Nefesle Çalışan USB Şarj Cihazı: 4 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

nefes alıyor musun USB bağlantı noktası üzerinden şarj edilebilen bir gadget'ınız var mı? Her ikisine de evet cevabı verdiyseniz, o zaman şanslısınız. Bu talimat, en iyi yaptığınız şeyi yaparken USB özellikli cihazlarınızı şarj edecek bir cihazın nasıl yapıldığını gösterir. Nefes almak. Eski bir CD-ROM sürücüsünden toplanan bazı parçaları, basit bir elektronik devreyi ve birkaç lastik bandı kullanarak, yakında tam şarjlı sözde yararlı elektronik alet nirvanasına doğru nefes alıp vermeye başlayacaksınız.

Adım 1: Giriş ve Adım 1

Bu proje, PCB kartı üretimi, elektronik parçaların sökülmesi, plastiklerin kesilmesi ve delinmesi, epoksi karıştırma, bir dişli takımı tasarlama, bir grup parçayı bir araya getirme, ataç bükme ve kuyuyu riske atma gibi çok çeşitli "yapımcı" becerileri gerektirir. hiç bu kadar pahalı telefonunuz, kameranız veya PDA'nız olmak. Sonuç olarak, iyi eğlenceler. Herkesin bunu inşa etmek için farklı bir hurda parça koleksiyonu olacağından, size nasıl yaptığımla ilgili ayrıntılı bir genel bakış sunacağım ve bu saçmalıkları kendi projenize uygulayabilirsiniz. Hangi gevşek dört adımdan oluşacaktır.1. Jeneratör2 için bazı uygun parçaları tarayın. Şarj devresini oluşturun3. Jeneratörü, toraks kuplörünü ve mekanik dönüşü birleştirin4. Şarj devresini bağlayın ve testAdım 1: Etrafta dolaşan yaklaşık dört eski CDROM sürücüm vardı ve içinde hangi harika parçaların olduğunu görmek için birkaçını ayırdım. Görünen o ki, bu tür saçmalıkları ortalıkta tutmaktaki ısrarımı tamamen doğrulayan çok sayıda harika motor, dişli ve diğer parçalar var. Tepsiyi açmak için kullanılan bu ünitelerin içindeki dişli takımlarını görmek bana bu proje için fikir verdi. Küçük, düşük torklu, yüksek devirli motor, yaklaşık 20:1 nihai orana sahip bir dişli takımı aracılığıyla tepsiye bağlanır. ancak göğüs genişlemenizden kaynaklanan doğrusal hareket o kadar büyük değil (bir inç civarında) bu yüzden faydalı voltajlar üretmek için gerçekten üfleyip üflemeniz gerekiyordu. Her neyse, hemen hemen her garaj satışında, ikinci el mağazasında veya çöp sahasında bulabileceğiniz CDROM sürücülerine göz atın. Aşağıdaki resim sonuçları göstermektedir. İçeride çok sayıda potansiyel proje var. Şimdilik sadece plastik dişliler ve tepsiyi açmak ve/veya lazer taşıyıcıyı hareket ettirmek için motorlarla ilgileniyoruz. Çeşitli dişlileri ve tahrikleri gözden geçirin ve dişli oranını artırmak için ek dişliler eklemenin bir yolunu veya seri olarak başka bir motorun nasıl ekleneceğini görselleştirmeye çalışın. Dişli takımındaki değişiklikleri en aza indirmek istiyorsunuz. Alternatif olarak, tüm dişlileri temizleyebilir ve dişli kutunuzu sıfırdan oluşturabilirsiniz. Ayrıca dişli takımına bağlayabilmeniz için üzerinde küçük bir dişli veya kasnak bulunan en az bir motora ihtiyacınız olacak. CDROM sürücüsündeki motorlar, zaten kullanmak istemediğiniz iş mili motoru hariç, tipik olarak 5V ile çalışacak şekilde tasarlanmış basit sabit mıknatıslı DC motorlardır. Bu noktada ne kullanacağınızı da düşünmek istersiniz. Göğsünüzün etrafında dolaşacak bir kayış için. Eski bir kemer, biraz dokuma, eski bir ayakkabı bağı, yaka kartı askısı veya etrafınıza rahatça sığacak herhangi bir şey, herhangi bir gerilmeden. Tüm genişlemenin lineer jeneratörünüzde gerçekleşmesini istiyorsunuz. Toraks kuplörünüzde meydana gelen herhangi bir esneme enerji israfı olacaktır.

