Велосипедпен жүретін телефон зарядтаушысы: 6 қадам (суреттермен)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2025-01-23 14:51

Бұл Bike Powered телефон зарядтаушысы, ол арзан, 3D басып шығарылады, оңай орнатылады және телефон зарядтағыш әмбебап. Егер сіз велосипедпен көп жүрсеңіз және телефонды зарядтау қажет болса, бұл пайдалы нәрсе.

Зарядтағышты Вирджиния штатының Линчбург қаласындағы Вектор кеңістігінде бес жасөспірім жобалап, құрастырған.

Жабдықтар

• Жалпы генератор, $ 12.97
• LM2596 кернеу реттегіші, $ 6.99
• 2 USB порты, $ 2.22
• 4 диод, $ 0,56
• 4700UF конденсаторы, 1,95 доллар
• 100 фт Қызыл Бастауыш 22 ГА 22 ГА, $ 7.76
• М3 бұранда x 30 мм розетка басы, (аппараттық дүкен) $ 0,49
• 3D принтерлік жіп PLA (қорап, руль қысқыш және телефон ұстағыш үшін барлығы 65 г), $ 1.30
• Резеңке таспалар
• Velcro

Барлығы: 30 доллар

1 -қадам: 3D басып шығару

Телефон ұстағыш

Мен, сэр Джеймс, көптеген сынақтар мен қиыншылықтар арқылы велосипед рульдерінің көпшілігіне бекітілетін телефон ұстағышын ойлап таптым. Ол екі бөліктен тұрады. Біріншісі - рульдік қондырғы, екіншісі - телефон бекітпесі.

Тұтқаны бекіту

Руль бекіткіші рульге бекітілген және бұрандамен ұсталған. Бекіткіштің бір жағына бекіткіш гайканы қолдануға болады, ал екінші жағынан бұранданы бұрап алуға болады. Мен бекіткішті M3x20 мм бұрандамен құрастырдым. Жинау қадамындағы бейнені қараңыз.

Тұтқаны бекітудің тағы бір негізгі компоненті - үлкен тесіктің өлшемі. Біздің конструкцияда 27 мм тесік бар, ол рульге сенімді түрде бекіту үшін жеткілікті орын береді. Егер сіздің рульдің өлшемі басқа болса, сіз біздің TinkerCAD дизайнына кіре және өзгерте аласыз.

Телефонды екі резеңке жолақ ұстайды, олар телефонды орнында ұстау үшін тесіктің тесіктерінен өтеді. Сіз телефонды тіреуішті рульге бекітіп, оларды бір -біріне жабыстырасыз. Бұл әмбебап телефон ұстағыш, ол барлық телефондарда жұмыс істейтінін білдіреді.

Электроника корпусы

Біз электронды корпусты жобалау үшін TinkerCAD қолдандық. Дизайнға кіруге және оны өзгертуге болады.

Қораптың мақсаты - тізбекті қорғау. Қорап велосипедке байлануға және USB сымдарының кіріп -шығуына мүмкіндік беретін етіп жасалған. Материалды таңдаудағы жалғыз мәселе оның су өткізбейтіндігі болды. Біз барлық негізгі пластмассалар осы талапқа сай келетінін анықтадық, сондықтан біз PLA -ны оның төмен құны мен басып шығарудың қарапайымдылығына байланысты қолдануды шештік. Электроника корпусын басып шығару 41 граммды құрайды, оның бағасы шамамен 82 цент.

Біз бәрін Lulzbot TAZ 6 -де PLA көмегімен 0,25 мм қабат биіктігінде және 20% толтыруда басып шығардық. Қолдау қажет емес.

2 -қадам: электроника

AC -дан DC -ге түрлендіру

Генераторлар айнымалы ток кернеуін шығарады, оны телефонды зарядтау үшін тұрақты токқа түрлендіру қажет. Біз қуатты түрлендіру үшін толық көпірлі түзеткішті қолдандық, содан кейін кернеу реттегіші оны 5В -қа дейін түсірді, сондықтан ол мобильді құрылғының батареясын қуырмайды. Біз оған 4700uF конденсаторды қойдық, ол тегіс зарядталады, содан кейін ол USB шығысына шығады. Біз бәрін қосу үшін 22 калибрлі мыс сымды қолдандық.

