Bolt - Reloj nocturno de carga inalámbrica DIY (6 pasos): 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Las cargas inductivas (también conocidas como carga inalámbrica o carga inalámbrica) es un tipo de transferencia de energía inalámbrica. Utiliza inducción electromagnética para proporcionar electricidad a dispositivos portátiles. La aplicación más común es el estándar de carga inalámbrica Qi para teléfonos inteligentes, relojes inteligentes y tabletas. La carga inductiva también se utiliza en vehículos, herramientas eléctricas, cepillos de dientes eléctricos y dispositivos médicos. El equipo portátil se puede colocar cerca de una estación de carga o plataforma inductiva sin necesidad de estar alineado con precisión o hacer contacto eléctrico con una base o enchufe.

Como parte de Open Elective 2020 en el Instituto Nacional de Diseño, India, tuvimos un taller llamado "Es hora de hacerlo" dirigido por nuestro profesorado senior y visitante en Diseño de Producto Mayur Bhalavi. Este taller se centró en hacer y compartir la parte de hacer en la comunidad. Este es un proyecto de bricolaje experimental que hice para explorar la interacción material de la madera y la impresión 3D para hacer un reloj nocturno con cargador inalámbrico. Esto sería una bendición para las personas que tienen el hábito de desplazarse por Instagram y Facebook hasta que se duermen. ¡Empecemos a hacer!

Descargo de responsabilidad: este proyecto estaba más orientado a procesos que a productos para una experiencia de aprendizaje. El resultado final dio resultados pero no satisfactorios. Subiré la segunda iteración de este modelo en el futuro

Paso 1: Materiales necesarios

Circuito de carga inalámbrico

• Módulo cargador inalámbrico qi amazon link
• Receptor de carga inalámbrico Qi (Viene con diferentes puertos dependiendo del teléfono que estés usando. Usé C-Type para oneplus 7) amazon link

Circuito de reloj nocturno

• Arduino nano ATmega 328p amazon link
• Enlace de Amazon DS1307 RTC
• Módulo 128x32 Oled / TM1637 para pantalla (OLED / tm1637)
• Led blanco 3mm (20)
• Sensor de temperatura-humedad DHT11 (opcional) dht11
• cables de conexión
• tarjeta de circuito impreso

Cuerpo

• ABS (material de impresión 3d)
• MDF de 25 mm (25x15 cm)
• imanes de neodimio (8 piezas)

Instrumentos

• Araldita
• soldador y alambre
• impresora 3d
• Enrutador CNC
• Archivador
• Papel de lija
• chapa
• Fevicol SH

Paso 2: circuito de prueba

Es posible que deba probar el circuito de carga inalámbrico. Prefiero usar cables de puente y placa de pruebas para probar todos los componentes antes de soldar.

• Conecte el módulo a la alimentación USB y conecte su teléfono móvil y coloque el teléfono en la bobina. Asegúrese de que la bobina del módulo receptor esté colocada exactamente encima de la bobina principal. El LED se iluminará y eventualmente se indicará que se está cargando. Vea el video para ver la demostración.
• Conecte Arduino y otros componentes según los esquemas. (Yo uso Arduino Uno para las pruebas, pero también puedes usar nano).
• Abra el IDE de Arduino y descargue los archivos de biblioteca necesarios. He seguido este enlace para conectar el RTC y la pantalla LED de 7 segmentos.
• Puede utilizar o modificar mi código según sus preferencias. compruebe el puerto COM y la placa antes de cargar. Seguí este enlace tutorial y modifiqué el código. He subido la biblioteca y el código que he utilizado.

Paso 3: Montaje de la PCB

Ahora es

Es hora de ensamblar todos los componentes en una sola placa. Suelde los componentes lo más compactos posible, pero asegúrese de que no se crucen.

• Use calibradores o escala Vernier para medir la distancia entre el Arduino y el módulo de carga inalámbrica.
• Es importante ya que necesitamos hacer ranuras en el cuerpo para permitir que el usuario cargue y reprograme Arduino cuando sea necesario.
• Retire las clavijas y los cables sobrantes mientras suelda. Asegúrese de no quemar los componentes mientras suelda.

