Skrūve - DIY bezvadu uzlādes nakts pulkstenis (6 soļi): 6 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Induktīvās uzlādes (pazīstamas arī kā bezvadu uzlāde vai bezvadu uzlāde) ir bezvadu enerģijas pārneses veids. Tas izmanto elektromagnētisko indukciju, lai nodrošinātu elektroenerģiju pārnēsājamām ierīcēm. Visizplatītākā lietojumprogramma ir viedtālruņu, viedpulksteņu un planšetdatoru bezvadu uzlādes standarts Qi. Induktīvo uzlādi izmanto arī transportlīdzekļos, elektroinstrumentos, elektriskajās zobu sukās un medicīnas ierīcēs. Pārnēsājamo aprīkojumu var novietot netālu no uzlādes stacijas vai induktīvā paliktņa bez nepieciešamības precīzi izlīdzināt vai izveidot elektrisku kontaktu ar dokstaciju vai kontaktdakšu.

Indijas Nacionālā dizaina institūta Open Elective 2020 ietvaros mums bija seminārs "Ir pienācis laiks to izdarīt", ko vadīja mūsu vecākā un viesprofesionālā produktu dizaina fakultāte Mayur Bhalavi. Šī darbnīca bija vērsta uz veidošanas daļas veidošanu un dalīšanos tajā. Šis ir eksperimentāls DIY projekts, kuru es veicu, lai izpētītu koka un 3D drukāšanas materiālo mijiedarbību, lai izveidotu nakts pulksteni ar bezvadu lādētāju. Tas būtu svētīgi cilvēkiem, kuriem ir ieradums ritināt Instagram un Facebook, līdz viņi aizmieg. Sāksim gatavot!

Atruna: Šis projekts bija vairāk orientēts uz procesu, nevis uz produktu, lai gūtu pieredzi. Gala rezultāts deva rezultātus, bet nebija apmierinošs. Nākotnē augšupielādēšu šī modeļa otro atkārtojumu

1. darbība. Nepieciešamie materiāli

Bezvadu uzlādes ķēde

• Qi bezvadu lādētāja modulis amazon link
• Qi bezvadu uzlādes uztvērējs (tam ir dažādi porti atkarībā no izmantotā tālruņa. Oneplus 7 es izmantoju C- tipa) amazon link

Nakts pulksteņa ķēde

• Arduino nano ATmega 328p amazon saite
• DS1307 RTC amazon saite
• 128x32 Oled / TM1637 modulis displejam (OLED / TM1637)
• 3 mm balta LED (20)
• DHT11 temperatūras un mitruma sensors (pēc izvēles) dht11
• savienojošie vadi
• PCB

Ķermenis

• ABS (3D drukas materiāls)
• 25 mm MDF (25x15 cm)
• neodīma magnēti (8 gab.)

Rīki

• Araldīte
• lodāmurs un stieple
• 3D printeris
• CNC maršrutētājs
• Fileris
• Smilšpapīrs
• finieris
• Fevicol SH

2. darbība: ķēdes pārbaude

Jums var būt nepieciešams pārbaudīt bezvadu uzlādes ķēdi. Es gribētu izmantot maizes dēli un džemperu vadus, lai pārbaudītu visas sastāvdaļas pirms lodēšanas.

• Pievienojiet moduli USB strāvai un pievienojiet savu mobilo tālruni un novietojiet tālruni uz spoles. Pārliecinieties, vai uztvērēja moduļa spole ir novietota tieši virs galvenās spoles. Gaismas diode spīdēs un galu galā tiks norādīta uzlāde. Demonstrāciju skatiet videoklipā.
• Pievienojiet Arduino un citus komponentus saskaņā ar shēmām. (Testēšanai es izmantoju Arduino Uno, bet jūs varat izmantot arī nano).
• Atveriet Arduino IDE un lejupielādējiet nepieciešamos bibliotēkas failus. Esmu sekojis šai saitei, lai sasaistītu RTC un led 7 segmentu displeju.
• Jūs varat izmantot vai mainīt manu kodu pēc saviem ieskatiem. pirms augšupielādes pārbaudiet COM portu un tāfelīti. Es sekoju šai apmācības saitei un mainīju kodu. Esmu augšupielādējis bibliotēku, kā arī izmantoto kodu.

3. darbība: PCB montāža

Tagad tā

laiks salikt visas detaļas vienā plāksnē. Lodējiet komponentus pēc iespējas kompaktāk, bet pārliecinieties, ka tie nekrustojas.

• Izmantojiet Vernier suportus vai skalu, lai izmērītu attālumu starp Arduino un bezvadu uzlādes moduli.
• Tas ir svarīgi, jo mums ir jāizveido spraugas korpusā, lai lietotājs varētu uzlādēt, kā arī pārprogrammēt Arduino, kad vien tas nepieciešams.
• Lodēšanas laikā noņemiet pārmērīgas tapas un papildu vadus. Pārliecinieties, ka lodēšanas laikā jūs nededzināt komponentus.

