Подключаем к attiny85 питание от солнечной батареи

Большой обзор Digispark Attiny85

Для тех, кто увлекается программированием, нередко стоит задача быстро и качественно проверить работает код или нет. Желательно это сделать без программаторов, избыточных проводов и низкоуровневого программирования.

Конечно, существуют совместимые с Ардуино платы, но они многим кажутся избыточными. Неудивительно, что появление ATtiny85 встретили с воодушевлением все, кто занимается созданием прототипом различных устройств.

Микроконтроллер ATtiny85 вполне функционален, в чем можно убедиться в ходе изучения следующих его характеристик и возможностей:

для программного кода предусмотрено 8 КБ памяти;
для исполняемого кода зарезервировано 512Б;
наличие 6 цифровых пинов;
два выхода PWM и 4 АDC;
частота от 1 до 20 МГц.

ATtiny предлагается в двух корпусах, в зависимости от модификации источник питания может быть от 1,8 до 5,5В. В экономичном режиме прибор потребляет от 0,1 мкА, в микроконтроллере реализовано аппаратное прерывание. ATtiny85 по сравнению с другими микроконтроллерами этого семейства имеет максимальную память, что делает его более востребованным на рынке.

Микроконтроллер ATtiny85 на первый взгляд может показаться более дешевой заменой Arduino. Он также способен продолжительное время работать в компактных устройствах от одной батарейки.

Однако, в отличии от Ардуино, контроллер ATtiny85 изначально не может подключаться к компьютеру напрямую. Для этого был нужен программатор с подходящей колодкой или плата все того же Arduino. Причем в последнем случае требовалось не менее шести проводов на одну прошивку, что делало микроконтроллер чересчур громоздкой конструкцией.

В ассортименте нашего интернет-магазина представлены обе версии ATtiny85: Digispark ATtiny85 с Micro-USB разъемом и Digispark ATtiny85 с наплатным USB разъемом.

В Digistump предложили программировать ATtiny85 через USB, для этого нужно немного обвязки, специальный бутлоадер и плагин для Arduino IDE.

Этот минимальный набор средств прекрасно работает, однако будьте внимательны, в микроконтроллере полностью отсутствует защита. Если перепутать полярность при подключении без USB-хаба, то разъем компьютера попросту может сгореть. Еще один минус – плата работает не со всеми совместимыми USB устройствами.

Digistump предлагает свою разработку бесплатно, несмотря на то, что плата становится своеобразным эталоном схемотехники. В результате только в китайских магазинах электроники появилось немало аналогов Digispark, различающихся порой только портами USB. Среди этого разнообразия наиболее рациональной является плата с портом микро-USB.

Она укомплектована ATtiny85 20 SU в корпусе SOIC8. Этот микроконтроллер имеет максимальную частоту в 20 МГц и работает при напряжении от 2,7 до 5,5 В. При размере платы 18х22 мм ее укомплектовали 9 пинами.

Благодаря наличию стабилизатора, микроконтроллер можно запитать двумя путями: через пин напряжением 5В и через стабилизатор 10 В. При этом разработчики платы утверждают, что последний сможет выдержать напряжение и в 35В, но гарантий в продолжительности работы при таких значениях нет никаких.

Заблудиться на плате ATtiny85 20 SU сложно даже новичку, так как пины с лицевой стороны подписаны цифрой, а с оборотной стороны по функциям и протоколу.

Это удобно при создании прототипов, так как поможет проверить коды перед заключительной сборкой.

Для того чтобы их залить достаточно всего одного провода, столько же понадобиться для изменений – никаких проблем с классическим вариантом в четыре провода!

Прежде всего, нам необходимо установить правильные драйверы для Attiny85 Digispark. Идем на GitHub и скачиваем актуальную версию драйвера, архив с названием Digistump.Drivers.zip, после чего извлекаем содержимое архива в отдельную папку и запускаем Install Drivers.exe.

Система произведет установку и настройку драйвера автоматически. Если установка через Install Drivers.exe не получилась, можно попробовать установить с помощью DPinst.exe для x32 или DPinst64.exe для x64.

Первым подготовительным этапом работы с ATtiny85 20 SU является установка гребенки. После ее напайки вам будет необходимо установить специальный плагин в Arduino IDE.

Для установки плагина переходим в Файл Настройки и вписываем в поле “Дополнительные ссылки для менеджера плат” следующую строку: http://digistump.com/package_digistump_index.json, после чего нажимаем кнопку “применить”. Произойдет установка плагина, который позволит нам установить плату в систему.

Затем необходимо перейти в Меню Инструменты Выбор платы Менеджер плат, после чего пройти по простой цепочке: Type – Contributed (по-русски пункт называется “внесены”) – ищем там Digistump AVR Boards и инсталлируем.

Запускается достаточно традиционный протокол установки драйверов и необходимого ПО, в диалоговом окне как всегда со всем соглашаемся.

После завершения установки в менеджере плат стоит выбрать плату Digispark (Default — 16,5mhz), которую советуют для начинающих схемотехников.

При работе с ATtiny85 20 SU нет необходимости подключать микроконтроллер к компьютеру до загрузки прошивки.

Важно дождаться приглашения к подключению платы от среды Anduino, после чего приступать к работе, не забывая о существовании таймаута в 60 сек.

У Digistump даже есть пример «мигалки» (файл – примеры – digispark – start), которую можно загрузить в рамках получения навыков работы с платой и проверки ее работоспособности.

С чем же связан подобный режим загрузчика? Прежде чем переключиться в режим исполнения кода, он в течение пяти секунд ожидает загрузки кода через порт USB. Если начать работу сразу, то начнется исполнение имеющегося кода, а не того, который требуется загрузить.

При создании прототипов на базе платы ATtiny85 20 SU не стоит забывать о ее отличиях от Arduino. Начнем с первого пина (PIN 1): он в ATtiny85 используется для необходимого при прошивке сигнала Reset и при переносе кода его не стоит использовать. Если этого не удалось избежать, то приготовьтесь пользоваться сложным высоковольтным программатором.

Следующие пины, требующие к себе особого отношения, за номером 3 и 4 (PIN 3, PIN 4). К PIN 3 подключается резистор 1,5К, что в результате обеспечивает более высокие значения, чем 0. Третий пин, наряду с четвертым, применяются для подключения порта USB. Если планируется использовать эти пины для отладки периферии, то перед загрузкой прошивки их требуется отключить.

