатор зарядится, включатся двигатели робота.

Представленные схемы недостаточно опробованы и требуют доработки. В этом радиолюбителям предоставляется возможность проявить свою фантазию и творческий подход.



Раздел: [Роботы]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:


Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
-> Источники питания (прочие полезные конструкции)
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
-> Медицинская техника
-> Телефония
-> Для животного мира
-> Конструируем усилители
-> Антенны и усилители к ним
-> Звонки
-> Электронные игрушки
-> Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
-> Управление двигателями (питание от однофазной сети)
-> Программаторы микроконтроллеров
-> Сверлилки
-> Изучаем микроконтроллеры
-> Радиоприемники
-> Сигнализации
-> Сотовая связь
-> USB-устройства
-> Блоки питания (трансформаторные)
-> Радиостанции простые в изготовлении
-> Источники питания (для усилителей)
-> Прочеее
-> защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
-> Зарядные устройства (для радиостанций)
-> Мигалки
-> Cварочное оборудование
-> Кодовые электронные замки
-> Блоки питания (бестрансформаторные)
-> Часы
-> Управление поворотниками
-> Зажигание
-> Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
-> Моделирование
-> Блоки управления стеклоочистителями
-> Предварительные усилители
-> Защита от перегрузки и перегрева
-> Динамики
-> Ремонт бытовой техники
-> Дистанционное управление компьютером
-> Акустические микрофоны и преобразователи
-> Спутниковое ТВ
-> Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
-> Пищалки
-> Роботы
-> Ретрансляторы
-> Паяльники и паяльные станции
-> Звуковые сигнализаторы
-> Рули и джойстики
-> Схемы электрооборудования
-> Все для "кулера" (Вентилятора)
-> Работа с BGA микросхемами
-> Фильтры
-> Сабвуферы
Рейтинг@Mail.ru