Leer hoe om 'n draagbare battery -aangedrewe monitor te maak wat ook 'n Raspberry Pi kan aandryf: 8 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Wil u ooit python kodeer, of 'n vertoonuitset vir u Raspberry Pi Robot wil hê, of het u 'n draagbare sekondêre skerm vir u skootrekenaar of kamera nodig?

In hierdie projek bou ons 'n draagbare battery-aangedrewe monitor en kragtoevoer wat ook 'n framboospi kan dryf of u telefoon kan laai. Ons sal 'n litium-ioonselbattery gebruik en beide DC en DC-omsetters gebruik om ons projek te bou.

Wees versigtig en onthou dat veiligheidsaanmanings vetgedruk is

Voorrade

Jy sal nodig hê:

-'n Framboos -pi (enige bord werk, let net op die vereiste spanning en die huidige trekking vir latere verwysing) en die nodige adapters en kragdrade:

www.amazon.com/gp/product/B01C6FFNY4/ref=o…

-'n LCD-monitor van 12 VOLT (ek het 'n 7-duim-skerm gebruik);

www.amazon.com/Loncevon-Portable-Computer-…

-'n DC -na -DC -omskakelaar met USB -uitset:

www.amazon.com/gp/product/B07JZ2GQJF/ref=o…

-'N DC na DC Boost -omskakelaar:

www.amazon.com/Onyehn-LTC1871-Converter-Ad…

-Klein en medium elektronika met een kern, waarvan die draad ten minste 10 ampère kan hanteer

-springkabels

-USB netsnoer

-HDMI -kabel

-'n Geskikte vatpen om te vertoon:

www.amazon.com/OdiySurveil-5Pairs-Terminal…

-(Opsioneel) 'n 3D -drukker om die onderdele en batterykas te druk, indien nodig

-'n batteryhouer:

www.amazon.com/Plastic-Battery-Batteries-C…

-'n geskikte skakelaar

www.amazon.com/Aoyoho-Thread-Latching-Butt…

-18650 batteryselle in ewe groot hoeveelhede (Wees uiters versigtig wanneer u litiumioonselle koop by verkopers by wie u nie vertroud is nie)

Stap 1: Verstaan die basiese beginsels

Hier is 'n vinnige deurloop van die teorie en beginsels agter die projek, aangesien dit belangrik is om die basiese elektroniese beginsels agter hierdie projek te verstaan.

Laat ons eers die kernkomponente wat ons gekies het, beoordeel. Ons het 'n 12-volt-monitor vir hierdie projek gekies, en 'n framboospi werk met 'n spanning van 5 volt en benodig tot 3 ampère om krag te handhaaf, afhangende van watter framboos-pi-bord gebruik word.

Kom ons bespreek vervolgens ons kragbron. Litium-ioonselle (met 'n gemiddelde kapasiteit van 3,5 V) word gebruik om hierdie projek aan te dryf, in 'n 2S-opset (die selle is georden in selgroepe waarvan twee selle in serie gekoppel is, wat elke selgroep bedraad het) parallel met mekaar). As sodanig kan die battery 'n gemiddelde spanning van 7 volt lewer, en die huidige uitset en kapasiteit daarvan word bepaal deur die aantal selgroepe wat gebruik word.

Laat ons nou kyk na ons kragreguleringstelsel. Omdat die uitgang van die battery aanvanklik nie bevredigend was om die projek op sy eie doeltreffend aan te dryf nie, moet DC- tot DC -spanningsomsetters die uitgangsspanning van ons battery omskakel na die van die vereiste spanning van elke toestel (wat lei tot 'n verandering van die batterye maksimum uitsetlasstroom ook), óf deur die spanning te verhoog of te verlaag (dus die stroom onderskeidelik verlaag en verhoog). Aangesien die framboos pi 'n groter lasstroom benodig as die uitskakel, moet die spanning verminder word om aan die vereiste spanning en minimum laestroom van die framboos pi te voldoen

Daarom is ons 2S -batterykonfigurasie ideaal vir die taak (omdat die uitset ongeveer 7V is), aangesien dit naby genoeg is aan die nominale spanning van die framboos -pi om ook voldoende lasstroom te bied en naby die nominale spanning van die skerm so dat daar genoeg stroom is om die skerm steeds te laat werk as die spanning verhoog word.

Die DC- tot DC-spanningsomvormers wat in die projek gebruik word, is: 1) 'n boost-omskakelaar, dit sal ons 7-volt-inset verhoog, tot 'n bestendige 12-volt-uitset vir gebruik deur ons monitor en 2) 'n buck-converter, dit sal verminder ons 7-volt-ingang na 'n bestendige 5-volt-uitgang met 'n oorvloed stroomvoorsiening vir die intensste werking.

Hierdie projek kan ook op verskillende maniere uitgevoer word, soos om die projek so te doen dat slegs die skerm op batterye kan werk, in welke geval u net die gids moet volg en die stappe vir die opstel van die framboos moet verontagsaam PI.

Hierdie projek kan ook gebruik word om 'n telefoon of 'n ander USB -aangedrewe toestel in plaas van 'n framboos -pi -bord aan te dryf, as u al die dele van elke stap wat met die monitor handel, of enige variasies daarvan, verontagsaam. bydra tot verdere verbeterings of wysigings.

Stap 2: Begin met die bou en druk van die onderdele

Noudat u die basiese elektroniese werking van hierdie projek verstaan, kan ons begin met die bou daarvan.

Hierdie projek is meestal elektronies, maar as u alles in 'n netjiese verpakking wil hê of nie oor sekere dele beskik nie. U kan dit eers 3D -druk, sodat u later op die elektronika kan fokus.

As u die aanbevole monitor gebruik het, kan u hierdie lêer vir u tuig gebruik (ingesluit in stap).

