Bolt - DIY draadloos opladen nachtklok (6 stappen) - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Inductief opladen (ook wel draadloos opladen of draadloos opladen genoemd) is een vorm van draadloze stroomoverdracht. Het maakt gebruik van elektromagnetische inductie om draagbare apparaten van elektriciteit te voorzien. De meest voorkomende toepassing is de Qi-standaard voor draadloos opladen voor smartphones, smartwatches en tablets. Inductief opladen wordt ook gebruikt in voertuigen, elektrisch gereedschap, elektrische tandenborstels en medische apparaten. De draagbare apparatuur kan in de buurt van een laadstation of inductieve pad worden geplaatst zonder dat deze nauwkeurig hoeft te worden uitgelijnd of elektrisch contact hoeft te maken met een dock of stekker.

Als onderdeel van Open Elective 2020 in het National Institute of Design, India, hadden we een workshop genaamd "It's time to make it", uitgevoerd door onze senior en bezoekende faculteit Product Design Mayur Bhalavi. Deze workshop was gericht op het maken en delen van het makende deel in de gemeenschap. Dit is een experimenteel doe-het-zelf-project dat ik heb gemaakt om de materiële interactie van hout en 3D-printen te onderzoeken om een nachtklok met draadloze oplader te maken. Dit zou een zegen zijn voor mensen die de gewoonte hebben om door Instagram en Facebook te scrollen tot ze in slaap vallen. Laten we beginnen met maken!

Disclaimer: dit project was meer procesgericht dan productgericht voor een leerervaring. De uiteindelijke output gaf resultaten, maar was niet bevredigend. Ik zal in de toekomst de tweede iteratie van dit model uploaden

Stap 1: Benodigde materialen

Draadloos oplaadcircuit

• Qi draadloze oplader module amazon link
• Qi draadloze oplaadontvanger (deze wordt geleverd met verschillende poorten, afhankelijk van de telefoon die u gebruikt. Ik gebruikte C-Type voor oneplus 7) amazon link

Nachtklok circuit

• Arduino nano ATmega 328p amazon link
• DS1307 RTC Amazon-link
• 128x32 Oled / TM1637 module voor display (OLED/tm1637)
• 3mm witte Led (20)
• DHT11 temperatuur-vochtigheidssensor (optioneel) dht11
• aansluitdraden
• PCB

Lichaam

• ABS (3D-printmateriaal)
• 25mm MDF (25x15cm)
• neodymium magneten (8 stuks)

Gereedschap

• Araldite
• soldeerbout en draad
• 3D-printer
• Cnc router
• Filer
• Schuurpapier
• fineer-
• Fevicol SH

Stap 2: Circuit testen

Mogelijk moet u het draadloze oplaadcircuit testen. Ik gebruik liever breadboard en jumperdraden om alle componenten te testen voordat ik ga solderen.

• Sluit de module aan op USB-stroom en sluit uw mobiele telefoon aan en plaats de telefoon op de spoel. Zorg ervoor dat de spoel van de ontvangermodule precies boven de hoofdspoel wordt geplaatst. De led gaat branden en uiteindelijk wordt opladen aangegeven. Check de video voor de demonstratie.
• Sluit Arduino en andere componenten aan volgens de schema's. (Ik gebruik Arduino Uno om te testen, maar je kunt ook nano gebruiken).
• Open de Arduino IDE en download de benodigde bibliotheekbestanden. Ik heb deze link gevolgd voor interfacing met RTC en led 7-segments display.
• U kunt mijn code gebruiken of wijzigen volgens uw voorkeur. controleer de COM-poort en het bord voor het uploaden. Ik volgde deze tutorial-link en wijzigde de code. Ik heb de bibliotheek geüpload, evenals de code die ik heb gebruikt.

Stap 3: Montage van de printplaat

Nu is het

tijd om alle componenten op één bord te monteren. Soldeer de componenten zo compact mogelijk, maar zorg ervoor dat ze elkaar niet kruisen.

• Gebruik schuifmaat of schaal om de afstand tussen de Arduino en de draadloze oplaadmodule te meten.
• Het is belangrijk omdat we sleuven in het lichaam moeten maken zodat de gebruiker Arduino kan opladen en herprogrammeren wanneer dat nodig is.
• Verwijder overtollige pinnen en extra draden tijdens het solderen. Zorg ervoor dat u de componenten niet verbrandt tijdens het solderen.

