Зарядно за телефон с велосипед: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Това е зарядно за телефон с велосипед, което е евтино, отпечатва се 3D, лесно се прави и инсталира, а зарядното устройство за телефона е универсално. Полезно е да имате, ако карате много колело и трябва да заредите телефона си.

Зарядното устройство е проектирано и построено от петима тийнейджъри в Vector Space в Линчбърг, Вирджиния.

Консумативи

• Общ генератор, $ 12.97
• LM2596 регулатор на напрежението, $ 6,99
• 2 USB порта, $ 2.22
• 4 диода, $ 0.56
• 4700UF кондензатор, $ 1,95
• 100 фута от Red Primary Waire 22 GA 22 GA, $ 7,76
• M3 винт x 30 мм контактна глава, (магазин за хардуер) $ 0,49
• 3D принтер с нишка PLA (общо 65 g за кутия, скоба на кормилото и държач за телефон), $ 1,30
• Гумени ленти
• Велкро

Общо: $ 30

Стъпка 1: 3D печат

Държач за телефон

Аз, сър Джеймс, чрез много изпитания и трудности, проектирах държач за телефон, който да се монтира на повечето кормила на велосипеди. Изработен е в две части. Първият е стойката за кормилото, а вторият е стойката за телефона.

Монтаж на кормилото

Стойката на кормилото е прикрепена към кормилото и се държи с винт. Можете да използвате гайка за вмъкване от едната страна на стойката и да забиете винт от другата страна. Проектирах стойката да използва винт M3x20mm. Вижте видеото в стъпката на сглобяване.

Друг ключов компонент на стойката на кормилото е размерът на големия отвор. Нашият дизайн има отвор от 27 мм, което му дава достатъчно място, за да бъде здраво закрепено към кормилото ни. Ако кормилото ви е с различен размер, можете да получите достъп и да промените нашия дизайн на TinkerCAD тук.

Телефонът се държи от две гумени ленти, които преминават през отворите на опората на телефона, за да поддържат телефона на място. Свързвате опората на телефона към стойката на кормилото, като ги залепвате супер. Това е универсален държач за телефон, което означава, че работи за всички телефони.

Корпус за електроника

Използвахме и TinkerCAD за проектиране на нашия корпус за електроника. Можете да получите достъп до дизайна и да го промените тук.

Целта на кутията е да защити веригата. Кутията е проектирана по този начин, така че да може да бъде вързана за мотора и да позволява на USB кабелите да влизат и излизат. Единственото ни съображение при избора на материал беше дали ще бъде водоустойчив. Открихме, че всички основни пластмаси отговарят на това изискване, затова решихме да използваме PLA поради ниската цена и лекотата на печат. Отпечатването на корпуса с електроника отнема 41 грама, което струва приблизително 82 цента.

Отпечатахме всичко на Lulzbot TAZ 6, използвайки PLA на височина на слоя 0,25 мм и запълване 20%. Не са необходими подпори.

Стъпка 2: Електроника

Преобразуване AC в DC

Генераторите произвеждат променливо напрежение, което трябва да се преобразува в DC, за да се зареди телефон. Използвахме пълномостов токоизправител, за да преобразуваме мощността, след това регулатор на напрежението, за да я понижим до 5v, така че да не изпържи батерията на вашето мобилно устройство. Поставихме и 4700uF кондензатор, за да се зареди по -гладко, след което излиза към изходния USB. Използвахме медна жица с 22 габарити, за да свържем всичко.

Пълномостовият токоизправител е направен от четири диода, поставени в специфична конфигурация. Тук можете да намерите подробности за това как да изградите такъв, имайте предвид, че не се нуждаете от макет, можете да запоявате диодите директно един към друг. Вижте как го направихме в картинното шоу

изводите, които няма да използвате, са най -отдалечените леви и десни щифтове за запояване към проводниците, ако USB портовете са подредени, няма да използвате тези отпред, ако използвате най -близкия до щифтовете

Регулиране на напрежението

За да преобразуваме от напрежения над 5 волта до точно 5 волта, използвахме регулатор на напрежението LM2596. Изходното напрежение на този регулатор може да се регулира чрез завъртане на малкия винт на синята кутия. За да настроим правилно този винт, свързахме цифрово захранване към входните щифтове при 9 волта и измерихме изходното напрежение с мултицет. Докато правите това, завъртете винта и наблюдавайте изходното напрежение, докато се доближите максимално до 5 волта. Ако преминете над пет волта, телефонът ви ще се изпържи, така че е важно да го приближите възможно най -близо до 5 волта. Използвайте малка отвертка с плоска глава, за да завъртите винта. След това искате да запоите червения проводник към отвора, обозначен с+, и черния проводник, обозначен с-, след което искате да направите същото нещо от другата страна

Стъпка 3: Монтаж

Поставката на телефона и стойката на кормилото са свързани помежду си с помощта на супер лепило. Поставете гумена лента през всеки от двата отвора в държача на телефона.

Поставете електрониката в кутията, включете USB кабелите в USB портовете, след това залепете горещо електрониката на място. Уверете се, че сте въвели и извели правилно с етикетите на кутията.

