Artikulerende trådløs kraftsender: 4 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

Vil du at en leddarm skal følge enheten din meningsløst for å lade? Dette er prosjektet. I kombinert kombinasjon av trådløs kraftsender og mottaker som vil følge enheten … … så lenge den er omtrent tre centimeter unna.

Rekvisita:

• Egendefinerte kretskort (skjemaer og layoutfiler som skal følges)
• Tilpassede servofester (filer som skal følges)
• 4,95uH girkasse
• 2 x SG90 servoer
• 3,7V LiPo batteri
• 19V laptop strømforsyning
• Polykarbinat 3in x 5in E

Trinn 1: Skjemaer og PCB: Designmodifisering og tilpasning

For dette prosjektet bestemte jeg meg for å bestille det ene brettet fra et fabrikasjonshus og kutte det andre med en LPKF laserskærer. Begge fungerer, men på grunn av mengden gjennomgående huller vil jeg foreslå å bestille brettene i stedet for å kutte dem selv. Begge kortene er basert på ESP32 -mikrokontrolleren, noe som gjør tilkobling til dette prosjektet via WiFi eller Bluetooth veldig enkelt, men for dette prosjektet er de satt til å bare koble seg til seg selv når de er aktivert.

Jeg brukte også Eagle for skjematisk fangst og brettoppsett. Fordi Eagle nå eies av Autodesk, integreres det godt med tegneverktøyene som Fusion360 og Inventor. Dette tillot meg å kontrollere mekanisk passform mot brettoppsett raskt og enkelt.

1. Sjekk gjennom begge skjemaene og foreta eventuelle endringer.
2. Hvis du planlegger å endre en av spolene, må du kontrollere at tuningskondensatorene resonerer med induktansverdien til den nye spolen. Sørg også for at spolene opprettholder et 3: 1 induktansforhold

Kretsbeskrivelse: Sender

Denne designen har to hoveddeler av kretsen: den første er kommunikasjon/kontroll og den andre er resonanskretsen for ledningenes kraftoverføring WPT -frekvensen er sentrert til 127KHz og kan håndtere omtrent 10W. Overføringsdelen er en avstemt serie resonanskrets. Brettet som helhet kan drives fra 18VDC til 36VDC, så din standard bærbare strømforsyning vil fungere bra for dette prosjektet.

Kretsbeskrivelse: Mottaker

Denne designen er også basert på ESP32, men bruker også LTC4120. Denne brikken er designet spesielt for å være en WPT -mottaker og er i stand til å avstemme mottakerkretsen slik at riktig mengde strøm tilføres systemet. Brikken har også en enkeltcelle LiPo -ladekrets med flere sikkerhetsfunksjoner som overstrømsbeskyttelse og ladetid.

Trinn 2: Bestill PCB

Det er flere brettshus der barbrett kan kjøpes. Hvis du er student har mange av dem også rabatter så lenge du har en e -postadresse fra skolen.

• Avanserte kretser (4PCB)
• Sunstone Circuits
• JLC PCB
• PCBWay
• Gull Pheonix

Hvis du heller ikke vil fylle ut brettet ditt med deler, kan du forhåndsbefolke dem for litt ekstra penger. Husk at mange av disse stedene bruker eksterne brett.

• Skrikende kretser
• JLC PCB
• CircuitHUB
• TurnKey PCB

Avhengig av styret vil de kreve visse filer noen ganger i forskjellige formater. Hvis du bestiller bare brett, er dette mindre et problem, ettersom gerbers er filen du foretrekker for de fleste flotte hus. Nedenfor er en liste over filer du trenger for en nøkkelferdig løsning.

1. Board Gerbers:.grb
2. BOM:.xlsx (Dette er vanligvis i et format diktert av styret; generelt kobler de refdes (referansedesign -delenumre) til hver komponent.
3. Centroid:.xlsx (Denne filen kaller frem plasseringen og retningen til hver del basert på opprinnelse og ref des)
4. Lagstapling (dette er ikke alltid nødvendig, men hyggelig å ha)

Trinn 3: Skriv ut deler

Det er tre deler å skrive ut totalt:

1. Øvre servoarm
2. Nedre servoarm
3. Armbase

Trinn 4: Blinkende kode

Hele koden ble skrevet i Arduino IDE ved bruk av ESP32 -bibliotekene fra Espressif. For å installere USB-> UART-driverne sammen med brettstøttefiler, følg denne lenken:

Mye av denne koden er basert på Espressiffs ESP32 -biblioteker, og deres kommentarer og forslag er hentet fra dem, IKKE meg.

Senderfunksjonalitet

Senderen er faktisk WiFi "slave" i denne konfigurasjonen. Dette skyldes at mottakeren er dommer for å sende orienteringsinformasjonen til senderkortet. Ved oppstart vil brettet initialisere seg selv som et trådløst tilgangspunkt som venter på tilkobling fra "master" ESP32. Etter dette initialiserer den IO og venter på tilkobling. når den er tilkoblet vil en rød LED tennes og begynne å spille med gimball.

Mottakerfunksjonalitet

Ved oppstart initialiserer mottakeren tilgangspunktet og begynner å lete etter en "slave". Når de fant de forhandler en "kanal" for å operere på og flytte til den. Når det er der, sjekker programmet akselerometerdata og begynner å føre det til senderkortet. Hvis en "slave" -enhet ikke blir funnet, vil programmet fortsette å initialisere WPA -grensesnittet på nytt og fortsette å lete.