Memancarkan Kuasa Tanpa Wayar Mengartikulasikan: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:06

Mahukan lengan yang mengartikulasikan untuk mengecas peranti anda dengan sia-sia? Ini adalah projek. Kombo Pemancar dan Penerima Kuasa Tanpa Wayar yang akan mengikuti peranti anda….. selagi jaraknya sekitar tiga inci.

Bekalan:

• Papan litar bercetak tersuai (skema dan fail susun atur untuk diikuti)
• Pemasangan Servo Kustom (fail untuk diikuti)
• Gegelung Penghantaran 4.95uH
• 2 x SG90 Servos
• Bateri LiPo 3.7V
• Bekalan Kuasa Laptop 19V
• Polikarbinat 3in x 5in E

Langkah 1: Skematik dan PCB: Pengubahsuaian dan Penyesuaian Reka Bentuk

Untuk projek ini, saya memutuskan untuk memesan satu papan kosong dari rumah fabrikasi dan memotong yang lain dengan pemotong laser LPKF. Kedua-duanya berfungsi tetapi kerana jumlah lubang melalui lubang, saya cadangkan memesan papan dan bukannya memotongnya sendiri. Kedua-dua papan berdasarkan mikrokontroler ESP32 yang menjadikan penyambungan ke projek ini melalui WiFi atau Bluetooth sangat mudah, namun untuk projek ini, mereka hanya dapat menyambung ke diri mereka sendiri apabila diaktifkan.

Saya juga menggunakan Eagle untuk tangkapan skema dan susun atur papan. Kerana Eagle kini dimiliki oleh Autodesk, ia bergabung dengan alat lukisan mereka seperti Fusion360 dan Inventor. Ini membolehkan saya memeriksa pemasangan mekanikal terhadap susun atur papan dengan cepat dan mudah.

1. Lihat kedua skema dan buat perubahan yang diinginkan.
2. Sekiranya anda merancang untuk menukar salah satu gegelung pastikan kapasitor penala bergema dengan nilai induktansi gegelung baru. Pastikan juga gegelung mengekalkan nisbah induktansi 3: 1

Huraian Litar: Pemancar

Reka bentuk ini mempunyai dua bahagian utama litar: yang pertama adalah komunikasi / kawalan dan yang kedua adalah litar bergema untuk penghantaran kuasa wayar. Frekuensi WPT berpusat pada 127KHz dan dapat mengendalikan sekitar 10W. Bahagian transmisi adalah rangkaian resonan siri yang diselaraskan. Papan secara keseluruhan dapat dihidupkan dari 18VDC hingga 36VDC sehingga bekalan kuasa komputer riba standard anda akan berfungsi dengan baik untuk projek ini.

Penerangan Litar: Penerima

Reka bentuk ini juga dibuat berdasarkan ESP32 tetapi juga menggunakan LTC4120. Cip ini direka khusus untuk menjadi penerima WPT dan mampu melancarkan rangkaian penerima sedemikian rupa sehingga jumlah daya yang betul dibekalkan ke sistem. Cip ini juga mempunyai litar pengisian LiPo sel tunggal dengan beberapa fungsi keselamatan seperti perlindungan semasa dan tamat masa pengecasan.

Langkah 2: Pesan PCB

Terdapat beberapa rumah papan di mana papan kosong boleh dibeli. Sekiranya anda seorang pelajar banyak dari mereka juga mempunyai potongan harga sepanjang anda mempunyai alamat e-mel sekolah.

• Litar Lanjutan (4PCB)
• Litar Sunstone
• JLC PCB
• PCBWay
• Emas Pheonix

Sekiranya anda juga tidak mahu mengisi papan anda dengan bahagian, anda boleh terlebih dahulu mengisi dengan sedikit wang tambahan. Perlu diingat bahawa banyak tempat ini menggunakan rumah dewan luaran.

• Litar Menjerit
• JLC PCB
• LitarHUB
• PCB TurnKey

Bergantung pada rumah papan mereka memerlukan fail tertentu kadang-kadang dalam format yang berbeza. Sekiranya anda memesan papan kosong, ini tidak menjadi masalah kerana gerber adalah fail pilihan untuk kebanyakan rumah fab. Berikut adalah senarai fail yang anda perlukan untuk penyelesaian turnkey.

1. Papan Gerbers:.grb
2. BOM:.xlsx (Ini biasanya dalam format yang ditentukan oleh dewan; secara amnya mereka menghubungkan refdes (rujukan nombor bahagian reka bentuk) ke setiap komponen.
3. Centroid:.xlsx (Fail ini memanggil lokasi dan orientasi setiap bahagian berdasarkan asal dan rujukan)
4. Layer Stackup (Ini tidak selalu diperlukan tetapi senang dimiliki)

Langkah 3: Bahagian Cetak

Terdapat tiga bahagian untuk dicetak:

1. Lengan Servo Atas
2. Lengan Servo Bawah
3. Pangkalan Lengan

Langkah 4: Flashing Code

Semua kod ditulis dalam Arduino IDE menggunakan perpustakaan ESP32 dari Espressif. Untuk memasang pemacu USB-> UART beserta fail sokongan papan sila ikuti pautan ini:

Sebilangan besar kod ini didasarkan pada perpustakaan ESP32 Espressiff dan komen dan cadangan mereka berasal dari mereka, BUKAN saya.

Fungsi Pemancar

Pemancar sebenarnya adalah "hamba" WiFi dalam konfigurasi ini. Ini kerana penerima menjadi penimbang menghantar maklumat orientasinya ke papan pemancar. Semasa boot, papan akan memulakan dirinya sebagai titik akses tanpa wayar yang menunggu sambungan dari "master" ESP32. Selepas ini, ia kemudian memulakan IO dan menunggu sambungan. setelah disambungkan LED merah akan menyala dan mula menggumpal.

Fungsi Penerima

Semasa boot, penerima memulakan adalah titik akses dan mula mencari "hamba". Setelah dijumpai mereka berunding "saluran" untuk beroperasi dan bergerak ke sana. Setelah di sana program kemudian memeriksa data pecutan dan mula memasangnya ke papan pemancar. Sekiranya peranti "hamba" tidak dapat dijumpai, program akan terus memulakan semula antara muka WPA dan terus mencari.