Pierwsze układy z Arduino

Dziś zrobiłem układ świecących kolejno 10 żółtych diod LED, diody niebieskiej, diody białej dużej mocy i buzzera. Diody są podłączone poprzez rezystory 200Ohm. Całym układem steruje programowalny mikrokontroler Arduino. Aplikację przez którą należy programować można pobrać tutaj.

Film pokazujący działanie układu:

Kod w C do zaprogramowania tego układu:
/////////////////////////////////////////////////////////////

void setup() {
  pinMode(0, OUTPUT);
  pinMode(1, OUTPUT);
  pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(4, OUTPUT);
  pinMode(5, OUTPUT);
  pinMode(6, OUTPUT);
  pinMode(7, OUTPUT);
  pinMode(8, OUTPUT);
  pinMode(9, OUTPUT);
  pinMode(11, OUTPUT);
  pinMode(12, OUTPUT);
  pinMode(13, OUTPUT);
}
 
void loop() {
  digitalWrite(0, HIGH);
  digitalWrite(11, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(0, LOW);
  digitalWrite(1, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(1, LOW);
  digitalWrite(11, LOW);
  digitalWrite(2, HIGH);
  digitalWrite(12, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(2, LOW);
  digitalWrite(3, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(3, LOW);
  digitalWrite(4, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(4, LOW);
  digitalWrite(5, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(5, LOW);
  digitalWrite(6, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(6, LOW);
  digitalWrite(7, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(7, LOW);
  digitalWrite(12, LOW);
  digitalWrite(8, HIGH);
  digitalWrite(13, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(8, LOW);
  digitalWrite(9, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(9, LOW);
  digitalWrite(13, LOW);
  digitalWrite(11, HIGH);
  digitalWrite(9, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(9, LOW);
  digitalWrite(8, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(8, LOW);
  digitalWrite(11, LOW);
  digitalWrite(7, HIGH);
  digitalWrite(12, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(7, LOW);
  digitalWrite(6, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(6, LOW);
  digitalWrite(5, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(5, LOW);
  digitalWrite(4, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(4, LOW);
  digitalWrite(3, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(3, LOW);
  digitalWrite(2, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(2, LOW);
  digitalWrite(12, LOW);
  digitalWrite(1, HIGH);
  digitalWrite(13, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(1, LOW);
  digitalWrite(0, HIGH);
  delay(25);
  digitalWrite(0, LOW);
  digitalWrite(13, LOW);
}

/////////////////////////////////////////////////////

Kontroler MPPT

Ostatnio kupiłem kontroler MPPT. Wspomaga on pracę baterii słonecznych przez podwyższanie natężenia kosztem napięcia, co sprawia, że grzałka jest niepotrzebna, a akumulatory ładują się szybciej. Może on zwiększyć produkcję energii nawet o 20%. Poniżej zamieszczam jego zdjęcia.

Zasilacz 12V do przetwornicy

Wczoraj zrobiłem zasilacz 12V do przetwornicy (Przetwornica napięcia 12V/230V). Składa się on z 16 połączonych szeregowo baterii 1,2V (akumulatorków). Teoretycznie uzyskuje się z niego około 19,2V, ale przy podłączeniu do niego jakiegoś urządzenia napięcie to spada do około 12V. Dzięki temu nie trzeba zabierać ciężkiego akumulatora razem z przetwornicą, ale wystarczy 16 baterii. Można do tego zestawu podłączyć na przykład głośniki komputerowe lub wieżę, co daje dużo lepszy efekt niż mini-głośniki podłączone do przenośnego zasilacza USB. 

Poniżej przedstawiam zdjęcia i film pokazujący pracę zestawu. Miernik pokazuje napięcie, które aktualnie jest wytwarzane przez przetwornicę (poniżej 130V głośniki zaczynają trzeszczeć, ale wystarczy nieco zmniejszyć głośność).

