Jump to content

Recommended Posts

IMG_1321.JPG.162f89931acd83f5f643b4b20cd4299c.JPG

Идея этого аксессуара пришла из-за моего образа жизни. Суть его в том, что половину дня я работаю в роли экспедитора-курьера. И поскольку я не люблю слушать музыку в дороге, а отдаю предпочтение разговорным радиостанциям, то качество звука было не в приоритете. А в приоритете была максимальная автономность, т. к. раздражало, когда батарея садилась в какой-то неподходящий момент. Вес кулона вместе с шнурком-антенной составляет 80 г.

IMG_9622.JPG.2277fceb534e790a59444d5b764c2bcf.JPG

Основу источника питания составляет самосборная солнечная батарея и ионистор. В такой связке находясь в освещённом месте энергия постоянно поступает на ионистор, заряжая его, что позволило отказаться от внешнего разъёма для зарядки. Ионистор подключается к солнечной батарее через диод Шоттки, чтобы избежать разряда ионистора на неосвещённую солнечную батарею и снизить напряжение с 3 В до 2,7 В, на которое рассчитан ионистор. Солнечная батарея состоит из 6 последовательно подключенных элементов, каждый из которых обеспечивает 0,5 В; 40 мА. Эти элементы после спайки приклеиваются 2-компонентной эпоксидной смолой на 1 мм стеклотекстолитовую плату. Для защиты батареи применяется 2 мм стекло, которое отделено рамкой толщиной 3 мм из стеклотекстолита. Полностью в сборе батарея склеивается с рамкой лаком и вместе с стеклом имеет толщину 6 мм.

IMG_9624.JPG.457c8f5bf5fc713bd969f5620aec41df.JPG

Применение ионистора в качестве источника накопления информации обладает такими преимуществами по сравнению с аккумулятором:

* Количество циклов заряд/разряд неограничено;

* Не боится коротких замыканий и полного разряда;

* Не течёт заливая прибор электролитом;

* Недорогой (около 1$ за 15 Ф).

В качестве низковольтного экономичного приёмника тестировались 2 варианта: TDA7088T и TDA7021T. 7088 является сканирующим приёмником с управлением 2-я кнопками, модернизированной версией 7021. Но удовлетворительной работы на пониженном напряжении я так от неё и не добился. Часто срабатывала система подавления шума, из-за чего при приёме образовывались постоянные паузы. При напряжении 2,4 В она перестаёт адекватно реагировать на кнопки. Поэтому было принято решение использовать более старый вариант, который отлично работает вплоть до 1,8 В.

IMG_1206.JPG.209a91e52625286f40e0b58de5cf99d3.JPG

7021 обладает приличной чувствительностью в 4 мкВ и ток потребления около 6 мА в режиме тишины. Когда громкость максимальна, ток возрастает до 7 мА. Этого хватает чтоб обеспечить бесперебойную работу приёмника в течении светового пасмурного дня и 45 минут в полной темноте при полностью заряженном ионисторе на 15 Ф. Данная ёмкость была выбрана из учёта максимального диаметра корпуса 13 мм. Интересно, что даже в пасмурную погоду направленная в небо солнечная батарея даёт до 7 мА тока заряда, что почти достаточно для работы приёмника.

IMG_1167.JPG.5426dab8f6892846ec8540de935b6268.JPG

На роль буферного источника питания вместо ионистора тестировался аналогичный по размеру Ni-MH аккумулятор на 40 мА/ч и 3,6 В, рассчитанный на поддержку BIOS. Помимо того, что у него не самое удачное для данной солнечной батареи максимальное и минимальное напряжение, ток ещё и при подключении нагрузки в 7 мА напряжение проседало на 0,5 В. Да и номинальный ток зарядки всего 4 мА. Одним словом — не вариант.