Генераторът, който използвахме, идваше със скоба за закрепване към мотора. Беше доста просто, имаше два болта за скобата, която върви на мотора. Прикрепихме го към стойката на седалката. Уверете се, че е под телта на превключвателя, така че да не му пречи. Най -лесно е да поставите генератора върху приставката, преди да го поставите на мотора.

Стъпка 4: Инсталиране

Корпус за електроника

Кутията е прикрепена с велкро, така че можете да я поставите където искате на долната тръба. Поставете каишката на велкро в процепите на зъбците и след това се уверете, че е хубава и стегната към мястото, на което я поставяте.

Генератор

За да инсталирате генератора, първо трябва да завиете генератора към края на скобата, след това да завиете скобата към стойката на седалката на задния край на мотора и да завиете скобата към генератора. Когато правите това, трябва да се уверите, че крайната част натиска достатъчно силно, но не твърде силно или това ще повлияе на налягането в гумите. Преди да започнете да карате мотора си, ще трябва да се уверите, че винтовете са затегнати достатъчно здраво, така че генераторът да не падне. Също така ще трябва да държите централната ос на генератора насочена към центъра на колелото, след което ще трябва да прикрепите проводниците към велосипедния генератор и след това да прикрепите другия край на проводниците към USB порта в края на кутията което казва „Вход“. След това поставяте свой собствен USB кабел в отвора „Output“от другата страна на кутията и включвате собствено зарядно устройство в телефона си.

Държач за телефон

Прикрепете стойката на кормилото към кормилото си и го закрепете с винт М3. След това използвайте ластиците, за да държите 4 -те ъгъла на телефона си. По -здрава е, отколкото изглежда!

Стъпка 5: Приложение А: Изследване

От: Ели седмици

За да заредите телефона си напълно, батерията се нуждае от 5 волта. Така че трябва да се движите само с 4 мили в час. Ако вървите по -бавно, няма да получите такса, ако вървите по -бързо, регулаторът на напрежението ще поддържа 5 волта.

Експериментална настройка

Скорост на велосипеда срещу напрежение

• Тествахме два различни генератора (Sanyo и без марка)
• Използвахме електрическа бормашина, за да въртим генератора
• използвахме тахометър за измерване на оборотите на генератора
• За да преобразуваме от оборотите на генератора в скорост на велосипеда, предположихме мотор с 24 -инчови колела

Ето как стигнахме до този извод от нашия експеримент. Ако използвате генератор Sanyo за 12 $. 1150 оборота в минута на генератора = 73,3 оборота в гумата на велосипеда. 75 инча обиколка на гумата x 73,3 = 5500 инча/мин = 5,2 мили/ч. Именно с тази скорост генераторът ще започне да произвежда 5 волта. Знаем това въз основа на следните данни, събрани по време на нашия експеримент.

• 950 оборота в минута произвежда 3,5 волта
• 1150 об / мин прави 4.24 волта
• 1900 об / мин прави 6.7 волта

Ако ще използвате генератор от 9 $, който е по -малък, ще трябва само да ускорите 3,2 мили в час, за да получите 5 волта и да заредите телефона си в действителност, а при движение с 5 мили в час ще получите малко повече от 6 волта.

1500 оборота в минута на генератора = 47 оборота в минута. 47 об/мин x 72 (обиколка на велосипеда) = 3384 инча/мин = 3,2 мили/ч

• 1300 об / мин дава 3 волта
• 1500 об / мин дава 5 волта
• 1700 оборота в минута дава 7 волта

Скорост на зареждане

Ние създадохме експеримент, за да измерим колко електрически ток се доставя на телефона при зареждане. Нашите резултати показват, че генераторът Sanyo произвежда 0,9 ампера, а генераторът без марка - 1,0 ампера.

Можем да използваме тези числа, за да изчислим приблизително колко време ще отнеме зареждането на типичен мобилен телефон. Тъй като много мобилни телефони имат капацитет на батерията от 3 амперчаса, на генератора без марка ще са необходими около 3 часа, за да се зареди от 0 до 100%.

Поради по -ниската цена, по -ниската скорост на велосипеда, необходима за зареждане, и поради по -добрата скорост на зареждане, бих препоръчал общия генератор над генератора Sanyo.

Стъпка 6: Приложение Б: За проекта

Това зарядно устройство за мобилни телефони е изобретено от 5 тийнейджъри (Ели, Иън, Адам, Исак и Джеймс) от Линчбърг, Вирджиния, в Vector Space, местния производител. Проектът е спонсориран от Фондация „Ядки и болтове“.

Създадохме това зарядно устройство за пет дни за около 5 часа всеки ден. Първия ден направихме 3D моделиране и разбрахме къде ще бъде поставен телефонът.

На втория ден направихме малко запояване и редактиране на нашите 3D модели и ги направихме по -добри, направихме някои математически изчисления колко бързо трябва да преминете и окабеляване за преобразуване на AC (променливо касис) в DC (постоянен ток).

На третия ден направихме 3D принтиране и редактиране и някои от първите кутии не отговаряха на размерите, след това ги поправихме и поставихме електрическото окабеляване и изчислихме колко време ще трябва да карате с велосипед, за да преминете от 0% до 100%.

На четвъртия ден подготвяхме всичко за употреба, за да можем да имаме първия си прототип, усъвършенствайки размерите, тестването и документирането.

На 5 ден добавяне на довършителни работи и документиране.