Bisikletle Çalışan Telefon Şarj Cihazı: 6 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Bu, ucuz, 3D yazdırılabilir, yapımı ve kurulumu kolay, Bisikletle Çalışan bir telefon şarj cihazıdır ve telefon şarj cihazı evrenseldir. Bisikletinizi çok kullanıyorsanız ve telefonunuzu şarj etmeniz gerekiyorsa, sahip olmanız yararlı bir şeydir.

Şarj cihazı, Lynchburg, Virginia'daki Vector Space'de beş genç tarafından tasarlandı ve üretildi.

Gereçler

• Jenerik Jeneratör, 12.97 $
• LM2596 voltaj regülatörü, 6,99 $
• 2 USB bağlantı noktası, 2,22 $
• 4 diyot, 0,56 dolar
• 4700UF Kondansatör, $1.95
• 100 ft Kırmızı Birincil waire 22 GA 22 GA, 7,76 $
• M3 vida x 30 mm lokma başlı, (donanım mağazası) 0,49 ABD doları
• 3D Yazıcı Filament PLA (kutu, gidon kelepçesi ve telefon tutucusu için toplam 65g), 1,30 $
• Lastik bantlar
• cırt cırt

Toplam: 30 $

1. Adım: 3D Baskı

Telefon Tutucu

Ben, efendim James, birçok deneme ve sıkıntıdan geçerek, çoğu bisiklet gidonuna monte edilecek bir telefon tutucusu tasarladım. İki parça halinde yapılmıştır. Birincisi gidon montajı, ikincisi telefon montajı.

Gidon Dağı

Gidon montajı, gidonlara takılır ve bir vida ile tutulur. Montajın bir tarafında bir geçme somunu kullanabilir ve diğer taraftan bir vida kullanabilirsiniz. Montajı M3x20mm vida kullanacak şekilde tasarladım. Montaj adımındaki videoyu izleyin.

Gidon montajının bir diğer önemli bileşeni de büyük deliğin boyutudur. Tasarımımız, gidonlarımıza güvenli bir şekilde kenetlenmesi için yeterli alan sağlayan 27 mm'lik bir deliğe sahiptir. Gidonlarınız farklı bir boyuttaysa, TinkerCAD tasarımımıza buradan erişebilir ve değiştirebilirsiniz.

Telefon, telefonu yerinde tutmak için telefon desteğinin deliklerinden geçen iki lastik bant tarafından tutulur. Telefon desteğini, birbirine süper yapıştırarak gidon montajına bağlarsınız. Bu, tüm telefonlar için çalıştığı anlamına gelen evrensel bir telefon tutucudur.

Elektronik Muhafaza

Ayrıca elektronik muhafazamızı tasarlamak için TinkerCAD kullandık. Tasarıma buradan erişebilir ve üzerinde değişiklik yapabilirsiniz.

Kutunun amacı devreyi korumaktır. Kutu, bisiklete bağlanabilmesi ve USB kablolarının girip çıkabilmesi için bu şekilde tasarlanmıştır. Malzeme seçiminde tek düşüncemiz su geçirmez olup olmayacağıydı. Tüm büyük plastiklerin bu gereksinimi karşıladığını gördük, bu nedenle düşük maliyeti ve baskı kolaylığı nedeniyle PLA kullanmaya karar verdik. Elektronik muhafazanın basılması 41 gram alıyor ve bu da yaklaşık 82 sente mal oluyor.

Her şeyi bir Lulzbot TAZ 6'da PLA kullanarak 0,25 mm katman yüksekliğinde ve %20 dolgu ile yazdırdık. Destek gerekmez.

2. Adım: Elektronik

AC'den DC'ye Dönüşüm

Jeneratörler, bir telefonu şarj etmek için DC'ye dönüştürülmesi gereken AC voltajı üretir. Gücü dönüştürmek için tam köprülü bir doğrultucu, ardından mobil cihazınızın pilini yakmaması için 5v'a düşürmek için bir voltaj regülatörü kullandık. Ayrıca daha sorunsuz şarj etmesi için üzerine 4700 uF kapasitör koyduk, ardından USB çıkışına gidiyor. Her şeyi bağlamak için 22 gauge bakır tel kullandık.

