Φορτιστής μπαταρίας GoPro: 3 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Συχνά, όταν οδηγώ τη μοτοσικλέτα μου, μου αρέσει να καταγράφω το πλάνο από μια κάμερα δράσης τοποθετημένη στο κράνος. Χρησιμοποιώ μια κάμερα GoPro (FireFly 6S) για να καταγράψω το πλάνο και η μπαταρία της κάμερας διαρκεί 1 ώρα έως 1 ώρα και 30 λεπτά. Οι βόλτες μου είναι πολύ μεγαλύτερες από αυτό, έτσι αποφάσισα να αγοράσω πολλαπλές μπαταρίες. Οι μπαταρίες της κάμεράς μου είναι ακριβώς ίδιες με τις GoPro, οπότε αποφάσισα να αγοράσω μπαταρίες GoPro υψηλότερης ποιότητας. Το πρόβλημα ωστόσο είναι ότι για να φορτίσω τις μπαταρίες, πρέπει να τοποθετήσω κάθε μπαταρία ξεχωριστά στην κάμερα και να τη φορτίσω μέσω USB. Ως μηχανικός, είμαι πολύ τεμπέλης για να το κάνω αυτό.

Έτσι πήρα κάποια έμπνευση από το drone του DJI Mavic. Όταν αγόρασα το drone, ήρθε με ένα διανομέα για να φορτίσει όλες τις μπαταρίες. Μου αρέσει πολύ αυτό το χαρακτηριστικό καθώς μπορώ να τα συνδέσω όλα και να ξέρω ότι όποτε βγαίνω για να πετάξω, όλες οι μπαταρίες θα φορτίζονται για μένα. Σε αυτό το άρθρο θα σας δείξω πώς δημιουργώ ένα παρόμοιο διανομέα για μπαταρίες Go-Pro.

Βήμα 1: Σχεδιασμός του πίνακα κυκλωμάτων και της θήκης

Το GoPro μαζί με άλλες κάμερες δράσης λειτουργούν με μπαταρία ιόντων λιθίου μονής κυψέλης. Αυτές οι μπαταρίες έχουν συνήθως ένα κύκλωμα διαχείρισης με αισθητήρα θερμοκρασίας και μικρούς συνδετήρες επαφής. Υπάρχουν ορισμένες πτυχές ενός φορτιστή διανομέα. Πρώτον, υπάρχει μια πηγή ενέργειας, σωστή φόρτιση και κατάσταση φόρτισης. Για να κρατήσω τα πράγματα απλά, σχεδίασα τον πίνακα να τρέχει 5 βολτ, ο οποίος είναι αρκετός για να φορτίσει τις μπαταρίες στο μέγιστο δυναμικό τους 4,2v. Πήγα με μια υποδοχή USB B λόγω της ακαμψίας και της υψηλής ονομαστικής ισχύος. Για να φορτίσω τις μπαταρίες στη σωστή τάση πήγα με το τσιπ MCP73831. Είναι ικανό να φορτίσει ένα κελί ιόντων λιθίου και είναι πολύ μικρό. Το φύλλο δεδομένων του τσιπ έδωσε ένα κύκλωμα δείγματος το οποίο χρησιμοποίησα για αυτήν την κατασκευή. Ο πίνακας μου θα μπορεί να φορτίσει 3 μπαταρίες, οπότε χρειαζόμαστε 3 από αυτά τα τσιπ και τα αντίστοιχα εξαρτήματα. Τέλος, για να συνδέσω την μπαταρία στο διανομέα, έπρεπε να κάνω λίγο σκάψιμο και βρήκα το αρσενικό άκρο του συνδετήρα που βρίσκεται μέσα στην κάμερα. Οι μπαταρίες έχουν υποδοχή 3 ακίδων (GND, Temp, Power) αλλά χρησιμοποιήσαμε μόνο τις καρφίτσες GND και Power για να φορτίσουμε την μπαταρία.

Χρησιμοποίησα το KiCad για να σχεδιάσω ένα PCB 30 χιλιοστών επί 30 χιλιοστών 2, το οποίο μοιάζει κάπως έτσι. Στο τέλος του άρθρου υπάρχει ένας σύνδεσμος όπου μπορείτε να κατεβάσετε τα αρχεία GERBER για αποστολή για κατασκευή. Το αρχείο zip που κατεβάζετε μπορεί να μεταφορτωθεί απευθείας στο JLCPCB, το οποίο θα σας κατασκευάσει 10 πρωτότυπες σανίδες για 2 $ και θα σας το στείλει εντός 48 ωρών.