Lampa LED na baterie słoneczne

Jakiś czas temu zrobiłem lampę LED zasilaną dwoma połączonymi szeregowo bateriami słonecznymi. Panele fotowoltaiczne ładują akumulator 6V 4,5Ah. Na noc włączam 16 diod LED, które zainstalowałem w lampie naftowej zawieszonej na balkonie. Schemat:

Zdjęcia urządzenia:

Przetwornica napięcia 12V/230V

Ostatnio zrobiłem przetwornicę napięcia 12V/230V. Jest ona zasilana przez wejście zapalniczki. Składa się ona tylko z 5 podzespołów elektronicznych oraz transformatora. Schemat:

Tranzystory BUZ11 zastąpiłem IRL2203N, które cechują się mniejszą rezystancją w stanie przewodzenia, przez co mniej się grzeją oraz powodują mniejsze straty. Transformator, który zastosowałem to 2x12V/230V 200VA, czyli ok.200W, ale przez krótki czas można go przeciążyć prądem nawet 2 razy większym.

Przetwornica na wyjściu daje prąd zmienny 230V 50Hz o przebiegu prostokątnym.

Koszty:

• IRL2203N - 2x2,79zł
• rezystor 100kOhm - 0,25zł
• kondensator - 0,10zł
• CD4047 - 0,98zł
• transformator 200W - ok. 35zł za używany

Układ scalony CD4047 cechuje się dużą oszczędnością energii. Wentylator można wyłączyć, gdy przetwornica zasila urządzenia o niewielkim poborze prądu. To zmniejsza zużycie energii i zwiększa sprawność przetwornicy.

Zdjęcia gotowego urządzenia:

Grzałka elektrowni solarno-wiatrowej

Zamieszczam zdjęcie ukazujące pracę grzałki zamieszczonej pod grzejnikiem.

Baterie słoneczne w lutym dostarczają tyle prądu, że grzałka może się rozgrzać prawie do białości.

Elektrownia solarno-wiatrowa

We wrześniu zacząłem robić elektrownię wiatrową. Do jej zbudowania potrzebne mi były następujące części:

1. Turbina wiatrowa Ista-breeze i-500 24V 500W
2. Sterownik elektrowni wiatrowej BRIZO
3. 2 akumulatory Varta Hobby 12V 125Ah
4. Przetwornica napięcia Volt Sinus 3000 24V o mocy ciągłej 1500W
5. Grzałka 300W (do zrzutu nadmiaru energii)
6. Bocznik (do prawidłowego pomiaru energii przez sterownik BRIZO)

Schemat instalacji:

Sterownik:

Przetwornica:

Akumulatory:

Cała elektrownia (na początku do zrzutu nadmiaru energii służyła żarówka, ale później zastąpiłem ją grzałką):

Wiatrak (przymocowany na 4-metrowej rurze przykręconej do ściany domu):

Okazało się, że wiatrak daje zbyt mało prądu (do 0,1kW na dobę), więc dokupiłem 3 monokrystaliczne baterie słoneczne (2x180W, 1x185W), które dawały ok. 2-2,5kW na dobę (w październiku). Ustawiłem je pod kątem około 45-50 stopni.

Parametry baterii słonecznych (1 sztuki):

• max. moc: 185W
• max. prąd: 5,08A
• max napięcie (bez obciążenia): 44,4V
• max napięcie (z obciążeniem): 35,4V
• waga: 15,5kg
• wymiary: 158x80x5cm
• złącza: MC4

Zdjęcia baterii słonecznych:

Srodkowa bateria jest trzeciej generacji - cechuje ją większa efektywność oraz działanie na zasadzie fotosyntezy.

