Przegubowy bezprzewodowy nadajnik mocy: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Chcesz, aby ramię przegubowe bezcelowo podążało za urządzeniem podczas ładowania? To jest projekt. Połączenie bezprzewodowego nadajnika i odbiornika mocy, które będzie podążać za twoim urządzeniem…..o ile jest oddalone o około trzy cale.

Kieszonkowe dzieci:

• Niestandardowe płytki drukowane (schematy i pliki układów do naśladowania)
• Niestandardowe uchwyty serwomechanizmu (pliki do naśladowania)
• Cewka transmisyjna 4.95uH
• 2 serwa SG90
• Akumulator LiPo 3,7 V
• Zasilacz do laptopa 19 V
• Poliwęglan 3 cale x 5 cali E

Krok 1: Schematy i płytki drukowane: modyfikacja projektu i dostosowanie

Do tego projektu zdecydowałem się zamówić jedną gołą deskę z zakładu produkcyjnego i wyciąć drugą wycinarką laserową LPKF. Obie działają, ale ze względu na ilość przelotek sugerowałbym zamawianie desek zamiast samodzielnego ich docinania. Obie płyty są oparte na mikrokontrolerze ESP32, co sprawia, że łączenie się z tym projektem przez Wi-Fi lub Bluetooth jest bardzo proste, jednak w tym projekcie są ustawione tak, aby łączyły się ze sobą tylko po aktywacji.

Użyłem również Eagle do przechwytywania schematów i układu tablicy. Ponieważ Eagle jest teraz własnością Autodesk, dobrze integruje się z ich narzędziami do rysowania, takimi jak Fusion360 i Inventor. To pozwoliło mi szybko i łatwo sprawdzić dopasowanie mechaniczne do układów płytek.

1. Sprawdź oba schematy i wprowadź żądane zmiany.
2. Jeśli planujesz wymienić którąkolwiek z cewek, upewnij się, że kondensatory dostrajające rezonują z wartością indukcyjności nowej cewki. Upewnij się również, że cewki zachowują współczynnik indukcyjności 3:1

Opis obwodu: nadajnik

Ta konstrukcja składa się z dwóch głównych części obwodu: pierwsza to komunikacja/sterowanie, a druga to obwód rezonansowy dla przesyłu mocy przewodów. Częstotliwość WPT jest wyśrodkowana na 127KHz i może obsłużyć około 10W. Część transmisyjna jest strojonym szeregowym obwodem rezonansowym. Płytka jako całość może być zasilana od 18VDC do 36VDC, dzięki czemu standardowy zasilacz do laptopa sprawdzi się świetnie w tym projekcie.

Opis obwodu: Odbiornik

Ten projekt jest również oparty na ESP32, ale wykorzystuje również LTC4120. Ten układ został zaprojektowany specjalnie jako odbiornik WPT i jest w stanie rozstroić obwód odbiornika tak, aby do systemu była dostarczana odpowiednia ilość energii. Układ posiada również jednoogniwowy obwód ładowania LiPo z kilkoma funkcjami bezpieczeństwa, takimi jak zabezpieczenie nadprądowe i limit czasu ładowania.

Krok 2: Zamów płytki drukowane

Istnieje kilka domów, w których można kupić gołe deski. Jeśli jesteś studentem, wielu z nich również ma zniżki, o ile masz szkolny adres e-mail.

• Zaawansowane obwody (4PCB)
• Obwody słoneczne
• Płytka JLC
• PCB Way
• Złoty Feniks

Jeśli również nie chcesz zapełniać swojej tablicy częściami, możesz je wstępnie wypełnić za trochę więcej pieniędzy. Pamiętaj, że wiele z tych miejsc korzysta z zewnętrznych domów z tablicami.

• Krzyczące obwody
• Płytka JLC
• ObwódHUB
• Płytka pod klucz

W zależności od zarządu będą wymagać pewnych plików czasami w różnych formatach. Jeśli zamawiasz tylko gołe deski, jest to mniejszy problem, ponieważ gerbery to plik z wyboru dla większości luksusowych domów. Poniżej znajduje się lista plików potrzebnych do rozwiązania „pod klucz”.

1. Gerbery zarządu:.grb
2. BOM:.xlsx(Zazwyczaj jest to format podyktowany przez zarząd; na ogół łączą one refdes (numery części projektu referencyjnego) z każdym komponentem.
3. Centroid:.xlsx (Ten plik wskazuje położenie i orientację każdej części na podstawie pochodzenia i ref des)
4. Stackup warstw (nie zawsze jest to wymagane, ale fajnie je mieć)

Krok 3: Wydrukuj części

Do wydrukowania są łącznie trzy części:

1. Górne ramię serwa
2. Dolne ramię serwa
3. Podstawa ramienia

Krok 4: Kod migający

Cały kod został napisany w środowisku Arduino IDE z wykorzystaniem bibliotek ESP32 firmy Espressif. Aby zainstalować sterowniki USB->UART wraz z plikami obsługi płyty, kliknij ten link:

Wiele z tego kodu opiera się na bibliotekach Espressiff ESP32, a ich komentarze i sugestie pochodzą z nich, a NIE ze mnie.

Funkcjonalność nadajnika

Nadajnik jest właściwie „slave” WiFi w tej konfiguracji. Wynika to z tego, że odbiornik jest arbitrem w wysyłaniu informacji o orientacji do płytki nadajnika. Podczas startu płyta zainicjuje się jako bezprzewodowy punkt dostępowy oczekujący na połączenie z „mastera” ESP32. Następnie inicjuje IO i czeka na połączenie. po podłączeniu zaświeci się czerwona dioda LED i rozpocznie się gimballing.

Funkcjonalność odbiornika

Podczas rozruchu odbiornik inicjuje się jako punkt dostępowy i zaczyna szukać „slave”. Po znalezieniu negocjują „kanał”, aby operować i przejść do niego. Tam program sprawdza dane akcelerometru i zaczyna przesyłać je do płytki nadajnika. Jeśli nie można znaleźć urządzenia „podrzędnego”, program będzie kontynuował reinicjalizację interfejsu WPA i będzie kontynuował wyszukiwanie.