Sujungiamas belaidis energijos siųstuvas: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Norite, kad šarnyrinė ranka beprasmiškai sektų jūsų prietaisą įkraunant? Tai yra projektas. I Belaidžio maitinimo siųstuvo ir imtuvo derinys, kuris lydės jūsų įrenginį ….. tol, kol jis yra maždaug trijų colių atstumu.

Priedai:

• Individualizuotos spausdintinės plokštės (schemos ir išdėstymo failai, kurių reikia laikytis)
• Tinkinti servo laikikliai (failai, kurių reikia sekti)
• 4,95uH transmisijos ritė
• 2 x SG90 servos
• 3.7V LiPo baterija
• 19 V nešiojamojo kompiuterio maitinimo šaltinis
• 3 x 5 colių polikarbinatas

1 žingsnis: Schemos ir PCB: dizaino keitimas ir pritaikymas

Šiam projektui nusprendžiau užsisakyti vieną pliką lentą iš gamybos namų, o kitą supjaustyti LPKF lazeriniu pjaustytuvu. Abu veikia, tačiau dėl daugybės skylių skylių siūlyčiau užsisakyti lentas, o ne pjaustyti jas patiems. Abi plokštės yra pagrįstos ESP32 mikrovaldikliu, todėl prisijungimas prie šio projekto per „WiFi“ar „Bluetooth“yra labai paprastas, tačiau šiam projektui jos nustatytos tik prisijungus prie savęs, kai jos yra įjungtos.

Aš taip pat naudojau „Eagle“scheminiam fiksavimui ir lentos išdėstymui. Kadangi „Eagle“dabar priklauso „Autodesk“, jis gerai integruojasi su jų piešimo įrankiais, tokiais kaip „Fusion360“ir „Inventor“. Tai leido man greitai ir lengvai patikrinti mechaninius sujungimus su lentų išdėstymu.

1. Peržiūrėkite abi schemas ir atlikite norimus pakeitimus.
2. Jei planuojate pakeisti bet kurią ritę, įsitikinkite, kad derinimo kondensatoriai rezonuoja su naujos ritės induktyvumo verte. Taip pat įsitikinkite, kad ritės palaiko 3: 1 induktyvumo santykį

Grandinės aprašymas: siųstuvas

Ši konstrukcija turi dvi pagrindines grandinės dalis: pirmoji yra komunikacija/valdymas, o antroji yra rezonuojanti laidų elektros perdavimo grandinė. WPT dažnis yra sutelktas 127KHz dažniu ir gali valdyti apie 10W. Perdavimo dalis yra suderinta serijos rezonansinė grandinė. Visa plokštė gali būti maitinama nuo 18 V iki 36 V nuolatinės srovės, todėl jūsų standartinis nešiojamojo kompiuterio maitinimo šaltinis puikiai tiks šiam projektui.

Grandinės aprašymas: Imtuvas

Šis dizainas taip pat pagrįstas ESP32, tačiau taip pat naudojamas LTC4120. Šis lustas yra specialiai sukurtas kaip WPT imtuvas ir gali išjungti imtuvo grandinę taip, kad į sistemą būtų tiekiamas tinkamas energijos kiekis. Lustas taip pat turi vieno langelio „LiPo“įkrovimo grandinę su keliomis saugos funkcijomis, tokiomis kaip apsauga nuo per didelės srovės ir įkrovimo skirtasis laikas.

2 žingsnis: užsisakykite PCB

Yra keli lentų namai, kuriuose galima įsigyti plikų lentų. Jei esate studentas, daugelis jų taip pat turi nuolaidų, jei turite mokyklos el. Pašto adresą.

• Išplėstinės grandinės (4 PCB)
• Saulės akmenų grandinės
• JLC PCB
• PCBWay
• Auksinis Pheonix

Jei taip pat nenorite užpildyti savo lentos dalimis, galite jas iš anksto užpildyti už šiek tiek papildomų pinigų. Atminkite, kad daugelyje šių vietų naudojami išoriniai lentų namai.

• Rėkiančios grandinės
• JLC PCB
• „CircuitHUB“
• „TurnKey“PCB

Priklausomai nuo valdybos, jiems reikės tam tikrų failų, kartais skirtingų formatų. Jei užsisakote tik plikas lentas, tai yra mažiau problemų, nes gerberiai yra daugelio fab namų pasirinkimas. Žemiau yra sąrašas failų, kurių jums prireiks norint gauti „iki raktų“sprendimą.

1. Lenta Gerbers:.grb
2. BOM:.xlsx (paprastai tai yra lentos namų diktuojamas formatas; paprastai jie susieja refdes (nuorodos dizaino dalių numerius) prie kiekvieno komponento.
3. Centroid:.xlsx (šiame faile nurodoma kiekvienos dalies vieta ir orientacija pagal kilmę ir nuorodas)
4. Sluoksnio surinkimas (tai ne visada būtina, bet malonu turėti)

3 žingsnis: Spausdinkite dalis

Iš viso reikia spausdinti tris dalis:

1. Viršutinė servo svirtis
2. Apatinė servo svirtis
3. Rankų pagrindas

4 žingsnis: mirksi kodas

Visas kodas buvo parašytas „Arduino IDE“naudojant ESP32 bibliotekas iš „Espressif“. Norėdami įdiegti USB-> UART tvarkykles kartu su lentos palaikymo failais, spustelėkite šią nuorodą:

Didžioji dalis šio kodo yra pagrįsta „Espressiff“ESP32 bibliotekomis, o jų komentarai ir pasiūlymai yra iš jų, o ne aš.

Siųstuvo funkcionalumas

Šios konfigūracijos siųstuvas iš tikrųjų yra „WiFi“vergas. Taip yra dėl to, kad imtuvas yra arbitras, siunčiantis savo orientacinę informaciją į siųstuvo plokštę. Įkrovimo metu plokštė inicijuos save kaip belaidį prieigos tašką, laukiantį ryšio iš „pagrindinio“ESP32. Po to jis inicijuoja IO ir laukia ryšio. prijungus raudonas šviesos diodas įsijungs ir pradės judėti.

Imtuvo funkcionalumas

Įkrovimo metu imtuvas inicijuoja prieigos tašką ir pradeda ieškoti „vergo“. Suradę jie derasi dėl „kanalo“, kad galėtų veikti ir pereiti prie jo. Po to programa patikrina akselerometro duomenis ir pradeda juos prijungti prie siųstuvo plokštės. Jei nepavyks rasti „vergo“įrenginio, programa ir toliau iš naujo inicijuos savo WPA sąsają ir toliau ieškos.