Elektrownia solarno-wiatrowa zasilała następujące urządzenia:

• lodówka
• 2 laptopy
• komputer stacjonarny z monitorem
• telewizor
• wieża
• filtr i grzałka w akwarium
• 2 routery (teraz już 1)

Gdy energii było zbyt dużo włączała się grzałka 300W umieszczona od spodu grzejnika dogrzewając dom. Niestety w czasie huraganu "Ksawery" łożysko w wiatraku uległo zniszczeniu i wiatrak spadł, przez co połamały się wszystkie jego śmigła i ogon. Już kupiłem nowe, nieco większe śmigła i skleiłem ogon, więc na wiosnę znowu go zamontuję.

Film pokazujący pracę wiatraka:

Migacz LED

Ostatnio zrobiłem migacz LED. Jest to bardzo proste urządzenie. Wykorzystuje ono zasadę przebicia na tranzystorze przy odpowiednim napięciu, dlatego przy napięciu poniżej 12V może ono nie działać.
Potrzebne części:

1. Kondensator elektrolityczny 470uF 16V lub 1000uF 16v (jego pojemność wpływa na długość mignięcia) - C1
2. Dowolny tranzystor NPN (ja użyłem S9013 H331) - T1
3. Dioda LED 3V - D1
4. Potencjometr 10K lub rezystor 1kOhm lub 2kOhm (wpływa na częstotliwość migania) - R1

UWAGA: Kondensator elektrolityczny należy podłączyć plusem do tranzystora i rezystora (lub potencjometru).

Schemat:

Zdjęcie urządzenia:

Film z pokazanym działającym urządzeniem (do diody LED podłączyłem równolegle wyświetlacz):

Do zbudowania tego układu użyłem części z zestawu "Sekrety elektroniki", bo nie miałem akurat wszystkich części w domu. Ze swoich elementów użyłem tylko kondensatora. Urządzenie zasilałem zasilaczem komputerowym, ale można zasilać je przy pomocy akumulatora lub innego zasilacza.

Schładzacz do napojów

Latem zrobiłem schładzacz do napojów. Składa się on z radiatora i trzech wentylatorów komputerowych oraz dwóch starych akumulatorów 12V połączonych równolegle ( chciałem użyć 1 akumulatora, ale zbyt szybko się on rozładowywał). Wentylatory chłodzą szklankę z napojem z góry i z boku. Szklanka postawiona jest na radiatorze, który jest chłodzony przez trzeci wentylator. Według moich testów wrzątek zostaje schłodzony w kilka minut do temperatury ponad 2 razy niższej. Najlepsze efekty osiąga się, gdy szklanka ma płaskie dno, bo wtedy najlepiej przylega ona do radiatora. Poniżej są zdjęcia gotowego urządzenia.

Przenośny zasilacz USB

Kilka miesięcy temu zrobiłem przenośny zasilacz urządzeń na USB. Są to połączone szeregowo 4 akumulatorki 1,2V. Do nich podłączona jest męska wtyczka USB do ładowania urządzenia np. z laptopa oraz żeńskie złącze USB do podłączenia urządzeń zasilanych z USB. Przy pomocy tego zasilacza można zarówno zasilać różne urządzenia jak i ładować np. komorkę lub tablet. Ja często używam małych głośników zasilanych z USB, przez co mogę słuchać muzyki na wycieczkach. Niedawno do urządzenia dorobiłem złącze do podłączania kolejnych 8 baterii (2x po 4 baterie szeregowo, każdy pakiet połączony równolegle). Dzięki temu mogę słuchać muzyki 3x dłużej. Poniżej zamieszczam zdjęcia urządzenia. Schematu chyba nie potrzeba. :-)

W mniejszym pakiecie baterii czwarty akumulatorek jest przyklejony na stałe, bo nie miałem odpowiedniego koszyka na baterie. Proszę o opinie w komentarzach.

Witam na moim blogu!
Tu znajdziesz najprostsze schematy elektroniczne wraz z opisem działania i zdjęciami urządzenia. Będą one skutkować na przykład efektami świetlnymi. Jeżeli masz jakiekolwiek wątpliwości lub pytania pisz w komentarzach. Będę się starał odpowiadać o ile będę wiedział.