Плата ATtiny85 20 SU, в отличие от Arduino, поддерживает не все команды и библиотеки, и ее память в 8К отличается от стандартной версии в 6К. При разработке устройств необходимо помнить о следующих крайних значениях: минимальное потребление 13,38мА, максимальное около 30мА. Связано это, скорее всего, с большими значениями тактовой частоты, больше нечем объяснить высокое потребление энергии.

Одним из самых насущных примеров применения устройства на базе ATtiny85 является сигнализатор дверного замка. Любой из жителей городской квартиры сталкивался с проблемой не закрытой входной двери.

Вернувшись вечером с работы, груженный сумками и окруженный радостными питомцами, встречающими хозяина, городской житель не всегда запирает дверь. Вспоминается об этом обычно после того, как вся семья легла спать. Приходится вставать, проверять входную дверь, запирать ее на замок.

Чтобы этого не делать раз за разом, достаточно собрать небольшое устройство на базе ATtiny85. Для этого кроме микроконтроллера понадобится микропереключатель, пьезокерамическая пищалка и батарейка.

Для работы устройства необходим будет простой код, который будет включать звук через 3-5 минут после начала работы микроконтроллера. Для включения контроллера необходим микропереключатель, который будет взаимодействовать с ригелем дверного замка. Если ригель не давит на включатель, то устройство срабатывает через заданный тайм аут. Звук предупредит, что замок входной двери не закрыт.

При включении устройства (при открытии замка) раздается короткий писк, предупреждающий о том, что сигнализатор работает, а его батарейка все еще генерирует энергию.

Сигнализатор открытой двери имеет компактные габариты, легко помещается в дверной коробке.

Автоматическая подсветка гардероба

В гардеробе постоянно не хватает света, поэтому автоматически включающийся осветительный прибор не помешает никому. Лучше всего, если он будет самостоятельно оценивать освещенность и включаться без вмешательства хозяина дома.

Кроме микроконтроллера ATtiny85 для создания подобного устройства понадобиться корпус от светильника, датчик света, батарейный отсек, передатчик на 433 МГц и датчик движения.

Датчик света можно взять от сломанного фонаря на солнечной батарее, датчик движения – надежный и простой HC-SR 501. Сборка все это в единое целое не займет много времени, а код и отладочная плата прекрасно завершат работу.

Светильник с микроконтроллером размещается на одной из полок гардероба, он занимает мало места, но невероятно функционален. ATtiny85 начинает работу после сигнала от датчика движения. Включившись, он оценивает уровень освещенности гардероба и при недостатке света включает светильник.

Для этого можно использовать в конструкции выключатели Livolo, принимающие сигнал по радио. При отсутствии движения ATtiny85 выключает светильник, тайм аут можно настроить на любое время, оптимальным вариантом является 1 минута.

Это позволяет экономить энергию, которая в спящем режиме потребляется не менее 60 мкА. В процессе работы устройство потребляет 8-9 мА.

Датчик контроля протечек

Конечно, подобных систем немало в свободном доступе, но большинство из них срабатывает уже при затоплении. В ряде случае сигнал от такого датчика оказывается запоздалым – соседи снизу приходят быстрее.

Теоретически, при протечке должна быстро увеличиваться влажность, так как ситуация развивается в небольшом по объему помещении. За основу прибора по этой причине был взят популярный датчик влажности и температуры, для подключения которого был написан соответствующий код.

Минусом данного устройства, как датчика протечки, оказался порог срабатывания. Тестировался прибор в сантехническом шкафу и оказалось, что влажность в нем на протяжении суток может колебаться в значительных пределах без каких-либо протечек.

В то же время изрядно промокшая тряпка, помещенная в шкаф, показания влажности изменила не критично. То есть, если вода будет тихонько стекать по стенке, сигнал от устройства не поступит.

Подобный результат опытов огорчил, но не сильно, ведь устройство может прекрасно работать в качестве метеодатчика, передавая данные о динамике уровня влажности.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Источник: https://Voltiq.ru/digispark-attiny85-review/

Схема подключения солнечных батарей: сборка системы с аккумулятором

Автономные системы электроснабжения загородных объектов позволяют жить в комфорте даже вдалеке от централизованных коммуникаций. Нередко наряду с традиционными схемами используют альтернативные, основанные на получении энергии солнца.

Чтобы гелиосистема функционировала правильно, необходима грамотно составленная схема подключения солнечных батарей и комплект качественного оборудования.

Схема устройства солнечной электростанции

Рассмотрим, как устроена и работает гелиосистема для загородного дома. Главное ее назначение – преобразовать энергию солнца в электричество 220 В, которое является основным источником питания для домашних электроприборов.

Основные части, из которых состоит СЭС:

Батареи (панели), преобразующие солнечное излучение в ток постоянного напряжения.
Контроллер, регулирующий заряд АКБ.
Блок аккумуляторных батарей.
Инвертор, преобразующий напряжение АКБ в 220 В.

Конструкция батареи продумана таким образом, что позволяет оборудованию функционировать в различных погодных условиях, при температуре от -35ºС до +80ºС.

Выходит, что правильно установленные панели будут работать с одинаковой производительностью и зимой, и летом, но при одном условии – в ясную погоду, когда солнце отдает максимальное количество тепла. В пасмурную эффективность работы резко снижается.

Эффективность СЭС в средних широтах велика, но не настолько, чтобы полностью обеспечивать электричеством большие дома. Чаще гелиосистема рассматривается как дополнительный или резервный источник электроэнергии

Вес одной батареи на 300 Вт равен 20 кг.

Чаще всего панели монтируют на крышу, фасад или специальные стойки, установленные рядом с домом.

Необходимые условия: разворот плоскости в сторону солнца и оптимальный наклон (в среднем 45° к поверхности земли), обеспечивающий перпендикулярное падение солнечных лучей.

При возможности устанавливают трекер, отслеживающий движение солнца и регулирующий положение панелей.

Верхняя плоскость батарей защищена закаленным противоударным стеклом, которое легко выдерживает удары града или тяжелые снежные наносы. Однако необходимо следить за целостностью покрытия, иначе поврежденные кремниевые пластины (фотоэлементы) перестанут работать

Контроллер выполняет насколько функций.

