Ngarkues USB me Frymë: 4 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:29

Po merr frymë? A keni një vegël që mund të karikohet përmes një porte USB? Epo nëse u përgjigjeni po të dyve, atëherë keni fat. Ky udhëzues tregon se si të bëni një pajisje që do të ngarkojë pajisjet tuaja të afta me USB ndërsa bëni atë që bëni më mirë. Merr frymë. Duke përdorur disa pjesë të fshira nga një makinë e vjetër CD-ROM, një qark i thjeshtë elektronik dhe disa shirita gome, së shpejti do të ngadalësoni rrugën tuaj drejt nirvanës vegël elektronike pseudo të dobishme plotësisht të ngarkuar.

Hapi 1: Hyrje dhe Hapi 1

Ky projekt kërkon një gamë të gjerë aftësish "krijuese", të tilla si prodhimi i pllakave të PCB -së, çmontimi i pajisjeve elektronike, prerja dhe shpimi i plastikës, përzierja e epoksisë, dizajnimi i një treni ingranazhesh, përzierja e një bande pjesësh, përkulja e kapëseve të letrës dhe rrezikimi i pusit. të qenit i telefonit, kamerës ose PDA -së tuaj ndonjëherë kaq të shtrenjtë. Në përgjithësi, argëtim i mirë. Meqenëse të gjithë do të kenë një koleksion të ndryshëm të pjesëve të hedhurinave për ta ndërtuar këtë, unë vetëm do t'ju jap një pasqyrë të detajuar se si kam vepruar në lidhje me të dhe ju mund t'i zbatoni këto rrëmujë në projektin tuaj. E cila do të përbëhet lirshëm nga katër hapa.1. Fshini disa pjesë të përshtatshme për gjeneratorin2. Ndërtoni qarkun e ngarkuesit3. Mblidhni gjeneratorin, bashkuesin e kraharorit dhe kthimin mekanik4. Lidhni qarkun e ngarkuesit dhe provoni Hapi 1: Kisha rreth katër disqe të vjetër CDROM të varur përreth dhe i hoqa disa prej tyre për të parë se cilat pjesë të lezetshme ishin brenda. Rezulton se ka shumë motorë, ingranazhe dhe pjesë të tjera brenda që vërtetojnë plotësisht këmbënguljen time për të mbajtur gjëra të tilla. Duke parë trenat e ingranazheve brenda këtyre njësive të përdorura për hapjen e tabaka më dha idenë për këtë projekt. Motori i vogël me çift rrotullues të ulët, me shpejtësi të lartë RPM është i lidhur me tabaka përmes një treni ingranazhesh që ka një raport përfundimtar prej rreth 20: 1 Më parë unë kisha përdorur një grup paralel të motorëve të vegjël pager për të gjeneruar energji elektrike nga frymëmarrja (shih më poshtë) por udhëtimi linear nga zgjerimi i gjoksit tuaj nuk është aq i madh (rreth një inç), kështu që në mënyrë që të gjeneroni tensione të dobishme, ju duhet të frenoni dhe fryni vërtet. Gjithsesi, hidhini ato disqet CDROM, të cilat mund t’i gjeni pothuajse në çdo shitje garazhi, dyqan kursimi ose deponi. Fotografia më poshtë tregon rezultatet. Shumë projekte të mundshme atje. Tani për tani, ne jemi të interesuar vetëm për ingranazhet plastike dhe motorët për hapjen e tabaka dhe/ose lëvizjen e karrocës me lazer. Shikoni ingranazhet dhe disqet e ndryshme dhe përpiquni të imagjinoni një mënyrë për të shtuar ingranazhe shtesë për të rritur raportin e ingranazheve, ose si të shtoni një motor tjetër në seri. Ju dëshironi të minimizoni ndryshimet në trenin e ingranazheve. Përndryshe, thjesht mund të pastroni të gjitha ingranazhet dhe të ndërtoni kutinë tuaj të marsheve nga e para. Ju gjithashtu do të keni nevojë për të paktën një motor me një ingranazh të vogël ose rrotull mbi të, në mënyrë që ta lidhni atë me trenin e ingranazheve. Motorët në makinën CDROM janë zakonisht motorë të thjeshtë magnet të përhershëm DC të krijuar për të punuar në 5V, me përjashtim të motorit të boshtit, të cilin nuk dëshironi ta përdorni gjithsesi. Në këtë pikë ju gjithashtu dëshironi të mendoni se çfarë do të përdorni që një rrip të shkojë rreth gjoksit tuaj. Një rrip i vjetër, një rrip i trashë pëlhure, një lidhëse këpucësh të vjetra, një rrip i emrit të emrit ose çdo gjë që do të përshtatet përreth jush rehatshëm pa asnjë shtrirje në të. Ju dëshironi që i gjithë zgjerimi të bëhet në gjeneratorin tuaj linear. Çdo shtrirje që ndodh në bashkuesin tuaj të kraharorit do të humbasë energji.

