Transmisor de potencia inalámbrico articulado: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

¿Quieres un brazo articulado para seguir inútilmente tu dispositivo para cargar? Este es el proyecto. I Combo de transmisor y receptor de potencia inalámbricos que seguirá a su dispositivo ….. siempre que esté a unas tres pulgadas de distancia.

Suministros:

• Placas de circuito impreso personalizadas (se seguirán esquemas y archivos de diseño)
• Soportes de servo personalizados (archivos a seguir)
• Bobina de transmisión 4.95uH
• 2 x SG90 Servos
• Batería LiPo de 3,7 V
• Fuente de alimentación para portátil de 19 V
• Policarbinato 3 x 5 pulg E

Paso 1: Esquemas y PCB: Modificación y personalización del diseño

Para este proyecto, decidí pedir una tabla desnuda de una casa de fabricación y cortar la otra con una cortadora láser LPKF. Ambos funcionan, pero debido a la cantidad de vías de orificio pasante, sugeriría pedir las tablas en lugar de cortarlas usted mismo. Ambas placas se basan en el microcontrolador ESP32, lo que hace que la conexión a este proyecto a través de WiFi o Bluetooth sea muy sencilla, sin embargo, para este proyecto, están configuradas para conectarse a sí mismas solo cuando se activan.

También utilicé Eagle para la captura esquemática y el diseño de la placa. Debido a que Eagle ahora es propiedad de Autodesk, se integra bien con sus herramientas de dibujo como Fusion360 e Inventor. Esto me permitió comparar los ajustes mecánicos con los diseños de las tablas de forma rápida y sencilla.

1. Revise ambos esquemas y realice los cambios que desee.
2. Si planea cambiar cualquiera de las bobinas, asegúrese de que los condensadores de sintonización resuenen con el valor de inductancia de la nueva bobina. También asegúrese de que las bobinas mantengan una relación de inductancia de 3: 1

Descripción del circuito: transmisor

Este diseño tiene dos partes principales del circuito: la primera es comunicación / control y la segunda es el circuito resonante para la transmisión de energía de los cables. La frecuencia WPT está centrada en 127 KHz y puede manejar alrededor de 10 W. La parte de transmisión es un circuito resonante en serie sintonizado. La placa en su conjunto se puede alimentar de 18 V CC a 36 V CC, por lo que la fuente de alimentación estándar de su computadora portátil funcionará muy bien para este proyecto.

Descripción del circuito: receptor

Este diseño también se basa en el ESP32, pero también utiliza el LTC4120. Este chip está diseñado específicamente para ser un receptor WPT y puede desafinar el circuito del receptor de manera que se suministre la cantidad correcta de energía al sistema. El chip también tiene un circuito de carga LiPo de celda única con varias funciones de seguridad como protección contra sobrecorriente y tiempo de espera de carga.

Paso 2: Solicite PCB

Hay varias casas de huéspedes en las que se pueden comprar tablas desnudas. Si eres estudiante, muchos de ellos también tienen descuentos siempre que tengas una dirección de correo electrónico de la escuela.

• Circuitos avanzados (4PCB)
• Circuitos de piedra solar
• PCB JLC
• PCBWay
• Pheonix de oro

Si tampoco desea llenar su tablero con partes, puede llenarlas previamente por un poco de dinero extra. Tenga en cuenta que muchos de estos lugares utilizan casas de tablas externas.

• Circuitos de gritos
• PCB JLC
• CircuitHUB
• PCB llave en mano

Dependiendo de la casa de la junta, requerirán ciertos archivos a veces en diferentes formatos. Si está pidiendo solo tablas desnudas, esto es un problema menor, ya que los gerbers son el archivo elegido para la mayoría de las casas fabulosas. A continuación se muestra una lista de archivos que necesitaría para una solución llave en mano.

1. Tablero Gerbers:.grb
2. Lista de materiales:.xlsx (generalmente en un formato dictado por la junta directiva; en general, vinculan refdes (números de pieza de diseño de referencia) a cada componente.
3. Centroide:.xlsx (este archivo indica la ubicación y orientación de cada parte según el origen y el diseño de referencia)
4. Apilamiento de capas (esto no siempre es obligatorio, pero es bueno tenerlo)

Paso 3: Imprimir piezas

Hay tres partes en total para imprimir:

1. Brazo superior del servo
2. Brazo inferior del servo
3. Base del brazo

Paso 4: Código intermitente

Todo el código se escribió en el IDE de Arduino utilizando las bibliotecas ESP32 de Espressif. Para instalar los controladores USB-> UART junto con los archivos de soporte de la placa, siga este enlace:

Gran parte de este código se basa en las bibliotecas ESP32 de Espressiff y sus comentarios y sugerencias se derivan de ellos, NO de mí.

Funcionalidad del transmisor

El transmisor es en realidad el "esclavo" WiFi en esta configuración. Esto se debe a que el receptor es el árbitro del envío de su información de orientación a la placa transmisora. Al arrancar, la placa se inicializará como un punto de acceso inalámbrico esperando la conexión del ESP32 "maestro". Después de esto, inicializa IO y espera la conexión. una vez conectado, un LED rojo se encenderá y comenzará a hacer gimballing.

Funcionalidad del receptor

Al arrancar, el receptor inicializa su punto de acceso y comienza a buscar un "esclavo". Una vez encontrados, negocian un "canal" para operar y pasar a él. Una vez allí, el programa verifica los datos del acelerómetro y comienza a conectarlos a la placa del transmisor. Si no se puede encontrar un dispositivo "esclavo", el programa continuará reinicializando su interfaz WPA y continuará buscando.