Кроме основной – автоматической регулировки заряда АКБ, он контролирует подачу энергии от солнечных батарей, предохраняя тем самым аккумулятор от полной разрядки. При полном заряде контроллер автоматически отключает АКБ от системы.

Современные устройства оборудованы панелью управления с дисплеем, показывающим напряжение батарей.

Для самодельных гелиосистем лучшим выбором являются гелевые аккумуляторы, отличающиеся сроком бесперебойного функционирования 10-12 лет. После 10-летней работы их емкость уменьшается примерно на 15-25 %. Это необслуживаемые и абсолютно безопасные устройства, не выделяющие вредных веществ.

Зимой или в пасмурную погоду панели также продолжают работать (если их регулярно очищать от снега), но выработка энергии снижается в 5-10 раз

Задача инвертеров — преобразовывать постоянное напряжение от АКБ в переменное напряжение 220 В. Они отличаются такими техническими характеристиками, как мощность и качество получаемого напряжения. Синусовое оборудование способно обслуживать наиболее «капризные» к качеству тока приборы – компрессоры, бытовую электронику.

Обзор бытовой СЭС:

Стоит знать, что бытовые электростанции способны обслуживать постоянно работающий холодильник, периодически запускаемый погружной насос, телевизор, систему освещения. Чтобы обеспечить энергией функционирование котла или даже микроволновки, потребуется более мощное и очень дорогое оборудование.

Простейшая схема солнечной электростанции, включающая главные составные элементы. Каждый из них выполняет свою функцию, без которой работа СЭС невозможна

Существуют и другие, более сложные схемы, однако данное решение является универсальным и наиболее востребованным в быту.

Шаги подключения батарей к оборудованию СЭС

Подключение происходит поэтапно, обычно в следующем порядке: сначала соединяют контроллер с аккумулятором, затем контроллер с солнечными панелями, затем аккумулятор с инвертором, и уже в последнюю очередь делают разводку по потребителям.

Этап #1: подключение к аккумулятору

Аккумуляторы занимают в сети четко определенное место. Они подключены к солнечным панелям не напрямую, а через контроллер, который регулирует их загрузку/разгрузку. С другой стороны аккумуляторный блок подсоединяют к инвертору, преобразующему ток.

Таким образом, схема подключения солнечных батарей к аккумулятору выглядит так:

производим соединение аккумулятор/контроллер (затем контроллер/солнечные батареи);
соединяем аккумулятор и инвертор.

Возможны и другие варианты подключения, но данный является оптимальным, так как аккумулятор сохраняет незатраченную энергию, а при необходимости отдает ее потребителям.

Существует два варианта приобретения аккумуляторов: в составе полностью готовой к установке солнечной электростанции или отдельно, по заданным параметрам. Недорогой китайский комплект стоит не более 2000 рублей

Если одного аккумулятора недостаточно, приобретают несколько батарей с одинаковыми характеристиками. Их устанавливают в одном месте и подключают последовательно.

Для удобства использования и обслуживания блоки устанавливают на металлическом стеллаже с полимерным покрытием.

Отлично себя зарекомендовала продукция китайской марки Дельта. На фото – гелевый аккумулятор с напряжение 12 В и емкостью 55 А-ч. Все устройства марки Дельта рассчитаны на 10-летний срок службы

Рассмотрим, как аккумулятор подключается к контроллеру и инвертору.

Следующий шаг – подключение контроллера к солнечным панелям, а аккумуляторного блока – к инвертору.

Этап #2: подключение к контроллеру

Рассмотрим вариант, который часто используют на практике владельцы загородных домов. Они заказывают недорогое оборудование производства КНР на одной из интернет-площадок.

Бюджетный контроллер с минимальным количеством настроек, оснащенный тремя парами клемм, способный обслужить блок солнечных батарей мощностью 150 Вт. Стоимость – 1300 рублей

Подключение происходит в следующем порядке:

Сначала к контроллеру подключают блок аккумуляторных батарей. Это производится намеренно, чтобы проверить, как прибор выявит номинальное напряжение сети (стандартные значения – 12 В, 24 В). При соединении с АКБ используют первую пару клемм.
Затем присоединяют непосредственно солнечные панели, используя прилагающиеся к ним провода, а у контроллера – вторую пару клемм.
В последнюю очередь устанавливают оборудование для ночного освещения – именно для этого и предназначена третья пара клемм. Кроме низковольтного освещения, которое действует исключительно после наступления темноты и запитывается от АКБ, другое оборудование использовать нельзя.

При любом виде подключения необходимо следить за полярностью. Несоблюдение полярности приводит к мгновенной поломке контроллера, а также выходу из строя деталей солнечных панелей.

Схема подключения контроллера с тремя парами клемм. Ночное освещение (12 В) – необязательная функция, поэтому некоторые ее просто не используют.

Включение лампочек можно настроить по времени: для работы в вечерние или утренние часы (+)

Контроллер и АКБ постоянно взаимодействуют.

Например, во время пиковых нагрузок АКБ представляет собой буфер, осуществляющий защиту контроллера от выхода из строя.

Эти два прибора, как и остальные элементы системы, нельзя рассматривать по отдельности. При сборке солнечной электростанции следует иметь в виду каждое устройство, даже если конкретное подключение его не касается.

Пошаговая инструкция по подключению солнечных панелей к контроллеру

Достаем из упаковки солнечные панели, проверяем на целостность, снимаем защитную пленку. Лучший вариант – поликристаллические батареи 12 В, так как их легче адаптировать под аккумуляторы 12 ВРаспаковываем контроллер – прибор для регулировки аккумуляторного заряда.

Когда заряд АКБ достигнет отметки 11 В, контроллер автоматически отключит его от системыНюансы по подключению конкретного прибора подробно раскрыты в прилагающейся инструкции.

Повезет, если продукция китайского производства будет укомплектована понятными схемами и описаниями на русском языкеЧтобы не ошибиться в выборе контактов, найдите на контроллере символическое изображение солнечных батарей с указанием полярности +/-.

Обычно это два левых крайних контактаУчитывая полярность, вставьте клеммы проводов в нужные контакты и закрепите винтовым способом.