Hapi 2: Ndërtoni qarkun e karikuesit

Qarku i ngarkuesit është mjaft i thjeshtë. Përbëhet nga: 1. Një urë diodë për të kthyer tensionin AC nga gjeneratori në DC të korrigjuar. Një bateri e rimbushshme për të niveluar tensionin dhe për të mbajtur energjinë e tepërt të gjeneruar kur asgjë nuk është e lidhur me portën USB. Ju gjithashtu mund të përdorni një kondensator të madh, por bateritë ofrojnë një nivel më të parashikueshëm të tensionit. Një konvertues nxitës për të sjellë tensionin e ulët deri në 5VDC për karikim USB4. Një prizë USB. Unë kam hartuar qarkun në EAGLE, një program që e rekomandoj shumë. Mund ta shkarkoni falas nga cadsoft.de. Paraqitja skematike dhe e një shtrese e bordit janë bashkangjitur. Përdorimi aktual i EAGLE dhe prodhimi i bordit janë përtej qëllimit të këtij udhëzimi. Shumë udhëzues të shkëlqyeshëm janë atje për të mbuluar këto tema. Shihni këtë për shembull, se si të bëni PCB në kuzhinën tuaj. Lista e pjesëve për qarkun e karikuesit (sasitë me shkronja të zeza): 1x L6920 Hapi i rregullueshëm i daljes në konvertues DC (hyrja minimale 1V, Fleta e të dhënave këtu) Digikey# 497-4593- Diodat ndërruese 1-ND4x 1N4148 (kam përdorur smd të vogla SOD523, por mund të përdorni atë që keni në dispozicion) Digikey# 1N4148WTDICT-ND2x 10uF kondensatorë qeramikë ose të tjerë të ulët ESR (kam përdorur 1206 smds) Digikey# 39901299-1-ND2x 100k hollë rezistorë filmiDigikey# P100kFCT-ND1x 10uH induktor me valë teliDigikey# 490-2519-1-ND1x Lidhës smd i USB i tipit A të tipit A Digikey# AE9924-ND Më poshtë mund të shihni skemat dhe skedarët e bordit, si dhe jpegët e tyre gjithashtu. Pjesa e vështirë është bërja e një PCB të mirë në kuzhinën tuaj që ka gjurmë mjaft të vogla për paketën TSSOP të L6920. Siç mund ta shihni në foto, unë bëra 4 dërrasa menjëherë pasi secila është aq e vogël. Truku për ta bashkuar atë është të filloni në mes dhe të dilni jashtë, të filloni me L6920 dhe të shtoni diskrete SMD ndërsa ecni. Një palë piskatore është thelbësore, së bashku me sy të mirë ose një xham zmadhues, dritë të ndritshme dhe një dorë të qëndrueshme. Mos u shqetësoni për marrjen e shumë saldimeve atje, përdorni fitilin tuaj të saldimit për të pastruar çdo aksident dhe kontrolloni punën tuaj me një multimetër pas çdo hapi. Praktika e bën të përsosur.

