Horloge à cadran de moto à énergie solaire : 5 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Il me restait un cadran tachymétrique de ma vieille moto, lorsque j'ai remplacé le compte-tours mécanique par un panneau électronique (c'est un autre projet !) et je ne voulais pas le jeter. Ces choses sont conçues pour être rétro-éclairées lorsque les lumières du vélo sont allumées, alors j'ai pensé que cela ferait une horloge cool. Je ne voulais pas avoir à allumer les lumières manuellement et je ne voulais pas non plus avoir à changer régulièrement les piles, alors j'ai pensé à faire une horloge de détection de l'obscurité et de charge solaire.

J'ai envisagé toutes sortes de combinaisons et j'ai opté pour un panneau à tension plus élevée et deux batteries de capacité plus élevée, car je veux qu'il continue de fonctionner ! Jusqu'à présent, il fonctionnait depuis plusieurs mois, illuminait toute la nuit et chargeait toute la journée (il vit sur un rebord de fenêtre).

Étape 1: Pièces

J'ai utilisé:

Un kit de mouvement d'horloge standard à 1 pile AA

Une boîte de projet en plastique noir

Quelques planches de strip-tease

Connecteurs à deux broches de type Molex

Double monture AA et piles NiMH 2850 mAh

Un transistor 2N3906

une diode

Entretoises en nylon

papier d'aluminium

Résistances assorties et un potentiomètre

Quelques LED blanches basse tension

Un panneau solaire 4V, 150 mA

Étape 2: Circuit

J'ai eu l'idée de la conception de base du circuit à partir d'ici:

www.evilmadscientist.com/2008/simple-solar…

L'idée est que la batterie fait fonctionner l'horloge à tout moment. Quand il fait clair, le panneau solaire charge la batterie, et quand il fait sombre et que le panneau cesse de produire du courant, le rétroéclairage s'allume. Là où cela devient un peu plus délicat, c'est que ces mouvements d'horloge fonctionnent sur un seul AA, ce qui n'est généralement pas assez puissant pour alimenter une LED. J'ai envisagé plusieurs façons de contourner ce problème, notamment en utilisant un circuit de type voleur de joule ou en mettant deux AA en série et en les tapant entre eux pour alimenter l'horloge.

Finalement, j'ai opté pour un compromis. Je voulais des LED blanches et j'ai trouvé des unités sur eBay qui ont déjà un amplificateur de tension, mais elles ne fonctionnent toujours pas vraiment avec un seul AA (elles le font, mais pas après la chute de tension à travers la diode et le transistor), mettez le batteries en série, et connecté l'horloge en ligne avec une résistance pour abaisser la tension. Une résistance est nécessaire pour aller à la base du transistor, j'en ai fait un pot pour pouvoir régler la sensibilité de la partie détection de lumière du système.

Dans le schéma ci-joint:

(EDIT: j'ai réalisé que j'avais la diode au mauvais endroit ! Nouvelle version téléchargée).

V1 est le module de batterie 2-AA

V2 est le panneau solaire 4V

D1 une diode 1N914

R2 Résistance de 4 K pour faire chuter la tension aux bornes de l'horloge

X1 le mouvement de l'horloge

R1 un potentiomètre 0 - 5 K

Q1 un transistor 2N3906

L1 les LED blanches basse tension

Étape 3: Face avant

J'ai utilisé une fraise standard sur ma perceuse pour faire l'ouverture circulaire dans le couvercle de l'enceinte du projet, puis j'ai percé deux petits trous sur le côté, ce qui permet de monter une bande de plexiglas transparent à travers l'ouverture. Le cadran du tachy s'insère entre le plexiglas et le couvercle, et est fixé au plexiglas avec les deux petites vis que vous pouvez voir (la face du tachy a de toute façon deux petits trous de chaque côté du central pour le montage du compteur d'origine).