Προχώρησα επίσης και σχεδίασα μια μικρή θήκη για τον πίνακα που θα έκανε ολόκληρο το στήσιμο να φαίνεται λίγο επαγγελματικό. Αρχεία Cad επίσης στο τέλος;) Θα χρειαστεί να εκτυπώσετε 3D το επάνω και το κάτω κομμάτι. Στην περίπτωσή μου, τα πάνω και τα κάτω κομμάτια μπήκαν και τα δύο στο κύκλωμα. Εάν αυτό δεν συμβεί, προσθέστε λίγη κόλλα για να τοποθετήσετε τη θήκη στη θέση της.

Βήμα 2: Κατασκευή και ανταλλακτικά

Λίστα μερών:

MCP73831T-SOT23-5 IC (3)

Αντίσταση 2,2k Ohm 0603 (3)

Πυκνωτής 4.7uf 0603 (4)

20 mA led δίοδος 0603 (3)

Αντίσταση 150 Ohm 0603 (3)

Θύρα θύρας USB B μέσω οπής - ορθή γωνία (1)

TE Connectivity 2199011-1 (3) *αυτό είναι για το GoPro Hero 3. Αν και τα νεότερα GoPros χρησιμοποιούν τον ίδιο σύνδεσμο, ο προσανατολισμός τους είναι διαφορετικός. Οπότε να προσέχεις.

Γυναικεία κεφαλίδα 2x3 2,54mm (1) *προαιρετική

Εργαλεία:

πάστα συγκόλλησης, φούρνος ανανέωσης, σταθμός συγκόλλησης, τρισδιάστατος εκτυπωτής και υπομονή

Όπως αναφέρθηκε νωρίτερα, η πλακέτα κυκλώματος στάλθηκε στο JLCPCB. Έχω χρησιμοποιήσει άλλες εταιρείες κατασκευής χαμηλού όγκου στο παρελθόν, αλλά η JLCPCB ήταν μακράν η καλύτερη. Το JLCPCB απαιτεί φάκελο.zip με όλα τα αρχεία GERBER. Μπορείτε να κατεβάσετε το αρχείο zip στο τέλος. Μόλις φτάσουν οι σανίδες, ελέγξτε τους για τυχόν ελαττώματα. Δημιούργησα επίσης μια θήκη γύρω από την πλακέτα κυκλώματος. Τα αρχεία cad για την υπόθεση μπορείτε να τα κατεβάσετε παρακάτω.

Πλακέτα κυκλώματος gerber.zip

Αρχεία Cad

Βήμα 3: Δημιουργία πίνακα και θήκης

Το σχηματικό κύκλωμα:

Βήματα για την κατασκευή της πλακέτας κυκλώματος:

1. Μόλις φτάσει ο πίνακας, καθαρίστε τα χρησιμοποιώντας λίγο οινόπνευμα.

2. Με τους πίνακες καθαρισμένους, χρησιμοποιήστε ένα μικροσκοπικό βιδωτό οδηγό για να προσθέσετε κόλλα συγκόλλησης σε όλες τις επαφές SMD.

3. Τοποθετήστε όλα τα εξαρτήματα στο κύκλωμα. Κάθε στοιχείο εκτός από τη δίοδο led πρέπει να ελέγχεται για πολικότητα. Χρησιμοποιήστε το σχηματικό σχήμα για να διασφαλίσετε την πολικότητα.

4. Τοποθετήστε τα εξαρτήματα σε φούρνο εκ νέου ροής και λιώστε την πάστα συγκόλλησης για να στερεώσετε τα εξαρτήματα.

5. Συγκόλληση στη θέση USB B και τον προαιρετικό σύνδεσμο 6 ακίδων 3x2.

**

Με το κύκλωμα ενσωματωμένο, εκτυπώστε τρισδιάστατα το πάνω και το κάτω κομμάτι της θήκης. Και αυτό είναι όλο. Έχω σχεδιάσει τις ανοχές έτσι ώστε το κύκλωμα να ταιριάζει άνετα στην πλακέτα. Εάν είναι χαλαρό, χρησιμοποιήστε λίγη κόλλα για να στερεώσετε τη θήκη.

**

Κατάσταση LED:

Αναβοσβήνει = τίποτα δεν είναι συνδεδεμένο Ενεργό = φόρτιση Απενεργοποιημένο = πλήρως φορτισμένο

Καλό κτίριο και ελπίζω να απολαύσετε τον κόμβο.