如何建造一個(gè)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的筏鳥(niǎo)推進(jìn)器

第1步：簡(jiǎn)介

如果您曾經(jīng)乘坐木筏，您可以知道他們可以放松身心，多么有趣上。有一件事絕對(duì)不是放松或有趣的是清理它們上面的鳥(niǎo)糞。這是一個(gè)問(wèn)題，只要我記得，我的媽媽已經(jīng)嘗試過(guò)市場(chǎng)上的貓頭鷹，聲音，鳥(niǎo)類障礙物和鳥(niǎo)類磁帶上的每一個(gè)驅(qū)鳥(niǎo)裝置都沒(méi)有成功。母親節(jié)即將來(lái)臨，我決定嘗試成為一個(gè)好兒子并給她一份她一直想要的禮物，不再在木筏上放鳥(niǎo)糞。

在查看了當(dāng)今市場(chǎng)上的所有推土機(jī)設(shè)備并閱讀他們的評(píng)論之后，我意識(shí)到他們中的大多數(shù)都沒(méi)有那么好，或者至少不適用于所有類型的鳥(niǎo)類。對(duì)于我的設(shè)備，我想是如果這些鳥(niǎo)在身體上不能坐在木筏上，那么我的成功率將接近100％。我決定，如果我可以將兩個(gè)可伸縮的桿安裝在連接到相對(duì)高扭矩直流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)盤(pán)上，那么我可以觸發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)計(jì)時(shí)器并擊退它們。我需要這個(gè)設(shè)備是太陽(yáng)能供電的，并且包含一個(gè)微控制器，我連接到一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘，因此我只能在白天啟用旋轉(zhuǎn)機(jī)制并為夜間預(yù)留電源。我還需要防水和漂浮，所以如果有人想要使用筏子，他們可以收回桿子，將它連接到筏子上，然后把它扔進(jìn)水里。

第2步：需要的組件

此項(xiàng)目所需的組件如下：

1。 12V 7AH SLA電池

2。充電控制器

3。 10W太陽(yáng)能電池板

4。保險(xiǎn)絲（5A，2A，2A）

5。開(kāi)/關(guān)開(kāi)關(guān)

6。 12V/5V降壓模塊

7。齒輪直流電機(jī)11 RPM

8。 Attiny85

9。帶硬幣盒的DS3231 RTC模塊

10。電阻器（2x 4.7K，10k，100歐姆）

11。 IRF540 Mosfet

12。 2個(gè)二極管

13。 2x伸縮桿（我重復(fù)使用老教師指針桿）

14。防水外殼盒和某些類型的SLA電池通風(fēng)外殼

15。 2x不銹鋼鋼絲繩夾

16。 M4螺絲

17。圓形金屬片

18。 Pololu 1083通用鋁安裝輪轂，適用于6mm軸對(duì)，4-40孔

19。用于安裝的太陽(yáng)能電池板Z支架

20。木頭和螺絲

21。 2塑料電纜接頭

22?？蛇x：訪問(wèn)環(huán)形3D打印機(jī)

步驟3：電子設(shè)備

現(xiàn)在您已經(jīng)收集了所有的所需的組件，是時(shí)候開(kāi)始組裝所有東西了。我建議首先在面包板上連接所有東西，然后一切正常后繼續(xù)將所有東西焊接在一個(gè)多孔板上。

用于此電路的微控制器是Attiny85，因?yàn)樗墓暮艿?。它還具有8k的程序空間，6個(gè)I/O線和一個(gè)4通道10位ADC。它與外部晶體一起運(yùn)行高達(dá)20 MHz。這款芯片僅售2美元左右，非常適合Arduino像這樣的過(guò)度殺傷的簡(jiǎn)單項(xiàng)目。

使用的RTC是DS3231，它是一種低成本，極其精確的I2C實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC） ）帶有集成溫度補(bǔ)償晶體振蕩器（TCXO）和晶體。該設(shè)備包含電池輸入，并在設(shè)備主電源中斷時(shí)保持準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)。如果由于任何原因鳥(niǎo)類旋轉(zhuǎn)器重新上電，這將是至關(guān)重要的，RTC將保留直流電機(jī)開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)間。我還想在Attiny85上試用I2C。

帶有兩個(gè)伸縮式不銹鋼桿的盤(pán)子相當(dāng)重，所以我知道我需要一個(gè)更高扭矩的直流電機(jī)，它可以在12V下運(yùn)行并提供我所尋求的不會(huì)傷害鳥(niǎo)類的速度但是讓他們知道這個(gè)裝置并沒(méi)有搞亂。

由于母親節(jié)快速接近，我需要一些快速的東西，可以降低12V到5V來(lái)為Attiny85和RTC供電。我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)預(yù)制的降壓轉(zhuǎn)換器，效率為96％，因此顯然比使用7805更好，并且由于熱量而失去功率。

該項(xiàng)目的主要功率來(lái)自10W太陽(yáng)能電池板和12V 7AH SLA電池。我將它們連接到充電控制器以處理為負(fù)載供電和為電池充電。

第4步：PCB設(shè)計(jì)

