מטען לטלפון מופעל על אופניים: 6 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

זהו מטען טלפון המופעל באופניים, זול, ניתן להדפסה בתלת מימד, קל לביצוע והתקנה, ומטען הטלפון הוא אוניברסלי. זה דבר שימושי שיש לך אם אתה רוכב הרבה על האופניים שלך וצריך לחייב אותך מהטלפון.

המטען תוכנן ונבנה על ידי חמישה בני נוער בחברת וקטור ספייס בלינצ'בורג, וירג'יניה.

אספקה

• גנרטור גנרי, 12.97 $
• ווסת מתח LM2596, $ 6.99
• 2 יציאות USB, 2.22 $
• 4 דיודות, 0.56 $
• קבלים 4700UF, 1.95 $
• 100 רגל של Red Primary waire 22 GA 22 GA, $ 7.76
• בורג M3 x ראש שקע 30 מ"מ, (חנות חומרי בניין) $ 0.49
• נימה מדפסת תלת מימד PLA (סה"כ 65 גרם לארגז, מהדק כידון ומחזיק טלפון), 1.30 $
• גומיות
• סקוטש

סה"כ: 30 $

שלב 1: הדפסה תלת מימדית

מחזיק טלפון

אני, אדוני ג'יימס, תוך ניסיונות והתלבטויות רבות, עיצבתי מחזיק טלפון שיורכב על רוב כידון האופניים. הוא עשוי בשני חלקים. הראשון הוא הר כידון, והשני הוא הרכבה לטלפון.

הר כידון

הר הכידון מחובר לכידון ומוחזק על ידי בורג. אתה יכול להשתמש באום הכנס בצד אחד של התושבת, ולהבריח בורג מהצד השני. תכננתי את התושבת לשימוש בורג M3x20mm. ראה את הסרטון בשלב ההרכבה.

מרכיב מרכזי נוסף של הר כידון הוא גודל החור הגדול. לעיצוב שלנו יש חור של 27 מ מ, מה שנותן לו מספיק מקום כדי להיצמד היטב לכידון שלנו. אם הכידון שלך הוא בגודל אחר, תוכל לגשת ולשנות את עיצוב TinkerCAD שלנו כאן.

הטלפון מוחזק על ידי שתי גומיות העוברות דרך החורים של משענת הטלפון כדי לשמור על הטלפון במקום. אתה מחבר את משענת הטלפון לכידון על ידי הדבקתם ביחד. זהו מחזיק טלפון אוניברסלי שמשמעותו שהוא עובד לכל הטלפונים.

מארז אלקטרוניקה

כמו כן, השתמשנו ב- TinkerCAD לעיצוב מארז האלקטרוניקה שלנו. אתה יכול לגשת לעיצוב ולשנות אותו כאן.

מטרת הקופסה היא להגן על המעגל. התיבה מתוכננת כך שתוכל לקשור אותה לאופניים ולתת לכבלי ה- USB לעבור פנימה והחוצה. השיקול היחיד שלנו בבחירת החומרים היה האם הוא יהיה עמיד למים. גילינו שכל הפלסטיק העיקרי עומד בדרישה זו, ולכן החלטנו להשתמש ב- PLA בגלל העלות הנמוכה שלו וקלות ההדפסה. ההדפסה של מארז האלקטרוניקה לוקחת 41 גרם, שעולה כ -82 סנט.

הדפסנו הכל ב- Lulzbot TAZ 6 באמצעות PLA בגובה שכבה 0.25 מ מ ובמילוי 20%. אין צורך בתמיכות.

שלב 2: אלקטרוניקה

המרת AC ל- DC

הגנרטורים מייצרים מתח AC, אותו יש להמיר ל- DC כדי לטעון טלפון. השתמשנו במתקן גשר מלא כדי להמיר את הכוח ואז בווסת מתח כדי להוריד אותו ל -5 וולט כך שהוא לא יטגן את הסוללה של המכשיר הנייד שלך. שמנו עליו גם קבל 4700uF כדי שהטעינה תהיה חלקה יותר ואז הוא יוצא ליציאת ה- USB. השתמשנו בחוט נחושת 22 מד כדי לחבר הכל.

