Bike Powered Phone Charger: 6 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ito ay isang Bike Powered phone charger na mura, naka-print na 3D, madaling gawin at mai-install, at ang charger ng telepono ay unibersal. Ito ay isang kapaki-pakinabang na bagay na mayroon ka kung sumakay ka nang malaki sa iyong bisikleta at kailangang singilin ka sa telepono.

Ang charger ay dinisenyo at itinayo ng limang tinedyer sa Vector Space sa Lynchburg, Virginia.

Mga gamit

• Generic Generator, $ 12.97
• LM2596 boltahe regulator, $ 6.99
• 2 USB port, $ 2.22
• 4 na diode, $ 0.56
• 4700UF Capacitor, $ 1.95
• 100 ft ng Red Primary waire 22 GA 22 GA, $ 7.76
• M3 screw x 30mm socket head, (tindahan ng hardware) $ 0.49
• 3D Printer Filament PLA (65g kabuuan para sa box, handlebar clamp, at may hawak ng telepono), $ 1.30
• Mga Goma ng Goma
• Velcro

Kabuuan: $ 30

Hakbang 1: Pag-print sa 3D

May-ari ng Telepono

Ako, si sir James, sa pamamagitan ng maraming pagsubok at pagdurusa, ay nagdisenyo ng isang may-ari ng telepono na mai-mount sa karamihan sa mga handlebars ng bisikleta. Ginawa ito sa dalawang bahagi. Ang una ay ang mountal ng handlebar, at ang pangalawa ay ang mount ng telepono.

Mount ng Handlebar

Ang pag-mount ng handlebar ay nakakabit sa mga handlebars at hinawakan ng isang tornilyo. Maaari kang gumamit ng isang insert nut sa isang gilid ng bundok, at maghimok ng isang tornilyo mula sa kabilang panig. Dinisenyo ko ang bundok upang magamit ang isang M3x20mm na tornilyo. Tingnan ang video sa hakbang sa pagpupulong.

Ang isa pang pangunahing bahagi ng mount ng handlebar ay ang laki ng malaking butas. Ang aming disenyo ay may isang 27mm hole, na nagbibigay dito ng sapat na puwang upang ligtas na ma-clamp sa aming mga handlebars. Kung ang iyong mga handlebars ay magkakaiba ang laki, maaari mong ma-access at baguhin ang aming disenyo ng TinkerCAD dito.

Ang telepono ay hawak ng dalawang goma na dumadaan sa mga butas ng pahinga ng telepono upang mapanatili ang telepono sa lugar. Ikonekta mo ang natitirang telepono sa mount ng handlebar sa pamamagitan ng sobrang pagdikit sa kanila. Ito ay isang unibersal na may-ari ng telepono na nangangahulugang gumagana ito para sa lahat ng mga telepono.

Enclosure ng Elektronika

Ginamit din namin ang TinkerCAD upang idisenyo ang aming enclosure ng electronics. Maaari mong ma-access ang disenyo at baguhin ito dito.

Ang layunin ng kahon ay upang protektahan ang circuit. Ang kahon ay idinisenyo sa ganitong paraan upang maaari itong itali sa bisikleta at ipasok at palabasin ang mga USB cord. Ang aming tanging pagsasaalang-alang sa pagpili ng materyal ay kung ito ay hindi tinatagusan ng tubig. Nalaman namin na ang lahat ng pangunahing mga plastik ay nakakatugon sa kinakailangang ito, kaya't nagpasya kaming gumamit ng PLA dahil sa mababang gastos at kadalian sa pag-print. Ang enclosure ng electronics ay tumatagal ng 41 gramo upang mai-print, na nagkakahalaga ng humigit-kumulang na 82 cents.

Nai-print namin ang lahat sa isang Lulzbot TAZ 6 gamit ang PLA sa 0.25mm taas ng layer at 20% infill. Walang kinakailangang mga suporta.

Hakbang 2: Elektronika

AC sa DC Conversion

Gumagawa ang mga generator ng boltahe ng AC, na kailangang mai-convert sa DC upang singilin ang isang telepono. Gumamit kami ng isang buong bridged rectifier upang mai-convert ang kuryente pagkatapos ng isang regulator ng boltahe upang maibaba ito sa 5v upang hindi ito magprito ng baterya ng iyong mobile device. Naglagay din kami ng 4700uF capacitor dito upang mas maayos itong singilin pagkatapos ay lumabas ito sa output USB. Gumamit kami ng 22 gauge wire na tanso upang ikonekta ang lahat.