我還設(shè)計(jì)了KiCad中的一個(gè)簡(jiǎn)單PCB，帶有LM2576穩(wěn)壓器，因此我最終不需要外部DC-DC轉(zhuǎn)換器。我沒(méi)有時(shí)間在筏上安裝它但是當(dāng)連接到12v直流電機(jī)時(shí)一切正常。

我已經(jīng)附上了下面的gerbers。

第5步：編程

我將假設(shè)您知道如何設(shè)置Arduino環(huán)境來(lái)編程Attiny85，但如果沒(méi)有，那么在線有很多很棒的教程。

除此之外該程序非常簡(jiǎn)單但是你需要填寫(xiě)幾個(gè)值：

首先，TimeOff和TimeOn變量與驅(qū)鳥(niǎo)器代碼的開(kāi)啟時(shí)間相關(guān)。因此，如果您將TimeOn設(shè)置為8并將TimeOff設(shè)置為18，則意味著推斥器從上午8:00到下午6:00打開(kāi)。

其次，TimeMotorOn和TimeMotorOff變量是您希望電機(jī)打開(kāi)的時(shí)間，它將在TimeMotorOff到期時(shí)觸發(fā)。因此，如果您將TimeMotorOn設(shè)置為10秒并將TimeMotorOff設(shè)置為3分鐘，則電機(jī)將每3分鐘打開(kāi)10秒鐘。

輸入所需的值后，編譯并上傳到Attiny85。我使用sparkfuns tinyAVR編程器，因?yàn)樗咕幊踢@些芯片非常容易。

第6步：組裝旋轉(zhuǎn)機(jī)制

我試著不花很多錢在這個(gè)項(xiàng)目的錢，所以對(duì)于紡紗機(jī)制，我在當(dāng)?shù)氐奈褰鸬暾业搅艘粋€(gè)圓形金屬板。我還發(fā)現(xiàn)了一些不銹鋼鋼絲繩夾，我認(rèn)為它可以用來(lái)夾緊桿。兩極是我最初在當(dāng)?shù)厣套u(yù)中發(fā)現(xiàn)的兩根伸縮桿，它們是教師使用的標(biāo)準(zhǔn)桿。我撕開(kāi)泡沫手柄，用繩夾將它們夾到金屬板上。最終我想用塑料伸縮桿替換它們，但我還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何便宜的輕便桿。我相信有更好的方法可以做到這一點(diǎn)，但到目前為止它已經(jīng)運(yùn)作良好。

第7步：構(gòu)建Raft

整個(gè)設(shè)備需要在小筏，因?yàn)楫?dāng)人們想要使用木筏時(shí)，我想有能力把它扔進(jìn)水里。然后我可以用一根繩子將裝置連接到木筏上的水中，這樣當(dāng)人們從木筏上下來(lái)時(shí)，他們可以將它卷回來(lái)進(jìn)行裝配。如果他們將開(kāi)關(guān)放入水中時(shí)將開(kāi)關(guān)關(guān)閉，那么電池將從太陽(yáng)能電池板獲得額外的電力，因?yàn)樗辉傩枰獮樨?fù)載供電。

你不必制作我決定制作的確切木筏，但如果你愿意，那么下面的說(shuō)明就是這樣。

需要的組件

- 螺絲（我使用了平臺(tái)螺絲）

- 1 x 6標(biāo)準(zhǔn)松木（12英尺x 2）

- 2 x 4（8英尺）

將1x6板切成2英尺增量。它們將用于木筏的頂部。

將2x4板切割成兩塊24英寸板和三塊16英寸板。這將用于鋪設(shè)木筏的底部。

將所有木材擰成2英尺見(jiàn)方。我最終漂浮了，但波浪可能會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題所以我添加了一些泡沫板和更多的木材，使它漂浮得更好。

步驟8：在Raft上安裝組件

在此步驟中，您需要將所有組件安裝到木筏上。這包括太陽(yáng)能電池板，通風(fēng)外殼中的SLA電池以及帶有封閉電子元件的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

將SLA電池盒置于筏板中心，并使用螺釘將外殼牢牢固定在筏板上。

對(duì)于太陽(yáng)能電池板，擰入太陽(yáng)能電池板安裝支架，并使用支架附帶的一些螺母和螺栓將支架連接到太陽(yáng)能電池板上。

直流電機(jī)和電子設(shè)備的裝置，我使用一些1x6木塊抬高了一點(diǎn)，并將木頭和外殼擰緊。

將電池和太陽(yáng)能電池板連接起來(lái)。

步驟9：3D設(shè)計(jì)/打印

I知道有很多很好的方法可以將連接電機(jī)軸和旋轉(zhuǎn)板的孔連接起來(lái)防水，但是我沒(méi)有太多時(shí)間，所以我決定只打印并粘上一些應(yīng)該能夠阻擋大部分水的環(huán)。它對(duì)雨很有效，希望木筏永遠(yuǎn)不會(huì)翻倒。

第10步：測(cè)試一下！

現(xiàn)在您已經(jīng)完成了所有組裝和編程的木筏驅(qū)鳥(niǎo)器，現(xiàn)在是時(shí)候進(jìn)行測(cè)試了out！

將其插入，安裝所有保險(xiǎn)絲，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，享受免費(fèi)的鳥(niǎo)糞。