信標(biāo)用于引導(dǎo)旅行者或標(biāo)記重要地點(diǎn)或事物。在早期，火和光是旅行者作為探險(xiǎn)家的燈塔。如今，信標(biāo)已經(jīng)從火和光演變而來(lái)。在徒步旅行時(shí)，我注意到在某些地方安裝了一個(gè)簡(jiǎn)單的聲音警報(bào)器作為燈塔，以指導(dǎo)徒步旅行者。我認(rèn)為這是一個(gè)好主意，如果它由太陽(yáng)能供電會(huì)更好，因此建造了這個(gè)太陽(yáng)能信標(biāo)項(xiàng)目。

看到這一點(diǎn)，我們還在我的大學(xué)校園的尋寶游戲中使用了類(lèi)似的信標(biāo)，聲音引導(dǎo)玩家到寶藏。希望您能找到此電路的類(lèi)似應(yīng)用。

信標(biāo)的一般應(yīng)用：

導(dǎo)航

指導(dǎo)目的

車(chē)輛

通信

沒(méi)有備用電池的太陽(yáng)能信標(biāo)：

在該電路中，電源直接來(lái)自太陽(yáng)能電池板。因此，該電路在夜間或沒(méi)有陽(yáng)光（多云的情況下）將無(wú)法工作。所以建議你看看你的應(yīng)用程序是否可以容忍這個(gè)缺點(diǎn)。

該電路由12v太陽(yáng)能電池板供電。它能夠在最佳陽(yáng)光下提供11.8v負(fù)載，在陽(yáng)光強(qiáng)度較低時(shí)提供11.4v負(fù)載。電解電容器C1用于穩(wěn)定太陽(yáng)能電池板的電壓輸出。使用二極管D1 可防止電流從電容器 C1反向流向面板。考慮到二極管的壓降為0.7v，面板的最終電壓輸出將在10.7v左右。這個(gè)電壓對(duì)于我們的警報(bào)器電路來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。

工作說(shuō)明：

運(yùn)算放大器作為非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器產(chǎn)生方波。這反過(guò)來(lái)又驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。因此，這構(gòu)成了我們電路的報(bào)警部分。電路上電后，運(yùn)算放大器的輸出是不可預(yù)測(cè)的。讓我們假設(shè)輸出為低電平，邏輯為“1”。輸出通過(guò)分壓器R2和R3反饋到運(yùn)算放大器的同相輸入。這里，運(yùn)算放大器+端的輸入電壓將是電源電壓的一半。

當(dāng)輸出邏輯為1時(shí)，電容C1開(kāi)始通過(guò)反饋電阻R1充電。當(dāng)電容器中的電壓超過(guò)同相端電壓時(shí)，輸出切換到邏輯0。這使得電容器通過(guò)R1放電。

當(dāng)輸出變低時(shí)，運(yùn)算放大器的同相端子上將出現(xiàn)零電壓。因此，當(dāng)電容完全放電且C1兩端沒(méi)有電壓時(shí)，運(yùn)算放大器將其狀態(tài)再次切換為1。這個(gè)循環(huán)重復(fù)并給出一個(gè)方波作為輸出。

F = 1 / R1C1

這為我們提供了20Hz的頻率作為電路的輸出。

面包板組件：

注意：

云層、陽(yáng)光不足和其他外部因素可能會(huì)中斷電路運(yùn)行。

電路僅在白天運(yùn)行。

可選電容C2用于穩(wěn)定輸入電壓電平。

帶備用電池的太陽(yáng)能信標(biāo)：

如果您不能容忍此信標(biāo)在夜間和多云條件下的故障，則可以使用此電路。電池的選擇對(duì)于該電路非常重要。建議您為此目的使用8v鉛酸電池。

為電池充電：

大多數(shù) 8V 鉛酸電池需要以大約 9.4v 充電才能達(dá)到其最大充電容量。此外，電源電流應(yīng)約為其電池額定電流的 20%。因此，考慮到我們的電池

1Ah，20% – 200mA

足以充電。我在這里使用的太陽(yáng)能電池板能夠提供該電流，因此不會(huì)成為問(wèn)題。正如我之前所說(shuō)，即使在非最佳條件下，該面板也將提供10.7v，因此將考慮將其用于計(jì)算。

為了調(diào)節(jié)施加到電池上的電壓，我將使用一個(gè)簡(jiǎn)單的齊納二極管，它將在固定電壓下為電池提供恒流充電。齊納二極管BZX79-C10額定電壓為9.4v。所以要確定R4

R = （Vin – Vz ） / （ Iz + IBat）

R = 10.7 – 9.4 / （ 50mA + 200mA ）

R = 100 歐姆（近似于標(biāo)準(zhǔn)電阻值）

因此，此設(shè)置將通過(guò)太陽(yáng)能電池板為8v鉛酸電池安全充電。

電池放電：

來(lái)到我們電池的放電部分。現(xiàn)在讓我們看看我們的信標(biāo)實(shí)際消耗了多少電流

I = IBuzzer + IR（在 3% 占空比下通過(guò)分壓器 R2 和 R50 的電流）

I = 15mA （來(lái)自數(shù)據(jù)表） + 10.7 / 2K @50%

I = 15mA + 2.67mA

I =17.6mA。

但是，為了安全起見(jiàn)，讓我們將30mA視為從電池汲取的電流。因此，該電路將需要30mA電流，使用一小時(shí)時(shí)可提供30mAh。因此，這種電池幾乎可以為電路供電約25小時(shí)，但仍在電池中留下25%的電量。

這幾乎是理論上的，但實(shí)際上并不是一切都按照你的數(shù)學(xué)進(jìn)行。您不能指望整個(gè)使用日都有陽(yáng)光。所以最好的猜測(cè)是，您可以在充電前實(shí)時(shí)運(yùn)行信標(biāo)大約 20

小時(shí)，即使您的數(shù)學(xué)給出 25 在耗盡電量之前幾個(gè)小時(shí) 25%.此外，最好只使用高達(dá)電量 75% 的鉛酸電池，以延長(zhǎng)電池壽命。

此外，了解電池的充電水平總是好的。這是構(gòu)建自己的鉛酸電池充電指示器電路的指南。電路的其余部分與沒(méi)有備用電池的電路相同。請(qǐng)參閱該說(shuō)明。

注意：始終考慮到影響太陽(yáng)能的大氣條件的不確定性進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算。

徹底瀏覽您的電池?cái)?shù)據(jù)表以了解您的電池規(guī)格，它可能會(huì)有所不同。

電容C2用于穩(wěn)定太陽(yáng)能電池板的輸出電壓。