Hacka USB + Power Banks: 10 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Har du någonsin fått en servo att bli galen på dig mitt i ett projekt? Eller hade lysdioder bytt färg när de inte skulle? Eller ens ville driva en leksak men var trött på att slänga batterier? Jag har stött på många situationer där ett långvarigt, lätt laddningsbart, säkert och konsekvent batteri skulle vara till hjälp. Jag har hittat en lösning för att klippa upp USB -kablar.

Se videon för mer information:

Vad du behöver:

• USB-kabel
• Leksak/Arduino/Micro: bit
• Power Bank
• Solid Core Wire

Nödvändig utrustning:

• Lödkolv
• Löda
• Avbitartång
• Wire Stripper

Frivillig:

• Lödflöde
• Värmekrympning
• Värmepistol
• Eltejp

Säkerhetsvarning:

Om du använder skadade, skurna eller ändrade USB -kablar på något sätt kan det orsaka bränder, brännskador och skada utrustningen som är ansluten i båda ändarna. Trots detta kan dessa kablar säkert användas i rätt sammanhang. Jag använder dem ofta tillsammans med studenter för att driva projekt, och det mesta de kommer i kontakt med är byggt med noggrannhet för att förhindra permanenta skador. Till exempel stängs de flesta bärbara/datorns USB -portar tillfälligt om de blir korta och kommer tillbaka efter att datorn har startats om.

Steg 1: Hacka USB -kablar (del 1)

De bästa kablarna att använda är usb -kablar som bara används för laddning, som inte har någon dataanslutning, men de flesta kommer att göra. Dyra kablar som blixtkablar har en massa extra saker på gång, och fungerar inte bra för detta.

Här är stegen:

• Klipp av änden från USB -kabeln och ta bort den yttre isoleringen.
• Om det är en datakabel, klipp av de extra ledningarna (inte de svarta och röda)
• Ta bort isoleringen från de återstående två trådarna.
• Avlägsna isoleringen av den solida kärntråden

Steg 2: Hacka USB -kablar (del 2)

Därefter lödde vi ändarna på USB -kabeln till den fasta ledaren.

Här är stegen:

• Vik kabeln från antingen den positiva eller negativa kabeln från USB -kabeln runt den fasta ledningen
• Sprid lödflödet över de lindade trådarna (detta är valfritt, men hjälper lödet att flöda lättare, vilket möjliggör en snabbare och renare anslutning)
• Lödtrådar tillsammans.
• Kläm fast tråd i längden med trådskärare
• Upprepa med den andra tråden

Steg 3: Lägg till värmekrympning

Det är bra att lägga till antingen färgad värmekrympning eller elektrisk tejp för att både ge dragavlastning till trådarna och för att indikera vilken tråd som är positiv/negativ.

Om trådarna inte är färgade på ett sätt som indikerar att de uppenbarligen är positiva eller negativa kan du använda en multimeter för att mäta polariteten och bestämma den positiva änden. När positivt är kopplat till positivt ska multimetern läsa positivt, och om positivt är kopplat till negativt ska det läsa negativt.

Om trådarna är små kan du bunta ihop dem med ytterligare tejp eller värmekrympning för att förhindra att de slits ut.

Steg 4: VARNING !!

En påminnelse om att du kan starta bränder eller skada elektronik genom att använda dessa. Kraftbanker har många skydd, inklusive kortslutningsskydd där de stänger av sig när de stängs av. Om dessa skydd misslyckas kommer det att generera stora mängder värme och eventuellt starta en brand.

En annan oro är att kraftbanker kan ge stora mängder ström, och när de är anslutna till ledningar som inte är gjorda för att hantera den strömmen kan de värmas upp och bli en brandrisk. Du kan se på bilden att när 2,5A körs genom en brödbräda som bara är avsedd för 500mA (.5A), genererar den en stor mängd värme.

Var säker, och se till att använda ledningar och kontakter avsedda för stora mängder ström när du använder stora mängder ström.