Adım 2: Şarj Devresini Oluşturun

Şarj devresi oldukça basittir. Şunlardan oluşur: 1. Jeneratörden gelen AC voltajını doğrultulmuş DC.2'ye çevirmek için bir diyot köprüsü. USB bağlantı noktasına hiçbir şey bağlanmadığında voltajı dengelemek ve fazla üretilen gücü tutmak için şarj edilebilir bir pil. Büyük bir kapasitör de kullanabilirsiniz, ancak piller daha öngörülebilir bir voltaj seviyesi sunar.3. USB şarjı için düşük voltajı 5VDC'ye çıkarmak için bir destek dönüştürücü4. Bir USB fişi. Devreyi şiddetle tavsiye ettiğim bir program olan EAGLE'da çizdim. cadsoft.de adresinden ücretsiz olarak indirebilirsiniz. Şematik ve tek katmanlı pano düzeni ektedir. EAGLE'ın fiili kullanımı ve pano imalatı, bu talimatın kapsamı dışındadır. Bu konuları ele almak için birçok harika talimat var. Örneğin, mutfağınızda PCB'lerin nasıl yapılacağı hakkında buna bakın. Şarj devresi için parça listesi (miktarlar kalın yazılmıştır)::1x L6920 Ayarlanabilir çıkış yükseltici DC dönüştürücü (1V minimum giriş, Veri sayfası burada)Digikey# 497-4593- 1-ND4x 1N4148 anahtarlama diyotları (Küçük SOD523 smds kullandım, ancak elinizin altında olana abone olabilirsiniz)Digikey# 1N4148WTDICT-ND2x 10uF seramik veya diğer düşük ESR kapasitörleri (1206 smds kullandım)Digikey# 39901299-1-ND2x 100k ince film dirençleriDigikey# P100kFCT-ND1x 10uH kablolu indüktörDigikey# 490-2519-1-ND1x USB dişi Tip A smd konektörüDigikey# AE9924-NDAşağıda şematik ve kart dosyalarını ve bunların jpeg'lerini görebilirsiniz. Zor olan kısım, mutfağınızda L6920'nin TSSOP paketi için yeterince küçük izler bulunan iyi bir PCB yapmaktır. Resimde gördüğünüz gibi her biri çok küçük olduğu için tek seferde 4 adet tahta yaptım. Onu bir araya getirmenin püf noktası, ortadan başlayıp çıkışa geçmek, L6920 ile başlamak ve ilerledikçe SMD ayrıklarını eklemektir. İyi gözler veya bir büyüteç, parlak ışık ve sabit bir el ile birlikte bir cımbız gereklidir. İçine çok fazla lehim girmesini dert etmeyin, olası kazaları temizlemek için lehim fitilinizi kullanın ve her adımdan sonra bir multimetre ile işinizi kontrol edin. Pratik yapmak mükemmelleştirir.

3. Adım: Jeneratörü Oluşturun

Şimdi jeneratörü yapmanız gerekiyor. Tatmin edici bir düzenleme elde edene kadar dişliler ve motorlarla oynamalısınız. Ne kadar voltaj aldığınızı görmek için dişlileri döndürürken motor üzerinde bir multimetre kullanmak isteyeceksiniz. Lineer dişliyi yaklaşık bir inç hareket halinde yavaşça hareket ettirirken 2-3 volt aralığına girmek istiyorsunuz. Dişlileri kurarken, daha küçük bir dişli ile kalıplanmış büyük bir dişliye sahip olanları kullanmak istersiniz. Seri olarak yığılmış bunlar, çizimde gösterildiği gibi size iyi bir dişli oranı verecektir. (çizimde dişlerin yanlış boyutta olduğu gerçeğini dikkate almayın, aynı diş aralığıyla yeniden çizemeyecek kadar tembeldim) 25-50:1 aralığında bir yere ateş etmelisiniz. Daha fazlası daha iyidir, ancak sonunda dişli takımındaki kayıplar birikir ve motoru döndürmek çok zorlaşır ve dişliler sıyrılır.

Anahtarlardan biri, solunum hareketinizi DC motorun dönüşüne dönüştürmek için CD tepsisindeki veya başka bir parçadaki doğrusal dişlileri kullanmanın bir yolunu bulmaktır. Lineer tepsi dişlisini net bir şekilde görebileceğiniz CD sürücü üretecinin başka bir prototip versiyonunun resmini ekledim. Ayrıca plastikteki kesik izleri de görülebilir. Bu prototip aynı zamanda resimde görülen LED dizisini de aydınlatabiliyordu. Bu şeyi ihtiyaçlarınıza göre parçalamaktan korkmayın. Diğer resimde ise dc motor plastiğini parçaladığım sürücünün plastiğindeki yerine monte edilmiş durumda. Bunun yanında, solunum hareketini dişli takımına bağlamak için kullandığım doğrusal bir kaydırıcı vardı. Ayrıca oranı artırmak ve çıktıyı artırmak için gelecekte başka bir motorun takılmasına izin vermek için aktarma organına başka bir dişli (resme bakın) ekledim. Ana zorluk, motorun dönüşüne verimli bir şekilde dönüştürülen nefes alma çabasını etkin bir şekilde elde etmektir. Ayrıca resimde