Hapi 3: Ndërtoni gjeneratorin

Tani ju duhet të bëni gjeneratorin. Ju duhet të luani me ingranazhet dhe motorët derisa të merrni një aranzhim të kënaqshëm. Ju do të dëshironi të përdorni një multimetër në motor ndërsa ktheni ingranazhet për të parë se sa tension po merrni. Ju dëshironi të futeni në intervalin 2-3 volt ndërsa lëvizni ingranazhin linear ngadalë rreth një inç në udhëtim. Kur vendosni ingranazhet, dëshironi të përdorni ato që kanë një ingranazh të madh të formuar me një ingranazh më të vogël. Të grumbulluara në seri këto do t'ju japin një raport të mirë ingranazhi siç tregohet në vizatim. (injoroni faktin se dhëmbët janë me madhësi të gabuar në vizatim, unë isha shumë dembel për të rishikuar me lartësinë e dhëmbëve që përputheshin) Ju duhet të qëlloni diku në rangun 25-50: 1. Më shumë është më mirë, por përfundimisht humbjet në trenin e ingranazheve grumbullohen dhe bëhet shumë e vështirë për ta kthyer motorin dhe ingranazhet do të zhvishen.

Një nga çelësat është të gjeni një mënyrë për të përdorur ingranazhet lineare në tabaka CD ose pjesë të tjera për të kthyer lëvizjen tuaj të frymëmarrjes në rrotullim të motorit DC. Kam përfshirë një fotografi të një versioni tjetër prototip të gjeneratorit të CD drive ku mund të shihni qartë pajisjen lineare të tabaka. Gjithashtu të dukshme janë shenjat e prera në plastikë. Ky prototip ishte gjithashtu i aftë të ndriçonte grupin LED në figurë. Mos kini frikë ta copëtoni këtë gjë për t'iu përshtatur nevojave tuaja. Në fotografinë tjetër motori DC është montuar në vend në plastikën e makinës që kam kanibalizuar. Pranë kësaj ishte një rrëshqitës linear që e përdorja për të bashkuar lëvizjen e frymëmarrjes me trenin e ingranazheve. Unë gjithashtu shtova një ingranazh tjetër (shiko figurën) në trenin me makinë për të rritur raportin dhe për të lejuar montimin e një motori tjetër në të ardhmen për të rritur prodhimin. Sfida kryesore është që përpjekjet e frymëmarrjes të përkthehen në mënyrë efektive në rrotullimin e motorit. Gjithashtu në foto

