בולט - שעון לילה טעינה אלחוטית DIY (6 שלבים): 6 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

טעינה אינדוקטיבית (הידועה גם כטעינה אלחוטית או טעינה אלחוטית) היא סוג של העברת חשמל אלחוטית. הוא משתמש באינדוקציה אלקטרומגנטית כדי לספק חשמל למכשירים ניידים. האפליקציה הנפוצה ביותר היא תקן הטעינה האלחוטית של צ'י לסמארטפונים, שעונים חכמים וטאבלטים. טעינה אינדוקטיבית משמשת גם ברכבים, כלי חשמל, מברשות שיניים חשמליות ומכשירים רפואיים. ניתן למקם את הציוד הנייד ליד תחנת טעינה או כרית אינדוקטיבית ללא צורך ביישור מדויק או ליצור מגע חשמלי עם תחנת עגינה או תקע.

במסגרת תוכנית הבחירה הפתוחה 2020 במכון הלאומי לעיצוב, הודו, הייתה לנו סדנה בשם "הגיע הזמן לעשות זאת" בהנחיית הפקולטה הבכירה והאורחת שלנו בעיצוב מוצר ראש העיר בהלווי. סדנה זו התמקדה ביצירת ושיתוף חלק העושה בקהילה. זהו פרויקט ניסיוני של DIY שעשיתי לחקור אינטראקציה חומרית של עץ והדפסה תלת מימדית כדי ליצור שעון לילה עם מטען אלחוטי. זה יהיה ברכה לאנשים שנוהגים לגלול דרך אינסטגרם ופייסבוק עד שהם נרדמים. בואו נתחיל להכין!

כתב ויתור: פרויקט זה היה יותר מכוון תהליכים ולא מוכוון מוצר לחוויית למידה. התפוקה הסופית נתנה תוצאות אך לא מספקת. אעלה את האיטרציה השנייה של דגם זה בעתיד

שלב 1: חומרים דרושים

מעגל טעינה אלחוטי

• מודול מטען אלחוטי Qi אמזון קישור
• מקלט טעינה אלחוטי של צ'י (הוא מגיע עם יציאות שונות בהתאם לטלפון שבו אתה משתמש. השתמשתי ב- C-Type עבור oneplus 7) קישור לאמזון

מעגל שעון לילה

• קישור ארדואינו ננו ATmega 328p
• קישור אמזון DS1307 RTC
• מודול 128x32 Oled / TM1637 לתצוגה (OLED / tm1637)
• 3 מ"מ לבן LED (20)
• חיישן לחות טמפרטורה DHT11 (אופציונלי) dht11
• חיבור חוטים
• PCB

גוּף

• ABS (חומר הדפסה תלת מימד)
• 25 מ"מ MDF (25x15 ס"מ)
• מגנטים ניאודימיום (8 חלקים)

כלים

• ארלדיטי
• מלחם ותיל
• מדפסת תלת מימד
• נתב CNC
• פילר
• נייר זכוכית
• עֵץ לִבּוּד
• Fevicol SH

שלב 2: מעגל בדיקה

ייתכן שיהיה עליך לבדוק את מעגל הטעינה האלחוטי. אני מעדיף להשתמש בלוח לחם ובחוטי מגשר כדי לבדוק את כל הרכיבים לפני הלחמה.

• חבר את המודול לחשמל USB וחבר את הטלפון הנייד שלך והנח את הטלפון על הסליל. וודא כי סליל מודול המקלט ממוקם בדיוק מעל הסליל הראשי. הנורית תאיר ובסופו של דבר יצוין טעינה. בדוק את הסרטון להדגמה.
• חבר את Arduino ורכיבים אחרים לפי הסכימות. (אני משתמש ב- Arduino Uno לבדיקה אבל אתה יכול גם להשתמש בננו).
• פתח את מזהה Arduino והורד את קבצי הספרייה הדרושים. עקבתי אחר הקישור הזה עבור ממשק RTC ותצוגת 7 פלחי LED.
• אתה יכול להשתמש או לשנות את הקוד שלי לפי העדפתך. בדוק את יציאת ה- COM ואת הלוח לפני ההעלאה. עקבתי אחר קישור ההדרכה הזה ושיניתי את הקוד. העליתי את הספרייה כמו גם את הקוד שבו השתמשתי.

שלב 3: הרכבת ה- PCB

עכשיו זה

הגיע הזמן להרכיב את כל הרכיבים על לוח אחד. הלחם את הרכיבים כמה שיותר קומפקטי אך הקפד שהם לא יצטלבו.

• השתמש במקלפים של Vernier או בקנה מידה כדי למדוד את המרחק בין ה- Arduino לבין מודול הטעינה האלחוטית.
• חשוב שכן אנו צריכים ליצור חריצים בגוף כדי לאפשר למשתמש לטעון וכן לתכנת מחדש Arduino בכל פעם שנדרש.
• הסר סיכות מוגזמות וחוטים נוספים בזמן הלחמה. הקפד לא לשרוף את הרכיבים בזמן הלחמה.

