Kürbis-Power! Wie man einen beleuchteten Kürbis mit eigener Energieversorgung baut

Von Dionna Moore

Sie möchten das ungenutzte Potenzial Ihres Kürbisses nutzen potenziell? Root3 Labs hat eine einfache Anleitung erstellt, mit der Sie Ihren eigenen beleuchteten Kürbis mit eigener Energieversorgung bauen können.

Bedarf: Ein Kürbis, der sich selbst beleuchten kann, ohne dass eine Kerze oder eine externe Stromquelle benötigt wird.

Zielsetzung: Nutzen Sie den Säuregehalt des Kürbisfleisches, um eine galvanische Batterie herzustellen, und verwenden Sie diese elektrische Energie, um mehrere LEDs zu betreiben, die den Kürbis beleuchten.

Entwurf: Der Kürbisschaltkreis ist dargestellt in Abbildung 1. Jede Batterie steht für einen Abschnitt des Kürbisses, der vom Rest des Kürbisses physisch isoliert ist. Die Abschnitte sind in Reihe geschaltet, um eine Spannung von etwa 5 V zu erzeugen. Dieser Wert variiert je nach dem ausgewählten Kürbis.

 

Abbildung 1- Schematische Darstellung des Kürbisschaltkreises.

 

Materialien: (Siehe Abbildung 2.)

Abbildung 2 - Während des gesamten Experiments verwendete Materialien.

 

• (Menge 1) Kürbis (5+ Pfund)
• (Anzahl 2) LED's (beliebige Farbe)
• 28 AWG-isoliertes Kabel (7 Fuß grün, 7 Fuß rot)*
• Lötfreies Breadboard*
• (Menge 6) 1 "x1" Stück Kupfer
• (Menge 6) 1 "x1" Stück reines Zink
• Frischhaltefolie oder Ziplock-Beutel
• Multimeter
• Isolierband (optional)

* Wenn Sie nicht löten können, verwenden Sie Krokodilklemmen mit Messleitungen anstelle eines lötfreien Breadboards und 28 AWG Draht. *

Schritt 1: Kürbis schneiden, reinigen und vorbereiten

Ich putze Kürbisse am ungernsten aus, aber achten Sie darauf, dass Sie alle Kerne und Innereien entfernen, damit Sie Teile aus dem Kürbis schneiden können, ohne eine Sauerei zu verursachen. Wenn du ein besonderes Motiv in die Vorderseite des Kürbisses schnitzen möchtest, empfehle ich dir, die Kürbisstücke auszuschneiden, bevor du dein Motiv schneidest. Jedes Stück sollte etwa 2 "x 2" groß sein. Nummerieren Sie sie und machen Sie ein Foto als Referenz. Entfernen Sie dann die Zellen. Ich habe 6 Zellen für meine Batterie herausgeschnitten, um die gewünschte Spannung von 4,7 Volt zu erhalten (siehe Abbildung 3). Eine LED benötigt eine Spannung zwischen 1,2 und 3,3 V. In Reihe geschaltete Zellen erzeugen eine additive Spannung. Wenn eine Zelle 0,7 V misst, benötigen Sie zwischen 2 und 5 Zellen (1,2 V/0,8 V = 1,7 und 3,3 V/0,8 V = 4,7). Eine höhere Spannung führt zu einer helleren LED.

Abbildung 3 - Kürbisabschnitte ausschneiden und beschriften.

Schritt 2: Bereiten Sie Ihre Materialien vor

• Erstellen Sie Ihre 6 Zink- und 6 Kupferquadrate (1"). Ich habe diese Platten aus zwei größeren Platten mit einer Schere und einem Dremel geschnitten.
• Bereiten Sie Ihren Draht vor. Schneiden Sie 6 Stücke roten -28 AWG-Draht und 6 Stücke grünen -28 AWG-Draht mit einer Länge von jeweils 10-12" ab. Beide Enden aller Drähte abisolieren.
• Löten Sie die Kabel an Ihre Platten. Löten Sie ein Ende des roten Drahtes an jedes Kupferstück und ein Ende des grünen Drahtes an jede Zinkplatte (siehe Abbildung 4). Verwenden Sie Flussmittel und bilden Sie eine Lötstelle auf jeder Platte, bevor Sie versuchen, den Draht zu verbinden. Die Platten benötigen wesentlich mehr Hitze als der Draht, bevor das Lot zu fließen beginnt. Das Endprodukt sollte aus (12) Teilen bestehen - 6 Kupferplatten mit rotem Draht und 6 Zinkplatten mit grünem Draht.
• Bereite die Frischhaltefolie vor, um jede Kürbiszelle zu isolieren. Schneiden Sie 6 rechteckige Stücke Frischhaltefolie mit den Maßen 5 "x 5" zurecht (dies kann je nach Größe der Kürbiszellen variieren). Alternativ können Sie auch 6 Ziplock-Beutel aus Plastik verwenden.

Abbildung 4 -(Links) Die Zinkplatte ist mit dem grünen 28 AWG Draht verlötet. (Rechts) Die Kupferplatte ist mit dem roten 28 AWG Draht verlötet.

Schritt 3:Bauen Sie Ihre Kürbisbatteriezellen zusammen

• Setzen Sie 1 Zinkplatte und 1 Kupferplatte in Ihr erstes Kürbisstück ein. (siehe Abbildung 5). Die Zink- und Kupferplatten dürfen sich nicht berühren. Zwischen den Teilen sollte etwa ein Zentimeter Platz sein, damit die Elektronen durch die Schwarte zwischen den Platten fließen können.
• Messen Sie mit einem Multimeter die von dieser Zelle erzeugte Spannung. Die Spannung sollte zwischen 0,7 V und 0,8 V liegen. Ist die Spannung niedriger als 0,7 V, drücken Sie die Zinkplatte tiefer in die Schwarte und testen Sie erneut. Wiederholen Sie diesen Vorgang für alle Zellen.

