Kerékpárral hajtott telefon töltő: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Ez egy Bike Powered telefon töltő, amely olcsó, 3D nyomtatható, könnyen elkészíthető és telepíthető, a telefon töltő pedig univerzális. Ez hasznos dolog, ha sokat biciklizik, és fel kell töltenie a telefont.

A töltőt öt tinédzser tervezte és gyártotta a Vector Space -ben, Lynchburgban, Virginiában.

Kellékek

• Általános generátor, 12,97 dollár
• LM2596 feszültségszabályozó, 6,99 dollár
• 2 USB port, 2,22 USD
• 4 dióda, 0,56 dollár
• 4700UF kondenzátor, 1,95 dollár
• 100 láb Red Primary waire 22 GA 22 GA, 7,76 dollár
• M3 csavar x 30 mm -es foglalat, (hardverbolt) 0,49 USD
• 3D nyomtatószál PLA (összesen 65 g doboz, kormánybilincs és telefontartó), 1,30 USD
• Gumiszalagok
• Tépőzár

Összesen: 30 USD

1. lépés: 3D nyomtatás

Telefontartó

Én, Sir James, sok próbán és megpróbáltatáson keresztül terveztem egy telefontartót, amely a legtöbb kerékpár kormányra rögzíthető. Két részből áll. Az első a kormányra szerelhető, a második pedig a telefonra szerelhető.

Kormányrögzítés

A kormány rögzítése a kormányhoz van rögzítve, és egy csavar tartja. Használhat betét anyát a tartó egyik oldalán, és csavarozhat egy csavart a másik oldalról. A tartót úgy terveztem, hogy M3x20 mm -es csavart használjon. Nézze meg a videót az összeszerelési lépésben.

A kormányrögzítés másik kulcsfontosságú eleme a nagy lyuk mérete. A kialakításunk 27 mm -es lyukkal rendelkezik, ami elegendő helyet biztosít ahhoz, hogy biztonságosan rögzíthessük a kormányunkhoz. Ha a kormány különböző méretű, itt érheti el és módosíthatja TinkerCAD kialakításunkat.

A telefont két gumiszalag tartja, amelyek átmennek a telefontartó lyukain, hogy a telefon a helyén maradjon. A telefontartót a kormány tartójához csatlakoztathatja szuper ragasztással. Ez egy univerzális telefontartó, ami azt jelenti, hogy minden telefonhoz használható.

Elektronikai ház

A TinkerCAD -t is használtuk elektronikai házunk tervezéséhez. A tervezést itt érheti el és módosíthatja.

A doboz célja az áramkör védelme. A dobozt úgy tervezték, hogy a kerékpárhoz köthető, és hagyja, hogy az USB -vezetékek be- és kiáramoljanak. Az anyagválasztásnál csak az volt a szempontunk, hogy vízálló -e. Megállapítottuk, hogy az összes nagyobb műanyag megfelel ennek a követelménynek, ezért úgy döntöttünk, hogy PLA -t használunk alacsony költsége és egyszerű nyomtatása miatt. Az elektronika burkolatának nyomtatása 41 gramm, ami körülbelül 82 centbe kerül.

Mindent kinyomtattunk egy Lulzbot TAZ 6 -ra, PLA -val, 0,25 mm rétegmagasságban és 20% -os kitöltéssel. Nincs szükség támaszokra.

2. lépés: Elektronika

AC -DC átalakítás

A generátorok váltóáramú feszültséget állítanak elő, amelyet a telefon feltöltéséhez DC -re kell alakítani. Teljes áthidalt egyenirányítóval alakítottuk át a teljesítményt, majd egy feszültségszabályozót, hogy 5V -ra csökkentsük, így nem sül le a mobilkészülék akkumulátora. 4700uF kondenzátort is tettünk rá, hogy zökkenőmentesebben töltse, majd kimegy a kimeneti USB -re. 22 méteres rézhuzalt használtunk mindenhez.