Paso 4: preparación del modelo CAD

Una vez que se miden las dimensiones de cada componente en PCB, comencemos con el modelo CAD

• Puedes explorar tu propio diseño ideando. Preparé una hoja de exploración y seleccioné lo mejor de ellas.
• Usé Solidworks para crear dos partes, la tapa y el cuerpo base. La tapa está hecha de MDF y el cuerpo base está impreso en 3D.
• Proporcione una tolerancia adicional de 1-2 mm ya que la fabricación automatizada tiene algunos errores.
• Las herramientas de renderizado como keyshot pueden brindar una mejor visualización del producto final. Incluso puedes experimentar con otros materiales. Puede consultar mis archivos CAD que he subido.

Paso 5: Fabricación y montaje

Como este proyecto era experimental, quería hacer piezas con un material similar a la madera y el plástico. Elegí el fresado CNC de MDF y la impresión 3D para ahorrar tiempo. Recomendaría ir a operaciones manuales para tener un control de tolerancia estricto. Los siguientes son los pasos que seguí:

• Tome MDF al menos 10 mm más grueso que la altura de la pieza. La altura de mi pieza era de 10 mm y tomé MDF de 25 mm. Corte el MDF de modo que haya al menos 20 mm de distancia en los 4 lados para fijar los pernos. Siempre es bueno tener 2-3 piezas adicionales en caso de que el MDF se rompa.
• Use tornillos / pernos para fijar la placa MDF en el enrutador CNC.
• Cargue el archivo de pasos e inicie el enrutador. Al seleccionar el cortador, utilice el más adecuado para fabricar su componente. Usé un cortador de 6 mm, pero se recomienda optar por los más pequeños. Reduzca la velocidad para que haya menos posibilidades de rotura o propagación de grietas.
• Después del proceso, use un cortador para quitar las losas de la pieza.
• Para reducir la altura, use todas las máquinas de corte para obtener una tolerancia cercana. Luego proceda a lijar con máquina para quitar materiales de 2-3 mm de espesor.
• Para la depresión superior, fije la pieza en un banco y retire lentamente el material con una lima y papel de lija. pegue el papel de lija en un bloque de madera para obtener una superficie plana y úselo.
• Para el corte más, dibuje la forma deseada y use una máquina perforadora para cortar el material.
• Utilice una chapa de papel para cubrir la posición plana. Esto se hace para que el led se ilumine en forma de signo más. aplique fevicol SH y aplique el revestimiento de papel presionándolo suavemente y sosteniéndolo hasta que se seque. Utilice papel de lija para dar acabado a los lados.
• Utilice araldite para colocar los imanes en la ranura.

Para la impresión 3D utilicé ABS blanco en ultimaker. Es mejor orientar su archivo STL de tal manera que la parte exterior obtenga el mejor acabado. Después de imprimir, retire el material de soporte y pegue el imán con araldita.

• Use gel Araldite / fevi para pegar la pantalla en la ranura.
• Suelde las conexiones del diplay
• Suelde el LED adicional utilizado en el lateral, así como el símbolo más (opcional).
• Suelde el 5v y la tierra desde el puerto usb en el módulo de carga inalámbrico al puerto Vin y GND de arduino. Esto se hace para que una vez que conecte la alimentación USB, arduino también se active.

Paso 6: aprendizajes

Dado que se trataba de un proyecto experimental, no salió como se esperaba. Hay algunos aprendizajes que me gustaría tener en cuenta para mi próxima iteración.

• Prepare una hoja de creación mental enumerando todos los procesos involucrados en la fabricación del producto. Esto daría los procesos y sus dependencias. Prepare un diagrama de Gantt si es posible y sígalo estrictamente.
• Prefiera siempre la operación manual para el modelo final. Los métodos de creación rápida de prototipos son solo para maquetas que no dan un acabado adecuado.
• El MDF es fácil de trabajar, pero el acabado del material de la madera es inigualable. Puede lograr el aspecto de la madera aplicando chapa, pero eso solo sería posible si sus superficies son planas.
• Los ajustes a presión son menos confiables a menos que opte por un moldeo por inyección de grado industrial.
• Reducir el número de componentes facilitando el montaje.
• Para productos como estos, diseñe lo menos posible siguiendo el diseño de Braun. Esté atento a los detalles y la artesanía.
• Tenga en cuenta el proceso antes de fabricar. Busque productos relacionados y sus materiales y estudie su fabricación antes de comenzar a fabricar su producto.