نحوه ساخت مانیتور قابل حمل با باتری که می تواند رزبری پای را نیز تغذیه کند ، بیاموزید: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

آیا تا به حال خواسته اید پایتون را کدگذاری کنید یا خروجی صفحه نمایش برای Raspberry Pi Robot خود در حال حرکت داشته باشید یا به صفحه نمایش ثانویه قابل حمل برای لپ تاپ یا دوربین خود نیاز داشته باشید؟

در این پروژه ، ما یک مانیتور و منبع تغذیه قابل حمل با باتری می سازیم که می تواند تمشک pi را نیز تغذیه کند یا تلفن شما را شارژ کند. ما از یک باتری سلول لیتیوم یونی استفاده می کنیم و از دو مبدل باک و تقویت DC به DC برای ساخت پروژه خود استفاده می کنیم.

محتاط باشید و به یاد داشته باشید که یادآوری های ایمنی با حروف بزرگ نوشته شده است

تدارکات

شما نیاز خواهید داشت:

-A Raspberry pi (هر تخته ای کار می کند ، فقط به نیاز volage و قرعه کشی فعلی برای مرجع بعدی توجه کنید) و آداپتورهای لازم و سیم برق:

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

-یک مانیتور LCD 12 VOLT (من از صفحه نمایش 7 اینچی استفاده کردم) ؛

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

-مبدل باک DC TO DC با خروجی USB:

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

-A DC به DC تقویت کننده مبدل:

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

-قطعات الکترونیکی کوچک و متوسط تک هسته ای که سیم آنها حداقل حداکثر 10 آمپر را می تواند اداره کند

-کابل های جامپر

-قابل برق USB

-کابل HDMI

-پین بشکه مناسب برای نمایش:

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

-(اختیاری) یک چاپگر سه بعدی برای چاپ قطعات نصب و قاب باتری در صورت نیاز

-دارای باتری:

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

-سوییچ مناسب

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

-18650 سلول باتری در مقدار مساوی (هنگام خرید سلول های لیتیوم-یون از فروشندگانی که با خرید آنها آشنا نیستید احتیاط زیادی به خرج دهید)

مرحله 1: درک اصول اولیه

در اینجا تئوری و اصول پشت پروژه را مرور می کنیم ، زیرا درک اصول اولیه الکترونیکی پشت این پروژه مهم است.

در ابتدا اجزای اصلی انتخاب شده را ارزیابی کنیم. ما یک مانیتور 12 ولت برای این پروژه انتخاب کردیم و یک رزبری پای با ولتاژ 5 ولت کار می کند و برای حفظ قدرت بسته به نوع برد رزبری تمپو نیاز به حداکثر 3 آمپر دارد.

در مرحله بعد ، بیایید در مورد منبع تغذیه خود بحث کنیم. سلولهای لیتیوم یونی (به طور متوسط دارای ظرفیت 3.5 ولت) ، برای پیاده سازی این پروژه ، در پیکربندی 2S استفاده می شوند (سلولها در گروههای سلولی طبقه بندی شده اند که شامل دو سلول بصورت سری است ، که هر گروه سلولی با سیم وصل می شوند) به موازات یکدیگر) بنابراین باتری می تواند ولتاژ متوسط 7 ولت را تولید کند و خروجی و ظرفیت فعلی آن با توجه به تعداد گروه های سلولی مورد استفاده تعیین می شود.

اکنون ، اجازه دهید به سیستم تنظیم قدرت خود بپردازیم. با توجه به اینکه خروجی باتری در ابتدا برای تأمین کارآمد پروژه به تنهایی رضایت بخش نبود ، مبدل های DC به DC برای تبدیل ولتاژ خروجی باتری به ولتاژ مورد نیاز هر دستگاه (که منجر به تغییر باتری می شود) نیاز دارند. حداکثر جریان بار خروجی) ، یا با افزایش یا کاهش ولتاژ (بنابراین به ترتیب کاهش و افزایش جریان). از آنجا که تمشک pi به جریان بار بیشتری نسبت به نمایشگر خارج نیاز دارد ، ولتاژ باید کاهش یابد تا ولتاژ مورد نیاز و حداقل جریان بار را برآورده کند.

بنابراین منجر به پیکربندی باتری 2S ما برای کار موردنظر ایده آل است (به دلیل وجود خروجی در حدود 7 ولت) زیرا به اندازه کافی نزدیک به ولتاژ اسمی تمشک pi است تا جریان بار کافی و به اندازه کافی نزدیک به ولتاژ نامی صفحه نمایش به گونه ای است که با افزایش ولتاژ ، جریان کافی برای کارکردن روی صفحه وجود خواهد داشت.

