Mengartikulasikan Pemancar Daya Nirkabel: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Ingin lengan yang mengartikulasikan mengikuti perangkat Anda tanpa tujuan untuk mengisi daya? Ini adalah proyeknya. Saya kombo Pemancar dan Penerima Daya Nirkabel yang akan mengikuti perangkat Anda…..selama jaraknya sekitar tiga inci.

Perlengkapan:

• Papan sirkuit tercetak khusus (skema dan file tata letak menyusul)
• Mount Servo Kustom (file menyusul)
• Kumparan Transmisi 4.95uH
• 2 x SG90 Servo
• Baterai LiPo 3.7V
• Catu Daya Laptop 19V
• Polikarbinat 3in x 5in E

Langkah 1: Skema dan PCB: Modifikasi dan Kustomisasi Desain

Untuk proyek ini saya memutuskan untuk memesan satu papan kosong dari rumah fabrikasi dan memotong yang lain dengan pemotong laser LPKF. Keduanya berfungsi tetapi karena jumlah vias lubang, saya sarankan memesan papan daripada memotongnya sendiri. Kedua papan didasarkan dari mikrokontroler ESP32 yang membuat koneksi ke proyek ini melalui WiFi atau Bluetooth sangat mudah, namun untuk proyek ini mereka diatur untuk hanya terhubung ke diri mereka sendiri saat diaktifkan.

Saya juga menggunakan Eagle untuk pengambilan skema dan tata letak papan. Karena Eagle sekarang dimiliki oleh Autodesk, ia terintegrasi dengan baik dengan alat gambar mereka seperti Fusion360 dan Inventor. Ini memungkinkan saya untuk memeriksa kesesuaian mekanis terhadap tata letak papan dengan cepat dan mudah.

1. Periksa melalui kedua skema dan buat perubahan yang diinginkan.
2. Jika Anda berencana untuk mengubah salah satu kumparan, pastikan kapasitor penyetelan beresonansi dengan nilai induktansi kumparan baru. Juga pastikan kumparan mempertahankan rasio induktansi 3: 1

Deskripsi Sirkuit: Pemancar

Desain ini memiliki dua bagian utama dari rangkaian: yang pertama adalah komunikasi/kontrol dan yang kedua adalah rangkaian resonansi untuk transmisi daya kabel. Frekuensi WPT dipusatkan pada 127KHz dan dapat menangani sekitar 10W. Bagian transmisi adalah rangkaian resonansi seri yang disetel. Papan secara keseluruhan dapat diberi daya dari 18VDC hingga 36VDC sehingga catu daya laptop standar Anda akan bekerja dengan baik untuk proyek ini.

Deskripsi Sirkuit: Penerima

Desain ini juga didasarkan pada ESP32 tetapi juga menggunakan LTC4120. Chip ini dirancang khusus untuk menjadi penerima WPT dan mampu mengatur rangkaian penerima sedemikian rupa sehingga jumlah daya yang benar dipasok ke sistem. Chip ini juga memiliki sirkuit pengisian LiPo sel tunggal dengan beberapa fungsi keamanan seperti perlindungan arus berlebih dan batas waktu pengisian daya.

Langkah 2: Pesan PCB

Ada beberapa rumah papan di mana papan telanjang dapat dibeli. Jika Anda seorang pelajar, banyak dari mereka juga memiliki diskon selama Anda memiliki alamat email sekolah.

• Sirkuit Lanjutan (4PCB)
• Sirkuit Sunstone
• JLC PCB
• PCBWay
• Phoenix Emas

Jika Anda juga tidak ingin mengisi papan Anda dengan bagian-bagian, Anda dapat mengisinya terlebih dahulu dengan sedikit uang tambahan. Perlu diingat banyak dari tempat-tempat ini menggunakan rumah papan eksternal.

• Sirkuit Berteriak
• JLC PCB
• SirkuitHUB
• TurnKey PCB

Tergantung pada dewan direksi mereka akan memerlukan file tertentu kadang-kadang dalam format yang berbeda. Jika Anda memesan hanya papan kosong, ini bukan masalah karena gerber adalah file pilihan untuk sebagian besar rumah luar biasa. Di bawah ini adalah daftar file yang Anda perlukan untuk solusi turnkey.

1. Papan Gerber:.grb
2. BOM:.xlsx(Ini umumnya dalam format yang ditentukan oleh dewan direksi; secara umum mereka menghubungkan refdes (nomor bagian desain referensi) ke setiap komponen.
3. Centroid:.xlsx (File ini memanggil lokasi dan orientasi setiap bagian berdasarkan asal dan ref des)
4. Layer Stackup (Ini tidak selalu diperlukan tetapi bagus untuk dimiliki)

Langkah 3: Cetak Bagian

Ada tiga bagian total untuk dicetak:

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

Langkah 4: Kode Flashing

Semua kode ditulis di Arduino IDE menggunakan library ESP32 dari Espressif. Untuk menginstal driver USB->UART bersama dengan file dukungan papan, ikuti tautan ini:

Sebagian besar kode ini didasarkan pada perpustakaan ESP32 Espressiff dan komentar serta saran mereka berasal dari mereka, BUKAN saya.

Fungsi Pemancar

Pemancar sebenarnya adalah "budak" WiFi dalam konfigurasi ini. Hal ini disebabkan penerima menjadi arbiter mengirimkan informasi orientasi ke papan pemancar. Saat boot, board akan menginisialisasi dirinya sebagai titik akses nirkabel yang menunggu koneksi dari "master" ESP32. Setelah ini kemudian menginisialisasi IO dan menunggu koneksi. setelah terhubung, LED merah akan menyala dan mulai gimballing.

Fungsi Penerima

Saat boot, penerima menginisialisasi adalah titik akses dan mulai mencari "budak". Begitu ditemukan, mereka menegosiasikan "saluran" untuk beroperasi dan pindah ke sana. Sesampai di sana, program kemudian memeriksa data akselerometer dan mulai menyalurkannya ke papan pemancar. Jika perangkat "slave" tidak dapat ditemukan, program akan terus menginisialisasi ulang antarmuka WPA-nya dan terus mencari.