Stap 4: Het CAD-model voorbereiden

Zodra de afmetingen van elk onderdeel in PCB zijn gemeten, laten we beginnen met het CAD-model

• U kunt uw eigen ontwerp verkennen door ideeën te bedenken. Ik maakte een verkenningsblad en selecteerde er de beste uit.
• Ik heb Solidworks gebruikt om twee delen te maken, het deksel en het basislichaam. Het deksel is gemaakt van MDF en het basislichaam is 3D-geprint.
• Geef extra tolerantie van 1-2 mm omdat de geautomatiseerde productie enkele fouten bevat.
• Rendertools zoals keyshot kunnen een betere visualisatie van het eindproduct geven. Je kunt zelfs experimenteren met andere materialen. U kunt verwijzen naar mijn CAD-bestanden die ik heb geüpload.

Stap 5: Productie en montage

Omdat dit een experimenteel project was, wilde ik onderdelen maken met een materiaal dat lijkt op hout en plastic. Ik koos voor CNC-frezen van MDF en 3D-printen om tijd te besparen. Ik zou aanraden om voor handoperaties te gaan om een nauwe tolerantiecontrole te hebben. Dit zijn de stappen die ik gevolgd heb:

• Neem MDF minimaal 10 mm dikker dan de onderdeelhoogte. Mijn onderdeelhoogte was 10 mm en ik nam MDF van 25 mm. Snijd het MDF zo af dat er aan 4 zijden minimaal 20 mm afstand is voor bevestigingsbouten. Het is altijd goed om 2-3 extra onderdelen te hebben voor het geval de MDF breekt.
• Gebruik schroeven/bouten om de MDF-plaat op de CNC-router te bevestigen.
• Upload het stappenbestand en start de router. Gebruik bij het selecteren van de snijplotter degene die het meest geschikt is om uw onderdeel te vervaardigen. Ik heb een 6 mm-snijder gebruikt, maar het wordt aanbevolen om voor kleinere te gaan. Verlaag de snelheid zodat er minder kans is op breuk of scheurgroei.
• Gebruik na het proces een snijplotter om platen van het onderdeel te verwijderen.
• Gebruik voor het verminderen van de hoogte alle snijmachines om een nauwe tolerantie te krijgen. Ga vervolgens verder met de schuurmachine om materialen met een dikte van 2-3 mm te verwijderen.
• Voor de bovenste verdieping, bevestig het onderdeel op de bank en verwijder langzaam het materiaal met behulp van een vijl en schuurpapier. plak het schuurpapier op een houten blok om een vlak oppervlak te krijgen en gebruik het.
• Voor de plus-uitsparing tekent u de gewenste vorm en gebruikt u een boormachine om het materiaal uit te snijden.
• Gebruik papierfineer om de vlakke positie te bedekken. Dit wordt gedaan zodat de led oplicht in de vorm van een plusteken. breng fevicol SH aan en breng papierfineer aan door er zachtjes op te drukken en vast te houden tot het droog is. Gebruik schuurpapier om de zijkanten af te werken.
• Gebruik araldite om de magneten in de sleuf te plaatsen.

Voor 3D-printen heb ik wit ABS gebruikt in ultimaker. Het is beter om uw STL-bestand zo te oriënteren dat het buitenste gedeelte de beste afwerking krijgt. Verwijder na het printen het dragermateriaal en plak de magneet vast met araldite.

• Gebruik Araldite/fevi-gel om het display in de sleuf te plakken.
• Soldeer de diplay verbindingen
• Soldeer de extra LED aan de zijkant en het plus-symbool (optioneel).
• Soldeer de 5v en aarde van de usb-poort in de draadloze oplaadmodule naar de Vin- en GND-poort van Arduino. Dit wordt gedaan zodat zodra je de usb-voeding aansluit, arduino ook wordt geactiveerd.

Stap 6: Lessen

Omdat dit een experimenteel project was, verliep het niet zoals verwacht. Er zijn een paar lessen die ik in gedachten wil houden voor mijn volgende iteratie.

• Maak een mentaal maakblad door alle processen op te sommen die betrokken zijn bij het maken van het product. Dit zou de processen en hun afhankelijkheden geven. Maak indien mogelijk een Gantt-diagram en houd u er strikt aan.
• Geef altijd de voorkeur aan handbediening voor het uiteindelijke model. Rapid prototyping-methoden zijn alleen voor mockups die geen goede afwerking geven.
• MDF is gemakkelijk te bewerken, maar de materiaalafwerking van het hout is ongeëvenaard. U kunt de uitstraling van hout bereiken door fineer aan te brengen, maar dat is alleen mogelijk als uw oppervlakken vlak zijn.
• Perspassingen zijn minder betrouwbaar, tenzij u gaat voor industrieel spuitgieten.
• Verminder het aantal componenten waardoor de montage eenvoudiger wordt.
• Ontwerp voor dit soort producten zo min mogelijk door het Braun-design te volgen. Oog voor detail en vakmanschap.
• Houd het proces in gedachten voordat u gaat produceren. Zoek naar gerelateerde producten en hun materialen en bestudeer de fabricage ervan voordat u begint met het maken van uw product.