Încărcător de telefon cu bicicletă: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Acesta este un încărcător de telefon Bike Powered, ieftin, imprimabil 3D, ușor de realizat și instalat, iar încărcătorul de telefon este universal. Este un lucru util să aveți dacă mergeți cu bicicleta mult și trebuie să vă încărcați telefonul.

Încărcătorul a fost proiectat și construit de cinci adolescenți la Vector Space din Lynchburg, Virginia.

Provizii

• Generator Generator, 12,97 USD
• Regulator de tensiune LM2596, 6,99 USD
• 2 porturi USB, 2,22 USD
• 4 diode, 0,56 dolari
• Condensator 4700UF, 1,95 USD
• 100 de picioare de roșu roșu primar 22 GA 22 GA, 7,76 USD
• Șurub M3 x cap de soclu de 30 mm, (magazin de hardware) 0,49 USD
• Imprimantă 3D Filament PLA (65g total pentru cutie, clemă pentru ghidon și suport pentru telefon), 1,30 USD
• Benzi de cauciuc
• Velcro

Total: 30 USD

Pasul 1: Imprimare 3D

Suport telefon

Eu, domnule James, prin multe încercări și necazuri, am proiectat un suport pentru telefon care se va monta pe majoritatea ghidonelor pentru biciclete. Este realizat în două părți. Primul este suportul ghidonului, iar al doilea este suportul telefonului.

Suport ghidon

Suportul ghidonului este atașat la ghidon și ținut de un șurub. Puteți utiliza o piuliță de inserție pe o parte a suportului și puteți conduce un șurub de pe cealaltă parte. Am proiectat montura pentru a utiliza un șurub M3x20mm. Vedeți videoclipul în pasul de asamblare.

O altă componentă cheie a suportului pentru ghidon este dimensiunea găurii mari. Designul nostru are o gaură de 27 mm, ceea ce îi oferă suficient spațiu pentru a fi prins în siguranță de ghidon. Dacă ghidonul dvs. are o dimensiune diferită, puteți accesa și modifica designul nostru TinkerCAD aici.

Telefonul este ținut de două benzi de cauciuc care trec prin orificiile suportului telefonului pentru a menține telefonul în poziție. Conectați suportul telefonului la suportul ghidonului prin lipirea superioară. Acesta este un suport universal pentru telefon, ceea ce înseamnă că funcționează pentru toate telefoanele.

Carcasă electronică

De asemenea, am folosit TinkerCAD pentru a proiecta carcasa noastră electronică. Puteți accesa designul și îl puteți modifica aici.

Scopul cutiei este de a proteja circuitul. Cutia este concepută în acest fel, astfel încât să poată fi legată de bicicletă și să lase cablurile USB să intre și să iasă. Singura noastră considerație în ceea ce privește alegerea materialului a fost dacă va fi impermeabil. Am constatat că toate materialele plastice majore îndeplinesc această cerință, așa că am decis să folosim PLA datorită costului redus și ușurinței de imprimare. Carcasa electronică durează 41 de grame pentru imprimare, care costă aproximativ 82 de cenți.

Am imprimat totul pe un Lulzbot TAZ 6 folosind PLA la înălțimea stratului de 0,25 mm și umplutura de 20%. Nu sunt necesare suporturi.

Pasul 2: Electronică

Conversie AC-DC

Generatoarele produc tensiune de curent alternativ, care trebuie transformată în curent continuu pentru a încărca un telefon. Am folosit un redresor cu punte completă pentru a converti puterea, apoi un regulator de tensiune pentru ao reduce la 5v, astfel încât să nu prăjească bateria dispozitivului dvs. mobil. De asemenea, am pus un condensator de 4700uF pe el pentru a-l încărca mai ușor, apoi iese la ieșirea USB. Am folosit sârmă de cupru cu ecartament 22 pentru a conecta totul.