Проследите, чтобы провода до упора вошли в подклеммникиВажно правильно определить полярность не только при подключении проводов к контроллеру, но и во время присоединения кабелей солнечных батарей к проводам прибораДля соединения проводов контроллера с другим оборудованием используем специальные штекера, которые подключаются по принципу «папа-мама», и диоды ШотткиЕсли необходимо подсоединить не одну, а несколько батарей, то используем параллельную схему подключенияШаг 1 – подготовка солнечных батарейШаг 2 – подготовка контроллераШаг 3 – изучение инструкцииШаг 4 – выбор правильных контактов на контроллереШаг 5 – присоединение проводов к контроллеруШаг 6 – определение полярностиШаг 7 – соединение проводов контроллера и солнечных батарейШаг 8 – параллельное подключение комплекта батарей

После подключения контроллера к аккумулятору и панелям присоединяем инвертор и, при необходимости, низковольтные осветительные приборы.

Этап #3: подключение к инвертору

Инвертор необходимо включать в систему, если приборы в доме работают от 220 В. Но бывают исключения, когда солнечные батареи устанавливают для системы 12 В, в этом случае инвертор не нужен.

Место установки инвертора в системе солнечной электростанции – между аккумуляторным блоком и потребителями энергии, то есть домашними бытовыми устройствами, приборами освещения и др. (+)

Приобретается прибор так же, как и остальные части гелиосистемы: в составе комплекта СЭС или отдельно.

Порядок действий при подключении инвертора к аккумулятору:

Если вы ранее не занимались установкой солнечных электростанций, рекомендуем приобретать не отдельные приборы, а систему в комплекте.

Преимущество готовой для монтажа системы – в соответствии параметров оборудования (правильно подобранные по мощности аккумуляторы, необходимое количество солнечных панелей, набор проводов для быстрого подключения).

Логично, что совместимые по емкости, напряжению и мощности приборы будут намного эффективнее преобразовывать солнечную энергию и обеспечивать дом электричеством.

Выводы и полезное видео по теме

Владельцы загородного жилья уже давно оценили достоинства альтернативной энергии и активно используют СЭС в качестве постоянного или резервного источника. Полезные рекомендации от пользователей солнечных электростанций помогут вам с монтажом собственной системы.

Пошаговый инструктаж по сборке и подключению:

Разбор нередко встречающихся ошибок при выборе и установке оборудования:

Видеообзор одного из вариантов домашней установки:

Использование альтернативной энергии для нужд человечества – это действительно большой технологический скачок. Сегодня каждый домовладелец может самостоятельно собрать и подключить солнечную электростанцию, питающую дом электричеством. С учетом окупаемости и экологической чистоты это практичное и результативное решение.

Источник: http://sovet-ingenera.com/eco-energy/sun/sxema-podklyucheniya-solnechnyx-batarej.html

Oled часы на Attiny85

Добрый день и снова я со своими игрушками. Сегодня я представляю вам инструкцию по изготовлению маленьких, но симпатичных часов с комнатным датчиком температуры.

Список того что нам надо:

– Digispark Attiny85- Oled дисплей 128х64 I2C- Датчик температуры ds18b20- Резистор 4.7 Ком 0.25 Вт

– ISP программатор или Arduino плата для прошивки Digispark Attiny85

– Пластиковый планшет с зажимом для бумаги или лист тонкого пластика- Провода- Dupont 2.54 мм «мама» разъемы- Кнопки 2 шт.- Маленькая монтажная плата или небольшой обрезок – Паяльник- Припой, канифоль- Ножницами – Канцелярским нож- Термоклеевой пистолет- Термоклей

Шаг 1 Выбор компонентов.

В качестве основного контролера будем использовать Digispark Attiny85. Их есть несколько видов. Нам нужна плата с разъемом Микро USB. Остальные просто не поместятся в корпус часов.Для отображения нам понадобится Oled дисплей 128х64 I2C. Они бывают разных цветов: белый, голубой, синий с желтым.

Обращаю ваше внимание! Понятие «двухцветный» в описание или названии данного экрана означает полоску одного цвета вверху экрана и второй цвет весь оставшийся экран, а не возможность отображать этим экраном два цвета! Все экраны этого типа отображаю только один цвет, или вверху полоска одного цвета внизу – другого.

Как, например, тот, что буду использовать я. Вверху полоска желтая, весь остальной экран синий. Вы можете выбрать любого цвета, какой понравится.Так же нам понадобится интегральный датчик температуры DS18B20. Выбран он не случайно.

Во-первых, DS18B20 обменивается данными с микроконтроллером по однопроводной линии связи, используя протокол интерфейса 1-Wire. В нашем случае это важно, так как выводов Attiny85 и без датчика мало.

Во-вторых, этот датчик цифрой, то есть производит все замеры сам и просто передает данные о температуре, не расходуя вычислительные ресурсы Attiny85. Насчет остального, думаю, вопросов не возникнет, так что переходим к изготовлению корпуса.

Шаг 2 Сборка корпуса.

Корпус часиков будем изготавливать из тонкого пластика. У меня под руками был пластиковый планшет с зажимом для бумаги. Он достаточно жесткий чтобы держать форму, и при этом можно резать обычными ножницами и канцелярским ножом. Подошел отлично. Если его нет под руками, планшет можно купить в канцелярском магазине или подыскать подходящий пластик для замены планшета.

Делаем разметку на пластике согласно схеме:Вырезаем все сплошные линии. Пунктирные – слегка прорезаем канцелярским ножом. Пунктирные – это линии сгиба. Как вы уже поняли, это обычная схема куба. Далее необходимо припаять провода к экрану, лучше всего брать разноцветные и записать какой к чему ведет.

Экран приклеиваем на термоклей в середине, как чтобы лицевой стороной он выходил с обратной стороны. Как вы видите, мы закрыли обозначения контактов экрана. Поэтому и нужно было их записать. Я слегка передавил на нож, и тем самым отрезал нижнюю часть корпуса. Ничего страшного в этом нет, все можно приклеить. Но лучше не повторять моих ошибок.

В итоге должно получиться вот так:На этом корпус готов. Можно еще вырезать заднюю крышку из того – же пластика, но это по желанию.

Шаг 3 Паяем.

Корпус у нас маленький, а впихнуть туда мы должны много. Поэтому берем обрезок монтажной платы размером не больше 2.8 х 2.8 мм и впаиваем туда две кнопки, датчик ds18b20, резистор и несколько контактов. По следующей схеме:Припаивать провода сразу к Attiny не нужно, так как для прошивки необходимо все отключать.