מיישר גשר מלא עשוי מארבע דיודות הממוקמות בתצורה ספציפית. תוכל למצוא כאן פרטים על אופן בניית אחד, זכור, אינך צריך לוח לחם, אתה יכול להלחם את הדיודות ישירות זו לזו. ראו כיצד עשינו זאת בתערוכת התמונות

סיכות החוצה שבהן אינך רגיל להשתמש הן הסיכות השמאליות והימניות הרחוקות ביותר להלחמה לחוטים אם יציאות ה- USB מוערמות, אז לא תשתמש באותן שלפנים אם אתה משתמש בזה הקרוב ביותר לפינים.

תקנת מתח

על מנת להפוך ממתחים מעל 5 וולט ל -5 וולט בדיוק, השתמשנו בווסת מתח LM2596. ניתן לכוון את מתח המוצא של הרגולטור הזה על ידי סיבוב הבורג הקטן על הקופסה הכחולה. על מנת להגדיר את הבורג הזה כראוי, חיברנו ספק כוח דיגיטלי לפיני הכניסה ב -9 וולט ומדדנו את מתח היציאה במולטימטר. תוך כדי פעולה זו, סובב את הבורג וצפה במתח היציאה עד שתתקרב ככל הניתן ל -5 וולט. אם תעבור על חמישה וולט, הטלפון שלך יהיה מטוגן ולכן חשוב להתקרב אליו כמה שיותר קרוב ל -5 וולט. השתמש במברג ראש ראש קטן כדי לסובב את הבורג. לאחר מכן, אתה רוצה להלחם את החוט האדום אל החור המסומן ב-+ ואת החוט השחור המסומן ב-- ואז אתה רוצה לעשות את אותו הדבר לצד השני

שלב 3: הרכבה

מחזיק הטלפון והכידון מחוברים זה לזה באמצעות דבק סופר. הכנס גומייה דרך כל אחד משני החורים במחזיק הטלפון.

הכנס את האלקטרוניקה לקופסה, חבר את כבלי ה- USB ליציאות ה- USB, ולאחר מכן הדבק חם את האלקטרוניקה במקומה. הקפד לתקן את הקלט והפלט עם התוויות שעל הקופסה.

הגנרטור בו השתמשנו הגיע עם חתיכת מהדק לחיבורו לאופניים. זה היה די פשוט שהיו שני ברגים עבור המהדק שעובר על האופניים. חיברנו אותו למושב המושב. וודא שהוא מתחת לחוט המשמרת כך שהוא לא יפריע לו. הכי קל לשים את הגנרטור על פיסת ההתקשרות לפני שאתה שם אותו על האופניים.

שלב 4: התקנה

מארז אלקטרוניקה

הקופסה מחוברת בעזרת סקוטש, כך שתוכל לשים אותה היכן שאתה רוצה על צינור ההורדה. שים את רצועת הוולקרו בחריצי הלשונית ולאחר מכן וודא שהיא יפה ומהודקת למקום שבו הנחת אותו.

גֵנֵרָטוֹר

כדי להתקין את הגנרטור עליך קודם כל לדפוק את הגנרטור לקצה התושבת ולאחר מכן לדפוק את התושבת למשקוף המושב של הקצה האחורי של האופניים ולברג את התושבת לגנרטור. כאשר אתה עושה זאת עליך לוודא שחלק הסוף דוחף חזק מספיק, אך לא חזק מדי או שזה ישפיע על לחץ הצמיג. לפני שתתחיל לרכוב על האופניים תצטרך לוודא שהברגים מהודקים מספיק כדי שהגנרטור לא ייפול. יהיה עליך גם לשמור על הציר המרכזי של הגנרטור כשהוא מצביע לכיוון מרכז הגלגל. לאחר מכן יהיה עליך לחבר את החוטים למחולל האופניים ולאחר מכן לחבר את הקצה השני של החוטים ליציאת ה- USB בקצה התיבה. שאומר "קלט". לאחר מכן הכנס כבל USB משלך לחור "פלט" בצד השני של התיבה ומחבר את המטען שלך לטלפון שלך.

מחזיק טלפון

מהדקים את תושבת הכידון לכידון ואבטחו באמצעות בורג M3. לאחר מכן השתמש בגומיות כדי להחזיק את 4 פינות הטלפון שלך. זה יותר חזק ממה שזה נראה!

שלב 5: נספח א ': מחקר

מאת: אלי וויקס

כדי לתת לטלפון שלך טעינה מלאה, הסוללה צריכה 5 וולט. אז אתה רק צריך לנסוע במהירות של 4 קמ ש. אם אתה הולך לאט יותר, אתה לא תקבל תשלום, אם אתה הולך מהר יותר, ווסת המתח ישמור על 5 וולט.

