Solar Set Solar Experimentierkasten Kreativität fördern – Entwicklung stärken Solar experimental kit Promote creativity - strengthen development
Solar Set 1. 2. 3. 4. Inhaltsverzeichnis Sicherheitshinweise Bricks des Solar Sets Photovoltaikanlage 4.1 Was ist eine Solarzelle? 4.2 Was ist ein Akku? 5. Es werde Licht! 5.1 LED leuchtet 5.2 LED mit Taster 5.3 Zwei LEDs 5.4 RGB LED 5.5 RGB LED mit p-MOS 5.6 Flexible LED Lampe 5.7 Der Umschalter 6. Jetzt kommt Bewegung ins Spiel 6.1 Der Ventilator 6.2 Ventilator mit Umschalter 6.3 Der Bewegungsmelder 7. Es wird laut! 7.1 Summer 7.2 Morseschaltung 8. Ein bunter Mix 8.1 Ventilator und flexible LED 8.
Der Masse-Brick ist ein besonderer Bestandteil unseres Elektroniksets. Er spart zusätzliche Verbindungen mit Hilfe anderer Bricks oder Leitungen. Hier wird das Geheimnis unserer vierpoligen Verbinder offenbart. Die mittleren zwei Kontakte sind für die Signalübertragung reserviert, so wie es der Aufdruck verrät. Die äußeren Kontakte werden zum Schließen des Stromkreises, also die Rückführung des Stromflusses zur Spannungsquelle benutzt. Das realisiert der Masse-Brick.
Hier ist ein Beispiel einer richtig gesteckten Verbindung. Die Verbindung besteht jeweils aus kleinen Stiften, die sich mechanisch verklemmen und dabei ebenfalls elektrisch leiten. Um eine Isolation zwischen den Kontakten zu gewährleisten und einen Kurzschluss zu verhindern sind Stege aus Kunststoff eingebracht, welche den elektrischen Strom nicht leiten. 3. Bricks (Bausteine) des Solar Sets Die Bricks sind kompakte Bausteine aus der Welt der Elektrotechnik.
Leitung Gerade Taster Die gerade Leitung verbindet zwei gegenüberliegende Bricks miteinander. Das ist bei komplexen Schaltungen nötig, um Lücken zwischen den Bricks zu schließen. Der Taster-Brick ist ein elektromechanisches Bedienelement, das eine leitende Verbindung nur während des Gedrückthaltens ermöglicht. Im Moment des Loslassens öffnet sich diese wieder und der Taster kehrt in seine Ausgangslage zurück.
5pol Klemme Highpower LED Damit kann man Leitungen oder Bauteile befestigen und an die Schaltung anschließen. Mit einem kleinen Schraubendreher drückt man dazu auf den Schlitz oben. Es öffnet sich dann der Kontakt und die Leitung kann seitlich davon eingeführt werden. Beim Loslassen des Schraubendrehers sitzt die Leitung fest. Dieser Brick besteht aus 4 Highpower LEDs. Die Versorgungsspannung liegt bei 7-30V Gleichstrom oder Wechselstrom. Mit einem Potentiometer ist dieser Brick zum Beispiel dimmbar.
Vload 8-15V max. 40mA Vin/Vout Akku Brick 12V Mode OFF Accumulator 16Wh 9V Vin/Vout Der Akku Brick ist auf 9V oder 12V einstellbar. Bei 12V maximal 500mA, bei 9V maximal 750mA. 9V oder 12V können mit dem Jumper eingestellt werden. Dieser Brick ist kurzschlusssicher und hat eine integrierte Mikrokontroller basierte Ladeelektronik. LED Lampe flexibel 12V = 11,5V max. 500mA 9V = 8,5V max.750mA ALL-BRICK-0282 Solar Brick 12V 1,3A Im Solar Brick ist ein kleiner Spannungsregler verbaut.
4. Photovoltaikanlage 4.1. Woraus besteht ein Solarmodul? Ein Solarmodul besteht aus mehreren Solarzellen, die das Licht der Sonne direkt in elektrische Energie umwandeln. Diese Solarzellen sind in Reihenschaltung angebracht. Die Reihenschaltung wird beim Brick Solar Modul durch Auflöten von Verbindern realisiert. Es gibt starre Module und flexible Module. Flexible Module basieren auf organischen Stoffen.