مبدلهای DC به DC که در پروژه استفاده می شوند عبارتند از: 1) مبدل تقویت کننده ، این امر ورودی 7 ولت ما را افزایش می دهد ، به خروجی ثابت 12 ولت برای استفاده در مانیتور ما و 2) مبدل باک ، این کاهش می یابد ورودی 7 ولت ما به خروجی ثابت 5 ولت با منبع جریان زیاد برای شدیدترین عملکرد.

این پروژه همچنین می تواند به طرق مختلف انجام شود ، مانند انجام پروژه به گونه ای که فقط صفحه نمایش از باتری تغذیه می کند ، در این صورت تنها کاری که باید انجام دهید این است که از دستورالعمل پیروی کنید و مراحل تنظیم تمشک را نادیده بگیرید. پی

همچنین اگر از تمام بخشهای مربوط به مانیتور یا هرگونه تغییر در آن بی توجه باشید ، می توانید از تلفن یا هر دستگاه دیگری که از USB پشتیبانی می کند استفاده کنید ، بنابراین از اصول اولیه آموزش داده شده در اینجا استفاده کنید. برای هرگونه بهبود یا اصلاح بیشتر مثر است.

مرحله 2: شروع ساخت و چاپ قطعات

اکنون که عملیات الکترونیکی اولیه این پروژه را درک کرده اید ، می توانیم ساخت خود را آغاز کنیم.

این پروژه بیشتر الکترونیکی است ، اما اگر همه چیز را در یک بسته مرتب می خواهید یا قطعات خاصی ندارید. می توانید ابتدا آنها را به صورت سه بعدی چاپ کنید تا بعداً بر روی وسایل الکترونیکی تمرکز کنید.

اگر از مانیتور توصیه شده استفاده می کنید ، می توانید از این فایل برای مهار خود استفاده کنید (در مرحله گنجانده شده است).

اگر به نگهدارنده باتری نیاز دارید ، می توانید به آدرس زیر مراجعه کنید: https://www.thingiverse.com/thing:1823552. می توانید دستورالعمل های سازنده را دنبال کنید ، یا می توانید سوراخ های خود را ایجاد کرده و از پیچ ، پیچ و مهره m2 تا m4 برای بستن سلول ها و سیم کشی استفاده کنید. به یاد داشته باشید که اتصالات خود را مجدداً بررسی کنید و قبل از ادامه حرکت ، تمام اتصالات باز و پیچ های رسانا را عایق بندی کنید.

مرحله 3: سیم کشی باتری

قبل از شروع ، مطمئن شوید که تمام اجزای مورد نیاز را دارید و به یاد داشته باشید که آیا 18650 سلول شما دارای ولتاژ و ظرفیت مشابه هستند یا خیر.

ابتدا ، باتری های لیتیوم یون 18650 خود را به صورت جفت دسته بندی کرده و هر یک از آنها را به صورت سری به هم وصل کنید و یک گروه سلولی تشکیل دهید.

در مرحله بعد ، هر گروه سلول را بردارید و هرکدام را به موازات یکدیگر سیم کشی کنید و به یاد داشته باشید که سوئیچ را به یکی از اتصالات موازی (ترجیحاً اولین یا آخرین یا در خروجی باتری) وصل کنید.

این در نمودار سیم کشی بالا مشاهده می شود.

مجدداً به یاد داشته باشید که قبل از ادامه حرکت ، اتصالات خود را مجدداً بررسی کنید و تمام اتصالات باز و پیچ های رسانا را عایق بندی کنید

مرحله 4: اتصال تنظیم کننده های ولتاژ خود

در مرحله بعد ، ما تنظیم کننده های ولتاژ DC TO DC خود را به باتری متصل می کنیم.

اول ، اطمینان حاصل کنید که سوئیچ قرار داده شده روی باتری مطابق شکل قبل از سیم کشی خاموش است تا از آسیب قطعات در حین کالیبراسیون جلوگیری شود.

سپس پایانه های مثبت باتری را به موازات مبدل باک و تقویت کننده مثبت وصل کنید.

بعد ترمینال منفی باتری را به صورت همزمان به مبدل های باک و تقویت کننده وصل کنید.

این در بالا نشان داده شده است.

در مرحله بعد ، کلید را روشن کرده و از پیچ گوشتی برای تنظیم خروجی مبدل های تقویت کننده و باک با چرخاندن پتانسیومترهای تخته استفاده کنید.