4. solis: CAD modeļa sagatavošana

Kad ir izmērīti katra PCB komponenta izmēri, sāksim ar cad modeli

• Jūs varat izpētīt savu dizainu, idejot. Es sagatavoju izpētes lapu un izvēlējos labāko no tiem.
• Es izmantoju Solidworks, lai izveidotu divas daļas - vāku un pamatnes korpusu. Vāks ir izgatavots no MDF, un pamatnes korpuss ir apdrukāts 3d.
• Piešķiriet papildu 1-2 mm pielaidi, jo automatizētajā ražošanā ir dažas kļūdas.
• Renderēšanas rīki, piemēram, taustiņsitiens, var labāk vizualizēt galaproduktu. Jūs pat varat eksperimentēt ar citiem materiāliem. Jūs varat atsaukties uz maniem augšupielādētajiem cad failiem.

5. solis: ražošana un montāža

Tā kā šis projekts bija eksperimentāls, es vēlējos izgatavot detaļas, izmantojot materiālu, kas līdzīgs kokam un plastmasai. Es izvēlējos MDF frēzēšanu ar CNC un 3D drukāšanu, lai ietaupītu laiku. Es ieteiktu doties uz rokas operācijām, lai būtu cieša tolerances kontrole. Tālāk ir norādītas darbības, kuras es veicu:

• Paņemiet MDF vismaz 10 mm biezāku par detaļas augstumu. Manas daļas augstums bija 10 mm, un es paņēmu MDF 25 mm. Izgrieziet MDF tā, lai skrūvju stiprināšanai būtu vismaz 20 mm attālums no 4 pusēm. Vienmēr ir labi, ja ir 2-3 papildu detaļas, ja MDF plīst.
• Izmantojiet skrūves/skrūves, lai piestiprinātu MDF plāksni pie CNC maršrutētāja.
• Augšupielādējiet soļu failu un palaidiet maršrutētāju. Izvēloties griezēju, izmantojiet komponenta ražošanai vispiemērotāko. Es izmantoju 6 mm griezēju, bet ieteicams izvēlēties mazākus. Samaziniet ātrumu, lai būtu mazāka iespēja salūzt vai plaisāt.
• Pēc procesa beigām izmantojiet griezēju, lai noņemtu detaļas plātnes.
• Lai samazinātu augstumu, izmantojiet visu griezējmašīnu, lai iegūtu tuvu pielaidi. Pēc tam turpiniet slīpēšanas mašīnu, lai noņemtu 2-3 mm biezus materiālus.
• Augšējai depresijai nostipriniet daļu uz stenda un lēnām noņemiet materiālu, izmantojot failu un smilšpapīru. pielīmējiet smilšpapīru uz koka kluča, lai iegūtu līdzenu virsmu, un izmantojiet to.
• Lai izgrieztu pluszīmi, uzzīmējiet vēlamo formu un izmantojiet urbjmašīnu, lai izgrieztu augsni.
• Izmantojiet papīra finieri, lai pārklātu plakano pozīciju. Tas tiek darīts tā, lai LED spīdētu plus zīmes veidā. uzklājiet fevicol SH un uzklājiet papīra finieri, viegli piespiežot un turot, līdz tas izžūst. Izmantojiet smilšpapīru, lai pabeigtu sānus.
• Izmantojiet araldītu, lai ievietotu magnētus slotā.

3D drukāšanai ultimakerā izmantoju baltu ABS. Labāk ir orientēt savu STL failu tā, lai ārējā daļa iegūtu vislabāko apdari. Pēc drukāšanas noņemiet atbalsta materiālu un pielīmējiet magnētu, izmantojot araldītu.

• Izmantojiet Araldite/fevi gelu, lai displeju ievietotu slotā.
• Lodējiet diplay savienojumus
• Lodējiet sānos izmantoto papildu LED, kā arī plus simbolu (pēc izvēles).
• Lodējiet 5V un zemi no USB porta bezvadu uzlādes modulī līdz Vin un GND portam arduino. Tas tiek darīts tā, lai, pievienojot USB barošanu, tiktu aktivizēts arī arduino.

6. solis: mācības

Tā kā šis bija eksperimentāls projekts, tas neizdevās, kā gaidīts. Ir dažas mācības, kuras es vēlētos paturēt prātā, veicot nākamo atkārtojumu.

• Sagatavojiet prāta veidošanas lapu, uzskaitot visus produkta izgatavošanas procesus. Tas radītu procesus un to atkarību. Ja iespējams, sagatavojiet Ganta diagrammu un stingri ievērojiet to.
• Galīgajam modelim vienmēr dodiet priekšroku darbībai ar rokām. Ātrās prototipēšanas metodes ir paredzētas tikai maketiem, kas nedod pienācīgu apdari.
• MDF ir viegli apstrādāt, bet koka materiāla apdare ir nepārspējama. Jūs varat sasniegt koka izskatu, uzklājot finieri, bet tas būtu iespējams tikai tad, ja jūsu virsmas ir līdzenas.
• Preses stiprinājumi ir mazāk uzticami, ja vien jūs nerunājat par rūpnieciskas kvalitātes iesmidzināšanu.
• Samaziniet sastāvdaļu skaitu, atvieglojot montāžu.
• Šādiem izstrādājumiem projektējiet pēc iespējas mazāk, ievērojot Braun dizainu. Sekojiet detaļām un meistarībai.
• Pirms ražošanas paturiet prātā procesu. Pirms sākat ražot savu produktu, meklējiet saistītos produktus un to materiālus un izpētiet tā ražošanu.