Bolt - Ceas de noapte de încărcare fără fir DIY (6 pași): 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Încărcările inductive (cunoscute și sub numele de încărcare fără fir sau încărcare fără fir) sunt un tip de transfer wireless de energie. Folosește inducția electromagnetică pentru a furniza energie electrică dispozitivelor portabile. Cea mai comună aplicație este standardul de încărcare wireless Qi pentru smartphone-uri, ceasuri inteligente și tablete. Încărcarea inductivă este utilizată și în vehicule, scule electrice, periuțe de dinți electrice și dispozitive medicale. Echipamentul portabil poate fi plasat în apropierea unei stații de încărcare sau a unui tampon inductiv fără a fi nevoie să fie aliniat cu precizie sau să facă contact electric cu un doc sau o priză.

În cadrul Open Elective 2020 la Institutul Național de Proiectare, India, am avut un atelier numit „Este timpul să o realizăm”, condus de facultățile noastre superioare și în vizită la Product Design Mayur Bhalavi. Acest atelier s-a axat pe crearea și împărtășirea părții implicate în comunitate. Acesta este un proiect experimental DIY pe care l-am realizat pentru a explora interacțiunea materialelor din lemn și imprimarea 3D pentru a realiza un ceas de noapte cu încărcător wireless. Acesta ar fi un avantaj pentru oamenii care au obiceiul de a derula prin Instagram și Facebook până când adorm. Să începem să facem!

Disclaimer: Acest proiect a fost mai mult orientat spre proces decât orientat spre produs pentru o experiență de învățare. Rezultatul final a dat rezultate, dar nu a fost satisfăcător. Voi încărca a doua iterație a acestui model în viitor

Pasul 1: Materiale necesare

Circuit de încărcare fără fir

• Modul încărcător wireless Qi Amazon link
• Receptor de încărcare wireless Qi (vine cu porturi diferite în funcție de telefonul pe care îl utilizați. Am folosit C-Type pentru oneplus 7) link Amazon

Circuitul ceasului de noapte

• Arduino nano ATmega 328p link amazon
• DS1307 RTC Amazon link
• Modul 128x32 Oled / TM1637 pentru afișaj (OLED / tm1637)
• Led alb de 3 mm (20)
• Senzor temperatura-umiditate DHT11 (opțional) dht11
• conectarea firelor
• PCB

Corp

• ABS (material de imprimare 3D)
• MDF de 25 mm (25x15 cm)
• magneți de neodim (8 bucăți)

Instrumente

• Araldite
• fier de lipit și sârmă
• imprimantă 3d
• Router CNC
• Filer
• Hârtie de șlefuit
• Fateta dentara
• Fevicol SH

Pasul 2: Testarea circuitului

Poate fi necesar să testați circuitul de încărcare fără fir. Prefer să folosesc fire de panou și jumper pentru a testa toate componentele înainte de lipire.

• Conectați modulul la alimentarea USB și conectați telefonul mobil și așezați telefonul pe bobină. Asigurați-vă că bobina modulului receptor este așezată exact deasupra bobinei principale. Ledul va lumina și, în cele din urmă, va fi indicată încărcarea. Verificați videoclipul pentru demonstrație.
• Conectați Arduino și alte componente conform schemei. (Eu folosesc Arduino Uno pentru testare, dar puteți folosi și nano).
• Deschideți IDE-ul Arduino și descărcați fișierele bibliotecii necesare. Am urmat acest link pentru interfața RTC și afișajul cu 7 segmente LED.
• Puteți utiliza sau modifica codul meu conform preferințelor dvs. verificați portul COM și placa înainte de încărcare. Am urmat acest link tutorial și am modificat codul. Am încărcat biblioteca, precum și codul pe care l-am folosit.

Pasul 3: Asamblarea PCB-ului

Acum este

este timpul să asamblați toate componentele pe o singură placă. Lipiți componentele cât mai compacte posibil, dar asigurați-vă că nu se intersectează.

• Utilizați etriere sau scări Vernier pentru a măsura distanța dintre Arduino și modulul de încărcare fără fir.
• Este important, deoarece trebuie să creăm sloturi în corp pentru a permite utilizatorului să încarce, precum și să reprogrameze Arduino ori de câte ori este necesar.
• Îndepărtați știfturile excesive și firele suplimentare în timpul lipirii. Asigurați-vă că nu ardeți componentele în timpul lipirii.