4.2 Was ist ein Akku? Arten von Solarzellen Nun gibt es noch eine weitere Unterscheidung verschiedener Silizium Solarzellen: Es kommt auch auf den Kristallaufbau an! Unser Solar Modul besteht aus monokristallinen Zellen. Man stellt sie aus Wafern her, so werden einkristalline Silizium Scheiben genannt. Das Wort “mono” bezieht sich darauf, dass die Scheiben überall die gleiche Kristallorientierung aufweisen, daher sehen sie “einfarbig” aus.
5. Es werde Licht! Arten von Akkus Es gibt verschiedene Arten von Akkus, der grundlegende Aufbau der Akkus unterscheidet sich jedoch nicht sehr stark voneinander. Ein Akku besitzt zwei Elektroden, die sich in einem speziellen Elektrolyt befinden. Der Elektrolyt ist entweder eine flüssige Lösung, ein Gel oder ein Feststoff. Für die Elektroden und den Elektrolyt verwendet man verschiedene chemische Stoffe. Es gibt Blei Akkus, NickelCadmium Akkus, Nickel-Metallhydrid Akkus und Lithium-Ionen Akkus.
5.4 RGB LED 10kΩ 12V 1,3A Solar IN Die RGB LED ist eine besondere LED, bei der man die Farbe auf der Rückseite mittels 3 Potentiometern ändern kann. Dafür kann man einen kleinen Schraubenzieher nutzen. 12V 1,3A Solar IN 5.6 Flexible LED Lampe OUT 2A max 9-24V Eine weitere Möglichkeit einen Stromkreis zu schalten, ist ein Umschalter. Hier wird der Stromfluss, wie bei einer Weiche im Zugverkehr, entweder auf einen Stromzweig oder auf einen anderen gebracht, aber nie auf beide gleichzeitig.
6. Jetzt kommt Bewegung ins Spiel OUT 2A max 9-24V USB Charger 12V 1,3A 12V 1,3A Solar IN Wenn man die Räder des Ventilators abnimmt, kann man den kleinen Motor aber auch für andere Dinge nutzen. Zum Beispiel für ein Hypnose Rad, das man aus Pappe basteln und mit einem Stift bemalen kann. OUT 2A max Jetzt werden wir eine LED Lampe - wie durch Magie- mit einer Bewegung zum Leuchten bringen. Dafür brauchen wir einen neuen Brick: den Bewegungsmelder.
7. Es wird laut! Zeichen - Morsecode An dieser Stelle folgt ein Beispiel für einen Stromkreis mit Masse Brick. Die erste Abbildung zeigt den finalen Aufbau der Schaltung, die zweite stellt den eigentlichen Lauf der Masseleitung durch die Bricks dar. Die Masse-Bricks schließen den Stromkreis, auch wenn sie links und/oder rechts neben den mittleren Bricks scheinbar ins Leere gehen. Die Masse-Bricks gewährleisten die Verbindung zwischen den Enden.
OUT 2A max 8. Ein bunter Mix OUT 2A max USB Charger 9-24V 9-24V 9-24V 8.3 Mehr Licht USB Charger USB Charger OUT 2A max 8.1 Ventilator und flexible LED 12V 1,3A OUT 2A max 9-24V USB Charger 12V 1,3A Solar IN Solar IN 8.4 Licht, Ton oder Bewegung OUT 2A max OUT 2A max USB Charger USB Charger 9-24V 8.
9. Wie speichert man Energie? 9.1 Akku aufladen 9.4 Leselicht in der Nacht Um den Akku Brick aufladen zu können, kannst du den Solar Brick zur Hilfe nehmen. Diesen steckst du einfach an den Akku Brick an und wartest einige Zeit, bis er aufgeladen ist. Nun kann es losgehen und du kannst experimentieren, was das Zeug hält. Solange der Akku Brick mit dem Solar Panel verbunden ist, muss er mit Hilfe des Jumpers auf 12V eingestellt sein.