В итоге должно получится примерно так:
Кнопки нужны для установки времени. Питание можно брать от USB порта компьютера. Соединив плюс и минус соответственно:Если хотите обойтись без проводов, необходимо найти маленькую литиево-ионную аккумуляторную батарею. Вот такую, например:Этот аккумулятор помещается внутрь корпуса.

Надо только предусмотреть выводы для заряда аккумулятора.

Шаг 4 Подготовка программатора.

Digispark Attiny85 можно программировать через находящийся на плате микро USB разъем, использую в качестве среды программирования Arduino IDE. Но при этом приходится жертвовать 2 Кб памяти под загрузчик. У Attiny 85 всего 8 Кб Flash. Мой скетч не помещается вместе с загрузчиком, поэтому необходимо программировать через ISP программатор. У меня такого программатора нет, но есть плата Arduino Uno, которую я буду использовать в качестве программатора. Если у вас есть ISB программатор – можете пропустить этот пункт. Открываем Arduino IDE и заливаем в нашу Arduino Uno скетч называющийся ArduinoISP. Найти его можно так Файл – Примеры – Arduino ISP. Вначале скетча содержится подсказка о том, как подключить Arduino к программируемому контролеру. Вместо Arduino Uno может быть любая другая Arduino плата.// 10: slave reset // 11: MOSI // 12: MISO // 13: SCK

Схема подключения к Digispark Attiny85:

Arduino UNO – Digispark Attiny85 D11 – P0 D12 – P1 D13 – P2 D10 – P5

Шаг 5 Подготовка среды программирования.

Для редактирования прошивки и заливки скетча в Attiny 85 необходимо подготовить не только программатор, но и саму среду программирования. Для этого установите Arduino IDE с официального сайта Arduino.cc, а также установите дополнение для микроконтроллеров Attiny, через Boards Manager.

Запустите Arduino IDE, далее Файл — Настройки — в поле Additional Boards Manager URLs вставьте ссылку:https://raw.githubusercontent.com/damellis/attiny/ide-1.6.x-boards-manager/package_damellis_attiny_index.jsonнажмите OK (В это поле вы можете вводить несколько ссылок, разделенных запятой).

Далее Инструменты — Плата — Boards Manager в поле фильтра введите Attiny и кликните на «attiny by David A. Mellis». Кликните Install и дождитесь окончания загрузки. Теперь в меню Инструменты выберете: Плата — Attiny 25/45/85 Процессор – Attiny 85Clock – internal 16 и выберете последовательный порт, к которому подключен ISP программатор или Arduino в качестве программатора.

Я пробовал много разных библиотек для работы с экраном. На мой взгляд самая удобная и рабочая на Attiny85 : TinyOzOLED.

tinyozoled-master.rar [15.99 Kb] (скачиваний: 220)

Для датчика температуры нужна библиотека OneWire.

onewire.rar [16.75 Kb] (скачиваний: 130)

Установите эти две библиотеки. Устанавливать сторонние библиотеки можно прямо в среде программирования. Не распаковывая скачанные архивы, в среде Arduino IDE выберите меню Скетч – Подключить библиотеку. В самом верху выпадающего списка выберите пункт Добавить .Zip библиотеку. В появившемся диалоговом окне выберете библиотеку, которую вы хотите добавить.

Снова откройте меню Скетч – Подключить библиотеку. В самом низу выпадающего списка вы должны увидеть новую библиотеку. Теперь библиотеку можно использовать в программах. Не забудьте после всего этого перезагрузить Arduino IDE. Если не помогло, просто распакуйте архивы в папку «libraries», находящуюся в папке с установленной Arduino IDE.

Шаг 6 Редактирование и заливка скетча.

Датчик температуры работает по протоколу One Wire и имеет уникальный адрес для каждого устройства – 64-разрядный код. Ресурсов Attiny не достаточно для того чтобы каждый раз искать этот код. Поэтому необходимо вначале подключить датчик к любой плате Arduino, залить в нее скетч находящийся в меню Файл – Примеры – Dallas Temperature – OneWireSearch.

Далее запускаем Инструменты – Монитор порта. Arduino должна найти наш датчик, написать его адрес и текущие показания температуры. Копируем или просто записываем адрес нашего датчика. Открываем скетч Attiny85_Oled_SPI_Term_2 , ищем строку:byte addr[8]={0x28, 0xFF, 0x75, 0x4E, 0x87, 0x16, 0x5, 0x63}; Записываем адрес вашего датчика между фигурными скобками, заменяя адрес моего датчика.

После этого подключаем Attiny к программатору или Arduino в качестве программатора (это описано в Шаге 4) и заливаем скетч. Осталось отключить программатор и подключить все согласно схеме в 3 шаге. В сборе получается примерно так:Экран маленький, поместить и время и температуру, так чтобы было видно, невозможно. Поэтому часы сменяют время показаниями температуры каждые 10 секунд.

attiny85_oled_spi_term_2.rar [2.33 Kb] (скачиваний: 272)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Источник: https://USamodelkina.ru/9775-oled-chasy-na-attiny85.html

Схема питания от солнечных батарей без контроллера заряда

отличается от типовой схемы подключения солнечных батарей простотой, надёжностью и эффективностью использования альтернативной энергии.

При всей своей простоте, и отсутствии контроллера заряда, позволяет зарядить аккумуляторные батареи на 100%.

Поскольку солнечные батареи являются полупроводником, обратный ток солнечных батарей в тёмное время суток ничтожно мал. Тем не менее, установка низковольтного диода в цепь между солнечной батареей и аккумулятором, весьма желательна, в целях безопасности короткого замыкания.

Для самой солнечной батареи короткое замыкание абсолютно безопасно.

Опасно замыкание аккумуляторной батареи.

Многим доводилось видеть, как плавиться автомобильная проводка в случае короткого замыкания. Более 90% возгорания автомобилей происходит по этой причине.

Включение в цепь диода осуществляется возможно ближе к аккумуляторной батарее, чтобы обезопасить весь отрезок проводки от солнечной батареи до аккумулятора.

Разумеется, можно поставить плавкий автомобильный предохранитель или блок предохранителей.