1655265643_TDA7021T.png.b8fc097ca8deab5a2644bc3ce58e8e74.png

Особенность микросхемы 7021 в том, что она даёт на выходе (14 вывод) довольно большой звуковой сигнал, который при подключении к выводу 16 конденсатора на 100n (что уменьшает отрицательную обратную связь УНЧ) становится ещё больше. Это позволяет подключать динамик напрямую к микросхеме без дополнительного усилителя, но мощности при этом не настолько много, чтоб устанавливать регулятор громкости. Сам динамик ø20 мм и сопротивлением 50Ω. Схема тестировалась с динамиком 8Ω и никакого изменения громкости на слух не замечено. Замечено только небольшое (на 0,5 мА) увеличение потребляемого тока на максимальной громкости и некоторое урезание нижних частот разделительным конденсатором 22 мкФ.

IMG_9620.JPG.afc98be8939846c6abddae97e1476beb.JPG

От настройки частоты многооборотным резистором методом подачи смещающего напряжения на варикап я отказался по 3-м причинам. Во-первых, поскольку особенность данной схемы подразумевает существенные колебания напряжения в течении короткого промежутка времени, то это может привести к постоянной потере частоты. Во-вторых, в данной конструкции многооборотный резистор слишком громоздкий и сложно удачно вывести его ручку наружу. Ну и в-третьих, он подвержен износу. Был испробован вариант с фиксированной настройкой на 1 радиостанцию подстроечным конденсатором. Но частота стабильно держалась не больше суток.

Катушка намотана медным проводом 0,6 мм на виниловый кембрик с внешним диаметром 5 мм и содержит 4 витка. Растяжением катушки выставляется начало диапазона (88 МГц), а затем катушка вместе с платой заливается лаком. Введение латунного сердечника вызывает уменьшение индуктивности катушки, и как в следствии, перемещение настройки вверх по диапазону. Длину латунного сердечника ограничивают необходимой для достижения верхней границы диапазона (108 МГц).

IMG_1260.JPG.52c5235ddc4ea70995aaa3f9fe9e0d38.JPG

Самым удачным решением стало использование латунного сердечника в виде винта М3, который по совместительству является элементом крепления 2-х половинок корпуса. Настройка таким образом получается очень плавная и стабильная. Единственным условным недостатком такого конструктивного решения является существенное выдвижение ручки настройке при перемещении в начало диапазона. Перекрывающим этот недостаток является преимущество, согласно которому по выдвижению ручки можно дополнительно понять, в каком участке диапазона находится настройка. В качестве ручки используется пустотелая латунная гильза от пломбы, в которую при полном вкручивании стержня уходит гайка, напаянная к внешней части корпуса.

Высокочастотную часть схемы закрывает экран, изготовленный из листовой меди толщиной 0,2 мм. Это оказалось необходимым, т. к. в результате испытания было обнаружено, что без экрана существенно «плавает» частота при поднесении рук и повороте головы. Оказалось, что сама солнечная батарея функцию экрана выполнять не способна.

IMG_1221.JPG.1ba3dbffe7a2009a99259a3acb6781f4.JPG

Плата изготовлена из 1 мм стеклотекстолита размером 24х26 мм методом ЛУТ.

PCB.png.130bdcbdc6306ccd6afd9ef489cf66e8.png

Корпус изготовлен из листовой хромированной латуни 0,4 мм от старого глянцевателя. Она хорошо паяется, обрабатывается и отлично выглядит. Размеры 54х38х20 мм определяются размерами солнечной батареи. На корпус напаиваются латунные гайки М3, а со стороны латунного сердечника на обоих половинках корпуса, для более жёсткой его фиксации. Плата крепится к корпусу винтом М2,5 посредством гетинаксовой стоечки, которая обеспечивает зазор, в котором расположен динамик.

IMG_1258.JPG.323be273b9b37d4d3bd65e843e9b80b6.JPG

В качестве антенны используется многожильный провод, который по совместительству выполняет функцию нашейного шнурка. Он напаивается на латунный винт, который изнутри крепится посредством латунной стойки, выполняющую функцию контакта. Данный контакт соединяется с платой через припаянную к ней медную пружину толщиной 0,2 мм. Чтобы винт не соприкасался с корпусом, на который выведен общий провод, на него надето кольцо виниловой изоляции от провода и с обоих сторон корпуса проложены стеклотекстолитовые шайбы.