Pasul 4: Pregătirea modelului CAD

Odată măsurate dimensiunile fiecărei componente din PCB, să începem cu modelul cad

• Puteți explora propriul design prin identificare. Am pregătit o foaie de explorare și am selectat cele mai bune dintre ele.
• Am folosit Solidworks pentru a crea două părți, capacul și corpul de bază. Capacul este fabricat din MDF, iar corpul de bază este imprimat în 3D.
• Oferiți o toleranță suplimentară de 1-2 mm, deoarece producția automată are unele erori.
• Instrumentele de redare, cum ar fi keyshot, pot oferi o vizualizare mai bună a produsului final. Puteți chiar experimenta cu alte materiale. Puteți consulta fișierele mele cad pe care le-am încărcat.

Pasul 5: Fabricare și asamblare

Deoarece acest proiect a fost unul experimental, am vrut să realizez piese folosind un material similar cu lemnul și plasticul. Am ales frezarea CNC a MDF și imprimare 3D pentru a economisi timp. Aș recomanda să efectuați operațiuni manuale pentru a avea un control de toleranță strâns. Următorii pași pe care i-am urmat:

• Luați MDF cu cel puțin 10 mm mai gros decât înălțimea piesei. Înălțimea mea a fost de 10 mm și am luat MDF de 25 mm. Tăiați MDF astfel încât să existe o distanță de cel puțin 20 mm pe 4 laturi pentru fixarea șuruburilor. Este întotdeauna bine să aveți 2-3 piese suplimentare doar în cazul în care MDF-ul se sparge.
• Folosiți șuruburi / șuruburi pentru a fixa placa MDF pe routerul CNC.
• Încărcați fișierul pas și porniți routerul. În timp ce selectați tăietorul, utilizați cel mai potrivit pentru a vă fabrica componenta. Am folosit un tăietor de 6 mm, dar este recomandat să mergeți pe altele mai mici. Reduceți viteza astfel încât să existe mai puține șanse de rupere sau propagare a fisurilor.
• După proces, utilizați tăietorul pentru a îndepărta plăcile piesei.
• Pentru reducerea înălțimii, folosiți toate mașinile tăiate pentru a obține o toleranță strânsă. Apoi continuați cu mașina de șlefuit pentru a îndepărta materialele cu grosimea de 2-3 mm.
• Pentru depresiunea superioară, fixați piesa pe banc și îndepărtați încet materialul folosind pila și șmirghel. lipiți hârtia de nisip pe un bloc de lemn pentru a obține o suprafață plană și utilizați-o.
• Pentru decupajul plus, desenați forma dorită și folosiți mașina de găurit pentru a tăia mataerialul.
• Folosiți furnir de hârtie pentru a acoperi poziția plană. Acest lucru se face astfel încât ledul să lumineze sub formă de semn plus. aplicați fevicol SH și aplicați furnir de hârtie apăsând ușor și ținându-l până se usucă. Folosiți hârtie de nisip pentru a da finisaj lateralelor.
• Folosiți araldita pentru a plasa magneții în slot.

Pentru imprimarea 3D am folosit ABS alb în ultimaker. Este mai bine să vă orientați fișierul STL în așa fel încât porțiunea exterioară să obțină cea mai bună finisare. După imprimare, îndepărtați materialul suport și lipiți magnetul folosind araldită.

• Folosiți gel Araldite / fevi pentru a lipi afișajul în slot.
• Lipiți conexiunile diplay
• Lipiți LED-ul suplimentar utilizat în lateral, precum și simbolul plus (opțional).
• Lipiți 5v și masa de la portul USB din modulul de încărcare wireless la portul Vin și GND din arduino. Acest lucru se face astfel încât, odată ce conectați alimentarea USB, arduino este, de asemenea, activat.

Pasul 6: Învățături

Deoarece acesta a fost un proiect experimental, nu a ieșit așa cum era de așteptat. Există câteva învățături pe care aș dori să le amintesc pentru următoarea mea iterație.

• Pregătiți o foaie de realizare mentală prin enumerarea tuturor proceselor implicate în realizarea produsului. Acest lucru ar da procesele și dependențele acestora. Pregătiți o diagramă Gantt dacă este posibil și respectați-o strict.
• Întotdeauna preferați operarea manuală pentru modelul final. Metodele de prototipare rapidă sunt doar pentru machetele care nu dau un finisaj adecvat.
• MDF este ușor de lucrat, dar finisajul materialului lemnului este de neegalat. Puteți obține aspectul lemnului aplicând furnir, dar acest lucru ar fi posibil doar dacă suprafețele dvs. sunt plane.
• Accesoriile de presare sunt mai puțin fiabile, cu excepția cazului în care alegeți turnarea prin injecție de calitate industrială.
• Reduceți numărul de componente, menținând ansamblul mai ușor.
• Pentru produse ca acestea, proiectați cât mai puțin posibil urmând designul Braun. Fii atent la detalii și măiestrie.
• Țineți cont de proces înainte de a fabrica. Căutați produse conexe și materialele acestora și studiați fabricația acestuia înainte de a începe să vă creați produsul.