Bult - DIY trådlös laddningsklocka (6 steg): 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:41

Induktiva laddningar (även känd som trådlös laddning eller trådlös laddning) är en typ av trådlös kraftöverföring. Den använder elektromagnetisk induktion för att tillhandahålla el till bärbara enheter. Den vanligaste applikationen är Qi -standarden för trådlös laddning för smartphones, smartklockor och surfplattor. Induktiv laddning används också i fordon, elverktyg, elektriska tandborstar och medicintekniska produkter. Den bärbara utrustningen kan placeras nära en laddningsstation eller en induktiv kudde utan att behöva vara exakt inriktad eller få elektrisk kontakt med en brygga eller kontakt.

Som en del av Open Elective 2020 på National Institute of Design, Indien, hade vi en workshop som heter "Det är dags att göra det" som genomfördes av vår senior och besökande fakultet i Product Design Mayur Bhalavi. Denna workshop fokuserade på att skapa och dela medverkande i samhället. Detta är ett experimentellt DIY -projekt som jag gjorde för att utforska materialinteraktion mellan trä och 3D -utskrift för att göra en nattklocka med trådlös laddare. Detta skulle vara en välsignelse för människor som har för vana att rulla genom Instagram och Facebook tills de somnar. Låt oss börja göra!

Friskrivningsklausul: Detta projekt var mer processinriktat snarare än produktorienterat för en inlärningsupplevelse. Den slutliga produktionen gav resultat men inte tillfredsställande. Jag kommer att ladda upp den andra iterationen av den här modellen i framtiden

Steg 1: Material som krävs

Trådlös laddningskrets

• Qi trådlös laddningsmodul Amazon Link
• Qi trådlös laddningsmottagare (Den levereras med olika portar beroende på vilken telefon du använder. Jag använde C-Type för oneplus 7) amazonlänk

Nattklocka krets

• Arduino nano ATmega 328p amazonlänk
• DS1307 RTC Amazon -länk
• 128x32 Oled / TM1637 -modul för display (OLED / tm1637)
• 3mm vit LED (20)
• DHT11 temperatur-fuktighetsgivare (tillval) dht11
• anslutningskablar
• PCB

Kropp

• ABS (3D -tryckmaterial)
• 25 mm MDF (25x15 cm)
• neodymmagneter (8 delar)

Verktyg

• Araldit
• lödkolv och tråd
• 3d skrivare
• CNC -router
• Filer
• Sandpapper
• faner
• Fevicol SH

Steg 2: Testkrets

Du kan behöva testa den trådlösa laddningskretsen. Jag föredrar att använda brödbräda och bygeltrådar för att testa alla komponenter före lödning.

• Anslut modulen till USB -ström och anslut din mobiltelefon och placera telefonen på spolen. Se till att mottagarmodulens spole är placerad exakt ovanför huvudspolen. Lysdioden lyser och så småningom laddning indikeras. Kolla videon för demonstrationen.
• Anslut Arduino och andra komponenter enligt schemat. (Jag använder Arduino Uno för testning men du kan också använda nano).
• Öppna Arduino IDE och ladda ner nödvändiga biblioteksfiler. Jag har följt den här länken för gränssnitt mellan RTC och ledd 7 -segmentskärm.
• Du kan använda eller ändra min kod enligt dina önskemål. kontrollera COM -porten och -kortet innan du laddar upp. Jag följde den här självstudielänken och ändrade koden. Jag har laddat upp biblioteket samt koden jag har använt.

Steg 3: Montering av kretskortet

Nu är det

dags att montera alla komponenter på en enda bräda. Löd komponenterna så kompakta som möjligt men se till att de inte skär varandra.

• Använd Vernier -bromsok eller skala för att mäta avståndet mellan Arduino och den trådlösa laddningsmodulen.
• Det är viktigt eftersom vi behöver göra platser i kroppen så att användaren kan ladda och omprogrammera Arduino när det behövs.
• Ta bort överdriven stift och extra ledningar under lödning. Se till att du inte bränner komponenterna under lödning.

