分享一个太阳能信标电路

信标用于引导旅行者或标记重要地点或事物。在早期，火和光是旅行者作为探险家的灯塔。如今，信标已经从火和光演变而来。在徒步旅行时，我注意到在某些地方安装了一个简单的声音警报器作为灯塔，以指导徒步旅行者。我认为这是一个好主意，如果它由太阳能供电会更好，因此建造了这个太阳能信标项目。

看到这一点，我们还在我的大学校园的寻宝游戏中使用了类似的信标，声音引导玩家到宝藏。希望您能找到此电路的类似应用。

信标的一般应用：

导航

指导目的

车辆

通信

没有备用电池的太阳能信标：

在该电路中，电源直接来自太阳能电池板。因此，该电路在夜间或没有阳光（多云的情况下）将无法工作。所以建议你看看你的应用程序是否可以容忍这个缺点。

该电路由12v太阳能电池板供电。它能够在最佳阳光下提供11.8v负载，在阳光强度较低时提供11.4v负载。电解电容器C1用于稳定太阳能电池板的电压输出。使用二极管D1 可防止电流从电容器 C1反向流向面板。考虑到二极管的压降为0.7v，面板的最终电压输出将在10.7v左右。这个电压对于我们的警报器电路来说已经足够了。

工作说明：

运算放大器作为非稳态多谐振荡器产生方波。这反过来又驱动蜂鸣器。因此，这构成了我们电路的报警部分。电路上电后，运算放大器的输出是不可预测的。让我们假设输出为低电平，逻辑为“1”。输出通过分压器R2和R3反馈到运算放大器的同相输入。这里，运算放大器+端的输入电压将是电源电压的一半。

当输出逻辑为1时，电容C1开始通过反馈电阻R1充电。当电容器中的电压超过同相端电压时，输出切换到逻辑0。这使得电容器通过R1放电。

当输出变低时，运算放大器的同相端子上将出现零电压。因此，当电容完全放电且C1两端没有电压时，运算放大器将其状态再次切换为1。这个循环重复并给出一个方波作为输出。

F = 1 / R1C1

这为我们提供了20Hz的频率作为电路的输出。

面包板组件：

注意：

云层、阳光不足和其他外部因素可能会中断电路运行。

电路仅在白天运行。

可选电容C2用于稳定输入电压电平。

带备用电池的太阳能信标：

如果您不能容忍此信标在夜间和多云条件下的故障，则可以使用此电路。电池的选择对于该电路非常重要。建议您为此目的使用8v铅酸电池。

为电池充电：

大多数 8V 铅酸电池需要以大约 9.4v 充电才能达到其最大充电容量。此外，电源电流应约为其电池额定电流的 20%。因此，考虑到我们的电池

1Ah，20% – 200mA

足以充电。我在这里使用的太阳能电池板能够提供该电流，因此不会成为问题。正如我之前所说，即使在非最佳条件下，该面板也将提供10.7v，因此将考虑将其用于计算。

为了调节施加到电池上的电压，我将使用一个简单的齐纳二极管，它将在固定电压下为电池提供恒流充电。齐纳二极管BZX79-C10额定电压为9.4v。所以要确定R4

R = （Vin – Vz ） / （ Iz + IBat）

R = 10.7 – 9.4 / （ 50mA + 200mA ）

R = 100 欧姆（近似于标准电阻值）

因此，此设置将通过太阳能电池板为8v铅酸电池安全充电。

电池放电：

来到我们电池的放电部分。现在让我们看看我们的信标实际消耗了多少电流

I = IBuzzer + IR（在 3% 占空比下通过分压器 R2 和 R50 的电流）

I = 15mA （来自数据表） + 10.7 / 2K @50%

I = 15mA + 2.67mA

I =17.6mA。

但是，为了安全起见，让我们将30mA视为从电池汲取的电流。因此，该电路将需要30mA电流，使用一小时时可提供30mAh。因此，这种电池几乎可以为电路供电约25小时，但仍在电池中留下25%的电量。

这几乎是理论上的，但实际上并不是一切都按照你的数学进行。您不能指望整个使用日都有阳光。所以最好的猜测是，您可以在充电前实时运行信标大约 20

小时，即使您的数学给出 25 在耗尽电量之前几个小时 25%.此外，最好只使用高达电量 75% 的铅酸电池，以延长电池寿命。

此外，了解电池的充电水平总是好的。这是构建自己的铅酸电池充电指示器电路的指南。电路的其余部分与没有备用电池的电路相同。请参阅该说明。

注意：始终考虑到影响太阳能的大气条件的不确定性进行数学计算。

彻底浏览您的电池数据表以了解您的电池规格，它可能会有所不同。

电容C2用于稳定太阳能电池板的输出电压。

　　审核编辑：汤梓红