Un redresor de punte complet este realizat din patru diode plasate într-o configurație specifică. Puteți găsi detalii despre cum să construiți unul aici, rețineți, nu aveți nevoie de un panou de testare, puteți lipi diodele direct unul cu celălalt. Vedeți cum am făcut-o în spectacolul de imagine

pin-urile pe care obișnuiești să le folosești sunt cele mai îndepărtate pini stânga și dreapta pentru lipirea firelor dacă porturile USB sunt stivuite, atunci nu vei folosi cele din față dacă o folosești pe cea mai apropiată de pini

Reglarea tensiunii

Pentru a converti de la tensiuni peste 5 volți la exact 5 volți, am folosit un regulator de tensiune LM2596. Tensiunea de ieșire a acestui regulator poate fi reglată prin rotirea șurubului mic de pe cutia albastră. Pentru a seta corect acest șurub, am conectat o sursă de alimentare digitală la pinii de intrare la 9 volți și am măsurat tensiunea de ieșire cu un multimetru. În timp ce faceți acest lucru, rotiți șurubul și urmăriți tensiunea de ieșire până când ajungeți cât mai aproape de 5 volți. Dacă treceți peste cinci volți, telefonul dvs. va fi prăjit, deci este important să îl apropiați cât mai mult de 5 volți. Folosiți o șurubelniță mică cu cap plat pentru a roti șurubul. Apoi, doriți să lipiți firul roșu în gaura etichetată în + și firul negru etichetat în-, apoi doriți să faceți același lucru și cu cealaltă parte

Pasul 3: Asamblare

Suportul telefonului și suportul pentru ghidon sunt conectate între ele folosind super lipici. Introduceți o bandă de cauciuc prin fiecare dintre cele două găuri din suportul telefonului.

Așezați componentele electronice în cutie, conectați cablurile USB la porturile USB, apoi lipiți la cald componentele electronice. Asigurați-vă că ați introdus și ieșit corect cu etichetele de pe cutie.

Generatorul pe care l-am folosit a venit cu o piesă de prindere pentru a-l atașa la bicicletă. Era destul de simplu, erau două șuruburi pentru clema care merge pe bicicletă. L-am atașat la șezutul scaunului. Asigurați-vă că este sub fir pentru schimbător, astfel încât să nu interfereze cu acesta. Este cel mai ușor să puneți generatorul pe piesa de fixare înainte de al pune pe bicicletă.

Pasul 4: Instalare

Carcasă electronică

Cutia este atașată cu Velcro, astfel încât să o puteți pune unde doriți pe downtube. Puneți cureaua cu velcro în fante și apoi asigurați-vă că este frumoasă și strânsă pe locul pe care ați pus-o.

Generator

Pentru a instala generatorul, trebuie să înșurubați mai întâi generatorul la capătul suportului, apoi înșurubați suportul pe suportul scaunului din spatele bicicletei și înșurubați suportul la generator. Când faceți acest lucru, trebuie să vă asigurați că partea finală împinge suficient de tare, dar nu prea tare sau care va afecta presiunea anvelopelor. Înainte de a începe să mergeți cu bicicleta, va trebui să vă asigurați că șuruburile sunt suficient de strânse, astfel încât generatorul să nu cadă. De asemenea, va trebui să păstrați axa centrală a generatorului îndreptată spre centrul roții. Apoi va trebui să atașați firele la generatorul de biciclete și apoi să atașați celălalt capăt al firelor la portul USB de la capătul cutiei. care spune „Intrare”. Apoi introduceți propriul cablu USB în orificiul „Ieșire” de pe cealaltă parte a cutiei și conectați propriul încărcător la telefon.

Suport telefon

Prindeți suportul ghidonului de ghidon și fixați-l folosind un șurub M3. Apoi utilizați benzile de cauciuc pentru a ține cele 4 colțuri ale telefonului. Este mai robust decât pare!

