如何建造一个太阳能驱动的筏鸟推进器

第1步：简介

如果您曾经乘坐木筏，您可以知道他们可以放松身心，多么有趣上。有一件事绝对不是放松或有趣的是清理它们上面的鸟粪。这是一个问题，只要我记得，我的妈妈已经尝试过市场上的猫头鹰，声音，鸟类障碍物和鸟类磁带上的每一个驱鸟装置都没有成功。母亲节即将来临，我决定尝试成为一个好儿子并给她一份她一直想要的礼物，不再在木筏上放鸟粪。

在查看了当今市场上的所有推土机设备并阅读他们的评论之后，我意识到他们中的大多数都没有那么好，或者至少不适用于所有类型的鸟类。对于我的设备，我想是如果这些鸟在身体上不能坐在木筏上，那么我的成功率将接近100％。我决定，如果我可以将两个可伸缩的杆安装在连接到相对高扭矩直流电机的旋转盘上，那么我可以触发电机旋转一个计时器并击退它们。我需要这个设备是太阳能供电的，并且包含一个微控制器，我连接到一个实时时钟，因此我只能在白天启用旋转机制并为夜间预留电源。我还需要防水和漂浮，所以如果有人想要使用筏子，他们可以收回杆子，将它连接到筏子上，然后把它扔进水里。

第2步：需要的组件

此项目所需的组件如下：

1。 12V 7AH SLA电池

2。充电控制器

3。 10W太阳能电池板

4。保险丝（5A，2A，2A）

5。开/关开关

6。 12V/5V降压模块

7。齿轮直流电机11 RPM

8。 Attiny85

9。带硬币盒的DS3231 RTC模块

10。电阻器（2x 4.7K，10k，100欧姆）

11。 IRF540 Mosfet

12。 2个二极管

13。 2x伸缩杆（我重复使用老教师指针杆）

14。防水外壳盒和某些类型的SLA电池通风外壳

15。 2x不锈钢钢丝绳夹

16。 M4螺丝

17。圆形金属片

18。 Pololu 1083通用铝安装轮毂，适用于6mm轴对，4-40孔

19。用于安装的太阳能电池板Z支架

20。木头和螺丝

21。 2塑料电缆接头

22。可选：访问环形3D打印机

步骤3：电子设备

现在您已经收集了所有的所需的组件，是时候开始组装所有东西了。我建议首先在面包板上连接所有东西，然后一切正常后继续将所有东西焊接在一个多孔板上。

用于此电路的微控制器是Attiny85，因为它的功耗很低。它还具有8k的程序空间，6个I/O线和一个4通道10位ADC。它与外部晶体一起运行高达20 MHz。这款芯片仅售2美元左右，非常适合Arduino像这样的过度杀伤的简单项目。

使用的RTC是DS3231，它是一种低成本，极其精确的I2C实时时钟（RTC） ）带有集成温度补偿晶体振荡器（TCXO）和晶体。该设备包含电池输入，并在设备主电源中断时保持准确的计时。如果由于任何原因鸟类旋转器重新上电，这将是至关重要的，RTC将保留直流电机开启和关闭的时间。我还想在Attiny85上试用I2C。

带有两个伸缩式不锈钢杆的盘子相当重，所以我知道我需要一个更高扭矩的直流电机，它可以在12V下运行并提供我所寻求的不会伤害鸟类的速度但是让他们知道这个装置并没有搞乱。

由于母亲节快速接近，我需要一些快速的东西，可以降低12V到5V来为Attiny85和RTC供电。我发现了一个预制的降压转换器，效率为96％，因此显然比使用7805更好，并且由于热量而失去功率。

该项目的主要功率来自10W太阳能电池板和12V 7AH SLA电池。我将它们连接到充电控制器以处理为负载供电和为电池充电。

第4步：PCB设计

我还设计了KiCad中的一个简单PCB，带有LM2576稳压器，因此我最终不需要外部DC-DC转换器。我没有时间在筏上安装它但是当连接到12v直流电机时一切正常。

我已经附上了下面的gerbers。

第5步：编程

我将假设您知道如何设置Arduino环境来编程Attiny85，但如果没有，那么在线有很多很棒的教程。

除此之外该程序非常简单但是你需要填写几个值：

首先，TimeOff和TimeOn变量与驱鸟器代码的开启时间相关。因此，如果您将TimeOn设置为8并将TimeOff设置为18，则意味着推斥器从上午8:00到下午6:00打开。

其次，TimeMotorOn和TimeMotorOff变量是您希望电机打开的时间，它将在TimeMotorOff到期时触发。因此，如果您将TimeMotorOn设置为10秒并将TimeMotorOff设置为3分钟，则电机将每3分钟打开10秒钟。

输入所需的值后，编译并上传到Attiny85。我使用sparkfuns tinyAVR编程器，因为它使编程这些芯片非常容易。

第6步：组装旋转机制

我试着不花很多钱在这个项目的钱，所以对于纺纱机制，我在当地的五金店找到了一个圆形金属板。我还发现了一些不锈钢钢丝绳夹，我认为它可以用来夹紧杆。两极是我最初在当地商誉中发现的两根伸缩杆，它们是教师使用的标准杆。我撕开泡沫手柄，用绳夹将它们夹到金属板上。最终我想用塑料伸缩杆替换它们，但我还没有发现任何便宜的轻便杆。我相信有更好的方法可以做到这一点，但到目前为止它已经运作良好。

第7步：构建Raft

整个设备需要在小筏，因为当人们想要使用木筏时，我想有能力把它扔进水里。然后我可以用一根绳子将装置连接到木筏上的水中，这样当人们从木筏上下来时，他们可以将它卷回来进行装配。如果他们将开关放入水中时将开关关闭，那么电池将从太阳能电池板获得额外的电力，因为它不再需要为负载供电。

你不必制作我决定制作的确切木筏，但如果你愿意，那么下面的说明就是这样。

需要的组件

- 螺丝（我使用了平台螺丝）

- 1 x 6标准松木（12英尺x 2）

- 2 x 4（8英尺）

将1x6板切成2英尺增量。它们将用于木筏的顶部。

将2x4板切割成两块24英寸板和三块16英寸板。这将用于铺设木筏的底部。

将所有木材拧成2英尺见方。我最终漂浮了，但波浪可能会导致问题所以我添加了一些泡沫板和更多的木材，使它漂浮得更好。

步骤8：在Raft上安装组件

在此步骤中，您需要将所有组件安装到木筏上。这包括太阳能电池板，通风外壳中的SLA电池以及带有封闭电子元件的旋转机构。

将SLA电池盒置于筏板中心，并使用螺钉将外壳牢牢固定在筏板上。

对于太阳能电池板，拧入太阳能电池板安装支架，并使用支架附带的一些螺母和螺栓将支架连接到太阳能电池板上。

直流电机和电子设备的装置，我使用一些1x6木块抬高了一点，并将木头和外壳拧紧。

将电池和太阳能电池板连接起来。

步骤9：3D设计/打印

I知道有很多很好的方法可以将连接电机轴和旋转板的孔连接起来防水，但是我没有太多时间，所以我决定只打印并粘上一些应该能够阻挡大部分水的环。它对雨很有效，希望木筏永远不会翻倒。

第10步：测试一下！

现在您已经完成了所有组装和编程的木筏驱鸟器，现在是时候进行测试了out！

将其插入，安装所有保险丝，打开开关，享受免费的鸟粪。