Hacking USB Power Banks to Power Arduino: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Η χρήση φθηνών τράπεζες ισχύος για την τροφοδοσία των κυκλωμάτων Arduino είναι τόσο απογοητευτική με το κύκλωμα χαμηλού ρεύματος, αυτόματης απενεργοποίησης.

Εάν η τράπεζα ενέργειας δεν εντοπίσει αρκετά σημαντικό φορτίο ισχύος-απενεργοποιείται μετά από 30-40 δευτερόλεπτα. Ας τροποποιήσουμε μια συσκευή Charge Doctor για να αντικαταστήσουμε αυτήν την ενοχλητική λειτουργία εξοικονόμησης ενέργειας.

Δημιουργώ έναν τόνο μικρών κυκλωμάτων που αντλούν μόνο μερικά mA ρεύματος και θέλουν να είναι σε θέση να τα τροφοδοτήσουν από απλές επαναφορτιζόμενες τράπεζες ισχύος που έχουμε όλοι γύρω μας. Στο σημερινό Instructable, θα τροποποιήσουμε έναν Charge Doctor για να παραμείνει για πάντα.

Θα προσθέσουμε δύο αντιστάσεις πάνω από τους πείρους τροφοδοσίας και γείωσης για να προκαλέσουμε ένα μικρό φορτίο στην τράπεζα τροφοδοσίας που θα το ξεγελάσει για να παραμείνει αναμμένο όσο είναι συνδεδεμένος αυτός ο Charger Doctor.

Προμήθειες

Ας συλλέξουμε τα στοιχεία που θα χρειαστούμε:

• Power Bank (οποιοσδήποτε θα κάνει - μου αρέσουν επίσης αυτά ή φτιάξτε τη δική σας)
• Charge Doctor (αυτό το στυλ λειτουργεί καλύτερα, αλλά θα λειτουργήσουν και άλλα)
• Δύο αντιστάσεις 200 Ohm (μέγεθος 1/4 watt)
• Σταθμός συγκόλλησης
• Κάποια συγκόλληση (αυτό είναι καλής ποιότητας συγκόλληση)
• Ταινία υψηλής θερμοκρασίας Polyimide (γνωστή και ως ταινία Kapton) (θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί ηλεκτρική ταινία ή θερμή κόλλα)

Βήμα 1: Άνοιγμα του Charge Doctor μας

Οι Charge Doctors που έχω είναι συνδεδεμένοι χρησιμοποιώντας τέσσερα μικρά κλιπ, καθιστώντας τα πολύ εύκολα να ανοίξουν και να τροποποιηθούν.

Χρησιμοποιώντας ένα μικρό κατσαβίδι, διαχωρίστε προσεκτικά τα κλιπ χωρίς να τα σπάσετε. Με την ησυχία σου; θα διαλυθεί.

Μόλις χωρίσετε, θα παρατηρήσετε ότι υπάρχει ένα κομμάτι προστατευτικής μεμβράνης πάνω από την οθόνη LED. Τώρα είναι μια καλή στιγμή για να το αφαιρέσετε και να βελτιώσετε την προβολή μέσω του γκρι πλαστικού καλύμματος.

Επίσης, σημειώστε ότι έχουμε πολύ επιπλέον χώρο στο κάτω μισό του Charger Doctor για να προσθέσουμε αντιστάσεις.

Βήμα 2: Δοκιμή των τιμών αντίστασης

Χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο, προσδιορίστε ποιες ακίδες είναι τα 5V και GND του βύσματος USB. Αυτό θα είναι το ίδιο σε όλα τα βύσματα USB, αλλά αν δεν είστε εξοικειωμένοι με τη διάταξη των ακίδων, είναι καλή ιδέα να το ελέγξετε.

Κατά τη δοκιμή μου, διαπίστωσα ότι θέλουμε να προσθέσουμε μια αντίσταση 100 Ohm στις ακίδες 5V και GND - θα μιλήσουμε για τη διαρροή ισχύος σε ένα λεπτό.

Σε αυτό το βήμα, μπορείτε να κολλήσετε μια αντίσταση 100 Ohm στη θέση της και να τη δοκιμάσετε με την τράπεζά σας. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε παράλληλα μια αντίσταση 100 Ohm ή δύο αντιστάσεις 200 Ohm, όπως έχω κάνει εδώ.

Μπορεί να έχετε τράπεζα ισχύος που θα χρειαστεί διαφορετική τιμή αντίστασης. Εάν συμβαίνει αυτό, δοκιμάστε να μειώσετε τις τιμές αντίστασης και, στη συνέχεια, ελέγξτε τη διάχυση ισχύος, όπως θα κάνουμε στο επόμενο βήμα.