A teljes híd egyenirányító négy, meghatározott konfigurációban elhelyezett diódából készül. Itt találhat részleteket az építés módjáról, ne feledje, hogy nincs szüksége kenyérlapra, a diódákat közvetlenül egymáshoz forraszthatja. Nézze meg, hogyan csináltuk a képen

a használt tűkimenetek a legtávolabbi bal és jobb oldali tűk, amelyek a vezetékekhez forraszthatók, ha az USB -portok egymásra vannak helyezve, akkor nem fogja használni az elülsőket, ha a legközelebbi csatlakozót használja

Feszültségszabályozás

Annak érdekében, hogy az 5 volt feletti feszültségekről pontosan 5 voltra váltsunk, egy LM2596 feszültségszabályozót használtunk. Ennek a szabályozónak a kimeneti feszültsége a kék dobozon lévő kis csavar elforgatásával állítható be. Annak érdekében, hogy ezt a csavart megfelelően be lehessen állítani, egy digitális tápegységet kötöttünk a bemeneti csapokra 9 volton, és multiméterrel mértük a kimeneti feszültséget. Eközben forgassa el a csavart, és figyelje a kimeneti feszültséget, amíg a lehető legközelebb nem lesz az 5 volthoz. Ha meghaladja az öt voltot, a telefon megsül, ezért fontos, hogy a lehető legközelebb legyen az 5 volthoz. Egy kis laposfejű csavarhúzóval forgassa el a csavart. Ezután be kell forrasztani a piros vezetéket a+ jelzésű lyukhoz és a fekete drótot a-, majd ugyanezt a másik oldalhoz is

3. lépés: Összeszerelés

A telefontartó és a kormánytartó szuperragasztóval van egymáshoz csatlakoztatva. Helyezzen egy gumiszalagot a telefontartó két lyukán keresztül.

Helyezze az elektronikát a dobozba, csatlakoztassa az USB -kábeleket az USB -portokhoz, majd forró ragasztóval illessze a helyére. Győződjön meg arról, hogy a bemenet és a kimenet megfelelő a dobozon található címkékkel.

Az általunk használt generátort egy szorítóelemmel szállítottuk a kerékpárhoz. Elég egyszerű volt, két csavar volt a kerékpáron lévő szorítóhoz. Az üléstartóhoz rögzítettük. Győződjön meg arról, hogy a váltó drótja alatt van, hogy ne zavarja. A legegyszerűbb a generátort a rögzítőelemre helyezni, mielőtt a kerékpárra helyezi.

4. lépés: Telepítés

Elektronikai ház

A doboz tépőzárral van rögzítve, így elhelyezheti a kívánt helyen a lefolyón. Helyezze a tépőzáras pántot a fülrésekbe, majd győződjön meg róla, hogy jól és szorosan rögzíti a felhelyezett helyet.

Generátor

A generátor beszereléséhez először csavarja le a generátort a konzol végére, majd csavarja fel a konzolot a kerékpár hátsó végének üléstartójára, és csavarja be a tartót a generátorhoz. Amikor ezt megteszi, meg kell győződnie arról, hogy a végrész elég erősen, de nem túl erősen nyomja, vagy befolyásolja a gumiabroncs nyomását. Mielőtt kerékpározni kezd, győződjön meg arról, hogy a csavarok megfelelően meg vannak -e húzva, hogy a generátor ne essen le. A generátor középső tengelyét is a kerék középpontja felé kell irányítania. Ezután csatlakoztatnia kell a vezetékeket a kerékpárgenerátorhoz, majd a vezetékek másik végét a doboz végén lévő USB -porthoz. hogy "Bemenet". Ezután helyezze saját USB -kábelét a doboz másik oldalán található "Kimenet" nyílásba, és csatlakoztassa saját töltőjét a telefonhoz.

Telefontartó

Rögzítse a kormány tartóját a kormányra, és rögzítse M3 csavarral. Ezután a gumiszalagokkal tartsa a telefon 4 sarkát. Erősebb, mint amilyennek látszik!