Tam köprü doğrultucu, belirli bir konfigürasyona yerleştirilmiş dört diyottan yapılır. Nasıl yapılacağına dair detayları burada bulabilirsiniz, unutmayın, bir breadboard'a ihtiyacınız yok, diyotları doğrudan birbirine lehimleyebilirsiniz. Resim gösterisinde nasıl yaptığımızı görün

kullanmayacağınız pin çıkışları, USB portları istiflenmişse tellere lehimlemek için en uzak sol ve sağ pinlerdir, o zaman pinlere en yakın olanı kullanıyorsanız öndekileri kullanmazsınız.

Voltaj regülasyonu

5 voltun üzerindeki voltajları tam 5 volta çevirmek için LM2596 voltaj regülatörü kullandık. Bu regülatörün çıkış voltajı, mavi kutu üzerindeki küçük vidayı çevirerek ayarlanabilir. Bu vidayı doğru ayarlamak için giriş pinlerine 9 voltta dijital güç kaynağı bağladık ve multimetre ile çıkış voltajını ölçtük. Bunu yaparken vidayı çevirin ve 5 volta mümkün olduğunca yaklaşana kadar çıkış voltajını izleyin. Beş voltun üzerine çıkarsanız, telefonunuz yanacaktır, bu nedenle 5 volta mümkün olduğunca yaklaştırmanız önemlidir. Vidayı döndürmek için küçük bir düz tornavida kullanın. Sonra kırmızı kabloyu + ile işaretli deliğe ve siyah kabloyu in- ile işaretli deliğe lehimlemek istiyorsunuz, sonra aynı şeyi diğer tarafa yapmak istiyorsunuz.

Adım 3: Montaj

Telefon tutucusu ve gidon montajı süper yapıştırıcı kullanılarak birbirine bağlanır. Telefon tutucusundaki iki deliğin her birinden bir lastik bant geçirin.

Elektronik aksamı kutuya yerleştirin, USB kablolarını USB bağlantı noktalarına takın, ardından elektronik aksamı sıcak tutkalla yerine takın. Kutunun üzerindeki etiketlerle giriş ve çıkışı doğru aldığınızdan emin olun.

Kullandığımız jeneratör, bisiklete takmak için bir kelepçe parçasıyla geldi. Bisiklete takılan kelepçe için iki cıvata olması oldukça basitti. Koltuğun yanına bağladık. Vites değiştiricinin telinin altında olduğundan emin olun, böylece müdahale etmeyecektir. Jeneratörü bisiklete takmadan önce bağlantı parçasına takmak en kolay yoldur.

4. Adım: Kurulum

Elektronik Muhafaza

Kutu Velcro ile bağlanmıştır, böylece downtube üzerinde istediğiniz yere koyabilirsiniz. Velcro kayışı çıkıntı yarıklarına yerleştirin ve ardından koyduğunuz yere güzel ve sıkı olduğundan emin olun.

Jeneratör

Jeneratörü monte etmek için önce jeneratörü braketin ucuna vidalamanız, ardından braketi bisikletin arka ucunun koltuk desteğine vidalamanız ve braketi jeneratöre vidalamanız gerekir. Bunu yaptığınızda, uç kısmın yeterince sert ittiğinden, ancak çok sert olmadığından veya lastik basıncını etkileyeceğinden emin olmanız gerekir. Bisikletinizi sürmeye başlamadan önce, jeneratörün düşmemesi için vidaların yeterince sıkı olduğundan emin olmanız gerekir. Ayrıca jeneratörün merkez eksenini tekerleğin merkezine doğru tutmanız gerekecektir. Ardından kabloları bisiklet jeneratörüne bağlamanız ve ardından kabloların diğer ucunu kutunun sonundaki USB portuna takmanız gerekecektir. "Giriş" diyor. Ardından kutunun diğer tarafındaki "Çıkış" deliğine kendi USB kablonuzu yerleştirip kendi şarj cihazınızı telefonunuza takıyorsunuz.

Telefon Tutucu

Gidon montajını gidonunuza tutturun ve bir M3 vida kullanarak sabitleyin. Ardından telefonunuzun 4 köşesini tutmak için lastik bantları kullanın. Göründüğünden daha sağlam!

