Polnilnik za telefon s kolesi: 6 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

To je polnilnik za telefon s kolesi, ki je poceni, natisljiv v 3D, enostaven za izdelavo in namestitev, polnilec za telefon pa je univerzalen. Koristno je, če veliko vozite s kolesom in morate polniti telefon.

Polnilnik je zasnovalo in izdelalo pet najstnikov v Vector Space v Lynchburgu v Virginiji.

Zaloge

• Generični generator, 12,97 USD
• Regulator napetosti LM2596, 6,99 USD
• 2 vrata USB, 2,22 USD
• 4 diode, 0,56 USD
• Kondenzator 4700UF, 1,95 USD
• 100 čevljev najemnine Red Primary 22 GA 22 GA, 7,76 USD
• Vijak M3 x 30 mm vtična glava, (trgovina s strojno opremo) 0,49 USD
• 3D tiskalniški filament PLA (skupaj 65 g za škatlo, objemko krmila in držalo za telefon), 1,30 USD
• Gumice
• ježevi trakovi

Skupaj: 30 USD

Korak: 3D tiskanje

Nosilec telefona

Jaz, gospod James, sem skozi številne preizkušnje in stiske oblikoval držalo za telefon, ki se bo pritrdilo na večino krmila koles. Narejena je iz dveh delov. Prvi je nosilec za krmilo, drugi pa nosilec za telefon.

Nosilec za krmilo

Nosilec krmila je pritrjen na krmilo in ga drži z vijakom. Na eni strani nosilca lahko uporabite vstavilno matico, na drugi strani pa privijte vijak. Nosilec sem zasnoval za uporabo vijaka M3x20 mm. Oglejte si video v koraku montaže.

Druga ključna sestavina nosilca krmila je velikost velike luknje. Naša zasnova ima 27 -milimetrsko luknjo, kar ji daje ravno dovolj prostora za varno pritrditev na naše krmilo. Če so vaši krmili drugačne velikosti, lahko tukaj dostopate in spremenite našo zasnovo TinkerCAD.

Telefon držita dva gumijasta traka, ki gredo skozi luknje na naslonu telefona, da telefon ostane na svojem mestu. Ohišje telefona povežete z nosilcem na krmilo tako, da jih super zlepite skupaj. To je univerzalno držalo za telefon, kar pomeni, da deluje za vse telefone.

Ohišje za elektroniko

Za oblikovanje ohišja elektronike smo uporabili tudi TinkerCAD. Do dizajna lahko dostopate in ga spreminjate tukaj.

Namen škatle je zaščititi vezje. Škatla je zasnovana tako, da jo lahko pripnemo na kolo in pustimo, da kabli USB vstopajo in izstopajo. Pri izbiri materiala smo razmišljali le o tem, ali bo vodotesen. Ugotovili smo, da vsa večja plastika izpolnjuje to zahtevo, zato smo se odločili za uporabo PLA zaradi nizkih stroškov in enostavnosti tiskanja. Tiskanje ohišja elektronike traja 41 gramov, kar stane približno 82 centov.

Vse smo natisnili na Lulzbot TAZ 6 z uporabo PLA na višini plasti 0,25 mm in 20% polnitvi. Nobena podpora ni potrebna.

2. korak: Elektronika

Pretvorba AC v DC

Generatorji proizvajajo izmenično napetost, ki jo je treba za polnjenje telefona pretvoriti v enosmerno. Za pretvorbo moči smo uporabili polni premostitveni usmernik, nato pa napetostni regulator, ki ga je znižal na 5V, da ne bo prepražil baterije vaše mobilne naprave. Nanj smo postavili tudi 4700uF kondenzator, da se bo polnjenje bolj gladko, potem pa gre ven na izhodni USB. Za povezovanje smo uporabili 22 -palčno bakreno žico.

Celoten mostični usmernik je izdelan iz štirih diod, nameščenih v določeni konfiguraciji. Podrobnosti o tem, kako ga zgraditi, najdete tukaj. Ne pozabite, da ne potrebujete ploščice, diode lahko spajate neposredno med seboj. V slikovni oddaji si oglejte, kako nam je to uspelo

pin izhodi, ki jih ne boste uporabljali, so najbolj oddaljeni levi in desni zatič za spajkanje na žice, če so vrata USB zložena, potem ne uporabljate tistih spredaj, če uporabljate tistega, ki je najbližje nožicam

Regulacija napetosti

Za pretvorbo napetosti nad 5 voltov v natančno 5 voltov smo uporabili regulator napetosti LM2596. Izhodno napetost tega regulatorja lahko prilagodite z obračanjem majhnega vijaka na modri škatli. Za pravilno nastavitev tega vijaka smo na vhodne zatiče pri 9 voltih priključili digitalni napajalnik in izhodno napetost izmerili z multimetrom. Pri tem zavrtite vijak in opazujte izhodno napetost, dokler se ne približate 5 voltom. Če presežete pet voltov, bo vaš telefon ocvrt, zato je pomembno, da ga čim bolj približate 5 voltom. Za vrtenje vijaka uporabite majhen izvijač z ravno glavo. Nato želite spajkati rdečo žico v luknjo, označeno z+, in črno žico, označeno z-, potem želite isto narediti na drugi strani

3. korak: Montaža

Nosilec telefona in nosilec za krmilo sta med seboj povezana s super lepilom. Vstavite gumijast trak skozi vsako od dveh lukenj v nosilcu telefona.

Elektroniko vstavite v škatlo, kable USB priključite v vrata USB, nato elektroniko vroče lepite. Prepričajte se, da sta vnos in izhod pravilna z nalepkami na škatli.