5. lépés: A függelék: Kutatás

Szerző: Ellie Weeks

A telefon teljes feltöltéséhez az akkumulátornak 5 voltra van szüksége. Tehát csak olyan gyorsan kell haladnia, mint 4 mph. Ha lassabban megy, akkor nem kap töltést, ha gyorsabban megy, akkor a feszültségszabályozó 5 voltot tart fenn.

Kísérleti elrendezés

Kerékpár sebesség és feszültség

• Két különböző generátort teszteltünk (Sanyo és márka nélküli)
• Fúrót használtunk a generátor forgatásához
• fordulatszámmérővel mértük a generátor fordulatszámát
• Annak érdekében, hogy a generátor fordulatszámát kerékpáros sebességgé alakítsuk, 24 hüvelykes kerekekkel rendelkező kerékpárt feltételeztünk

Kísérletünk során így jutottunk erre a következtetésre. Ha 12 dolláros Sanyo generátort használ. 1150 generátor fordulatszáma = 73,3 kerékpár gumiabroncs fordulatszáma. 75 hüvelykes abroncs kerülete x 73,3 = 5500 in/min = 5,2 mph. Ezen a sebességen a generátor elkezd 5 Voltot termelni. Ezt a kísérletünk során összegyűjtött alábbi adatok alapján tudjuk.

• A 950 fordulat / perc 3,5 voltot termel
• 1150 fordulat / perc 4,24 volt
• 1900 fordulat / perc 6,7 volt

Ha egy 9 dolláros generátort fog használni, amely kisebb, akkor csak 3,2 mph -t kell mennie, hogy 5 voltot kapjon, és ténylegesen feltölteni a telefonját, és ha 5 mph -t megy, akkor valamivel több, mint 6 volt.

1500 generátor fordulatszáma = 47 kerékpár -fordulatszám. 47 fordulat/perc x 72 (kerékpár kerülete) = 3384 in/min = 3,2 mph

• 1300 fordulat / perc 3 voltot ad
• 1500 ford / perc 5 voltot ad
• 1700 fordulat / perc 7 voltot ad

Töltési arány

Kísérletet hajtottunk végre annak mérésére, hogy mennyi elektromos áram kerül a telefonba töltés közben. Eredményeink azt mutatták, hogy a Sanyo generátor 0,9 A -t, a márka nélküli generátor 1,0 Ampert produkált.

Ezekkel a számokkal kiszámíthatjuk, hogy mennyi ideig tart egy tipikus mobiltelefon feltöltése. Mivel sok mobiltelefon akkumulátorának kapacitása 3 Amp-óra, a márka nélküli generátornak körülbelül 3 órára van szüksége a 0-100%-os töltéshez.

Az alacsonyabb ár, a töltéshez szükséges kisebb kerékpársebesség és a jobb töltési arány miatt a generikus generátort javaslom a Sanyo generátor helyett.

6. lépés: B függelék: A projektről

Ezt a kerékpárral működő telefon töltőt 5 tinédzser (Ellie, Ian, Adam, Isaac és James) találta ki a Virginia állambeli Lynchburgból, a Vector Space -nél, a helyi gyártótéren. A projektet a Dió és csavar Alapítvány támogatta.

Ezt a töltőt öt nap alatt, körülbelül napi 5 órán keresztül építettük meg. Az első napon csak 3D modellezést végeztünk, és kitaláltuk, hová helyezzük a telefont.

A 2. napon forrasztottuk és szerkesztettük a 3D -s modelljeinket, és javítottuk őket, néhány matematikai számítást végeztünk arról, hogy milyen gyorsan kell menni, és be kell kötni az AC -t (váltakozó ribizli) DC -vé (egyenáram).

A 3. napon némi 3D nyomtatást és szerkesztést végeztünk, és az első dobozok egy része nem felelt meg a méreteknek, majd megjavítottuk őket, és felhelyeztük az elektromos vezetékeket, és kiszámítottuk, mennyi ideig kell kerékpározni, hogy 0% -ról 100% -ra menjen.

A 4. napon mindent használatra készen készítettünk, hogy megkaphassuk az első prototípusunkat, tökéletesítve a méreteket, tesztelést és dokumentálást.

Az 5. napon befejező simítások és dokumentálás.