[ 太阳能 ] 无需充电:教你手工制作太阳能窗台灯


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当你晚上摸黑走进家门的时候,有没有想过为自己家里添置一款不用插电,一到夜晚就会自动开启照明的灯?温暖的灯光映衬着窗台边苍翠草木,既省去了摸黑找开关的麻烦,又能为家中添加不少氛围,亲戚朋友上门时还可以顺道吹一番,可谓是一举三得。

-太阳下山之后,太阳能灯便发出温暖的光芒


  • 准备及材料

本次制作依旧有一定的难度,你需要拥有的技能:

  • 至少高中的物理学,电学知识,能搞清楚串并联以及电阻,电压,电流的换算,了解三极管等基础半导体元件的特质

  • 摸过电烙铁,会使用焊锡丝进行一些简单的拖焊及线路连接

  • 拥有电烙铁、镊子、尖嘴钳、热熔胶枪等工具

  • 会前往购物网站采购元器件

下面是所需要的材料,整个制作下来只需要不到20元,大量采用现成可以直接买到的模块以降低难度,并且部分材料(比如电池、花瓶)可以废物利用。

-材料的实拍

-材料采购清单(不含工具及粘合剂、电线、细绳、焊锡丝等材料)

  • 开始制作

在开始之前确认好自己有足够的工具,比如剪刀、电烙铁、尖嘴钳、热熔胶枪等等,如果没有的话这一套工具买下来也不贵,能控制在50元以下,况且还能多次使用

-在洞洞板上焊接贴片LED难度较大


1.用电烙铁将LED牢牢地焊在第一块洞洞板上(并联),这个过程比较复杂,如果嫌麻烦的话可以在购物网站上找一些现成的灯板,甚至可以找带有恒流驱动的LED板,这种情况下只使用三个现成的模块(充电、光敏、LED)就能完成整个制作。

-使用杜邦线能够进行热插拔连接


2.准备好几条杜邦线(也可以直接焊接)来将光敏模块连接到第二块洞洞板上,需要连接电源两极和数字信号输出端。

-将光敏模块焊接上去


2.将光敏模块焊接到洞洞板上之后,由于模块输出能力不足,需要额外添加一枚三极管进行扩流(使用S8050即可)这里需要你能对三极管基极(B)、集电极(C)、发射极(E)有所了解,如果无法正常工作则可以添加一枚10K的上拉电阻(用电阻将B极与电源+连接)。

-接线方法如图所示


-用手钻开孔


3.此时我们发现光敏模块无法直接固定在洞洞板上,因此使用手钻进行开孔,并且用螺丝固定

-用螺丝固定


-用泡棉胶带+排针固定充电保护二合一板


4.而在固定充电+保护二合一板时,发现其连螺丝孔也没有,只得使用泡棉胶带+焊接排针的方法进行加固,难度较大,当然你也可以直接使用飞线连接之后再用胶水粘住

-这样做完之后正面还是挺简洁的


5.如图,将所有元器件安置到位,尽量将飞线之类的东西藏到板子背面(铜箔面)使得正面尽量简洁。

-背面走线及条线安置


-铜柱能够轻松的安装和拆卸,并且看起来比较美观


6.接下来开始处理LED板,先使用铜柱垒起一个比电池稍高的空间,这样就能把电池固定在中间。

-使用泡棉胶带将电池固定在中央


-上下两块洞洞板组合在一起


7.最后将上下两部分组合,主体就完成的差不多了,已经能开机进行测试,记得在此时将光敏模块的灵敏度调整至合适,可以在拉上窗帘的室内使用台灯进行测试。

-电池被完美地隐藏在中央

-乳白色的亚克力板可以柔化光线

8.接下来截取一块大小同为5x7cm的3mm亚克力片,最好选择乳白色带有磨砂的亚克力板,当然你也可以使用一张A4纸或者磨砂塑料薄膜,只是没有那么坚固美观而已。

-使用热熔胶固定住亚克力板


这时打开开关,将灯放在黑暗处,他应该已经能够发出温暖而柔和的光线了,至此已经完成80%的工序,只剩下太阳能电池和作为遮羞罩的花瓶没有动工了。

-环境光变暗时,灯光就会自动亮起


-太阳能电池还能为手机充电


太阳能电池的处理很简单,找一条不用的Mirco USB数据线(老的安卓手机线)将比较大的USB-A口剪掉,只留下Mirco口,再将其正负极对应焊接在太阳能电池上即可,由于使用的太阳能电池是6V电压,他还能拆下来为手机、充电宝等设备充电,当然功率就比较小了,只有0.6W左右(也可以选择功率更大的太阳能电池,但切记电压要选择5.0至6.0V之间的)

-使用热熔胶将线固定防止焊点脱落

在知道了数据需要地址才能读取,而地址是以地址总线为载体进行输出的,那么对于地址总线的位数有限(n位)的单片机他也就只能访问$2^n$个数据单元。如果想访问更多就只有想尽办法去拓展这些数据总线,在讲这一部分时我们没有考虑单片机与外部存储器件的控制总线连接,也没有考虑外部存储器件与373共用总线的问题-花瓶建议选择矮小带有颜色的,也能使用灯笼等有创意的透光物品,但要能塞得下主机