В этом случае мы не отсекаем обратный ток, исключаем возможность подключения «дневной нагрузки» непосредственно к солнечным батареям и усложняем проверку работоспособности солнечной батареи.

При наличии в цепи диода, достаточно убедиться в его нагреве при достаточной инсоляции.

При обрыве он будет холодным, а напряжение на входе диода отсутствовать.

Рекомендуется устанавливать диод с теплоотводом, радиатором.

Нагрев до 60°С считается нормальным.

Низковольтный диод, порядка 40 вольт, выбирается ввиду низкого падения напряжения на p-n переходе, 0,3 – 0,4 v.

В более высоковольтных диодах, 0,6 – 1,0 v. Вследствие чего, при равном токе, на низковольтном диоде происходит меньший нагрев, с соответствующими потерями мощности. Из школьной программы помним: I x U = W.

Схема питания от солнечных батарей без контроллера заряда

При всей своей простоте, и отсутствии контроллера заряда, позволяет зарядить аккумуляторные батареи на 100%.

Для самой солнечной батареи короткое замыкание абсолютно безопасно.

Опасно замыкание аккумуляторной батареи.

Многим доводилось видеть, как плавиться автомобильная проводка в случае короткого замыкания. Более 90% возгорания автомобилей происходит по этой причине.

Разумеется, можно поставить плавкий автомобильный предохранитель или блок предохранителей.

При наличии в цепи диода, достаточно убедиться в его нагреве при достаточной инсоляции.

При обрыве он будет холодным, а напряжение на входе диода отсутствовать.

Рекомендуется устанавливать диод с теплоотводом, радиатором.

Нагрев до 60°С считается нормальным.

Низковольтный диод, порядка 40 вольт, выбирается ввиду низкого падения напряжения на p-n переходе, 0,3 – 0,4 v.

Низковольтную разводку сети от аккумулятора желательно сделать через блок предохранителей.

Во-первых, это безопасность.

Во-вторых, простота поиска неисправного потребителя.

Попутно, диод развязывает цепи при подключении нескольких солнечных батарей.

В этом случае удобно ставить диодные сборки с общим катодом типа: SBL 2040CT, PBYR 2040CT, и т.п.

Здесь первые две цифры – прямой ток (20А), две последние – напряжение (40В).

При недоступности электронных компонентов, можно извлечь указанный тип из старого блока питания компьютера.

Нас устраивают показатели 1030СТ, но лучше с некоторым запасом.

Так в блоках питания мощных компьютеров или серверах стоят диодные сборки SBL 3040 либо аналоги других производителей.

В любом случае, если на «трехногом» элементе есть символ ►█◄ или ►●◄, это то, что Вы ищите.

Кстати, там же можно позаимствовать теплоотвод и стабилизатор для аналогового коммутатора.

При подключении нескольких солнечных батарей, диоды и диодные сборки можно ставить на общем теплоотводе.

Поиск неисправности, обрыва на участке солнечные батареи – диодная сборка, сводится к проверке наличия напряжения на аноде диода.

В случае недостаточной ёмкости аккумуляторных батарей, ограничить ток заряда от солнечной батареи можно, подключив низковольтный насос, фонтан, греющий кабель, вентиляцию непосредственно к солнечной батарее, перед защитным диодом.

Так называемая, «дневная нагрузка».

С рассветом, по мере увеличения инсоляции, указанная нагрузка начинает работу непосредственно от солнечной батареи.

Учитывая неизбежные электрохимические потери при заряде АКБ, данный способ использования солнечной энергии наиболее эффективен.

Естественно в тёмное время суток, устройства не работают и не разряжают аккумулятор.

При таком подключении солнечных батарей, штатный аккумулятор гелиосистемы является буферным, ограничивающим напряжение, отбирая избыточную энергию для собственного подзаряда.

При недостатке инсоляции или повышенном энергопотреблении, указанные устройства необходимо отключить.

Стоит ли упоминать, что для питания ноутбука лучше использовать автомобильный адаптер питания через разветвитель прикуривателя, тем самым избегая потерь на инверторе?

super-alternatiwa.narod.ru

Источник: https://ecoteco.ru/library/magazine/zhurnal-9/tehnologii/shema-pitaniya-ot-solnechnyh-batarey-bez-kontrollera-zaryada/

Как подключить Солнечные Панели (Схемы соединения)

Последовательное соединение, параллельное соединение и последовательно-параллельное соединение солнечных модулей

Возможные варианты подключения солнечных панелей

При монтаже солнечных электростанций неизбежно возникает вопрос – как соединять солнечные панели и чем отличаются варианты подключения. Именно об этом мы и поговорим в этой статье.

Существуют 3 варианта соединения солнечных панелей между собой:

-Последовательное соединение

-Параллельное соединение

-Последовательно-параллельное соединение солнечных панелей

Для того чтобы разобраться чем они отличаются, обратимся к основным характеристикам солнечных панелей:

• Номинальное напряжение солнечной батареи – как правило 12В или 24В, но существуют и исключения • Напряжение при пиковой мощности Vmp – напряжение при которой панель выдает максимальную мощность

• Напряжение холостого хода Voc – напряжение в отсутствии нагрузки (важно при выборе контроллера заряда АКБ)

• Напряжение максимальное в системе Vdc – определяет максимальное количество панелей объединенных вместе • Ток Imp – ток при максимальной мощности панели

• Ток Isc – ток короткого замыкания, максимально возможный ток панели

Мощность солнечной панели определяется как произведение Напряжения и тока в точке максимальной мощности – Vmp* Imp

В зависимости от того какая схема подключения солнечных панелей выбрана, будут определяться характеристики системы солнечных панелей и подбираться соответствующий контроллер заряда.

Теперь предметно рассмотрим каждую схему соединения:

1) Последовательное соединение солнечных панелей

При таком соединении минусовая клемма первой панели соединяется с плюсовой клеммой второй, минусовая второй с клеммой третьей и так далее.

При последовательном соединении нескольких панелей, напряжение всех панелей будет складываться. Ток системы будет равен току панели с минимальным током. По этой причине не рекомендуется соединять последовательно панели с различным значением ток максимальной мощности, поскольку работать они будут не в полную силу.

