توضيح مرسل الطاقة اللاسلكي: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

هل تريد ذراعًا مفصليًا لتتبع جهازك دون جدوى لشحنه؟ هذا هو المشروع. مجموعة أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية التي ستتبع جهازك … طالما أنها على بعد حوالي ثلاث بوصات.

اللوازم:

• لوحات الدوائر المطبوعة المخصصة (المخططات وملفات التخطيط لمتابعة)
• يتصاعد المؤازرة المخصصة (الملفات للمتابعة)
• 4.95uH ملف نقل
• 2 × SG90 الماكينات
• 3.7V بطارية ليبو
• 19 فولت امدادات الطاقة للكمبيوتر المحمول
• بولي كاربينات 3in x 5in E.

الخطوة 1: المخططات وثنائي الفينيل متعدد الكلور: تعديل التصميم والتخصيص

بالنسبة لهذا المشروع ، قررت أن أطلب لوحًا مكشوفًا واحدًا من منزل تصنيع وأقطع الآخر باستخدام قاطع ليزر LPKF. كلاهما يعمل ولكن نظرًا لكمية الفتحات التي يتم حفرها ، أقترح طلب الألواح بدلاً من قطعها بنفسك. تعتمد كلتا اللوحتين على متحكم ESP32 الذي يجعل الاتصال بهذا المشروع عبر WiFi أو Bluetooth أمرًا سهلاً للغاية ، ولكن بالنسبة لهذا المشروع ، تم ضبطهما على الاتصال بأنفسهما فقط عند تنشيطهما.

لقد استخدمت أيضًا Eagle للالتقاط التخطيطي وتخطيط اللوحة. نظرًا لأن Eagle الآن مملوك لشركة Autodesk ، فإنه يتكامل جيدًا مع أدوات الرسومات الخاصة بهم مثل Fusion360 و Inventor. سمح لي هذا بالتحقق من النوبات الميكانيكية مقابل تخطيطات اللوحة بسرعة وسهولة.

1. تحقق من كلا المخططين وقم بإجراء أي تغييرات مطلوبة.
2. إذا كنت تخطط لتغيير أي من الملفات ، فتأكد من أن مكثفات الضبط تتناسب مع قيمة الحث للملف الجديد. تأكد أيضًا من أن الملفات تحافظ على نسبة محاثة 3: 1

وصف الدائرة: مرسل

يتكون هذا التصميم من جزأين رئيسيين من الدائرة: الأول هو الاتصال / التحكم والثاني هو دائرة الرنين لنقل طاقة الأسلاك. يتركز تردد WPT عند 127 كيلو هرتز ويمكنه التعامل مع حوالي 10 وات. جزء الإرسال عبارة عن دارة طنين متسلسلة مضبوطة. يمكن تشغيل اللوحة ككل من 18VDC إلى 36VDC ، لذا سيعمل مصدر طاقة الكمبيوتر المحمول القياسي بشكل رائع لهذا المشروع.

وصف الدائرة: جهاز استقبال

يعتمد هذا التصميم أيضًا على ESP32 ولكنه يستخدم أيضًا LTC4120. تم تصميم هذه الشريحة خصيصًا لتكون مستقبل WPT وقادرة على فصل دارة المستقبل بحيث يتم توفير المقدار الصحيح من الطاقة للنظام. تحتوي الشريحة أيضًا على دائرة شحن LiPo أحادية الخلية مع العديد من وظائف الأمان مثل الحماية الحالية ومهلة الشحن.

الخطوة 2: اطلب مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

هناك العديد من المنازل التي يمكن فيها شراء الألواح العارية. إذا كنت طالبًا ، فإن العديد منهم لديهم أيضًا خصومات طالما لديك عنوان بريد إلكتروني للمدرسة.

• الدوائر المتقدمة (4PCB)
• دوائر صنستون
• JLC ثنائي الفينيل متعدد الكلور
• PCBWay
• الذهب فيونيكس

إذا كنت لا ترغب أيضًا في ملء لوحتك بأجزاء ، فيمكنك ملؤها مسبقًا مقابل القليل من المال الإضافي. ضع في اعتبارك أن العديد من هذه الأماكن تستخدم منازل خارجية.

• دوائر الصراخ
• JLC ثنائي الفينيل متعدد الكلور
• الدائرة
• TurnKey PCB

اعتمادًا على مجلس الإدارة ، سيطلبون ملفات معينة بتنسيقات مختلفة أحيانًا. إذا كنت تطلب الألواح العارية فقط ، فهذه ليست مشكلة لأن gerbers هي الملف المفضل لمعظم المنازل الجاهزة. يوجد أدناه قائمة بالملفات التي قد تحتاجها للحصول على حل متكامل.

1. مجلس Gerbers:.grb
2. BOM:.xlsx (هذا بشكل عام بتنسيق يمليه مجلس الإدارة ؛ بشكل عام يربطون refdes (أرقام جزء التصميم المرجعي) بكل مكون.
3. Centroid:.xlsx (يستدعي هذا الملف موقع واتجاه كل جزء بناءً على الأصل والمرجع des)
4. Layer Stackup (هذا ليس مطلوبًا دائمًا ولكن من الجيد امتلاكه)

الخطوة 3: طباعة الأجزاء

هناك ثلاثة أجزاء كاملة للطباعة:

1. الذراع المؤازرة العلوية
2. الذراع المؤازرة السفلية
3. قاعدة الذراع

الخطوة 4: كود التفليش

تمت كتابة كل الكود في Arduino IDE باستخدام مكتبات ESP32 من Espressif. لتثبيت محركات USB-> UART جنبًا إلى جنب مع ملفات دعم اللوحة ، يرجى اتباع هذا الرابط: https://learn.adafruit.com/adafruit-huzzah32-esp32 …

يعتمد الكثير من هذا الرمز على مكتبات Espressiff's ESP32 وتعليقاتهم واقتراحاتهم مستمدة منها ، وليس أنا.

وظيفة المرسل

المرسل هو في الواقع WiFi "التابع" في هذا التكوين. ويرجع ذلك إلى أن جهاز الاستقبال هو الحكم في إرسال معلومات التوجيه الخاصة به إلى لوحة جهاز الإرسال. عند التمهيد ، ستقوم اللوحة بتهيئة نفسها كنقطة وصول لاسلكية تنتظر الاتصال من ESP32 "الرئيسي". بعد ذلك ، يقوم بتهيئة IO وينتظر الاتصال. بمجرد توصيله ، سيتم تشغيل مؤشر LED أحمر ويبدأ في التلاعب.

وظيفة جهاز الاستقبال

عند بدء التشغيل ، يقوم جهاز الاستقبال بتهيئة نقطة الوصول ويبدأ في البحث عن "تابع". بمجرد العثور عليهم يتفاوضون على "قناة" للعمل عليها والانتقال إليها. بمجرد الوصول إلى هناك ، يتحقق البرنامج من بيانات مقياس التسارع ويبدأ في توصيلها بلوحة جهاز الإرسال. إذا تعذر العثور على جهاز "تابع" ، فسيستمر البرنامج في إعادة تهيئة واجهة WPA ومواصلة البحث.