Bolt - DIY trådløs ladingsklokke (6 trinn): 6 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Induktive ladninger (også kjent som trådløs lading eller trådløs lading) er en type trådløs kraftoverføring. Den bruker elektromagnetisk induksjon for å levere strøm til bærbare enheter. Den vanligste applikasjonen er Qi -standarden for trådløs lading for smarttelefoner, smartklokker og nettbrett. Induktiv lading brukes også i kjøretøyer, elektroverktøy, elektriske tannbørster og medisinsk utstyr. Det bærbare utstyret kan plasseres i nærheten av en ladestasjon eller en induktiv pute uten å måtte være nøyaktig justert eller få elektrisk kontakt med en dokkingstasjon eller plugg.

Som en del av Open Elective 2020 ved National Institute of Design, India, hadde vi en workshop kalt "It's time to make it" gjennomført av vårt senior og besøkende fakultet i Product Design Mayur Bhalavi. Denne workshopen fokuserte på å lage og dele den medvirkende delen i samfunnet. Dette er et eksperimentelt DIY -prosjekt som jeg laget for å utforske materialinteraksjon mellom tre og 3d -utskrift for å lage en nattklokke med trådløs lader. Dette vil være en velsignelse for folk som har en vane å rulle gjennom Instagram og Facebook til de sovner. La oss begynne å lage!

Ansvarsfraskrivelse: Dette prosjektet var mer prosessorientert fremfor produktorientert for en læringsopplevelse. Den endelige produksjonen ga resultater, men ikke tilfredsstillende. Jeg vil laste opp den andre iterasjonen av denne modellen i fremtiden

Trinn 1: Nødvendig materiale

Trådløs ladekrets

• Qi trådløs lader modul amazon link
• Qi trådløs lademottaker (Den leveres med forskjellige porter avhengig av telefonen du bruker. Jeg brukte C-Type for oneplus 7) amazon link

Nattur krets

• Arduino nano ATmega 328p amazon lenke
• DS1307 RTC Amazon -lenke
• 128x32 Oled / TM1637 -modul for skjerm (OLED / tm1637)
• 3mm hvit LED (20)
• DHT11 temperatur-fuktighetssensor (valgfritt) dht11
• tilkobling av ledninger
• PCB

Kropp

• ABS (3D -utskriftsmateriale)
• 25 mm MDF (25x15 cm)
• neodymmagneter (8 deler)

Verktøy

• Aralditt
• loddejern og wire
• 3D -skriver
• CNC -ruter
• Filer
• Sandpapir
• finér
• Fevicol SH

Trinn 2: Testkrets

Du må kanskje teste den trådløse ladekretsen. Jeg foretrekker å bruke brødbrett og hoppetråder for å teste alle komponentene før lodding.

• Koble modulen til USB -strøm og koble til mobiltelefonen og plasser telefonen på spolen. Sørg for at mottakermodulens spole er plassert nøyaktig over hovedspolen. Lysdioden lyser og til slutt vil lading bli indikert. Sjekk videoen for demonstrasjonen.
• Koble Arduino og andre komponenter i henhold til skjemaene. (Jeg bruker Arduino Uno til testing, men du kan også bruke nano).
• Åpne Arduino IDE og last ned de nødvendige bibliotekfilene. Jeg har fulgt denne lenken for grensesnitt mellom RTC og ledet 7 -segmenters display.
• Du kan bruke eller endre koden min etter dine preferanser. sjekk COM -porten og -kortet før du laster opp. Jeg fulgte denne opplæringslenken og endret koden. Jeg har lastet opp biblioteket så vel som koden jeg har brukt.

Trinn 3: Montering av kretskortet

Nå er det

på tide å sette sammen alle komponentene på et enkelt brett. Lodd komponentene så kompakte som mulig, men pass på at de ikke krysser hverandre.

• Bruk Vernier -kalipre eller skala for å måle avstanden mellom Arduino og den trådløse lademodulen.
• Det er viktig ettersom vi trenger å lage spor i kroppen slik at brukeren kan lade og omprogrammere Arduino når det er nødvendig.
• Fjern overdreven pinner og ekstra ledninger under lodding. Pass på at du ikke brenner komponentene under lodding.