Steg 5: Ansluta hackade kablar till leksaker

Du kan driva leksaker med en USB -kabel. Detta kan göras med leksaker som använder 3-4 AAA ända till D-batterier, eftersom de går på 4,5-6V, vilket är vad usb-anslutningen ger. Om du försöker driva en 3v eller lägre leksak med powerbanken kommer det troligtvis att skada leksaken. Om du försöker använda den för att driva leksaker som kräver högre spänning kan det fungera, men kanske inte. Om du ansluter den till leksaken bakåt riskerar du också att skada leksaken.

Allt som behövs är att ansluta den positiva ledningen till den positiva sidan (+) och den negativa kabeln till den negativa sidan (-) och ansluta den.

Steg 6: Arduino strömbegränsningar

Innan vi diskuterar att använda detta för att hjälpa till med Arduino -kretsar kan det vara bra att förstå varför Arduino -projekt (och andra mikrokontrollerprojekt) kan dra nytta av detta. Arduino Uno kan ge cirka 500mA via usb -anslutningen på kortet. När du lägger till ytterligare lysdioder/motorer/servon krävs mer ström, men anslutningen kan inte ge mer. Detta får saker att uppträda oförutsägbart, får servon att dansa och lysdioder börjar byta till fel färg. Du kan se på bilden, när fler LED -lampor läggs till, ökar strömmen bara något, och detta gör att lysdioderna ändras från vitt till gult till rött.

Steg 7: Arduino -anslutning

För att lägga till ytterligare USB -ström till arduino, ta din nyligen hackade kabel och anslut den positiva sidan till 5v -skenan på brödbrädet (eller förbikoppla brödbrädan och anslut den direkt till lysdioden) och den negativa sidan till den negativa skenan på brödbrädan. Vid denna tidpunkt kan du se att plötsligt tillförs mycket mer ström till lysdioderna, och de ändrar inte färg. När den drivs på detta sätt kan du till och med koppla bort Arduino från standard USB -anslutning, eftersom den kommer att drivas via 5v -stiftet.

Om den är ansluten bakåt kommer Arduino att stänga av och stänga av sig själv. Potentiellt kan det irreversibelt skada Ardiuno (även om jag ännu inte har stött på detta)

Steg 8: Micro: bit Strömbegränsningar

Precis som Arduino kan micro: bit bara leverera så mycket ström. I det här fallet ger den cirka 180 mA, vilket gör att lysdioder återigen ändrar färg.

Steg 9: Ledningslampor anslutna till Micro: bit

Att driva lysdioderna med USB medan den styrs av Micro: bit är mycket svårare; Det finns två viktiga saker att vara försiktig med. Låt först inte den 5v röda stiften ansluta till Micro: bitstiften. Alla Micro: bitstift är klassade till 3,3v (de kan förmodligen hantera lite mer), och även om det kanske kan överleva det är det en risk som inte är värd att ta. Den andra övervägningen är att eftersom 5v -kabeln är isolerad från Micro: bit, måste jordledningen (negativ) anslutas till både den negativa änden av LED -remsan och jordstiftet på Micro: bit. Detta beror på att spänningsskillnaden behövs för att signalen från Micro: bit till lysdioderna ska fungera.

Så flytta försiktigt den positiva anslutningen på lysdioderna från 3,3v -stiftet på Micro: bit till USB -kabeln och gör samma sak med jordanslutningen. Ta sedan en extra tråd och anslut den till jordstiftet på Micro: bit och till den negativa kabeln från USB -kabeln. Nu är du bra att gå.

Du kan se på bilderna att det finns gott om ström för Micro: bit nu.

Steg 10: Avslutad

Om du försöker detta, var smart och var försiktig. Kraftbanker är praktiska för att driva projekt och håller mycket länge. De är bekvämare att ladda än andra batterialternativ, och USB -anslutningar är rikliga.

Tack för att du läste. Om du är intresserad av att se framtida projekt, prenumerera på min Youtube -kanal: More Than The Sum