התקנה ניסיונית

מהירות אופניים מול מתח

• בדקנו שני גנרטורים שונים (סאניו ובלתי ממותגים)
• השתמשנו במקדח כוח כדי לסובב את הגנרטור
• השתמשנו במד טמפרטורה למדידת סל"ד גנרטור
• על מנת לעבור ממס 'הסל"ד של הגנרטור למהירות האופניים, הנחנו אופניים עם גלגלים בגודל 24 אינץ'

כך הגענו למסקנה זו מהניסוי שלנו. אם אתה משתמש בגנרטור Sanyo של 12 $. 1150 סל"ד גנרטור = 73.3 סל"ד צמיגי אופניים. היקף צמיגים 75 אינץ 'x 73.3 = 5500 אינץ'/דקה = 5.2 קמ"ש. במהירות זו הגנרטור יתחיל לייצר 5 וולט. אנו יודעים זאת על סמך הנתונים הבאים שנאספו במהלך הניסוי שלנו.

• 950 סל"ד מייצר 3.5 וולט
• 1150 סל"ד עושה 4.24 וולט
• 1900 סל"ד עושה 6.7 וולט

אם אתה הולך להשתמש בגנרטור של 9 $ שהוא קטן יותר, תצטרך רק ללכת 3.2 קמ"ש כדי לקבל 5 וולט ולמעשה להכניס טלפון לטלפון שלך וללכת 5 קמ"ש ייתן לך קצת יותר מ -6 וולט.

1500 סל"ד גנרטור = 47 סל"ד צמיגי אופניים. 47 סל"ד x 72 (היקף אופניים) = 3384 אינץ '/דקה = 3.2 קמ"ש

• 1300 סל"ד נותן 3 וולט
• 1500 סל"ד נותן 5 וולט
• 1700 סל"ד נותן 7 וולט

שיעור טעינה

הקמנו ניסוי למדוד כמה זרם חשמלי מועבר לטלפון בעת הטעינה. התוצאות שלנו הראו כי גנרטור Sanyo ייצר 0.9 אמפר והגנרטור הבלתי מותג הפיק 1.0 אמפר.

אנו יכולים להשתמש במספרים אלה כדי לחשב בערך כמה זמן יידרש לטעינת טלפון סלולרי טיפוסי. מאחר שלטלפונים סלולריים רבים יש קיבולת סוללה של 3 אמפר-שעה, יידרש לגנרטור הבלתי-מותג כ -3 שעות להיטען מ -0 ל -100%.

בגלל המחיר הנמוך יותר, מהירות האופניים הנחוצה יותר הנדרשת לטעינה, ובגלל קצב הטעינה הטוב יותר, הייתי ממליץ על הגנרטור הגנרי על פני המחולל Sanyo.

שלב 6: נספח ב ': אודות הפרויקט

מטען טלפון המונע על אופניים הומצא על ידי 5 בני נוער (אלי, איאן, אדם, אייזק וג'יימס) מלינצ'בורג, וירג'יניה בחברת וקטור ספייס, המרחב המקומי המקומי. הפרויקט בחסות קרן האגוזים והברגים.

בנינו את המטען הזה בחמישה ימים במשך כ -5 שעות בכל יום. ביום הראשון פשוט עשינו דוגמנות תלת מימד וחישבנו היכן יוקם הטלפון.

ביום השני עשינו הלחמות ועריכנו את דגמי התלת מימד שלנו והפכנו אותם לטובים יותר, עשינו כמה חישובים מתמטיים לגבי כמה מהר אתה צריך ללכת וחיווט להמרת AC (דומדמניות מתחלפות) ל- DC (זרם ישיר).

ביום השלישי עשינו קצת הדפסה ועריכה בתלת מימד וחלק מהקופסאות הראשונות לא התאימו למידות ואז תיקנו אותן והכנסנו את החיווט החשמלי שלנו וחישבנו כמה זמן תצטרכו לרכוב על אופניים כדי לעבור מ -0% ל -100%.

ביום הרביעי הכנו הכל לשימוש כדי שנוכל לקבל את אב הטיפוס הראשון שלנו, לשכלל את הממדים, לבדוק ולתעד.

ביום 5 הוספת נגיעות ותיעוד.