Adım 5: Ek A: Araştırma

Yazan:Ellie Weeks

Telefonunuzu tam olarak şarj etmek için pilin 5 volta ihtiyacı vardır. Yani sadece 4 mil kadar hızlı gitmeniz gerekiyor. Daha yavaş giderseniz şarj olmaz, daha hızlı giderseniz voltaj regülatörü 5 voltu korur.

Deneysel kurulum

Bisiklet Hızına Karşı Voltaj

• İki farklı jeneratörü test ettik (Sanyo ve markasız)
• Jeneratörü döndürmek için elektrikli matkap kullandık
• jeneratör devrini ölçmek için bir takometre kullandık
• Jeneratör devrinden bisiklet hızına dönüştürmek için 24 inç tekerlekli bir bisiklet varsaydık.

Yaptığımız deneyden bu sonuca böyle ulaştık. 12$'lık bir Sanyo jeneratörü kullanıyorsanız. 1150 jeneratör devri = 73,3 bisiklet lastiği devri. 75 inç lastik çevresi x 73,3 = 5500 inç/dak= 5,2 mil/saat. Jeneratör bu hızda 5 volt üretmeye başlayacaktır. Bunu, deneyimiz sırasında toplanan aşağıdaki verilere dayanarak biliyoruz.

• 950 rpm 3.5 volt üretir
• 1150 rpm 4.24 volt yapar
• 1900 rpm 6.7 volt yapar

Daha küçük olan 9$'lık bir jeneratör kullanacaksanız, 5 volt elde etmek için sadece 3,2 mph gitmeniz gerekecek ve aslında telefonunuza bir şarj koymanız gerekecek ve 5 mph'ye çıkmak size 6 volttan biraz daha fazlasını verecektir.

1500 jeneratör rpm = 47 bisiklet lastiği rpm. 47 rpm x 72 (bisiklet çevresi)=3384 inç/dak= 3,2 mph

• 1300 rpm 3 volt verir
• 1500 rpm 5 volt verir
• 1700 rpm 7 volt verir

Şarj Oranı

Telefona şarj olurken ne kadar elektrik akımı verildiğini ölçmek için bir deney kurduk. Sonuçlarımız Sanyo jeneratörünün 0,9 Amper ürettiğini ve markasız jeneratörün 1,0 Amper ürettiğini gösterdi.

Tipik bir cep telefonunu şarj etmenin yaklaşık olarak ne kadar süreceğini hesaplamak için bu sayıları kullanabiliriz. Birçok cep telefonunun pil kapasitesi 3 Amper-saat olduğundan, markasız jeneratörün %0'dan %100'e şarj olması yaklaşık 3 saat sürer.

Daha düşük fiyat, şarj için gereken daha düşük bisiklet hızı ve daha iyi şarj oranı nedeniyle, genel jeneratörü Sanyo jeneratörü yerine tavsiye ederim.

Adım 6: Ek B: Proje Hakkında

Bu bisikletle çalışan telefon şarj cihazı, yerel üretici alanı Vector Space'de Lynchburg, Virginia'dan 5 genç (Ellie, Ian, Adam, Isaac ve James) tarafından icat edildi. Proje, Somun ve Cıvata Vakfı tarafından desteklendi.

Bu şarj cihazını her gün yaklaşık 5 saat boyunca beş günde ürettik. İlk gün biraz 3D modelleme yaptık ve telefonun nereye yerleştirileceğini belirledik.

2. günde 3D modellerimizi biraz lehimledik ve düzenledik ve onları daha iyi hale getirdik, AC'yi (alternatif kuş üzümü) DC'ye (doğru akım) dönüştürmek için ne kadar hızlı gitmeniz gerektiğine ve kablolamaya ilişkin bazı matematik hesaplamaları yaptık.

3. günde bazı 3D baskı ve düzenleme yaptık ve ilk kutulardan bazıları boyutlara uymadı, sonra onları düzelttik ve elektrik kablolarımızı yerleştirdik ve %0'dan %100'e gitmek için ne kadar bisiklet sürmeniz gerektiğini hesapladık.

4. günde her şeyi kullanıma hazır hale getiriyorduk, böylece ilk prototipimize sahip olabildik, boyutları mükemmelleştirdik, test ettik ve belgelendirdik.

5. günde son rötuşlar ekleniyor ve belgeleniyor.