Transmissor de potència sense fils articulat: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Voleu que un braç articulat segueixi inútilment el dispositiu per carregar-se? Aquest és el projecte. I combinat de transmissor i receptor de potència sense fils que seguirà el vostre dispositiu ….. sempre que estigui a uns tres centímetres de distància.

Subministraments:

• Taules de circuits impresos personalitzats (esquemes i fitxers de disseny a seguir)
• Servomuntatges personalitzats (fitxers a seguir)
• Bobina de transmissió de 4,95 uH
• 2 servos SG90
• Bateria LiPo de 3,7 V
• Alimentació per a portàtils de 19V
• Policarbinat 3in x 5in E.

Pas 1: Esquemes i PCB: modificació i personalització del disseny

Per a aquest projecte, vaig decidir demanar una placa nua a una casa de fabricació i tallar l’altra amb un tallador làser LPKF. Tots dos funcionen, però a causa de la quantitat de forats passants, us suggeriria ordenar les taules en lloc de tallar-les vosaltres mateixos. Les dues plaques estan basades en el microcontrolador ESP32, cosa que fa que la connexió a aquest projecte a través de WiFi o Bluetooth sigui molt senzilla, però per a aquest projecte estan configurades per connectar-se a si mateixes només quan s’activen.

També he utilitzat Eagle per a la captura esquemàtica i el disseny de taules. Com que Eagle és ara propietat d’Autodesk, s’integra bé amb les seves eines de dibuix com Fusion360 i Inventor. Això em va permetre comprovar els ajustaments mecànics contra els dissenys de taulers de forma ràpida i senzilla.

1. Comproveu els dos esquemes i feu els canvis desitjats.
2. Si teniu previst canviar qualsevol de les bobines, assegureu-vos que els condensadors de sintonització ressonin amb el valor d’inductància de la nova bobina. Assegureu-vos també que les bobines mantenen una relació d’inductància de 3: 1

Descripció del circuit: transmissor

Aquest disseny té dues parts principals del circuit: la primera és la comunicació / control i la segona és el circuit de ressonància per a la transmissió de potència dels cables. La part de transmissió és un circuit ressonant de sèrie sintonitzat. La placa en general es pot alimentar de 18VDC a 36VDC, de manera que la font d'alimentació estàndard del portàtil funcionarà molt bé per a aquest projecte.

Descripció del circuit: receptor

Aquest disseny també es basa en l’ESP32, però també utilitza el LTC4120. Aquest xip està dissenyat específicament per ser un receptor WPT i és capaç de desafinar el circuit del receptor de manera que es subministri al sistema la quantitat correcta de potència. El xip també té un circuit de càrrega LiPo d’una sola cel·la amb diverses funcions de seguretat, com ara protecció contra sobrecorrent i temps d’espera de càrrega.

Pas 2: demaneu PCB

Hi ha diverses cases de consells on es poden comprar taules nues. Si sou estudiants, molts d’ells també tenen descomptes sempre que tingueu una adreça de correu electrònic de l’escola.

• Circuits avançats (4PCB)
• Circuits Sunstone
• PCB JLC
• PCBWay
• Pheonix daurat

Si tampoc no voleu omplir el tauler amb peces, podeu pre-emplenar-les per una mica de diners extra. Tingueu en compte que molts d’aquests llocs utilitzen cases de consells externs.

• Circuits de crits
• PCB JLC
• CircuitHUB
• PCB clau en mà

Depenent de la casa del fòrum, necessitaran certs fitxers de vegades en diferents formats. Si sol·liciteu taulers nus, això no és un problema, ja que els gerbers són l'arxiu preferit per a la majoria de cases fabuloses. A continuació es mostra una llista dels fitxers que necessitareu per a una solució clau en mà.

1. Board Gerbers:.grb
2. BOM:.xlsx (generalment es troba en un format dictat pel consell d'administració; en general, enllacen refdes (números de referència del disseny de referència) a cada component.
3. Centroid:.xlsx (Aquest fitxer crida la ubicació i l'orientació de cada part en funció de l'origen i les referències)
4. Apilament de capes (no sempre és necessari, però és bo tenir-ho)

Pas 3: imprimiu les peces

Hi ha tres parts en total per imprimir:

1. Servo Braç superior
2. Braç servo inferior
3. Base del braç

Pas 4: Codi intermitent

Tot el codi es va escriure a l'IDE Arduino mitjançant les biblioteques ESP32 d'Espressif. Per instal·lar els controladors USB-> UART juntament amb els fitxers de suport de la placa, seguiu aquest enllaç:

Gran part d'aquest codi es basa en les biblioteques ESP32 d'Espressiff i els seus comentaris i suggeriments se'n deriven, NO jo.

Funcionalitat del transmissor

El transmissor és en realitat el "esclau" WiFi d'aquesta configuració. Això es deu al fet que el receptor és l’àrbitre d’enviar la informació d’orientació a la placa transmissora. En arrencar, la placa s'inicialitzarà com a punt d'accés sense fils a l'espera de la connexió des del "mestre" ESP32. Després d'això, inicialitza IO i espera la connexió. un cop connectat, s’encendrà un LED vermell i començarà a fer gimball.

Funcionalitat del receptor

En arrencar, el receptor inicialitza el punt d'accés i comença a buscar un "esclau". Un cop trobats, negocien un "canal" per operar-hi i s'hi desplacen. Un cop allà, el programa comprova les dades de l’acceleròmetre i comença a canalitzar-les a la placa del transmissor. Si no es pot trobar un dispositiu "esclau", el programa continuarà reinicialitzant la seva interfície WPA i continuant buscant.