مبدل تقویت کننده صفحه نمایش 12 ولت را تغذیه می کند و خروجی باید کالیبره شود تا خروجی 12 ولت داشته باشد

مبدل Buck رزبری پای را تغذیه می کند. همانطور که قبلاً ذکر شد ، هر هیئت مدیره نیاز فعلی متفاوتی دارد. مبدل باک را روی 5 ولت تنظیم کنید و آن را روی حالت USB قرار دهید (می توان از طریق مستندات موجود در بسته بندی برای قطعه انجام داد) و تنظیمات جاری را روی 1amp تنظیم کنید و بعد از اتصال مجدد بر اساس برد بعداً متصل شوید.

مرحله 5: صفحه و رزبری پای خود را متصل کنید

پس از کالیبراسیون تنظیم کننده های ولتاژ ، می توانیم دستگاه های خود را متصل کنیم

ابتدا می توانیم پین بشکه خود را در قطبش مناسب به خروجی مبدل تقویت کننده متصل کنیم و سپس می توانید آن را به صفحه وصل کنید.

در مرحله بعد ، USB خود را به Raspberry Pi متصل کرده و سپس HDMI خود را از Raspberry Pi به Screen متصل کنید.

حالا از پیچ گوشتی استفاده کنید و درپوش کنونی مبدل باک را به مقداری تنظیم کنید که در آن برد رزبری pi روشن و بوت می شود (بسته به تخته استفاده شده می تواند از 1 تا 4 آمپر متغیر باشد).

اگر قرار است شارژ تلفن همراه انجام شود ، می توانید از تلفن همراه در اینجا استفاده کنید ، به جای تغذیه با تمشک pi ، فقط اطمینان حاصل کنید که آمپر که در آن پتانسیومتر را محدود می کنید بر روی مشخصات دستگاه شما تنظیم شده باشد.

مرحله 6: جمع بندی

اکنون وسایل الکترونیکی تمام شده است و اکنون می توانید تمام کابل های خود را ببندید و وقت آن رسیده است که مهار LCD را سیم کشی کنید

می توانید مبدل تقویت کننده و بسته باتری را با چسب داغ یا پیچ و مهره متناسب با وسایل خود تنظیم کنید و اگر از مهار چاپ چاپ شده استفاده می کنید ، موارد زیر را انجام دهید:

1) تمام اجزاء را از طریق نوار دو طرفه ، سوراخ هایی در مدل چاپ سه بعدی متناسب با اجزای خود و محکم کردن با پیچ یا پیچ های پیچشی ، به مدل سه بعدی محکم کنید.

2) پایه نمایشگر را از پایین مانیتور بردارید تا شکافی که مدل در آن قرار می گیرد نمایان شود

3) زبانه مانت چاپ شده را از پایین به شکاف پشت مانیتور بکشید ، تا جایی که پایه ایمن شود.

4) پیچ را در پایه بچرخانید تا پایه را در جای خود قفل کرده و قطعات را محکم کنید.

مرحله 7: نتیجه گیری

حالا شما رزبری پای و صفحه نمایش باتری دارید ، برای رفتن به جلو می توانید یک صفحه کلید بی سیم و سپس یک دوربین اضافه کنید. همچنین از طریق این پروژه ، شما درک خود را از لوازم الکترونیکی و نحوه کارکردن و تغذیه اقلام اساسی که در زندگی روزمره خود استفاده می کنید ، عمیق تر کرده اید.

مرحله هشتم: مراحل آینده

این پروژه می تواند در آینده با افزودن یک پوشش چاپی سه بعدی بهبود یابد که در آن تمام اجزای موجود را می توان ذخیره و در برابر محیط خارجی محافظت کرد.

همچنین می توان یک مدار شارژ یکپارچه باتری را برای شارژ دستگاه بدون برداشتن باتری ها اضافه کرد و سلول های بیشتری را برای بهبود عمر باتری اضافه کرد.

شما می توانید این پروژه را به یک بانک باتری یا فقط یک صفحه نمایش باتری متصل کنید و در آینده نیز می توانید با اتصال بیشتر گروه های سلولی 2S 18650 در پیکربندی مشابه به موازات سلول های فعلی ، ظرفیت باتری و حداکثر جریان خروجی بار خود را افزایش دهید. به

این پروژه می تواند از طریق گسترش گروه های سلولی باتری و تکرار هر مرحله در این پروژه ، به ماتریسی از نمایشگرها و pi های تمشک تبدیل شود. از این رو می توان از این پروژه به عنوان ستون فقرات استفاده کرد که بر اساس آن می توانید ماتریس نمایشگرها و رزبری پای را با باتری خود گسترش دهید.