Generator, ki smo ga uporabili, je prišel s sponko, ki jo je pritrdila na kolo. Precej preprosto je bilo, da sta na kolesu dva vijaka za objemko. Pritrdili smo ga na stojalo. Prepričajte se, da je pod žico menjalnika, da ga ne moti. Generator je najlažje postaviti na pritrdilni kos, preden ga položite na kolo.

4. korak: Namestitev

Ohišje za elektroniko

Škatla je pritrjena z ježkom, tako da jo lahko postavite na spodnjo cev, kamor želite. Velcro trak vstavite v zareze jezičkov, nato pa se prepričajte, da je lep in tesno pritrjen na mesto, ki ga namestite.

Generator

Za namestitev generatorja morate generator najprej priviti na konec nosilca, nato pa nosilec pritrditi na sedež zadnjega dela kolesa in nosilec priviti na generator. Ko to storite, se morate prepričati, da je zadnji del dovolj močan, vendar ne premočan, sicer bo vplival na tlak v pnevmatikah. Preden začnete voziti kolo, se morate prepričati, da so vijaki dovolj trdno pritrjeni, da generator ne bo padel. Osrednjo os generatorja morate usmeriti tudi proti sredini kolesa, nato pa žice priključite na generator kolesa, drugi konec žic pa na vrata USB na koncu škatle. ki pravi "Vnos". Nato vstavite lasten kabel USB v odprtino "Output" na drugi strani škatle in v telefon priključite lasten polnilnik.

Nosilec telefona

Nosilec krmila pritrdite na krmilo in ga pritrdite z vijakom M3. Nato z gumijastimi trakovi držite 4 vogale telefona. Je trdnejši, kot izgleda!

5. korak: Dodatek A: Raziskava

Avtor: Ellie Weeks

Za polno polnjenje telefona potrebuje baterija 5 voltov. Zato morate hoditi le s hitrostjo 4 km / h. Če greste počasneje, ne boste dobili ničesar, če boste šli hitreje, bo regulator napetosti vzdrževal 5 voltov.

Poskusna nastavitev

Hitrost kolesa proti napetosti

• Preizkusili smo dva različna generatorja (Sanyo in brez blagovne znamke)
• Za vrtenje generatorja smo uporabili električni vrtalnik
• za merjenje vrtljajev generatorja smo uporabili tahometer
• Za pretvorbo iz vrtljajev generatorja v hitrost kolesa smo prevzeli kolo s 24 -palčnimi platišči

Tako smo iz tega poskusa prišli do tega zaključka. Če uporabljate generator Sanyo za 12 USD. 1150 vrtljajev generatorja = 73,3 vrtljajev kolesnih pnevmatik. 75 -palčni obseg pnevmatike x 73,3 = 5500 in/min = 5,2 mph. Pri tej hitrosti bo generator začel proizvajati 5 voltov. To vemo na podlagi naslednjih podatkov, zbranih med našim poskusom.

• 950 vrt / min proizvede 3,5 volta
• 1150 vrtljajev na minuto pomeni 4,24 voltov
• 1900 vrt / min naredi 6,7 voltov

Če boste uporabljali manjši generator 9 $, boste morali za doseganje 5 voltov porabiti le 3,2 km / h, za polnjenje telefona in hitrost 5 km / h pa boste dobili malo več kot 6 voltov.

1500 vrtljajev generatorja = 47 vrtljajev kolesnih pnevmatik. 47 vrt/min x 72 (obseg kolesa) = 3384 in/min = 3,2 mph

• 1300 vrt / min daje 3 volte
• 1500 vrt / min daje 5 voltov
• 1700 vrt / min daje 7 voltov

Stopnja polnjenja

Nastavili smo poskus, s katerim izmerimo, koliko električnega toka se pri polnjenju prenese v telefon. Naši rezultati so pokazali, da je generator Sanyo proizvedel 0,9 ampera, generator brez blagovne znamke pa 1,0 ampera.

S temi številkami lahko približno izračunamo, koliko časa traja polnjenje običajnega mobilnega telefona. Ker ima večina mobilnih telefonov kapaciteto baterije 3 Amp-ure, bi generator brez blagovne znamke potreboval približno 3 ure, da se napolni od 0 do 100%.

Zaradi nižje cene, nižje hitrosti kolesa, ki je potrebna za polnjenje, in zaradi boljše stopnje polnjenja bi priporočil generični generator nad generatorjem Sanyo.

6. korak: Dodatek B: O projektu

Ta polnilnik za telefon s kolesom je izumilo 5 najstnikov (Ellie, Ian, Adam, Isaac in James) iz Lynchburga v Virginiji v podjetju Vector Space, lokalnem proizvajalcu. Projekt je sponzorirala Fundacija Nuts and Bolts.

Ta polnilnik smo izdelali v petih dneh za približno 5 ur vsak dan. Prvi dan smo naredili 3D modeliranje in ugotovili, kje bo telefon postavljen.

Drugi dan smo nekaj spajkali in uredili svoje 3D modele ter jih izboljšali, naredili smo nekaj matematičnih izračunov, kako hitro morate iti in ožičenje za pretvorbo AC (izmenični ribez) v DC (enosmerni tok).

Tretji dan smo naredili nekaj 3D tiskanja in urejanja, nekatere prve škatle pa niso ustrezale dimenzijam, potem smo jih popravili in položili električno napeljavo ter izračunali, koliko časa boste morali voziti s kolesom, da se premaknete od 0% do 100%.

Četrti dan smo vse pripravljali za uporabo, da smo lahko imeli svoj prvi prototip, izpopolnili dimenzije, testirali in dokumentirali.

5. dan dodajamo zaključke in dokumentiramo.