 

Abbildung 5 - Messung der Spannung zwischen Zink- und Kupferplatten, die in den Kürbis eingesetzt sind.

• Isolieren Sie jede Zelle vom Rest des Kürbisses. Wenn Sie nicht jede Verbindung isolieren, schließen Sie die Kürbisbatterie praktisch kurz. Umwickeln Sie jede Zelle einzeln mit der Plastikfolie oder den Ziplock-Beuteln. Um die Drähte zusammenzuhalten, fügen Sie Isolierband hinzu. Setzen Sie die Zellen dann wieder in den Kürbis ein, wobei die Zink- und Kupferplatten innen liegen und die Drähte oben herauskommen (siehe Abbildung 6 und Video 1.)

 

Abbildung 6 - Wickeln Sie die Kürbisse mit Frischhaltefolie ein und stecken Sie sie wieder in den Kürbis.

Video 1- Zusammenbau der Batteriezellen zurück in den Kürbis.

Schritt 4: Zusammenbau der Kürbiszellen in Serie

• Schalten Sie Ihre Zellen mit einem lötfreien Breadboard in Reihe. Um die LEDs anzuschließen, stecken Sie die positive Seite (das längere Kabel) in eine beliebige Reihe auf dem lötfreien Breadboard und die Masse (das kürzere Kabel) in die negative Schiene. Nehmen Sie dann den roten Draht der ersten Zelle und legen Sie ihn in die gleiche Reihe wie die LED. Nehmen Sie den grünen Draht der ersten Zelle und legen Sie ihn in eine andere Reihe als die LED oder den roten Draht. Nehmen Sie den roten Draht aus der zweiten Kürbiszelle und verbinden Sie ihn in der Reihe mit dem grünen Draht aus der vorherigen Zelle. Wiederholen Sie den Vorgang, indem Sie den grünen Draht der vorherigen Zelle mit dem roten Draht der nächsten Zelle verbinden.

Es sollte sich ein Muster ergeben und am Ende sollte nur noch ein grüner Draht übrig sein. Der letzte grüne Draht sollte in die Masseschiene des lötfreien Breadboards gesteckt werden, um ihn mit der LED zu verbinden. Sobald Sie den grünen Draht in die Masse stecken, sollte Ihre LED aufleuchten. Wenn Ihre LED nicht aufleuchtet, überprüfen Sie die Spannung zwischen den Zellen, um sicherzustellen, dass sie korrekt in Reihe geschaltet sind. (Siehe Video 2 und Abbildung 7.)

Video 2- Zusammenbau eines Breadboards zur Stromversorgung von LEDs.

Abbildung 7 - (Links) Schaltplan einer Reihenschaltung auf dem Brett. (Rechts)Drähte, die im Breadboard montiert sind und die LEDs mit Strom versorgen.

• Alternativ können Sie auch die Batterie ohne Löten mit Krokodilklemmen montieren. Schalte die Zellen in Reihe, indem du die Zinkkomponente der ersten Zelle mit der Kupferkomponente der zweiten Zelle verbindest. Prüfe die Spannung an den beiden Kürbisstücken, um sicherzustellen, dass sie richtig in Reihe geschaltet sind. Wenn sich die Spannung nicht verdoppelt hat, sind sie nicht in Reihe geschaltet. Wiederhole den Vorgang, indem du das Zinkteil der zweiten Zelle mit dem Kupferteil der dritten Zelle verbindest. Wenn alle Zellen angeschlossen sind, nimm eine Krokodilklemme mit einer Messleitung und verbinde sie mit dem ersten Kupferstück. Wiederholen Sie den gleichen Schritt und schließen Sie eine weitere Messleitung an das Zinkstück der letzten Zelle an. Prüfen Sie abschließend mit dem Multimeter, ob die Spannung gestiegen ist. (Siehe Abbildung 8.)

Abbildung 8 -Messung der Spannung an 2 in Reihe geschalteten Abschnitten mit Krokodilklemmen.

Schritt 5: Zusätzliche Artikel hinzufügen (optional)

Wenn Sie zusätzliche Elemente zu Ihrem Breadboard hinzufügen möchten, bevor Sie es in den Kürbis stellen, ist jetzt der richtige Zeitpunkt dafür. Ich habe der Schaltung einen Kippschalter hinzugefügt, um die LED aus- und einzuschalten. Dazu habe ich den Schalter einfach in Reihe zwischen die Batteriezellen geschaltet. (Siehe Video 3 und Abbildung 9.)

Video 3- Installieren eines Kippschalters.

 

Abbildung 9 -(Links) Schaltplan auf der Leiterplatte, der den in Reihe geschalteten Kippschalter zeigt. (Rechts)Leiterplattenmontage mit Kippschalter.

Schritt 6: Beleuchteter Kürbis

Jetzt, wo deine LED leuchtet, ist es an der Zeit, dein Meisterwerk zu zeigen und den Kürbis zu beleuchten. Platziere dein Breadboard im Kürbis, schalte das Licht aus und sieh zu, wie dein Kürbis leuchtet!

Abbildung 10-Im Inneren des Kürbisses installiertes Brotbrett.

 

Abbildung 11 -Endprodukt; Kürbis beleuchtet durch LED.

 

Möge deine Kürbislaterne die ganze Nacht hell brennen!