9.6 Nachtlicht mit Bewegungsmelder 9.8 Am Tag laden - in der Nacht eine Alarmanlage Du liegst schon im Bett, das Licht ist aus und du merkst, dass du noch etwas vergessen hast? Ab jetzt musst du nicht mehr im Dunkeln durch dein Zimmer gehen, der Bewegungsmelder erkennt es, wenn du aufstehst und schon leuchtet die helle Highpower LED. Wenn du diesen nun neben deiner Zimmertür anbringst, wird er “Alarm” schlagen und die LED beginnt zu leuchten, sobald jemand durch die Tür kommt.
10. 10 Meter weiter 10.1 Verlängerung mit Klemmen 10.3 Verlängert: Am Tag laden - in der Nacht leuchten Selbst die schönste Schaltung bringt nichts, wenn sie zu weit vom Solar Panel aufgebaut werden muss. Genau deshalb kommen wir jetzt zur Lösung dieses Problems: 5-polige Klemmen und Klingeldraht! Zuerst nimmst du dir ein Ende des Klingeldrahts und zwirbelst ihn ein bisschen auf, sodass das rote und das schwarze Ende des Drahtes für circa 2-5 cm getrennt sind.
12. Die Reise geht weiter 12.1 Messen und verstehen Alle Experimente mit dem Solar Set haben euch gezeigt, wie ihr im täglichen Leben einfach die Sonnenenergie nutzen könnt. Sonnenenergie ist eine wichtige Alternative, um auch in der Zukunft ohne Kernenergie oder Kohlekraftwerk eine sichere Stromversorgung für das tägliche Leben abzusichern.
12.2 Brick Community Social Media Das Brick Universum dehnt sich aus: Ob auf Messen, auf unserer Website, auf YouTube oder Sozialen Medien, überall findest du weitere Anregungen, Experimente und neue Bricks, mit denen du deiner Kreativität freien Lauf lassen kannst! Im Reiter „Community“ findest du all unsere Social Media Präsenzen und bleibst immer Up-to-date! Mehr Projekte Im Reiter „Create“ kannst du Projekte und Schaltungen von anderen Community Mitgliedern ausprobieren, nachbauen und verbessern.
Noch mehr Bricks! 13. Brick Sets im Überblick Basic Set Im Reiter „Bricks“ findest du alle verfügbaren Bausteine zum Erweitern deiner Schaltungen und Experimente. ALL-BRICK-0374 enthält 19 Bricks Das Basic Set bietet mit den 19 enthaltenen Bricks einen schnellen Einstieg in die Brick ‘R‘ knowledge Welt und ermöglicht bereits eine Vielzahl von Experimenten.
Arduino coding Set ALL-BRICK-0414 Das Brick´R´knowledge Arduino Coding Set erweitert die Experimente hin zur Digitalelektronik mit der Einführung in die Microcontrollerprogrammierung am Beispiel des Arduino Nanos. Neben Bricks für analoge Schaltungen enthält das Set auch Bricks für digitale Anwendungen wie 7 Segmentanzeigen, ein OLED Display, einen D/A Umsetzer, einen I2C Brick zur Pin-Erweiterung des Arduino Nanos, einen Arduino Nano Adapter Brick und natürlich auch den Arduino Nano.
MHz DIY Set ALL-BRICK-0457 Mit dem MHz DIY Set lassen sich eigene Bausteine für Experimente und Schaltungen im MHz Bereich realisieren. Das Set enthält drei verschiedene Rasterund Experimentierplatinen, sowie BNC-Buchsen, P-SMP Stecker und die dazu passenden Verbinder. Außerdem enthält das Set eine Lötlehre für die SMD-Stecker und hermaphrodite Steckverbinder, um Eigenentwicklungen an das Brick-System anzupassen.
ALLNET GmbH Maistrasse 2 D-82110 Germering Maker Store & Maker Space Danziger Str. 22 D-10435 Berlin Tel.: +49 89 894 222-22 Fax.:+49 89 894 222-33 www.brickrknowledge.de email: info@brickrknowledge.de 44 www.maker-store.