Adım 4: Hepsini Bir Araya Getirin ve Test Edin

Yeterli bir jeneratör kurulumuna sahip olduğunuzda, jeneratörü şarj devresine bağlamak, pili takmak ve USB portundaki çıkış voltajını test etmek için multimetrenizi kullanmak istiyorsunuz. 5V görmüyorsanız, bir sorun var demektir. Pahalı gadget'ınızı USB bağlantı noktasına takmadan önce düzeltin. Aşağıda, üstte ve altta tüm ihtişamıyla birleştirilmiş nefesle çalışan USB jeneratörümü görebilirsiniz. Dönüş için kullanılan lastik bandı, lineer dişli taşıyıcı, kayış ve lineer dişliyi kayışa bağlamak için kullandığım ataş ile birlikte görebilirsiniz. Buradaki anahtar, tüm hareketin lineer dişliye aktarılmasıdır, böylece kayış ve bağlantı yönteminin hiçbir şekilde sert olmasını istersiniz. Lastik bandın veya yay dönüşünün gücü size kalmış. Yarım yamalak deneylerim, nefesinizde fazla yorulmadan 1N'lik bir kuvvetle başa çıkabileceğinizi gösteriyor. İdeal olarak, nefes verdiğinizde lineer dişliyi başlangıç pozisyonuna döndürecek kadar küçük bir lastik bant istersiniz. Yüksek dişli oranı, ekstra motorlar veya daha büyük bir motor aracılığıyla yeterli üretim kapasitesi elde ederseniz, daha büyük bir yay dönüşüne ihtiyacınız olacaktır. Esasen, hem itme hem de çekme ile üretebilmeniz için jeneratörü ekshalasyonda döndürmek için kullanılan inhalasyon sırasında mekanik enerji depolarsınız. Başarılı bir şekilde yararlanmak için diyot köprüsüne ihtiyacınız var. Bu yüzden bu canavarlığa bağlandım ve DataQ'dan güvenilir veri toplama kutuma bağladım. Ekte, 5V USB'ye kademeli dönüştürmeden önce jeneratörün voltaj grafiği çıktısı verilmiştir. Temel olarak pil, yükseltici dönüştürücüyü çalıştırır ve nefes üreteci pili şarj eder. Çizimde, nefes aldığımda voltaj yükselmeleri ile pilin seviyelendirme etkisini görebilirsiniz. Aslında hiperventilasyona yaklaşıyordum ama bilim adına. Sonuçlar telefonun şarj edildiği fotoğrafta görülebilir. Söylenmesi gereken bir şey, RAZR'ın bu web sitesinde ayrıntılı olarak şarj edilmesini sağlamak için bir USB kablosunu değiştirmem gerektiğidir. Ürettiğim güçle ilgili sağlam bir rakama sahip değilim, henüz bunu ölçmek için iyi bir yol bulamadım. Tipik dinlenme metabolizması 50-75W mertebesindedir ve bunun önemli bir kısmı solunumdan kaynaklanmaktadır. çaba (%50'nin kuzeyini gördüm). Bu nedenle, nefes almak için 25W sürekli enerji kullanıldığını varsayarsak, bir cep telefonunu şarj etmek için 1W hasat etmek için bu %4'ü artırmamız mantıklı görünüyor. Cep telefonuma ve bu varsayımlara dayanarak, 3.7V 800mAh pilin şarj edilmesi yaklaşık 3 saat sürecektir. %100 verimlilik varsayarsak. Ne yazık ki, yapabildiğim birkaç ölçüme dayanarak, yaptığım solunum jeneratörü 50mW gibi daha fazla güç veriyor. Nefes almadan nefes almanın yolu. Telefonu şarj ederdi, ancak boşalana kadar işin çoğunu NiMH pili yapardı. O zaman NiMH pili yeniden şarj etmek için bir gün kadar nefes almanız gerekir. Yine de yapmayı planlıyordun, değil mi? Yani iyileştirme için yer var. Araştırdığım bir alan, elektroaktif polimer jeneratörü yapmak için karbon nanotüpler ve poliüretan kullanmak. Bu, ordu için önyükleme vuruşu jeneratörleri yapmak için kullanılan teknoloji türüdür. Gelecekteki iyileştirmeler bu cihazı 1W aralığına getirebilir. Spesifik olarak, daha iyi bir DC motor kullanmak (devir başına daha yüksek voltaj) ve daha rahat ve nefes alma hareketine daha iyi bağlanmak için aktarma organlarını özel olarak oluşturmak. Bir süredir mutfağımda/atölyemde bu tür cihazlar üzerinde çalışıyorum ve diğerlerinin de faydalanabilmesi için bunu herkese açık hale getirmek istiyorum. Sorularınız veya tartışma için benimle iletişime geçmekten çekinmeyin. Ozanın dediği gibi, "ve köpeğin evcilleştirilmesi hız kesmeden devam etti."