Толық көпір түзеткіші белгілі бір конфигурацияда орналастырылған төрт диодтан жасалған. Сіз оны қалай салу керектігі туралы егжей -тегжейлі ақпаратты таба аласыз, есіңізде болсын, сізге нан тақтасы қажет емес, сіз диодтарды бір -біріне тікелей дәнекерлей аласыз. Мұны қалай істегенімізді суреттен көріңіз

Егер сіз USB порттары жинақталған болса, сіз сымдарды дәнекерлеуге арналған ең алыс және сол жақ түйреуіштер боласыз, егер сіз түйреуіштерге ең жақын біреуін қолдансаңыз, алдыңғыларды пайдаланбайсыз.

Кернеуді реттеу

5 вольттан жоғары кернеуден дәл 5 вольтке түрлендіру үшін біз LM2596 кернеу реттегішін қолдандық. Бұл реттегіштің шығыс кернеуін көк қораптағы кішкене бұранданы бұрау арқылы реттеуге болады. Бұл бұранданы дұрыс орнату үшін біз кіріс винттерге 9 вольтты цифрлық қорек көзін жалғадық және шығыс кернеуін мультиметрмен өлшедік. Бұл әрекетті орындау кезінде бұранданы бұраңыз және мүмкіндігінше 5 вольтке жақындағанша шығыс кернеуін бақылаңыз. Егер сіз бес вольттан асып кетсеңіз, телефон қуырылады, сондықтан оны мүмкіндігінше 5 вольтке жақындату маңызды. Бұранданы бұру үшін кішкентай жалпақ бұрағышты қолданыңыз. Содан кейін сіз қызыл сымды+ белгісі бар тесікке дәнекерлегіңіз келеді, ал қара сым- деп белгіленген, содан кейін дәл сол әрекетті екінші жағына жасағыңыз келеді.

3 -қадам: құрастыру

Телефон ұстағыш пен рульдік қондырғы бір -біріне супер желімнің көмегімен қосылады. Телефон ұстағышындағы екі тесіктің әрқайсысына резеңке жолақ салыңыз.

Электрониканы қорапқа салыңыз, USB кабельдерін USB порттарына қосыңыз, содан кейін электрониканы ыстық желіммен жабыстырыңыз. Қораптағы жапсырмалармен кіріс пен шығыс дұрыстығына көз жеткізіңіз.

Біз қолданған генератор велосипедке бекіту үшін қысқыш бөлігімен келді. Велосипедпен жүретін қысқыш үшін екі болт болды. Біз оны орындыққа бекітеміз. Ауыстырғыш сымның астында екеніне көз жеткізіңіз, ол оған кедергі келтірмейді. Генераторды велосипедке қоймас бұрын оны бекіткішке қою оңай.

4 -қадам: Орнату

Электроника корпусы

Қорап Velcro -мен бекітілген, сондықтан оны қалаған жеріңізге қоюға болады. Velcro белбеуін ілгектерге салыңыз, содан кейін оның жақсы және тығыз екеніне көз жеткізіңіз.

Генератор

Генераторды орнату үшін алдымен генераторды кронштейннің соңына бұрап алу керек, содан кейін кронштейнді велосипедтің артқы жағындағы орындыққа бекітіп, кронштейнді генераторға бұрау керек. Мұны істегенде, соңғы бөлік жеткілікті қатты итерілетініне көз жеткізу керек, бірақ тым қатты емес, бұл шинаның қысымына әсер етеді. Велосипедпен жүруді бастамас бұрын, генератордың құлап кетпеуі үшін бұрандалардың жеткілікті түрде бекітілгеніне көз жеткізу керек. Генератордың осьін доңғалақтың ортасына қаратып ұстау керек, содан кейін сымдарды велосипед генераторына бекіту керек, содан кейін сымдардың екінші ұшын қораптың соңындағы USB портына бекіту керек. бұл «енгізу» дейді. Содан кейін сіз өзіңіздің USB кабеліңізді қораптың екінші жағындағы «Шығу» саңылауына салып, телефонға жеке зарядтағышты қосасыз.

Телефон ұстағыш

Тұтқаны рульге бекітіңіз және оны M3 бұранда көмегімен бекітіңіз. Содан кейін телефонның 4 бұрышын ұстап тұру үшін резеңке жолақтарды пайдаланыңыз. Бұл көрінгеннен гөрі берік!