Pasul 5: Anexa A: Cercetare

De: Ellie Weeks

Pentru a încărca complet telefonul, bateria are nevoie de 5 volți. Deci, trebuie doar să mergi la fel de repede ca 4 mph. Dacă mergeți mai încet, nu veți primi nicio taxă, dacă mergeți mai repede, regulatorul de tensiune va menține 5 volți.

Setare experimentala

Viteza bicicletei versus tensiunea

• Am testat două generatoare diferite (Sanyo și fără marcă)
• Am folosit un burghiu electric pentru a roti generatorul
• am folosit un tahometru pentru a măsura RPM-ul generatorului
• Pentru a converti de la RPM generator la viteza bicicletei, am presupus o bicicletă cu roți de 24 inch

Așa am ajuns la această concluzie din experimentul nostru. Dacă utilizați un generator Sanyo de 12 $. 1150 rpm generator = 73,3 rpm anvelope biciclete. Circumferința anvelopei de 75 inch x 73,3 = 5500 in / min = 5,2 mph. La această viteză, generatorul va începe să producă 5 volți. Știm acest lucru pe baza următoarelor date colectate în timpul experimentului nostru.

• 950 rpm produce 3,5 volți
• 1150 rpm face 4,24 volți
• 1900 rpm face 6,7 volți

Dacă aveți de gând să utilizați un generator de 9 $, care este mai mic, va trebui doar să mergeți 3,2 mph pentru a obține 5 volți și pentru a pune de fapt o încărcare în telefon și a merge 5 mph vă va oferi puțin mai mult de 6 volți.

1500 rpm generator = 47 rpm anvelope biciclete. 47 rpm x 72 (circumferința bicicletei) = 3384 in / min = 3,2 mph

• 1300 rpm oferă 3 volți
• 1500 rpm oferă 5 volți
• 1700 rpm dă 7 volți

Rata de încărcare

Am creat un experiment pentru a măsura cât de mult curent electric este livrat telefonului la încărcare. Rezultatele noastre au arătat că generatorul Sanyo a produs 0,9 Amperi, iar generatorul fără marcă a produs 1,0 Amperi.

Putem folosi aceste numere pentru a calcula aproximativ cât ar dura încărcarea unui telefon mobil tipic. Deoarece multe telefoane mobile au o capacitate a bateriei de 3 Amp-ore, generatorul fără marcă ar dura aproximativ 3 ore pentru a se încărca de la 0 la 100%.

Datorită prețului mai mic, vitezei mai mici a bicicletelor necesare pentru încărcare și datorită ratei mai bune de încărcare, aș recomanda generatorul generic peste generatorul Sanyo.

Pasul 6: Anexa B: Despre proiect

Acest încărcător de telefon alimentat de biciclete a fost inventat de 5 adolescenți (Ellie, Ian, Adam, Isaac și James) din Lynchburg, Virginia, la Vector Space, spațiul de producție local. Proiectul a fost sponsorizat de Fundația Nuts and Bolts.

Am construit acest încărcător în cinci zile timp de aproximativ 5 ore în fiecare zi. În prima zi tocmai am făcut câteva modele 3D și ne-am dat seama unde urma să fie plasat telefonul.

În ziua 2, am făcut câteva lipiri și edităm modelele noastre 3D și le-am îmbunătățit, am făcut câteva calcule matematice cu privire la cât de repede trebuie să mergeți și să conectați cablul pentru conversia AC (currant alternativ) în DC (curent continuu).

În ziua 3 am făcut câteva tipăriri și editări 3D și unele dintre primele cutii nu se potriveau dimensiunilor, apoi le-am reparat și am pus cablurile electrice și am calculat cât timp ar trebui să mergeți cu bicicleta pentru a merge de la 0% la 100%.

În ziua 4, pregăteam totul pentru utilizare, astfel încât să putem avea primul nostru prototip, perfecționând dimensiunile, testând și documentând.

În ziua 5, adăugând atingeri finale și documentând.