Αρθρωτός ασύρματος πομπός ισχύος: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Θέλετε έναν αρθρωτό βραχίονα να ακολουθεί άσκοπα τη συσκευή σας για φόρτιση; Αυτό είναι το έργο. Συνδυασμός I Wireless Power Transmitter and Receiver που θα ακολουθήσει τη συσκευή σας….. αρκεί να βρίσκεται περίπου τρεις ίντσες μακριά.

Προμήθειες:

• Προσαρμοσμένες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (σχήματα και αρχεία διάταξης που ακολουθούν)
• Προσαρμοσμένα Servo Mounts (αρχεία που ακολουθούν)
• 4.95uH Πηνίο μετάδοσης
• 2 x SG90 Servos
• Μπαταρία LiPo 3,7V
• Τροφοδοτικό φορητού υπολογιστή 19V
• Πολυκαρβινικό 3in x 5in E

Βήμα 1: Διαγράμματα και PCB: Τροποποίηση και προσαρμογή σχεδίου

Για αυτό το έργο αποφάσισα να παραγγείλω τη μια γυμνή σανίδα από ένα σπίτι κατασκευής και να κόψω την άλλη με έναν κόπτη λέιζερ LPKF. Και τα δύο λειτουργούν, αλλά λόγω της ποσότητας των vias μέσω οπών θα πρότεινα να παραγγείλετε τις σανίδες αντί να τις κόψετε μόνοι σας. Και οι δύο πίνακες βασίζονται στον μικροελεγκτή ESP32 που καθιστά τη σύνδεση σε αυτό το έργο μέσω WiFi ή Bluetooth πολύ απλή, ωστόσο για αυτό το έργο έχουν ρυθμιστεί να συνδέονται μόνο με τον εαυτό τους όταν είναι ενεργοποιημένοι.

Χρησιμοποίησα επίσης το Eagle για σχηματική λήψη και διάταξη πίνακα. Επειδή το Eagle ανήκει πλέον στην Autodesk, ενσωματώνεται καλά με τα εργαλεία σχεδίασης όπως το Fusion360 και το Inventor. Αυτό μου επέτρεψε να ελέγξω τις μηχανικές προσαρμογές έναντι των διατάξεων του πίνακα γρήγορα και εύκολα.

1. Ελέγξτε και τα δύο σχήματα και κάντε τυχόν επιθυμητές αλλαγές.
2. Εάν σκοπεύετε να αλλάξετε οποιοδήποτε από τα πηνία, βεβαιωθείτε ότι οι πυκνωτές συντονισμού έχουν απήχηση με την τιμή επαγωγής του νέου πηνίου. Επίσης, βεβαιωθείτε ότι τα πηνία διατηρούν αναλογία επαγωγής 3: 1

Περιγραφή κυκλώματος: Πομπός

Αυτός ο σχεδιασμός έχει δύο κύρια μέρη του κυκλώματος: το πρώτο είναι η επικοινωνία/έλεγχος και το δεύτερο είναι το κύκλωμα αντήχησης για τη μετάδοση ισχύος καλωδίων. Η συχνότητα WPT είναι κεντραρισμένη στα 127KHz και μπορεί να χειριστεί περίπου 10W. Το τμήμα μετάδοσης είναι ένα συντονισμένο κύκλωμα συντονισμού σειράς. Ο πίνακας στο σύνολό του μπορεί να τροφοδοτηθεί από 18VDC έως 36VDC, οπότε το τυπικό τροφοδοτικό φορητού υπολογιστή σας θα λειτουργήσει τέλεια για αυτό το έργο.

Περιγραφή κυκλώματος: Δέκτης

Αυτός ο σχεδιασμός βασίζεται επίσης γύρω από το ESP32 αλλά χρησιμοποιεί επίσης το LTC4120. Αυτό το τσιπ έχει σχεδιαστεί ειδικά για να είναι δέκτης WPT και είναι σε θέση να αποσυντονίσει το κύκλωμα του δέκτη έτσι ώστε να παρέχεται η σωστή ποσότητα ισχύος στο σύστημα. Το τσιπ διαθέτει επίσης κύκλωμα φόρτισης LiPo μονής κυψέλης με αρκετές λειτουργίες ασφάλειας, όπως υπερβολική προστασία και χρονικό όριο φόρτισης.