Ces mouvements d'horloge ont un arbre fileté pour le montage à travers des objets - vous pouvez les obtenir avec une gamme de longueurs. Le cadran du tachy est assez fin mais j'ai voulu laisser un espace entre le mouvement et le cadran pour permettre au cadran d'être illuminé. J'ai eu un mouvement avec un arbre plus long et je l'ai reculé avec un écrou d'espacement. Le boîtier de batterie d'origine de l'horloge est vide, j'ai soudé des fils aux languettes avec une prise molex pour le connecter à la carte. J'ai utilisé ces fiches pour à peu près tout afin que je puisse remplacer n'importe quelle pièce individuelle si je le souhaite, mais tout peut être simplement soudé ensemble bien sûr !

Les LED étaient encore trop grosses pour passer entre l'horloge et le cadran, elles sont donc montées en bas, pointant vers le haut. J'ai collé du papier d'aluminium à l'avant du mouvement de l'horloge et une jupe sur les côtés et sur le dessus, pour répartir la lumière et, espérons-le, la rendre plus uniforme en rétro-éclairant le cadran. Les LED étaient juste câblées en série.

Les pointeurs fournis avec l'horloge n'étaient pas de la bonne couleur - je leur ai donné une couche d'apprêt blanc, puis je les ai colorés avec un marqueur rouge !

Étape 4: panneau solaire

Ces panneaux sont incroyablement bon marché sur eBay si vous pouvez attendre un certain temps pour qu'ils arrivent - et prenez les spécifications revendiquées avec une pincée de sel ! Je pense qu'il est plus sûr de supposer qu'ils ne sont pas aussi puissants qu'ils le disent et de les surestimer pour votre projet…. Je construis une plate-forme pour tester leur sortie mais c'est une autre histoire.

J'ai équipé celui-ci d'une autre prise molex - ils peuvent être un peu angoissants à souder à l'arrière de ces panneaux, je vous conseillerais donc d'acheter quelques pièces de rechange - celui-ci m'a coûté environ 1 £ ! J'ai fabriqué un petit cadre de montage à partir d'une fine plaque d'étain avec une paire de cisailles et je l'ai collé à l'arrière - cela permet au panneau de s'asseoir à un angle légèrement meilleur pour capter la lumière.

Étape 5: Alternatives

Donc… si vous voulez construire quelque chose comme ça, une alternative consiste à démonter une lampe de jardin solaire bon marché. Ils ont souvent un petit contrôleur IC soigné comme le YX8018:

github.com/mcauser/YX8018-solar-led-driver…

J'ai jeté un coup d'œil à l'un d'entre eux, et en plus de faire la logique de commutation, ils contiennent un amplificateur de tension pour faire fonctionner des LED blanches. La lumière que j'ai regardée avait une pile AAA de faible capacité et un faible panneau solaire 2V, mais vous pourriez probablement utiliser la carte avec d'autres pièces - j'ai pensé qu'il était plus amusant de construire le mien à partir de zéro.

J'ai également pensé à utiliser un mouvement d'horloge légèrement plus avancé qui est radio-synchronisé - peut-être dans le prochain modèle. Ou construire un mouvement d'horloge à partir de zéro ? Plus délicat avec une action mécanique mais je suis sûr que quelqu'un l'a fait !

Vous pouvez également créer de nombreux types de boîtiers pour le projet - j'ai utilisé un boîtier électronique en plastique noir car il était facile à travailler et il ressemble à la moto noire des années 1980 dont j'ai tiré le cadran.

J'ai également mis en place un petit banc d'essai pour connecter ces panneaux solaires bon marché à un ampèremètre / voltmètre afin de pouvoir évaluer leur fonctionnement. Je prévois d'étendre cela et de faire une sortie de l'horloge afin que je puisse voir quel courant il tire à la fois en mode jour et nuit, puis je pourrai mieux faire correspondre la sortie du panneau à la capacité des batteries, et le tirage de l'horloge et des lumières - je veux que cela fonctionne tout l'hiver (je pense que ce sera le cas, mais c'est probablement sur-spécifié).