5 -қадам: А қосымшасы: Зерттеу

Авторы: Элли Уикс

Телефонды толық зарядтау үшін батареяға 5 вольт қажет. Сондықтан сізге тек 4 миль жылдамдықпен жүру керек. Егер сіз баяу жүрсеңіз, сізде заряд болмайды, егер жылдам жүрсеңіз, кернеу реттегіші 5 вольтты сақтайды.

Эксперименталды орнату

Велосипед жылдамдығы кернеуге қарсы

• Біз екі түрлі генераторды сынадық (Sanyo және брендсіз)
• Біз генераторды айналдыру үшін күш бұрғысын қолдандық
• Біз генератордың айналу жиілігін өлшеу үшін тахометрді қолдандық
• RPM генераторынан велосипед жылдамдығына айналдыру үшін біз 24 дюймдік дөңгелегі бар велосипед қабылдадық

Біз өз тәжірибемізден осындай қорытындыға келдік. Егер сіз 12 долларлық Sanyo генераторын қолдансаңыз. 1150 генератор айн / мин = 73,3 велосипед шинасы / мин. 75 дюймдік шинаның шеңбері 73,3 = 5500 дюйм = 5,2 миль/сағ. Дәл осы жылдамдықта генератор 5 вольтты шығара бастайды. Біз мұны эксперимент барысында жиналған келесі мәліметтерге сүйене отырып білеміз.

• 950 айн / мин 3,5 вольтты шығарады
• 1150 айн / мин 4,24 вольтты құрайды
• 1900 айн / мин 6,7 вольтты құрайды

Егер сіз кішірек 9 долларлық генераторды қолданғыңыз келсе, сізге 5 вольтты алу үшін 3,2 миль жылдамдықпен жүру керек, ал телефонға заряд қосу үшін 5 миль жүру сізге 6 вольттан сәл артық береді.

1500 генератор айн / мин = 47 велосипед шинасы / мин. 47 айн/мин 72 (велосипед шеңбері) = 3384 дюйм = 3,2 миль/сағ

• 1300 айн / мин 3 вольтты береді
• 1500 айн / мин 5 вольтты береді
• 1700 айн / мин 7 вольтты береді

Зарядтау жылдамдығы

Біз зарядтау кезінде телефонға қанша электр тогы жеткізілетінін өлшеу үшін эксперимент орнаттық. Біздің нәтижелер көрсеткендей, Sanyo генераторы 0,9 амперді, ал брендсіз генератор 1,0 амперді шығарды.

Біз бұл сандардың көмегімен ұялы телефонды зарядтауға қанша уақыт кететінін есептей аламыз. Көптеген ұялы телефондардың аккумуляторлық сыйымдылығы 3 ампер-сағатты құрайтындықтан, маркаланбаған генераторды 0-ден 100%-ға дейін зарядтауға шамамен 3 сағат кетеді.

Баға төмен болғандықтан, зарядтау үшін велосипед жылдамдығы азаяды және зарядтау жылдамдығы жоғарылағандықтан, мен генераторды Sanyo генераторы бойынша ұсынар едім.

6 -қадам: В қосымшасы: Жоба туралы

Бұл велосипедпен жұмыс істейтін телефон зарядтағышын Вирджиния штатының Линчбург қаласынан 5 жасөспірім (Элли, Ян, Адам, Исхак және Джеймс) ойлап тапты. Жобаға «Жаңғақтар мен болттар» қоры демеушілік жасады.

Біз бұл зарядтағышты бес күнде, күніне шамамен 5 сағатта жасадық. Бірінші күні біз 3D модельдеу жүргіздік және телефон қайда қойылатынын білдік.

2 -ші күні біз 3D модельдерімізді дәнекерледік, өңдедік және оларды жақсарттық, біз математикалық есептеулер жүргіздік, сіз AC -ны (ауыспалы қарақат) тұрақты токқа айналдыру үшін қаншалықты жылдам жүру керек екенін есептедік.

3 -ші күні біз 3D басып шығару мен өңдеуді жасадық, ал кейбір алғашқы қораптардың өлшемдері сәйкес келмеді, содан кейін біз оларды бекітіп, электр сымдарын салып, 0% -дан 100% -ға дейін велосипедпен жүру керек болатын уақытты есептедік.

4 -ші күні біз бәрін дайындауға дайын болдық, осылайша бізде алғашқы прототип болуы мүмкін, өлшемдерді жетілдіріп, тестілеу мен құжаттауды жүргіздік.

5 -ші күні соңғы өңдеу мен құжаттаманы қосады.