שלב 4: הכנת דגם ה- CAD

לאחר שנמדדו הממדים של כל רכיב ב- PCB נתחיל במודל ה- cad

• אתה יכול לחקור את העיצוב שלך על ידי רעיון. הכנתי גיליון חקר ובחרתי את הטובים שבהם.
• השתמשתי ב- Solidworks ליצירת שני חלקים, המכסה וגוף הבסיס. המכסה עשוי MDF וגוף הבסיס מודפס בתלת מימד.
• תן סובלנות נוספת של 1-2 מ"מ מכיוון שלייצור האוטומטי יש כמה טעויות.
• כלי עיבוד כמו keyhot יכול לתת הדמיה טובה יותר של המוצר הסופי. אתה יכול אפילו להתנסות בחומרים אחרים. אתה יכול להתייחס לקבצי ה- cad שלי שהעליתי.

שלב 5: ייצור והרכבה

מכיוון שפרויקט זה היה ניסיוני, רציתי ליצור חלקים בעזרת חומר הדומה לעץ ולפלסטיק. בחרתי בכריית CNC של הדפסה MDF והדפסה תלת מימדית כדי לחסוך זמן. אני ממליץ ללכת על פעולות יד כדי לקבל בקרת סובלנות צמודה. להלן השלבים בהם ביצעתי:

• קח MDF בעובי 10 מ"מ לפחות מגובה החלק. גובה החלק שלי היה 10 מ"מ ולקחתי MDF של 25 מ"מ. חותכים את MDF כך שיהיה מרחק של לפחות 20 מ"מ מ -4 הצדדים לתיקון ברגים. תמיד טוב שיהיו 2-3 חלקים נוספים למקרה ש- MDF ישבר.
• השתמש בברגים/ברגים כדי לתקן את לוח ה- MDF בנתב ה- CNC.
• העלה את קובץ הצעד והפעל את הנתב. בעת בחירת החותך השתמש באחד המתאים ביותר לייצור הרכיב שלך. השתמשתי בחותך 6 מ"מ אך מומלץ ללכת על קטנים יותר. הפחת את המהירות כך שיש פחות סיכוי לשבירה או התפשטות סדקים.
• לאחר התהליך, השתמש בחותך להסרת לוחות החלק.
• להפחתת גובה השתמש בכל מכונת החיתוך כדי לקבל סובלנות קרובה. לאחר מכן המשך למכונת שיוף להסרת חומרים בעובי 2-3 מ"מ.
• עבור השקע העליון, מקבע את החלק על הספסל והסר את החומר לאט בעזרת קובץ ונייר זכוכית. הדבק את נייר החול על גוש עץ כדי לקבל משטח שטוח והשתמש בו.
• לחיתוך הפלוס, צייר את הצורה הרצויה והשתמש במכונת קידוח כדי לחתוך את המטריאל.
• השתמש בציפוי נייר כדי לכסות את האריזה השטוחה. זה נעשה כך שהנורית זוהרת בצורה של סימן פלוס. יש למרוח את fevicol SH ולמרוח פורניר נייר על ידי לחיצה עדינה והחזקת אותו עד שהוא מתייבש. השתמש בנייר חול כדי לתת גימור לדפנות.
• השתמש בארלדיט כדי למקם את המגנטים בחריץ.

להדפסה תלת מימדית השתמשתי ב- ABS לבן באולטימייקר. עדיף לכוון את קובץ ה- STL שלך כך שהחלק החיצוני יקבל את הגימור הטוב ביותר. לאחר ההדפסה הסר את חומר התמיכה והדבק את המגנט באמצעות ארלדיט.

• השתמש בג'ל Araldite/fevi כדי להדביק את המסך בחריץ.
• הלחם את קשרי הדיפליי
• הלחם את הלד הנוסף המשמש בצד כמו גם את סמל הפלוס (אופציונלי).
• הלחם את ה -5 V ונטען מיציאת ה- USB במודול טעינה אלחוטית ליציאת Vin ו- GND של arduino. זה נעשה כך שברגע שאתה מחבר את ה- usb לחשמל, הארדואינו מופעל גם הוא.

שלב 6: למידה

מכיוון שמדובר בפרויקט ניסיוני, הוא לא יצא כצפוי. ישנם מספר למידות שהייתי רוצה לזכור במהלך האיטרציה הבאה שלי.

• הכינו גיליון יצירה מנטאלי על ידי רישום כל התהליכים הכרוכים בייצור המוצר. זה ייתן את התהליכים והתלות שלהם. הכינו תרשים Gantt במידת האפשר והקפידו על כך באופן קפדני.
• העדיף תמיד הפעלת יד לדגם הסופי. שיטות מהירות של אב טיפוס מיועדות רק לדגמים שאינם נותנים גימור מתאים.
• MDF קל לעבודה אך הגימור החומרי של העץ הוא ללא תחרות. אתה יכול להשיג את מראה העץ על ידי יישום פורניר אבל זה יהיה אפשרי רק אם המשטחים שלך שטוחים.
• התקנות עיתונות פחות אמינות אלא אם כן אתה הולך על הזרקה ברמה תעשייתית.
• צמצם את מספר הרכיבים כך שההרכבה תהיה קלה יותר.
• עבור מוצרים כאלה, עיצוב כמה שפחות לפי עיצוב בראון. שמור עין על פרטים ואומנות.
• זכור את התהליך לפני הייצור. חפש מוצרים קשורים וחומרים שלהם ולמד את ייצורו לפני שתתחיל לייצר את המוצר שלך.