Βήμα 3: Μέτρηση της ισχύος

Πριν δεσμευτούμε για τις τελικές μας τιμές αντίστασης, ας υπολογίσουμε τη διάδοση της ισχύος μας και βεβαιωθείτε ότι είμαστε εντός των προδιαγραφών των αντιστάσεων 1/4 watt.

Χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm, ας υπολογίσουμε το ρεύμα:

I = V/R (νόμος του Ohm)

V = 5V R = 100Ohm I = 5/100 = 50mA

50mA είναι ρεύμα στο φορτίο μας, τώρα ας υπολογίσουμε την ισχύ:

P = 5V * 50mA = 250mW ή 1/4 Watt

Η χρήση μιας αντίστασης 100 Ohm θα διαλύσει 1/4 watt, η οποία βρίσκεται εντός του εύρους των προδιαγραφών των αντιστάσεων μας.

Ωστόσο, για να είμαστε στην ασφαλή πλευρά αφού είναι κλεισμένη μέσα στην πλαστική θήκη, ας χρησιμοποιήσουμε παράλληλα δύο αντιστάσεις 200 Ohm. Αυτή η διαμόρφωση θα μας δώσει 100 Ohm αλλά με εξάτμιση 1/2 watt.

Βήμα 4: Τελική τοποθέτηση αντιστάσεων

Τώρα που γνωρίζουμε ότι η τελική τιμή αντίστασης πρέπει να είναι 100 Ohm, ας προχωρήσουμε και να την κολλήσουμε στη θέση της.

Δεδομένου ότι η συγκόλληση στις αρχικές συνδέσεις είναι μάλλον χωρίς μόλυβδο, θερμαίνετε τις υπάρχουσες συνδέσεις συγκόλλησης και ρέετε σε κάποια φρέσκια συγκόλληση, αυτό θα διευκολύνει πολύ την εργασία. Εάν θέλετε, μπορείτε να αφαιρέσετε εντελώς την παλιά συγκόλληση και να ξεκινήσετε φρέσκο, αλλά δεν είναι απαραίτητο.

Έστριψα τις δύο αντιστάσεις 200 Ohm μαζί και τις κόλλησα στη θέση τους.

Προσέξτε να μην προκληθεί γέφυρα συγκόλλησης μεταξύ των άλλων ακίδων, οι οποίες είναι πολύ κοντά. Επίσης, κρατήστε τα καλώδια της αντίστασης από το να μην αγγίζουν το υπόλοιπο κύκλωμα καθώς θα βραχυκυκλώσει ολόκληρη η πλακέτα.

Στο τελευταίο βήμα, θα προσθέσουμε κάποια ταινία Kapton για την προστασία των αντιστάσεων.

Βήμα 5: Προσθήκη κασέτας

Προσθέστε ένα μικρό κομμάτι ταινίας υψηλής θερμοκρασίας πολυϊμιδίου (ταινία Kapton) γύρω και μεταξύ των ακροδεκτών της αντίστασης για να μην βραχυκυκλώσουν. Εάν βραχυκυκλώσουν, πιθανότατα θα ενεργοποιήσει την προστασία βραχυκυκλώματος στην τράπεζα ισχύος και το κύκλωμα θα κλείσει εντελώς.

Εάν δεν έχετε ταινία πολυϊμιδίου, η απλή μαύρη ηλεκτρική ταινία θα λειτουργήσει ή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ζεστή κόλλα για να συγκρατήσετε τα καλώδια στη θέση τους και να τα αποτρέψετε από το να αγγίξουν τον πίνακα.

Μου αρέσει επίσης να σημειώνω το Charge Doctor μου για να δηλώσω ότι έχουν τροποποιηθεί. Τοποθετήστε ένα μικρό κομμάτι κίτρινης ταινίας στο πίσω μέρος του γιατρού φόρτισης ως δείκτη.

Βήμα 6: Δοκιμή & Ολοκληρωμένο Hack

Δοκιμάστε τον πρόσφατα τροποποιημένο Charge Doctor με τα power bank σας. Και τώρα δεν θα σε απογοητεύσει.

Δοκίμασα τον τροποποιημένο γιατρό φόρτισης σε πέντε διαφορετικές τράπεζες ισχύος και λειτούργησε τέλεια για όλους.

Απολαύστε το hack και δημοσιεύστε φωτογραφίες των εκδόσεών σας παρακάτω.