全过程记录：DIY一个多功能阳光瓶

梅干菜

不知道怎么起头，女友生日快到了，要送一个独特的礼物，要求不能太大太重，有一定使用价值（不要乱想），而且理科女不是浪漫就能搞定的。

淘宝逛一圈找灵感，发现阳光罐比较适合，但是太大了。

看到尺寸了吧，很大

于是就开始山寨一个小号阳光瓶。
外壳使用小号蜂蜜柚子茶的玻璃瓶，需要磨砂处理。



一般工业上磨砂处理有喷砂，磨砂和刻蚀，网上还有一种仿喷砂效果的自喷漆。这里我选择刻蚀的方法，其他方法要么是时间来不及，要么就是没设备。
寻遍实验室，没有高浓度氢氟酸，那东西太变态了（溶尸水），严格管制的。变通一下，用氟化铵和浓硫酸混合液，效果一样。
这里不具体介绍配方和过程，不具备实验条件的严禁效仿，如果出现事故，后果很严重的。

如果需要用到氢氟酸，旁边最好备上浓 氯化钙 或者石灰水 或者硫酸镁等含钙镁离子的溶液，救命的
这是磨砂后的效果。漂亮吧～

瓶盖切去上面，然后粘上一张圆形的有机玻璃板，这样既可以保护光电池，也能防止雨淋。

接下来是电路部分，提供以下基本功能：
1.        黑暗下发光，阳光下充电，
2.        电池放电电压低于最低放电电压时，自动保护，
3.        当长期不用时可以彻底关断电源，保护电池，
另外，为了增加趣味性，还加入呼吸灯，振动感应这两个功能。初稿电路图如下，电路是根据实际我的库存元件设计的，各位肯定有更好的方案。


用感光法做的PCB，用了很多贴片元件减轻重量，也减少了钻很多孔的工作量




但是实际遇到的问题和解决，下面一一列举。
1．        这个电路中运放供电电压5V，可以正常工作，但是1脚输出的振荡电压在1.8V～3.4V之间，2个黄色发光二极管串联导通电压在3.6V，
这时候驱动三极管S8050的Vbe根本达不到导通要求，结果可想而知，不亮。
把二极管串串转到c极，结果大家都能想到，肯定常亮了。再改动一下，驱动电压分压为原来3/10，效果刚刚好。


2．        升压电路，手头正好有几个升压板，正常是1.5～3V转5V输出，接上就直接工作。
拆除USB母座，节约空间。为了节约能量，需要可以控制升压般的工作和关断2种状态。
查得升压集成块是G1217，第4脚使能引脚。原升压板是直接把4脚连到电源正。割断铜箔，连到前方控制电路输出。


3．        统筹后级电路总消耗约30mA（呼吸灯峰值），平均15mA，保证需要点亮1个晚上。选用可充电电池的容量需要选择500mAh左右（容量大充不满，而且体积大）。
考虑到循环寿命和能量密度，选用镍氢电池，可适当过充，而且记忆效应小。
太阳能电池晴天有效工作时间大约是4～6小时/天，在这样小的体积下，电池板面积至多只能达到38cm^2。
廉价滴胶板的功率密度我测了一下大约20mW/cm^2。这样算来，最大功率接近0.75mW，5V可输出150mA，3V 250mA。
实际使用3片1V 120mA太阳能滴胶板串联（面积、形状正好的很难找）。这样冬天晴天光照5小时可以差不多充满2.4V 600mAh的电池。


电池


整个控制电路这样工作：
1．        当有光照，且光电池电压大于1.5V且低于镍氢电池电压，Q1基极电压升高至导通，电容C1充电，Q2、Q3截止，升压电路EN脚输入低电平，整个电路停止供电，灯不亮。
当光电池电压大于镍氢电池电压与D3导通电压之和，光电池通过D3向镍氢电池组充电。这样就省略了一个光敏电阻。
当有光转为无光时，D2，D3截止，C1通过R1和Q1放电，当Q1基极电压降低到一定程度，Q1截止，Q3导通，Q2导通，升压板EN脚得到约2V电压，升压板开始工作，后面电路也开始工作，灯亮。

2．        当无光有振动时，任意一个水银开关闭合，镍氢电池通过水银开关迅速向电容C1充电，Q1导通，后面所有电路停止工作。
水银开关断开后，电容C1放电，电压下降到一定程度，Q1截止，后面电路又开始工作。这样就达到，类似萤火虫受到惊吓，熄灯；过一段时间安稳之后，又开始亮灯的效果。


3．        镍氢电池使用过程中，电压不断下降，Q3基极电压也相应降低。
当电池电压低于2.2V时Q3截止，后面的电路都停止供电，这样就起到到保护电池，防止过放的作用。

此外，还阴沟里翻了一次船，2个双刀自锁开关的脚位搞错了，然后只能切断铜箔飞线。见原理图

最后就是组装，调试和装饰了。仅需调整电位器使得电源电压低于2.2V时，升压板停止工作。由于呼吸灯电路改动，连接支撑用的铜柱需要GND隔离。


按顺序自下而上组装













总共花了近2周的业余时间，很有成就感，包好已经当天下午，很紧了，来不及留念。

她很喜欢。

祝福我们吧

么么哒

补充内容 (2014-12-23 09:47):
如果有坛友想知道磨砂效果的方法，可以私信我，这不是什么机密，为安全着想。

leung_zh

见无人回复 就第一个先祝福你们吧!元件不是顺来的吧？当年我也买过一个哄就是现在老婆，谁知“三分钟热度”说不暖手有屁用。

oldpq

祝福楼主。

七十三

自己动手，比买的更有情调。祝福你们！

www737499

首先祝福你，愿你一直像现在一样爱她

老国哥

祝福楼主，恭喜恭喜

gdtvly

献上衷心的祝福 并保持骗人的技俩 常有常新

园丁

漂亮的DIY作品，赞一个!

imcuer

漂亮的DIY作品，赞一个!

梅干菜

谢谢你们，leung_zh, oldpq, 七十三, www737499, 老国哥, loveoldpc, gdtvly, 哎呦喂, 园丁, imcuer,谢谢各位的祝福~好好珍惜现在拥有的~

hawkins

莫大大，巧手哦祝福你们

vceo

你这个制作太有创意了！非常漂亮的说！

Johnwoo

送上祝福~ 很用心的制作！