Ang isang buong tulay na tagatuwid ay ginawa mula sa apat na diode na inilagay sa isang tukoy na pagsasaayos. Maaari kang makahanap ng mga detalye kung paano bumuo ng isa dito, tandaan, hindi mo kailangan ng isang breadboard, maaari mong direktang maghinang ang mga diode sa bawat isa. Tingnan kung paano namin ito nagawa sa pagpapakita ng larawan

ang mga pin na hindi mo ginagamit upang gamitin ay ang pinakamalayo sa kaliwa at kanang mga pin upang maghinang sa mga wire kung ang mga USB port ay nakasalansan pagkatapos ay hindi mo ginagamit ang mga nasa harap kung ginagamit mo ang pinakamalapit sa mga pin

Pagsasaayos ng Boltahe

Upang mai-convert mula sa mga voltages sa itaas ng 5 volts hanggang sa eksaktong 5 volts, gumamit kami ng isang LM2596 voltage regulator. Ang output boltahe ng regulator na ito ay maaaring iakma sa pamamagitan ng pag-on ng maliit na tornilyo sa asul na kahon. Upang maitakda nang maayos ang tornilyo na ito, kumonekta kami ng isang digital power supply sa mga input pin sa 9 volts at sinukat namin ang output boltahe sa isang multimeter. Habang ginagawa ito, i-on ang tornilyo at panoorin ang output boltahe hanggang sa mas malapit ka sa 5 volts. Kung lumampas ka sa limang volts, ang iyong telepono ay pinirito kaya't mahalaga na makuha ito nang malapit sa maaari mong 5 volts. Gumamit ng isang maliit na flat head screwdriver upang i-on ang turnilyo. Susunod, nais mong solder ang pulang kawad sa butas na may label na + at ang itim na kawad na may label na-, pagkatapos ay nais mong gawin ang parehong bagay sa kabilang panig

Hakbang 3: Assembly

Ang may hawak ng telepono at pag-mount ng handlebar ay konektado sa bawat isa gamit ang sobrang pandikit. Magpasok ng isang goma sa bawat isa sa dalawang butas sa may-ari ng telepono.

Ilagay ang electronics sa kahon, isaksak ang mga USB cable sa mga port ng USB, pagkatapos ay mainit na idikit ang mga electronics sa lugar. Siguraduhing tama ang input at output gamit ang mga label sa kahon.

Ang ginamit naming generator ay may kasamang piraso ng clamp upang ikabit ito sa bisikleta. Ito ay medyo simple mayroong dalawang bolts para sa salansan na pupunta sa bisikleta. Ikinabit namin ito sa pananatili ng upuan. Tiyaking nasa ilalim ito ng kawad para sa shifter upang hindi ito makagambala dito. Ito ay pinakamadaling ilagay ang generator sa piraso ng attachment bago mo ito ilagay sa bisikleta.

Hakbang 4: Pag-install

Enclosure ng Elektronika

Ang kahon ay naka-attach sa Velcro upang mailagay mo ito kung saan mo gusto sa downtube. Ilagay ang strap ng Velcro sa mga slits ng tab at pagkatapos ay tiyakin na ito ay maganda at masikip sa lugar kung saan mo ito inilagay.

Tagabuo

Upang mai-install ang generator kailangan mong i-tornilyo ang generator sa dulo ng bracket pagkatapos ay i-tornilyo ang bracket sa puwesto sa likuran ng bisikleta at i-tornilyo ang bracket sa generator. Kapag ginawa mo ito kailangan mong tiyakin na ang bahagi ng pagtatapos ay pinipilit nang husto, ngunit hindi masyadong matigas o makakaapekto sa presyon ng gulong. Bago ka magsimulang sumakay sa iyong bisikleta kakailanganin mong tiyakin na ang mga tornilyo ay nasa sapat na masikip upang hindi mahulog ang generator. Kakailanganin mo ring panatilihin ang gitnang axis ng generator na nakaturo patungo sa gitna ng gulong. Pagkatapos ay kakailanganin mong ikabit ang mga wire sa generator ng bisikleta at pagkatapos ay ilakip ang kabilang dulo ng mga wire sa port ng USB sa dulo ng kahon na nagsasabing "Input". Pagkatapos ay inilagay mo ang iyong sariling USB cable sa butas na "Output" sa kabilang panig ng kahon at isaksak ang iyong sariling charger sa iyong telepono.

May-ari ng Telepono

I-clip ang handlebar mount sa iyong mga handlebars at i-secure ito gamit ang isang M3 screw. Pagkatapos ay gamitin ang mga goma upang hawakan ang 4 na sulok ng iyong telepono. Mas matibay ito kaysa sa hitsura nito!

Hakbang 5: Apendiks A: Pananaliksik

Ni: Ellie Linggo

Upang mabigyan ang iyong telepono ng isang buong singil, ang baterya ay nangangailangan ng 5 volts. Kaya't kailangan mo lamang pumunta nang mas mabilis hangga't 4 mph. Kung mas mabagal ka, hindi ka makakakuha ng singil, kung mas mabilis kang pumunta, ang voltage regulator ay mananatili ng 5 volts.