As u 'n batteryhouer benodig, kan u kyk na: https://www.thingiverse.com/thing:1823552. U kan die instruksies van die skepper volg, of u kan u eie gate boor en m2 gebruik om skroewe, boute en wassers te gebruik om u selle en bedrading vas te maak. Onthou om u verbindings te kontroleer en alle oop verbindings en geleidingsskroewe te isoleer voordat u verder gaan.

Stap 3: Bedrading van u battery

Voordat u begin, moet u seker maak dat u al die nodige komponente het en moet u seker maak of u 18650 -selle dieselfde spanning en kapasiteit het.

Groepeer eers jou 18650 litium-ioonbatterye in pare en verbind elke paar in serie en vorm 'n selgroep.

Neem dan elke selgroep en verbind elkeen parallel met mekaar, en onthou om 'n skakelaar na een van die parallelle aansluitings (verkieslik die eerste of laaste of by die uitset van die battery) aan te trek.

Dit word gesien in die bedradingsdiagram hierbo.

Onthou weer om u verbindings te kontroleer en alle oop verbindings en geleidingsskroewe te isoleer voordat u verder gaan

Stap 4: Koppel u spanningsreguleerders

Vervolgens sal ons ons DC TO DC spanningreguleerders aan ons battery koppel.

Maak eers seker dat die skakelaar wat op die battery geplaas is, soos voorheen getoon, af is voordat die bedrading voorkom om komponentskade tydens kalibrasie te voorkom.

Draai dan die positiewe pole van die battery parallel met die positiewe omskakelaar en die omskakelaar.

Draai dan die negatiewe terminaal van die battery parallel na beide die bok en die boost -omsetters.

Dit word hierbo getoon.

Skakel dan die skakelaar aan en gebruik 'n skroewedraaier om die uitsette van die boost- en buck -omsetters aan te pas deur die potensiometers van die planke te draai

Die hupstoot-omskakelaar sal die 12 VOLT-skerm aandryf en die uitset moet gekalibreer word om 'n 12-volt-uitset te hê

Die Buck -omskakelaar sal die Raspberry Pi van krag voorsien. Soos vroeër genoem, het elke bord 'n ander huidige vereiste. Stel die boksomskakelaar op 5 volt en stel dit in die USB -modus (kan gedoen word deur die meegeleverde dokumentasie in die verpakking van die komponent) en stel die huidige regulasies op 1 amp en kalibreer op grond van die kaart sodra dit later verbind is.

Stap 5: Koppel u skerm en Raspberry Pi

Na die kalibrasie van spanningsreguleerders kan ons ons toestelle verbind

Eerstens kan ons ons vatpen in die regte polarisasie aan die uitgang van die omskakelingsomskakelaar koppel, en u kan dit dan aan die skerm koppel.

Koppel dan u USB aan die Raspberry Pi en koppel dan u HDMI van u Raspberry Pi aan op die skerm.

Gebruik nou 'n skroewedraaier en pas die stroomdop van die boksomskakelaar aan tot 'n waarde waarteen die framboos -pi -bord aanskakel en stewels (kan wissel van 1 tot 4 ampère, afhangende van die bord wat gebruik word).

'N Selfoon kan hier gebruik word as u 'n selfoon laai, in plaas daarvan om 'n framboospi aan te skakel, moet u net seker maak dat die stroomsterkte waarmee u die potensiometer beperk, ingestel is op die spesifikasies van u toestel.

Stap 6: Inpak

Nou is die elektronika klaar, en nou kan u al u kabels vasmaak, en dit is tyd om die LCD -harnas aan te trek

U kan die boost -omskakelaar en die batterypak pas by u middele, óf deur warm gom of boute, en as u die meegeleverde gedrukte harnas gebruik, sal u:

1) Bevestig al die komponente óf met dubbelzijdige band, om gate in die 3D-gedrukte model te boor om by u komponente aan te pas en met die skroewe of met draaibande vas te maak aan die 3D-model

2) Verwyder die skermstaander onderaan die monitor om die gleuf waarin die model ingevoeg word, bloot te stel

3) Skuif die oortjie van die gedrukte houer van onder af in die gleuf aan die agterkant van die monitor totdat die houer vas is.

4) Skroef terug in die staander om die houer vas te maak en om die komponente vas te maak.

Stap 7: Gevolgtrekking

U het nou 'n battery en Raspberry Pi en 'n skerm, en u kan 'n draadlose sleutelbord en 'n kamera byvoeg. Ook via hierdie projek het u u begrip van elektronika verdiep en hoe basiese items wat u in u daaglikse lewe gebruik, soos batterye en slimfone, werk en aangedryf word.

Stap 8: Toekomstige stappe

Hierdie projek kan in die toekoms verbeter word deur die toevoeging van 'n 3D -gedrukte omhulsel waarin al die bestaande komponente gestoor en beskerm kan word teen die eksterne omgewing.

Daar kan ook 'n geïntegreerde laaikring vir batterye bygevoeg word om die toestel te laai sonder om die batterye te verwyder, en meer selle kan bygevoeg word om die batterylewe te verbeter.

U kan hierdie projek in 'n batterybank of net 'n battery-aangedrewe skerm aanpas, en in die toekoms kan u ook u batterykapasiteit en maksimum laaistroomuitset verhoog deur meer 2S 18650-selgroepe in 'n soortgelyke opset parallel aan die huidige selle te koppel.

Hierdie projek kan verder uitgebrei word tot 'n matriks van uitstallings en framboos -pi's deur die uitbreiding van die selgroepe van die battery en die herhaling van elke stap in hierdie projek. Hierdie projek kan dus gebruik word as 'n ruggraat waarop u u battery-aangedrewe matriks van skerms en framboos-pi's kan uitbrei