以前作ったソーラーライトの悩み
以前、太陽電池とスーパーキャパシタを組み合わせたソーラー人感センサーライトを作りました。
このときは、窓に太陽電池を貼り付けて、天井にLEDのついた回路を画鋲で固定するという方法でした。ちゃんと動いてはくれたのですが、太陽電池から回路まで配線が結構長くて、設置がちょっと面倒だったんです。見た目もあまり良くないですしね。
しかも困ったことに、窓を開けると太陽電池も一緒に動いてしまうので、配線を長めに取っておかないといけません。もっとスマートな方法はないものかと考えていました。
いっそ窓に貼り付けてしまえ！
どうしたものかと考えていたら、ふと「回路ごと窓に貼り付けてしまえばいいのでは？」と思いつきました。
基板の裏面(窓側)に太陽電池と回路を配置して、表面(室内側)に人感センサとLEDを配置する。これなら配線いらずの完全一体型にできます。
でも、ひとつ悩みが出てきました。窓への固定方法です。
テープで貼るとカッコ悪いし見栄えもよくありません。両面テープだと、剥がそうとしたときに糊が残って窓が汚れてしまいます。これまた何かいい方法はないものかと考えていました。
ヒントは冷蔵庫のメモクリップ
そんなとき、冷蔵庫に貼ってあったメモを挟むクリップに目が留まりました。
これ、吸盤で冷蔵庫に貼り付くタイプなんです。しかも吸盤にネジがついていて、ナットでクリップを固定できる仕組みになっています。
お！こんな物があるのかと思いました。同じようなネジ付き吸盤が手に入れば、基板に吸盤を取り付けられます。そうすれば、太陽電池と回路を丸ごと吸盤で窓に貼り付けられるはずです。
さっそく何でも売っている中国のサイトで同じような物を探してみます。すると、ネジ付きの吸盤がいくつか販売されているではないですか！
全部中国語のサイトなので正直よくわからないのですが、GoogleカメラやDeepLを駆使して翻訳しながら、一番安い吸盤をなんとか注文し無事に入手できました。
基板を設計してJLCPCBに発注
窓に貼り付けるソーラーセンサーライトの仕組みが決まったので、基板をKiCadで設計します。
基板の上部には吸盤のネジを通す穴を開けて、LEDは下向きに光るように配置を変更しました。
表面にはエコな雰囲気を出したくて、葉っぱのイラストを描いてUV印刷してもらうことにしました。
基板の製造はいつも通り、安価に製造してくれるJLCPCBに発注します。ただしJLCPCBでUV印刷をしてもらうには、JLCPCBの純正CADであるEasyEDAで基板を設計する必要があります。利用は無料です。
基板データは最初からEasyEDAで制作する必要はなく、KiCadで作った「〜.kicad_pcb」ファイルをzipに圧縮して、EasyEDAにアップロードすればOK。アップロードには回路図データである「〜.kicad_sch」も含めるよう指示されますが、無くても大丈夫です。
続いて、UV印刷したいPNG(またはjpg)の画像をインポートします。サイズ容量が10MBまでなので、ピクセル数の大きなPNG画像では容量に注意が必要です。
以上で制作完了です。EasyEDAから制作したガーバーデータを直接JLCPCBにデータを転送できるので、そのままJLCPCBの発注画面から基板を発注しました。
今回は、手間を減らすために表面実装部品も基板製造と一緒に実装してもらうことにしました。
届いた基板がとってもいい
部品を実装してもらったにもかかわらず、発注からたった1週間で基板を受け取ることができました。JLCPCBの速さにはいつも驚かされますね。
UV印刷は発色がとてもよく、葉っぱのイラストが想像通りの仕上がりで大満足です。
いつもより簡単な組み立て
さっそく組み立てます。今回は表面実装部品は実装済みなので、太陽電池、センサー、スーパーキャパシタ、LEDなどのDIP部品をはんだ付けして、基板の組み立ては完成です。
最後に中国から取り寄せた吸盤を取り付けます。
窓に貼り付けたらまさかの脱落
さて、いよいよ窓に貼り付けます。
…と思ったら、数時間で脱落してしまいました。何度やり直しても、同じように脱落してしまいます。落ちるたびにLEDが曲がってしまい、その度に直していたら何度も落ちているうちに、ついにLEDが取れてしまいました。
基板が重すぎるのか、吸盤が悪いのか、もしかしたらこの仕組み自体がダメなのかと悩んだのですが、冷蔵庫のクリップの吸盤で試してみようということになって、それと交換して窓に貼り付けました。すると1日経っても脱落しません。中国から取り寄せた吸盤が原因だったのです。
そこで、再び中国のサイトで、別のお店から吸盤を購入してみました。すると今度は脱落することなく、しっかり窓に貼り付いてくれました。
吸着しない吸盤って、もはや吸盤じゃないじゃないですか。危うく諦めかけましたが、無事に解決してよかったです。こういう当たりハズレがあるところが、中国から買うってなぜかちょっと楽しかったりするんです。ハズレると嬉しくないんですけどね。
果たしてうまく動作するのか
気を取り直して、窓に貼り付けたソーラーセンサーライトを朝から晩までしっかり充電します。そして夜になって暗くなってから、センサーライトにそっと近づいてみると…
フワッとLEDが光りました！
窓に貼るソーラーセンサーライトの完成です。吸盤なので、いつでも剥がして別の場所に移動できます。
実験してみたところ、晴れていなくても明るい曇りの日でも十分に充電できることがわかりました。今回は少し大きめの太陽電池を選んだので、晴れていなくても発電してくれるようです。
窓に貼るということで、名前は「窓ペタ！ソーラーセンサーライト」に決定しました。
🎁「窓ペタ！ソーラーセンサーライト」プレゼント！
今回製作した「窓ペタ！ソーラーセンサーライト」を、先着10名様にプレゼントいたします。
簡単なはんだ付けで完成するので、夏休みの自由工作にも最適です。電子工作に触れたことのない方も初心者の方も、ぜひこの機会に電子工作にチャレンジしてみてください。
組み立て方に関してはこちらをご覧ください。
ご応募は、以下のGoogleフォームからお願いします。
なお、いただいた個人情報は発送とサポートのみに使用し、およそ1ヶ月で削除いたします。サポートは引き続きいたしますので、ご応募時に届いたメール宛にご連絡ください。
みなさまのご応募、お待ちしています！
ちなみに、仕組みや回路についてはこちらの記事をご覧ください。
「窓ペタ！ソーラーセンサーライト」は、こちらで販売もしています。
コメント
応募させていただきました！
いつも無言で拝読だけさせていただいております。
勉強になることが多く、私の必読ページになっています。
モチベーションの維持にもなっており、今後も勝手に記事の追加を期待しております！
Cから始まる人さんコメントありがとうございます。
ずっと読んでくださっていたとのこと、とても嬉しいです。続けていて良かったと思いました。
必読ページと言っていただけて、私のモチベーションも上がります。
今後も楽しんでいただける記事を書いていきますので、ぜひまた覗いてみてください!