IMG_1264.JPG.31d911d51c8ee14ea928a7cf4af1bcdd.JPG

В качестве дужки использован специальным способом изогнутый стальной прут ø2 мм, покрытый с прилегающей к телу стороны термоусадкой и крепится к корпусу через обработанную гильзу от пломбы. На сторону корпуса, соприкасающуюся с ухом наклеена тонкая кожа. Кусочки такой же кожи подложены под ионистор со стороны металла и на магнит динамика в месте соприкосновения с платой для мягкого уплотнения. Для фиксации ионистора он обложен П-образным тонким изолоном.

IMG_0572.JPG

 

IMG_1186.JPG

 

IMG_1262.JPG

 

IMG_1326.JPG

IMG_1329.JPG

 

 

Компановка.png

 

Edited by vilisvir

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Витала сказал:

Конструкция дешевле грибов:rolleyes:  Интересно как на счет чувствительности ?

Чувствительность на удивление выше средней. В городе на открытой местности везде уверенный прийом.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Технология Maxim Integrated nanoPower: когда малый IQ имеет преимущества

При разработке устройств с батарейным питанием важно выбирать компоненты не просто с малым потреблением, но и с предельно малым током покоя. При этом следует обратить внимание на линейку nanoPower производства компании Maxim Integrated. В статье рассмотрено их применение на примере системы датчиков беспроводной оконной сигнализации.

Подробнее

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Similar Content

    • By solar_panel
      Солнечные батареи, солнечные панели 100Вт, 12В, бу. Никаких трещин, все рабочее. Производитель эксморк, всего 4шт. Продаю только сразу 4шт. Они в коробках по 2шт. Цена 2200р. за шт. Краснодар.
       



    • By 6aT9l
      Подскажите пожалуйста малогабаритную направленную антенну для диапазона 88-108 МГц, типа пеленгаторной. Ферритовая - не вариант, т.к. не найду такого феррита. Проверенной схемы магнитной антенны на этот диапазон не нашел.
    • Guest Владислав
      By Guest Владислав
      Здравствуйте. получено задание сделать имитатор ПОРИ, а для этого нужен передатчик сигнала на частоте 35...75,9 МГц. подскажите как его сделать!
    • By Artclonic
      Техническое  задание
       
         Разработка схемы автономного источника питания с использованием солнечной батареи и ионистра. Основная идея данного источника питания заключается в следующем:
       
      Энергия, вырабатываемая солнечной батареей заряжает ионистр до определенного заданного уровня (основной задачей организовать зарядку ионистра при любом напряжении отдачи солнечного элемента).  В зависимости от солнечной активности -  меняется время заряда. При достижении заданного уровня накопления энергии (а уровень этот будет определятся необходимым временем работы электронного модуля) откроется питание на электронный модуль. Пока есть заряд  - модуль будет работать. Далее данный цикл должен повторится…Идея данной схемы организация работы электронного модуля не по заданному времени включения, а по уровню накопления достаточного заряда ионистра. Иными словами  - что б работало даже в тени (но с более длительным зарядом).
       
      Технические характеристики:
      1.     Электронный модуль ESP8266 3V     в режиме работы - 220мА
      2.     Кол-во циклов работы в стуки – не менее 3-4 циклов
      3.     Ионистр – нужно подобрать….
      4.     Солнечный элемент – как можно меньший по габаритам нужно подобрать…
      5.     Широта использования -  Санкт-Петербург (примерно)
      6.     Температуры использования от минус 40 до плюс 80 С.
       