Βήμα 2: Παραγγείλετε PCB

Υπάρχουν πολλά σπίτια από σανίδες στα οποία μπορείτε να αγοράσετε γυμνές σανίδες. Εάν είστε μαθητής, πολλοί από αυτούς έχουν επίσης εκπτώσεις, αρκεί να έχετε μια διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου στο σχολείο.

• Προηγμένα κυκλώματα (4PCB)
• Κυκλώματα Sunstone
• JLC PCB
• PCBWay
• Χρυσός Φοίνικας

Εάν επίσης δεν θέλετε να γεμίσετε τον πίνακα σας με μέρη, μπορείτε να τα προπληρώσετε για λίγα επιπλέον χρήματα. Λάβετε υπόψη ότι πολλά από αυτά τα μέρη χρησιμοποιούν εξωτερικές σανίδες.

• Κυκλώματα κραυγής
• JLC PCB
• CircuitHUB
• PCB TurnKey

Ανάλογα με το σπίτι του σκάφους θα απαιτούν ορισμένα αρχεία μερικές φορές σε διαφορετικές μορφές. Εάν παραγγέλνετε απλά γυμνά σανίδια, αυτό δεν είναι άλλο θέμα, καθώς οι gerbers είναι το αρχείο επιλογής για τα περισσότερα υπέροχα σπίτια. Παρακάτω είναι μια λίστα αρχείων που θα χρειαστείτε για μια λύση με το κλειδί στο χέρι.

1. Board Gerbers:.grb
2. BOM:.xlsx (Αυτό είναι γενικά σε μια μορφή που υπαγορεύεται από το σπίτι του σκάφους · γενικά συνδέουν τις αναβαθμίσεις (αριθμοί μερών σχεδίου αναφοράς) σε κάθε στοιχείο.
3. Centroid:.xlsx (Αυτό το αρχείο καλεί τη θέση και τον προσανατολισμό κάθε τμήματος βάσει προέλευσης και αναφοράς)
4. Layer Stackup (Αυτό δεν είναι πάντα απαραίτητο αλλά ωραίο να το έχετε)

Βήμα 3: Εκτύπωση εξαρτημάτων

Υπάρχουν τρία συνολικά μέρη για εκτύπωση:

1. Άνω Servo Arm
2. Κάτω Servo Arm
3. Βάση βραχιόνων

Βήμα 4: Κώδικας που αναβοσβήνει

Όλος ο κώδικας γράφτηκε στο Arduino IDE χρησιμοποιώντας τις βιβλιοθήκες ESP32 από το Espressif. Για να εγκαταστήσετε τα προγράμματα οδήγησης USB-> UART μαζί με αρχεία υποστήριξης της πλακέτας, ακολουθήστε αυτόν τον σύνδεσμο:

Μεγάλο μέρος αυτού του κώδικα βασίζεται στις βιβλιοθήκες ESP32 του Espressiff και τα σχόλια και οι προτάσεις τους προέρχονται από αυτές, ΟΧΙ εγώ.

Λειτουργικότητα πομπού

Ο πομπός είναι στην πραγματικότητα ο "σκλάβος" WiFi σε αυτήν τη διαμόρφωση. Αυτό οφείλεται στο ότι ο δέκτης είναι ο διαιτητής της αποστολής των πληροφοριών προσανατολισμού του στην πλακέτα πομπού. Κατά την εκκίνηση, ο πίνακας θα αρχικοποιηθεί ως ασύρματο σημείο πρόσβασης που περιμένει τη σύνδεση από το "κύριο" ESP32. Μετά από αυτό, αρχικοποιεί το IO και περιμένει τη σύνδεση. μόλις συνδεθεί, θα ανάψει ένα κόκκινο LED και θα ξεκινήσει το gimballing.

Λειτουργικότητα δέκτη

Κατά την εκκίνηση, ο δέκτης προετοιμάζει το σημείο πρόσβασης και αρχίζει να ψάχνει για έναν "σκλάβο". Μόλις βρεθούν, διαπραγματεύονται ένα "κανάλι" για να λειτουργήσει και να μεταβούν σε αυτό. Μόλις είναι εκεί, το πρόγραμμα ελέγχει τα δεδομένα του επιταχυνσιόμετρου και αρχίζει να τα μεταφέρει στην πλακέτα πομπού. Εάν δεν είναι δυνατή η εύρεση μιας συσκευής "slave", το πρόγραμμα θα συνεχίσει να επανενεργοποιεί τη διεπαφή WPA και θα συνεχίσει να ψάχνει.