三大件已经准备就绪,接下来我们就开始总装吧,为了将主体部分固定在花瓶的上部,取4条带有塑胶外壳的粗单芯电线,并用热熔胶将其固定在主机的四个角落。

-带有塑胶外壳的电线相比铜丝更容易被热熔胶黏附

将主机放入花瓶,弯曲四根铜电线来使其悬空,注意保持水平

-这样固定在故障时能非常容易的取出维修


使用热熔胶将太阳能电池与铜线粘合在一起,接着取一条麻绳(也可以使用塑料绳)在瓶口缠绕两圈并从两端引出一截线,使得太阳能灯能挂在物体上。

-麻绳或纸质绳十分美观,但要注意长期日晒会使其容易断裂


此时作品已经完成,来欣赏一下

-太阳能电池与花瓶颜色正好相反,但却又十分好看



-晶莹剔透的玻璃带来了很好的观感



-红紫色的花瓶与窗外的植物相互呼应,白天时只会默默为自己补充电力



-凑近一点,依然很美



-后来由于担心麻绳断裂,笔者使用鞋带将其绑在防盗窗上



-暮色降临,结束了一天的电力补充,小灯开始发光,4500K的暖色温配上红色的花瓶十分温暖



-暮色完全降临,但窗外窗内依然明亮


整个手工就这样结束了,实测这个太阳能灯在白天8小时日照(部分时间阳关被挡住)的情况下,发光一整晚之后仍然明亮,实际亮度与手机的闪光灯接近,但发光面积大,不刺眼,并且光线偏暖色,能给黑暗的阳台带来很好的氛围。

这时可能有人要问了:这种东西不是在某宝只要19.9包邮吗?何必费这么大心思自己去做一个?

手工与DIY的价值表现在这个过程中对自己内心的熏陶。某宝买来的,过几天新鲜劲也就没了,但自己动手做出来的呢,总会伴随着一种成就感,你可以随心所欲地创造和发挥想象力,最终让一些空的想法和框架变成现实,兴趣就是这样产生的。

就好比这次的太阳能灯,只要有创造力,有技术,你可以将外面的花瓶换成灯笼,刻了字的亚克力板,发光的南瓜头或者玩偶等各种有趣的东西。甚至可以使用Arduino、ARM等平台,自己搞一套“智能家居”出来,最后还可以从创意跨度到产品,只要想做,敢做,没有什么是不可能的。不要想BAT如何如何,不要理那些一言不合恶言相向的键盘英雄,闲着的时候多放下手机走走,在“黄毒假抄懒,斗贴装瑶灰”之外,保持自己对生活、对创造的热情,有时比空洞的爆笑段子,微博热搜,综艺大咖更有意义。

好了,我去准备下一件作品了,且看将来如何如何。

评论:

我爱装B 2017-10-31 20:46

这个电池好像你的音响里见过

 引用 大爱兔糖兄 2017-10-31 21:14

……额,原来是套件……

 引用 大爱兔糖兄 2017-10-31 21:16

不过欢迎回归

 引用 mos 2017-10-31 21:22

楼主住别墅吗?

 引用 Jarvis 2017-11-1 00:06

大爱兔糖兄 发表于 2017-10-31 21:14 

……额,原来是套件……

你看清楚再说,哪里是套件了?

 引用 825442365 2017-11-1 11:46

有点浪费了,直接三极管加光敏电阻就好了

 引用 看门查水表 2017-11-1 17:34

夏天招蚊子啊!如果加点功能,比如说根据环境光改变亮度,呼吸灯

 引用 大爱兔糖兄 2017-11-1 19:08

Jarvis 发表于 2017-11-1 00:06 

你看清楚再说,哪里是套件了?

我是说模块

 引用 O665544 2017-11-1 19:32

我家用多普勒开关接市电......

 引用 yongxiang 2017-11-5 14:17

光电板在共享单车上有的是

 引用 380290069 2017-11-5 14:25

这种操作 只能看看了

 引用 2448624904 2017-11-5 17:31

不会频闪吗

 引用 大爱兔糖兄 2017-11-5 19:04

2448624904 发表于 2017-11-5 17:31 

不会频闪吗

你会频闪吗?

 引用 极客新人 2017-11-5 19:32

不过这电池够一夜的供电吗,感觉应该到后半夜就没电了。

 引用 兔と糖·兄 2017-11-7 00:04

2448624904 发表于 2017-11-5 17:31

不会频闪吗

电池的直流电+电阻限流怎么可能会有频闪……

 引用 2448624904 2017-11-7 17:12

兔と糖·兄 发表于 2017-11-7 00:04 

电池的直流电+电阻限流怎么可能会有频闪……

天黑时灯泡打开,照亮屋子,传感器检测到屋子明亮,又把灯泡关上……不就频闪了吗?

 引用 386717269 2017-11-7 18:17

yongxiang 发表于 2017-11-5 14:17 

光电板在共享单车上有的是

哈哈同感有贼心没贼胆哈哈

 引用 大爱兔糖兄 2017-11-7 19:59

386717269 发表于 2017-11-7 18:17 

哈哈同感有贼心没贼胆哈哈

智能控制部分主要由智能控制电路和机电锁芯两部分构成。智能控制电路主要由电源稳压充电电路、单片机、过流检测电路、室内手动开门电路、钥匙感应开关电路、门开关电路、电池电压监测电路、报警电路、电机双向驱动和切换电路、键盘电路、节电控制电路、指纹模块通信接口、液晶模块接口、在线编程接口等组成。电动锁芯主要由直流减速电机、弹子锁芯、机电离合器、备用钥匙、钥匙感应开关构成。

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