Рассмотрим на примере:

Имеем 4 солнечных монокристаллических панели со следующими характеристиками:

• Номинальное напряжение солнечной батареи: 12В • Напряжение при пиковой мощности Vmp: 18.46 В • Напряжение холостого хода Voc: 22.48В • Напряжение максимальное в системе Vdc: 1000В • Ток в точке максимальной мощности Imp: 5.42А

• Ток короткого замыкания Isc: 5.65А

Соединив последовательно 4 таких панели мы получим на выходе номинальное напряжение 12В*4=48В. Напряжение холостого хода = 22,48В*4=89,92В и Ток в точке максимальной мощности равный 5,42А. Эти три параметра задают нам ограничения при выборе контроллера заряда.

2) Параллельное соединение солнечных панелей

В данном случае панели соединяются при помощи специальных Y – коннекторов. У таких коннекторов имеется два входа и один выход. К входам подключаются клеммы одинакового знака.

При таком соединении напряжение на выходе каждой панели будет равны между собой и равны напряжению на выходе из системы панелей. Ток от всех панелей будет складываться. Такое соединение позволяет, не поднимая напряжения увеличить ток от панелей.

Рассмотрим на примере все тех же 4х панелей:

Соединив параллельно 4 таких панели мы получим номинальное напряжение на выходе равное 12В, Напряжение холостого хода останется 22,48В, но ток при этом будет равен 5,42А*4=21,68А.

3) Последовательно-параллельное соединение солнечных панелей

Последний тип соединения объединяет в себе два предыдущих. Применяя данную схему соединения панелей, мы можем регулировать напряжение и ток на выходе из системы нескольких панелей, что позволит подобрать наиболее оптимальный режим работы всей солнечной электростанции.

В случае такого подключения соединенные последовательно цепочки панелей объединяют параллельно.

Вернемся к нашему примеру с 4мя панелями:

Соединив по 2 панели последовательно и затем объединим их соединив цепочки панелей параллельно мы получим следующее. Номинальное напряжение на выходе будет равно сумме двух последовательно соединенных панелей 12В*2=24В, напряжение холостого хода будет равно 22,48В*2=44,96В, а ток при этом будет равен 5,42А*2=10,84А.

Такое соединение позволит максимально сэкономить на покупке контроллера заряда, поскольку от него не потребуется выдерживать больших напряжений как в случае последовательного соединения или больших токов как в случае параллельного соединения. Именно поэтому соединяя панели между собой необходимо стремится к балансу между токами и напряжениями.

О том как подобрать контроллер заряда можно прочитать тут –

А если вы хотите купить солнечную электростанцию ― позвоните по телефону 8-800-100-82-43 (+7-499-709-75-09) или оставьте заявку на сайте и мы сделаем все необходимые расчеты и подберем оптимальную комплектацию для вас!

Источник: https://oporasolar.ru/a171460-kak-podklyuchit-solnechnye.html

Как подключить солнечную батарею

Подключение солнечных панелей. Схема подключения солнечных батарей.

Солнечные батареи могут обеспечить электроэнергией в условиях, когда нет возможности подключения с сети электропитания.

В этой статье мы рассмотрим, как правильно подключить солнечную панель для питания бытовых электроприборов.

Как подключить солнечную батарею

Самая простая схема подключения солнечной батареи состоит из элементов:

Солнечной панели.
Контроллера заряда аккумулятора.
Аккумулятора.
Инвертора.
Соединительных проводов.

Солнечные батареи

При покупке солнечной панели следует знать, что солнечные панели бывают двух видов:

Поликристаллические.
Монокристаллические.

В чём же их отличие? Панели отличаются между собой по технологии производства так называемых солнечных элементов, из которых, и состоит солнечная панель.

У поликристаллической панели активная поверхность синего цвета, а у монокристаллической панели черного, с характерными углами.

Какая панель лучше?

Поликристалл однозначно лучше, так как он работает эффективнее при пасмурной погоде и слабом солнечном свете. Монокристаллические панели имеют меньшую площадь при одинаковых мощностях с поликристаллической панелью, поэтому в пасмурную погоду монокристаллические панели работают менее эффективно.

Наиболее чаще применяются 12 вольтовые панели, которые удобней адаптировать с 12 вольтовыми аккумуляторами. Обычно под значением 12V панель подразумевается 17V — 18V, это нужно для того чтобы когда панель в пасмурную погоду производит меньшее энергии она смогла компенсировать падение напряжения.

Солнечные панели при изготовлении уже имеют подключённые диоды Шоттки, которые защищают солнечные элементы от выхода из строя в момент, когда панель перестаёт генерировать электроэнергию и становится сама потребителем электроэнергии от аккумулятора. Именно диод препятствует обратному протеканию электрического тока.

Контроллер заряда

Контроллер заряда аккумулятора управляет процессом заряда и препятствует чрезмерному заряду и разряду аккумуляторной батареи.

Принцип работы контролера следующий. Когда панель генерирует электрический ток, аккумулятор заряжается. Когда напряжение на клеммах 12 V аккумулятора достигнет предельного значения 14 V, контроллер отключает зарядку.

Когда солнечная батарея не работает в ночное время, система работает от аккумулятора.

Когда напряжение на клеммах аккумулятора достигнет нижней границы 11V, контроллер отключит его от системы, тем самым предотвратит его полный разряд.

К контроллеру можно подключить потребителей постоянного тока 12V через соответствующие клеммы (обозначены рисунком лампочкой), например светодиоды для освещения помещения.

Аккумуляторная батарея

В системе аккумуляторная батарея выполняет функцию аккумулятора электроэнергии, который подзаряжает солнечная панель. Для подключения в систему можно использовать любые свинцово-кислотные аккумуляторы, а также гелевые. В жилом помещении лучше использовать аккумуляторы закрытого типа. Обычно используются 12V автомобильные аккумуляторы.

Инвертор

Инвертор — он же преобразователь напряжения, подключается к аккумулятору и получает на входе постоянное напряжение, обычно 12V, на выходе из инвертора мы уже получаем переменное напряжение синус 50гц, 220V, к которому можно подключать бытовые приборы, работающие от сети переменного тока 220V.

Кабель

При монтаже стационарных солнечных панелей производители рекомендуют использовать специальный кабель, для подключения солнечных батарей, который имеет повышенную защиту изоляции от ультрафиолетовых лучей. Можно использовать обычный медный кабель с дополнительной защитой из гофры. Это касается только кабеля который идёт от панели к контроллеру, на всех остальных участках используется обычный медный кабель.