Trinn 4: Forbereder CAD -modellen

Når dimensjonene til hver komponent i PCB er målt, la oss starte med cad -modellen

• Du kan utforske ditt eget design ved å tenke. Jeg forberedte et ark med leting og valgte det beste ut av dem.
• Jeg brukte Solidworks til å lage to deler, lokket og underdelen. Lokket er laget av MDF og underdelen er 3D -trykt.
• Gi ekstra 1-2 mm toleranse siden den automatiserte produksjonen har noen feil.
• Gjengivelsesverktøy som keyshot kan gi en bedre visualisering av sluttproduktet. Du kan til og med eksperimentere med andre materialer. Du kan referere til cad -filene mine som jeg har lastet opp.

Trinn 5: Produksjon og montering

Siden dette prosjektet var et eksperimentelt prosjekt, ønsket jeg å lage deler ved hjelp av et materiale som ligner tre og plast. Jeg valgte CNC -fresing av MDF og 3d -utskrift for å spare tid. Jeg vil anbefale å gå på håndoperasjoner for å ha tett toleransekontroll. Følgende er trinnene jeg fulgte:

• Ta MDF minst 10 mm tykkere enn delhøyden. Min delhøyde var 10 mm og jeg tok MDF på 25 mm. Klipp MDF slik at det er minst 20 mm avstand på 4 sider for festing av bolter. Det er alltid godt å ha 2-3 ekstra deler bare i tilfelle MDF går i stykker.
• Bruk skruer/bolter for å fikse MDF -kortet på CNC -ruteren.
• Last opp trinnfilen og start ruteren. Når du velger kutter, bruk den som er best egnet for å produsere komponenten din. Jeg brukte en 6 mm kutter, men det anbefales å gå for mindre. Reduser hastigheten slik at det er mindre sjanse for brudd eller sprekker.
• Etter prosessen, bruk kutter for å fjerne plater av delen.
• For å redusere høyden, bruk alle kuttemaskinene for å få nær toleranse. Fortsett deretter med slipemaskinen for å fjerne materialer med en tykkelse på 2-3 mm.
• For den øvre fordypningen, fest delen på benken og fjern sakte materialet med fil og sandpapir. lim sandpapiret på en trekloss for å få en flat overflate og bruk det.
• For pluss -kuttet, tegne ønsket form og bruk boremaskin for å kutte ut mataerialet.
• Bruk papirfiner til å dekke den flate posisjonen. Dette gjøres slik at lysdioden lyser i form av pluss -tegn. Påfør fevicol SH og påfør papirfiner ved å trykke forsiktig på den og holde den til den tørker. Bruk sandpapir for å gi finish til sidene.
• Bruk aralditt for å plassere magneter i sporet.

For 3D -utskrift brukte jeg hvit ABS i ultimaker. Det er bedre å orientere STL -filen på en slik måte at den ytre delen får den beste finishen. Etter utskrift, fjern støttematerialet og fest magneten med aralditt.

• Bruk Araldite/fevi gel til å sette skjermen i sporet.
• Lodd diplay -forbindelsene
• Lodd den ekstra LED -en som brukes i siden, samt plussymbolet (valgfritt).
• Lodd 5v og jordet fra usb -porten i trådløs lademodul til Vin og GND -porten på arduino. Dette gjøres slik at når du kobler til usb -strømmen, blir arduino også aktivert.

Trinn 6: Læring

Siden dette var et eksperimentelt prosjekt, kom det ikke ut som forventet. Det er noen lærdommer som jeg vil huske på for min neste iterasjon.

• Forbered et mentalt ark ved å liste opp alle prosessene som er involvert i å lage produktet. Dette vil gi prosessene og deres avhengigheter. Utarbeid et Gantt -diagram hvis mulig og følg det strengt.
• Foretrekker alltid håndbetjening for den endelige modellen. Raske prototypemetoder er bare for mockups som ikke gir en skikkelig finish.
• MDF er lett å bearbeide, men materialets finish på treet er uten sidestykke. Du kan oppnå treutseendet ved å påføre finér, men det ville bare være mulig hvis overflatene er flate.
• Presspasninger er mindre pålitelige med mindre du går for sprøytestøping av industriell kvalitet.
• Reduser antall komponenter slik at monteringen blir lettere.
• For produkter som disse, design så lite som mulig ved å følge Braun -design. Hold øye med detaljer og håndverk.
• Husk prosessen før produksjon. Søk etter relaterte produkter og deres materialer og studer produksjonen før du begynner å lage produktet.