Pang-eksperimentong Pag-setup

Bike ng Bike kumpara sa Boltahe

• Sinubukan namin ang dalawang magkakaibang mga generator (Sanyo at hindi naka-brand)
• Gumamit kami ng isang drill ng kuryente upang paikutin ang generator
• gumamit kami ng isang tachometer upang sukatin ang generator RPM
• Upang mai-convert mula sa generator ng RPM patungo sa bilis ng bisikleta, inako namin ang isang bisikleta na may 24 pulgadang gulong

Ganito kami nakakuha ng konklusyon na ito mula sa aming eksperimento. Kung gumagamit ka ng isang 12 $ Sanyo generator. 1150 generator rpm = 73.3 bike gulong rpm. 75 pulgada na bilog ng gulong x 73.3 = 5500 in / min = 5.2 mph. Sa bilis na ito na magsisimulang gumawa ang generator ng 5 volts. Alam namin ito batay sa sumusunod na data na nakolekta sa panahon ng aming eksperimento.

• Ang 950 rpm ay gumagawa ng 3.5 volts
• Ang 1150 rpm ay gumagawa ng 4.24 volts
• Ang 1900 rpm ay gumagawa ng 6.7 volts

Kung gagamit ka ng isang 9 $ generator na mas maliit ay kakailanganin mo lamang na pumunta sa 3.2 mph upang makakuha ng 5 volts at upang aktwal na maglagay ng singil sa iyong telepono at ang pagpunta sa 5 mph ay magbibigay sa iyo ng kaunti pa sa 6 volts.

1500 generator rpm = 47 bike gulong rpm. 47 rpm x 72 (bilog ng bisikleta) = 3384 in / min = 3.2 mph

• 1300 rpm ay nagbibigay ng 3 volts
• Ang 1500 rpm ay nagbibigay ng 5 volts
• Ang 1700 rpm ay nagbibigay ng 7 volts

Rate ng Pagsingil

Nag-set up kami ng isang eksperimento upang sukatin kung magkano ang kasalukuyang kuryente na naihatid sa telepono kapag nagcha-charge. Ipinakita ng aming mga resulta na ang generator ng Sanyo ay gumawa ng 0.9 Amps at ang hindi naka-brand na generator ay gumawa ng 1.0 Amps.

Maaari naming gamitin ang mga numerong ito upang makalkula ang humigit-kumulang kung gaano katagal bago mag-charge ng isang tipikal na cell phone. Dahil maraming mga cell phone ay may kapasidad na baterya ng 3 Amp-oras, aabutin ang hindi naka-brand na generator tungkol sa 3 oras upang singilin mula 0 hanggang 100%.

Dahil sa mas mababang presyo, mas mababa ang bilis ng bisikleta na kinakailangan para sa pagsingil, at dahil sa mas mahusay na rate ng pagsingil, inirerekumenda ko ang generic na generator sa generator ng Sanyo.

Hakbang 6: Apendiks B: Tungkol sa Proyekto

Ang charger ng telepono na pinapatakbo ng bisikleta na ito ay naimbento ng 5 tinedyer (Ellie, Ian, Adam, Isaac, at James) mula sa Lynchburg, Virginia sa Vector Space, ang lokal na makerspace. Ang proyekto ay na-sponsor ng Nuts at Bolts Foundation.

Itinayo namin ang charger na ito sa limang araw nang halos 5 oras bawat araw. Sa unang araw ay gumawa lamang kami ng 3D na pagmomodelo at pag-uunawa kung saan ilalagay ang telepono.

Sa araw na 2 gumawa kami ng ilang paghihinang at pag-e-edit ng aming mga 3D na modelo at ginagawang mas mahusay, gumawa kami ng mga kalkulasyon sa matematika kung gaano kabilis kailangan mong pumunta at mga kable para sa pag-convert ng A. C. (alternating currant) sa D. C. (direktang kasalukuyang).

Sa araw na 3 gumawa kami ng 3D na pag-print at pag-edit at ang ilan sa mga unang kahon ay hindi magkasya sa mga sukat pagkatapos ay naayos namin ang mga ito at inilagay ang aming mga kable ng kuryente at kinakalkula kung gaano katagal kakailanganin mong mag-bike upang pumunta mula 0% hanggang 100%.

Sa araw na 4 ay inihahanda namin ang lahat para magamit upang magkaroon kami ng aming unang prototype, pagperpekto sa mga sukat, pagsubok at pagdodokumento.

Sa araw na 5 pagdaragdag ng mga pagtatapos ng pag-ugnay at pagdodokumento.