       
      Электронный радиомодуль будет «Просыпаться» по мере зарядки и связываться с «сервером» который в свою очередь работает на прием круглосуточно.
    • By bvitaly
      Добрый день!
      Подскажите на чем проще сделать приемо-передатчик для передачи цифровых данных в городских условиях.
      Скорость передачи данных - 9600 бит/с будет вполне достаточна, но чем больше - тем лучше. Дальность 5-10 км хорошего качества, но опять же если будет больше - только плюс. Нужны любые идеи, названия готовых проверенных китайские модулей, схемы, какие частоты выбрать.
      С приемо-передатчиком будут работать микроконтроллеры либо прямое подключение к ПК через UART, это уже детали. Сжатие и контроль доставки пакетов могу сам запрограммировать. Устройства планируются портативные (2-метровая антенна-громоотвод можно но только в крайнем случае). Могу для начала отладить связь между портативным устройством и стационарной базой (можно антенну базы на крыше установить), если 2 портативки не потянут расстояние - то можно думать на счет ретранслятора через базу, тогда будут 3 устройства.
      Все что есть готовое для Arduino - работает на 2.4 ГГц или 433 Мгц и в беге с препятствиями показывает дальность 20-200 метров, не подходит. GSM модули для Arduino не предлагать, передача данных должна быть бесплатной. Готовые пары раций - не подходят, нужно передавать цифровую информацию. Ну и немаловажный фактор - цена. Видел в продаже какой-то модуль передатчика за 200 баксов, дороговато.
      Какие частоты лучше использовать? Поговаривают что на разрешенных УКВ и СиБи можно 13 мегабит выжать в идеальных условиях.
      Как вариант думал на счет разборки старых пейджеров, этого добра на барахолках достаточно. Если в них отдельный от мозгов модуль приемника - его можно было бы использовать, но что делать с передатчиком - не ясно, кажется в них связь была односторонней.
  • Сообщения

    • @Alkarn  Почему подано на вход схемы 1 Вольт ? Начать с 1 мВ хотя бы, но вообще, схема работает с уровнями ниже.  R3 переменный резистор. Где он ? Это моделировано на МС ? Это твои проблемы.  Сначала это все моделировалось в мультисиме и потом уже собиралось практически  
    • именно так. Пульсации в источниках никто не отменял. Или у вас все источники только аккумуляторы и без внутреннего сопротивления? я вам ребят скажу, что хоть сила и собрана по этой схеме, но она далеко не торт на самом деле. Если смотреть с позиции цифрового управления, то линейность на начальном участке у нее отвратная. Стабильность тоже так себе, потому как управление и ОС идет по разным входам ОУ и очень зависит от параметров каждого (!) конкретного ОУ. И это только основные проблемы. Есть еще куча нюансов. Но чтобы все их затронуть и описать, надо книжку написать по электронным нагрузкам и их схемотехнике Чисто ради разминки ума - кто нибудь сможет мне доходчиво рассказать как в моей схеме работает режим CR на умножителе AD633? Ну к примеру. И обьяснить хоть в общих чертах почему я не смог достигнуть сопротивления ниже 1 Ом? А вроде узелок такой простенький достаточно... Полноценная тема для главы той книги
    • РадиоНастройщик, кто вам сказал, что вы что-то понимаете в схемах, и можете поучать других? Не поленился, и промоделировал начальную схему и вашу. Результат еще раз подтвердил то, что и так было очевидно - начальная схема великолепно работает  и индицирует СВЧ сигнал с уровнем менее 100 мВ. Ваша даже при уровне входного сигнала 1 В на выходе выдает ослабленный сигнал входной частоты. Начните с Борисова и Айсберга. Иначе остаются 2 предположения:  1-вы злостный тр олль, 2 - надо обратиться к психоаналитику для коррекции самооценки.  
    • ошибка с тиристором - но интересует больше разводка земли у МС и влияние перемычек 
    • скину свою защиту сюда - может кому пригодится - так как чую - не скоро доберусь до задуманного усилка) схема комплексной зашиты на ОУ ЛМ324 , схема зашиты проверена - в кулере применил полевик - нет смысла регулировать - ес радиаторы горят) - зашита по току на оптопаре - честно - не проверял -но- по идее при перегрузе той или иной полярности должна сработать - желательно ес слишком мощный умзч - добавить резистор в цепь шунта - для ограничения тока - не спалить оптопару , печатку не делал - так как планировал делать все полностью одной платой - весь УМЗЧ и добавить еще пару задуманных схем - но это позже.
    • Пожалуйста. Если что, у Omron есть и оптические датчики с таким питанием. 
    • Продам ГМ-70 графитовые. Новые, с хранения. В наличии 8шт. по 1300 руб/шт. Саратовская обл. Возможна отправка почтой или ТК.
×
×
  • Create New...