Steg 4: Förbereda CAD -modellen

När dimensionerna för varje komponent i kretskort har mätts, låt oss börja med cad -modellen

• Du kan utforska din egen design genom att tänka. Jag förberedde ett prospekteringsark och valde ut det bästa av dem.
• Jag använde Solidworks för att skapa två delar, locket och baskroppen. Locket är tillverkat av MDF och baskroppen är 3D -tryckt.
• Ge extra 1-2 mm tolerans eftersom den automatiska tillverkningen har några fel.
• Återgivningsverktyg som keyhot kan ge en bättre visualisering av slutprodukten. Du kan till och med experimentera med andra material. Du kan hänvisa till mina cad -filer som jag har laddat upp.

Steg 5: Tillverkning och montering

Eftersom detta projekt var ett experimentellt projekt ville jag göra delar med ett material som liknar trä och plast. Jag valde CNC -fräsning av MDF och 3D -utskrift för att spara tid. Jag skulle rekommendera att gå för handoperationer för att ha nära toleranskontroll. Följande är stegen som jag följde:

• Ta MDF minst 10 mm tjockare än delhöjden. Min delhöjd var 10 mm och jag tog MDF på 25 mm. Skär MDF så att det finns minst 20 mm avstånd på 4 sidor för att fästa bultar. Det är alltid bra att ha 2-3 extra delar bara om MDF går sönder.
• Använd skruvar/bultar för att fästa MDF -kortet på CNC -routern.
• Ladda upp stegfilen och starta routern. När du väljer fräs, använd den som är bäst lämpad för att tillverka din komponent. Jag använde en 6 mm skärare men det rekommenderas att gå för mindre. Sänk hastigheten så att det finns mindre risk för sprickor eller sprickbildning.
• Efter processen, använd fräs för att ta bort plattor av delen.
• För att minska höjden, använd alla klippmaskiner för att få nära tolerans. Fortsätt sedan med slipmaskinen för att ta bort material med 2-3 mm tjocklek.
• För den övre fördjupningen, fixera delen på bänk och ta långsamt bort materialet med fil och sandpapper. stick sandpappret på ett träblock för att få en plan yta och använd det.
• För plusskärningen, rita önskad form och använd borrmaskin för att skära ut mataerialet.
• Använd pappersfaner för att täcka den platta posten. Detta görs så att lysdioden lyser i form av plustecken. applicera fevicol SH och applicera pappersfaner genom att försiktigt trycka på den och hålla den tills den torkar. Använd sandpapper för att ge sidorna en finish.
• Använd araldit för att placera magneterna i facket.

För 3D -utskrift använde jag vit ABS i ultimaker. Det är bättre att orientera din STL -fil på ett sådant sätt att den yttre delen får den bästa finishen. Ta bort stödmaterialet efter utskrift och stick fast magneten med araldit.

• Använd Araldite/fevi gel för att fästa displayen i facket.
• Löd diplay -anslutningarna
• Löd den extra lysdioden som används i sidan samt plussymbolen (tillval).
• Löd 5v och jord från usb -porten i trådlös laddningsmodul till Vin och GND -porten på arduino. Detta görs så att när du ansluter usb -strömmen aktiveras också arduino.

Steg 6: Inlärning

Eftersom detta var ett experimentprojekt kom det inte ut som förväntat. Det finns några lärdomar som jag skulle vilja ha i åtanke inför min nästa iteration.

• Förbered ett mentalt framställningsblad genom att lista alla processer som är involverade i att göra produkten. Detta skulle ge processerna och deras beroende. Förbered ett Gantt -diagram om möjligt och följ det strikt.
• Föredra alltid handdrift för den slutliga modellen. Snabba prototyper är bara för mockups som inte ger en ordentlig finish.
• MDF är lätt att bearbeta men träets materialfinish är oöverträffad. Du kan uppnå träets utseende genom att applicera faner men det skulle bara vara möjligt om dina ytor är plana.
• Presspassningar är mindre pålitliga om du inte går i formsprutning av industriell kvalitet.
• Minska antalet komponenter så att monteringen blir enklare.
• För produkter som dessa, designa så lite som möjligt genom att följa Brauns design. Håll koll på detaljer och hantverk.
• Tänk på processen innan du tillverkar den. Sök efter relaterade produkter och deras material och studera dess tillverkning innan du börjar göra din produkt.