Hapi 4: Vendosini të gjitha së bashku dhe Provojini

Pasi të keni një konfigurim të kënaqshëm të gjeneratorit, atëherë doni ta lidhni gjeneratorin në qarkun e ngarkimit, futni baterinë dhe përdorni multimetrin tuaj për të testuar tensionin e daljes në portën USB. Nëse nuk shihni 5V atëherë ka një problem. Rregullojeni atë para se të lidhni veglën tuaj të kushtueshme në portën USB. Më poshtë mund të shihni gjeneratorin tim të grumbulluar të ushqyer me USB në të gjithë lavdinë e tij, lart dhe poshtë. Ju mund të shihni shiritin e gomës të përdorur për kthim, së bashku me karrocën lineare të ingranazheve, rripin dhe kapësen e letrës që kam përdorur për të lidhur ingranazhin linear me rripin. Çelësi këtu është që të gjitha lëvizjet të transferohen në ingranazhet lineare, kështu që ju dëshironi që rripi dhe metoda e lidhjes të jenë të ngurta pa dhënë. Forca e shiritit të gomës ose kthimit të pranverës varet nga ju. Eksperimentet e mia gjysmake tregojnë se ju mund të përballoni shumë një forcë 1N pa u ndjerë shumë të lodhur në frymëmarrjen tuaj. Në mënyrë ideale ju dëshironi një brez gome aq të vogël sa do të kthejë ingranazhin linear në pozicionin e fillimit kur nxjerrni frymë. Nëse merrni kapacitet të mjaftueshëm gjenerues ose përmes raportit të lartë të ingranazheve, motorëve shtesë ose një motor më të madh, atëherë do t'ju duhet një kthim më i madh i pranverës. Në thelb ju jeni duke ruajtur energji mekanike gjatë inhalimit tuaj që përdoret për ta kthyer gjeneratorin në nxjerrje në mënyrë që të mund të gjeneroni si në shtytje ashtu edhe në tërheqje. Ju keni nevojë për urën e diodës për të përfituar me sukses. Kështu që unë u lidha me këtë monstruozitet dhe e lidha atë me kutinë time të besueshme të marrjes së të dhënave nga DataQ. Bashkangjitur është dalja e komplotit të tensionit të gjeneratorit para konvertimit në 5V USB. Në thelb bateria funksionon konvertuesin e rritjes dhe gjeneratori i frymëmarrjes ngarkon baterinë. Në komplot mund të shihni efektin e nivelimit të baterisë, me rritjen e tensionit kur po merrja frymë. Në fakt po i afrohesha hiperventilimit, por në emër të shkencës. Rezultatet mund të shihen në foton e ngarkimit të telefonit. Një gjë për të përmendur është se më është dashur të modifikoj një kabllo USB për të ngarkuar RAZR siç është detajuar në këtë faqe në internet. Unë nuk kam ndonjë numër të fortë në fuqinë që po gjeneroja, nuk kam dalë ende me një mënyrë të mirë për ta matur atë. Metabolizmi tipik i pushimit është në rendin prej 50-75W, nga të cilat një pjesë e konsiderueshme i detyrohet frymëmarrjes përpjekje (kam parë në veri të 50%). Pra, nëse supozojmë 25W energji të vazhdueshme të përdorur për frymëmarrje, duket e arsyeshme që ne mund të rrisim atë 4% për të korrur 1W për karikimin e një telefoni celular. Bazuar në celularin tim, dhe këto supozime do të duheshin rreth 3 orë për të ngarkuar baterinë 3.7V 800mAh. Duke supozuar efikasitet 100%. Mjerisht, bazuar në matjet e pakta që kam mundur të bëj, gjeneratori i frymëmarrjes që kam ndërtuar po nxjerr më shumë se 50mW. Mënyra për të marrë frymë pa frymë. Do të ngarkonte telefonin, por bateria NiMH do të bënte pjesën më të madhe të punës derisa të mbaronte. Atëherë do të duhet të merrni frymë për një ditë e më shumë për të rimbushur baterinë NiMH. Keni planifikuar ta bëni gjithsesi apo jo? Pra ka vend për përmirësim. Një fushë që po shikoj është përdorimi i nanotubave të karbonit dhe poliuretanit për të bërë një gjenerator polimer elektroaktiv. Ky është lloji i teknologjisë që po përdoret për të bërë gjeneratorë të goditjes për ushtrinë. Përmirësimet e ardhshme mund ta fusin këtë pajisje në rangun 1W. Në mënyrë të veçantë, përdorimi i një motori DC më të mirë (tension më i lartë për rrotullim) dhe ndërtimi me porosi i motorit për të qenë më i rehatshëm dhe i lidhur më mirë me lëvizjen e frymëmarrjes. Unë kam punuar në këto lloje të pajisjeve në kuzhinën/punëtorinë time për një kohë dhe do të doja t'i bëja të gjitha publike në mënyrë që të tjerët të mund të hipin në bord. Mos ngurroni të më kontaktoni me pyetje ose për diskutim. Siç tha bardhi, "dhe zbutja e qenit vazhdoi pa u ndalur".