Схема подключения солнечных батарей

Все комплектующие нужно подключать в строгой последовательности.

Сначала нужно с помощью медного кабеля подключить аккумулятор к контроллеру плюс – плюс, минус – минус. На контроллере есть нарисованный значок аккумулятора.

Затем подключаем солнечную батарею к контроллеру плюс – плюс, минус – минус. На контролере также нарисован значок солнечной батареи возле соответствующих контактов для подключения. Если нужно установить несколько панелей, то их подключают параллельно.

Следующий шаг – подключение инвертора к аккумулятору плюс – плюс, минус – минус.

При несоблюдении полярности при подключении контроллер может выйти из строя.

Схема работы солнечной батареи

Солнечные панели монтируются на открытых не затенённых участках с направлением на юг, под углом 45° к горизонту. Можно установить панель на автоматическое поворотное устройство, которое постепенно поворачивается по направлению к солнцу в течение дня.

Солнечная батарея под воздействием солнечных лучей, вырабатывает напряжение, которое поступает на контроллер. В свою очередь контроллер даёт зарядку на аккумулятор, который подключён к инвертору.

На инвертор поступает постоянный ток, например 12V, на выходе инвертора мы получаем переменный ток 220V, на выход инвертора подключаются потребители электроэнергии – ноутбук, телевизор и пр.

Даже небольшая солнечная электростанция может обеспечить работу таких бытовых приборов как ноутбук, телевизор, зарядные устройства для телефонов, осветительных ламп, и прочих бытовых приборов с низкой мощностью.

Источник: http://sam-stroitel.com/kak-podklyuchit-solnechnuyu-batareyu.html

Как подключить солнечные батареи: схемы и пояснения

Подключение солнечных батарей нередко вызывает определенные вопросы, особенно когда требуется соединить несколько модулей. Кажется, что это очень сложный процесс, требующий специфических знаний. А на самом деле схема подключения очень проста, ее легко реализовать и собрать фотобатарею нужной мощности.

Существует три варианта включения батарей в общую цепь. Это последовательное, параллельное и смешанное (последовательно-параллельное) соединения.

Параллельное соединение

В этом случае одноименные клеммы двух модулей соединяются между собой («плюс» с «плюсом», «минус» – с «минусом»). Далее от клемм одного из фотомодулей выводятся провода, которые и подключаются или к контроллеру заряда, или непосредственно к аккумулятору. Таким образом, можно объединять любое количество солнечных батарей, главное – соединять друг с другом только одноименные клеммы.

Последовательное соединение

Эта схема подразумевает соединение «плюса» первого модуля с «минусом» второго, и вывод внешних проводов от «минуса» первого фотомодуля и «плюса» второго. Здесь также не имеет значения, сколько солнечных панелей будет объединено в одну батарею.

Главное – не нарушить принцип. «Плюс» первого на «минус» второго, «плюс» второго на «минус» третьего, «плюс» третьего на «минус» четвертого и т.д.

Провода от незадействованных клемм («минус» первого модуля и «плюс» последнего) выводятся на контроллер или аккумулятор.

Последовательно-параллельное соединение

Нередко используется и смешанная схема подключения. В этом случае для начала нужно собрать две группы параллельно соединенных модулей (объединив одноименные клеммы), а затем соединить их между собой последовательно так, как будто это единичные модули, а не группы. Количество групп (равно как и число батарей в них) может быть любым.

Зачем нужны разные соединения

Разные способы коммутации необходимы для получения нужных выходных параметров. К примеру, если требуется обеспечить мощность в 160 Вт и напряжение 12 В, а мощность одной солнечной батареи только 80 Вт при требуемых 12 В, то это означает, что нужно параллельно соединить 2 батареи.

В итоге напряжение системы не изменится (12 В), а суммарная выходная мощность станет 160 Вт. Если же необходимо получить выходное напряжение не 12 В, а, скажем, 24 В, то в этом случае применяется последовательное соединение двух модулей. Смешанная схема позволяет регулировать оба параметра одновременно.

Таким образом, используя разные типы коммутации можно собрать солнечную электростанцию с оптимально подходящими для работы характеристиками.

Подключение к энергосистеме дома

Что же касается интеграции собранного гелибатареи в энергосистему частного дома, то здесь есть несколько вариантов. Так, самой востребованной является схема с использованием контроллера заряда, батарейного инвертора и аккумуляторных батарей. Напряжение от гелиополя сначала направляется на заряд АКБ и лишь после этого передается на нагрузку.

Нагрузку, как правило, подразделяют на 2 категории: резервируемую (холодильники, газовые котлы, аварийное освещение и т.д.) и не резервируемую (обычное освещение, компьютер и пр.). Потребляемая мощность резервируемых приборов может быть любой, но длительность их автономной работы определяется емкостью АКБ.

Благодаря наличию особого батарейного инвертора становится возможной передача электричества на нагрузки в том случае, если напряжение на АКБ превышает заданное значение. При этом потребители могут запитываться от гелиоэнергии даже при наличии напряжения в центральной электросети. Таким образом, существенно уменьшается внешнее энергопотребление дома.

При отключении центральной сети инвертор запитает резервируемую нагрузку от АКБ. Если гелиополе в это время производит энергию, то инвертор использует и ее. Излишки солнечной энергии, не расходуемые на нагрузку, пойдут на зарядку АКБ.

Данная схема отлично подходит для обеспечения автономного энергоснабжения, она работает и при отсутствии центрального напряжения питания.

Но при этом не резервируемая нагрузка будет запитываться только от солнца (по остаточной технологии), приоритетными являются резервируемые потребители.

Если же планируется использовать гелиополе лишь для снижения энергопотребления из внешней сети, то можно воспользоваться более простой и дешевой схемой. Она гораздо выгоднее при редких и кратковременных отключениях электричества.

Днем гелиополе снабжает энергией потребителей, если этого недостаточно, то электричество забирается из внешней сети. Но при отключении централизованного питания инвертор выключится и солнечная энергия не будет использоваться.

Резервируемая нагрузка будет питаться от АКБ.

Источник: http://solarb.ru/kak-podklyuchit-solnechnye-batarei-skhemy-i-poyasneniya