Naučite kako napraviti prijenosni monitor s baterijskim napajanjem koji može napajati i Raspberry Pi: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Jeste li ikada htjeli kodirati python ili imati izlaz za svoj Raspberry Pi Robot u pokretu ili vam je trebao prijenosni sekundarni zaslon za prijenosno računalo ili kameru?

U ovom projektu izgradit ćemo prijenosni monitor na baterije i napajanje koji također može napajati malinu pi ili puniti vaš telefon. Za izgradnju našeg projekta koristit ćemo litij-ionsku bateriju, a koristit ćemo i buck i pojačivače DC-DC pretvarača.

Budite oprezni i zapamtite da su sigurnosni podsjetnici podebljani

Pribor

Trebat će vam:

-A Raspberry pi (bilo koja ploča će raditi, samo imajte na umu zahtjev za volageom i trenutnu potrošnju za kasniju upotrebu) i potrebne adaptere i kabele za napajanje:

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

-Monitor sa LCD zaslonom od 12 VOLT (koristio sam zaslon od 7 inča);

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

-Pretvarač istosmjerne struje u istosmjernu struju s USB izlazom:

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

-DC -DC pretvarač za pojačavanje:

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

-Jednožilna mala i srednja elektronika Žica od koje može podnijeti najmanje 10 ampera

-spojni kablovi

-USB kabel za napajanje

-HDMI kabel

-Podesna cijevna iglica za prikaz:

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

-(Opcijski) 3D pisač za ispis montažnih dijelova i kućišta baterije ako je potrebno

-Držač baterije:

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

-Odgovarajući prekidač

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

-18650 baterijskih ćelija u jednakim količinama (Izuzetno ste oprezni pri kupnji litij-ionskih ćelija od prodavača kod kojih niste upoznati s kupnjom)

Korak 1: Razumijevanje osnova

Evo kratkog uvida u teoriju i principe koji stoje iza projekta, jer je važno razumjeti osnovna elektronička načela koja stoje iza ovog projekta.

Prvo procijenimo osnovne komponente koje smo odabrali. Za ovaj projekt odabrali smo monitor od 12 volti, a malina pi radi na naponu od 5 volti i zahtijeva do 3 ampera za održavanje snage ovisno o tome koja se ploča maline pi koristi.

Zatim, razgovarajmo o našem izvoru energije. Litij-ionske ćelije (u prosjeku kapaciteta 3,5 V) koriste se za napajanje ovog projekta, u 2S konfiguraciji (Ćelije su poredane u grupe ćelija od kojih sadrže dvije ćelije povezane u nizu, od kojih je svaka grupa stanica ožičena paralelno jedno s drugim). Kao takva, baterija može izlaziti s prosječnim naponom od 7 volti, a njezin trenutni izlaz i kapacitet određeni su brojem ćelija koje se koriste.

Pređimo sada na naš sustav regulacije snage. Zbog izlaza baterije koji u početku nisu zadovoljavajući za učinkovito napajanje projekta, pretvarači istosmjernog u istosmjerni napon potrebni su za pretvaranje izlaznog napona naše baterije u napon potrebnog napona svakog uređaja (što dovodi do promjene baterija) maksimalna izlazna struja opterećenja također), bilo podizanjem ili snižavanjem napona (dakle snižavanje i podizanje struje). Kako malini pi treba veća struja opterećenja od prikaza, napon će se morati smanjiti kako bi se zadovoljili potrebni napon i struja opterećenja maline pi

Stoga je naša konfiguracija 2S baterije idealna za obavljanje ovog zadatka (zbog toga što je izlaz oko 7 V) jer je dovoljno blizu nominalnom naponu maline pi da osigura i dovoljnu struju opterećenja i dovoljno blizu nominalnom naponu od zaslon tako da će, kad se napon poveća, biti dovoljno struje da još uvijek upravlja zaslonom.

Pretvarači istosmjernog u istosmjerni napon koji se koriste u projektu su: 1) pretvarač pojačanja, ovo će povećati naš 7-voltni ulaz, na stalni 12-voltni izlaz koji će koristiti naš monitor i 2) pretvarač u dolarima, to će se smanjiti naš 7-voltni ulaz na stalni 5-voltni izlaz s dovoljnom opskrbom strujom za najintenzivniji rad.

Ovaj se projekt također može izvesti na različite načine, poput izvođenja projekta tako da će samo zaslon imati baterijsko napajanje, u tom slučaju sve što trebate učiniti je slijediti vodič i zanemariti korake za postavljanje maline pi.

Također, ovaj se projekt može koristiti za napajanje telefona ili bilo kojeg drugog USB pogona umjesto maline pi ploče, ako zanemarite sve dijelove svakog koraka koji se odnose na monitor ili bilo koje njegove varijacije, stoga poznavanje osnova koje se ovdje poučavaju je od važnosti za daljnja poboljšanja ili izmjene.

Korak 2: Pokretanje izrade i ispisivanje dijelova

Sada kada razumijete osnovne elektroničke operacije ovog projekta, možemo započeti s izgradnjom.

Ovaj je projekt uglavnom elektronički, ali ako želite sve u urednom pakiranju ili nemate određene dijelove. Možete ih prvo isprintati 3D pa se kasnije možete usredotočiti na elektroniku.

Ako ste koristili preporučeni monitor, možete koristiti ovu datoteku za pojaseve (uključeno u korak).

Ako vam treba držač baterije, možete provjeriti: https://www.thingiverse.com/thing:1823552. Možete slijediti upute autora ili možete sami probušiti rupe i upotrijebiti vijke, vijke i podloške od m2 do m4 za stezanje ćelija i ožičenja. Ne zaboravite dvaput provjeriti svoje veze i izolirati sve otvorene spojeve i provodne vijke prije nego nastavite dalje.

Korak 3: Ožičenje baterije

Prije nego počnete, provjerite imate li sve potrebne komponente i ne zaboravite provjeriti jesu li vaše 18650 stanice sličnog napona i kapaciteta

Najprije grupirajte svoje 18650 litij-ionske baterije u parove i povežite svaki par u nizu tvoreći ćelijsku grupu.

Zatim uzmite svaku skupinu ćelija i povežite svaku od njih paralelno jedna s drugom i ne zaboravite spojiti prekidač na jedan od paralelnih spojeva (po mogućnosti prvi ili zadnji ili na izlazu baterije).

To se vidi na gornjoj shemi ožičenja.

Ne zaboravite ponovno provjeriti svoje veze i izolirati sve otvorene spojeve i provodne vijke prije nego nastavite dalje

Korak 4: Spajanje regulatora napona

Zatim ćemo spojiti naše regulatore istosmjernog na istosmjerni napon na našu bateriju.

Prvo provjerite je li prekidač postavljen na bateriju kao što je prikazano prije isključenja prije ožičenja kako biste spriječili oštećenje komponente tijekom kalibracije.

Zatim paralelno ožičite pozitivne priključke baterije s pozitivnim i pretvaračima napona i pojačalom.

Zatim paralelno povežite negativni priključak baterije i na pretvarače napona i na pretvarač.

Ovo je prikazano gore.

Zatim uključite prekidač i pomoću odvijača podesite izlaze pretvarača za povećanje i smanjenje okretanjem okretanjem potenciometara ploča

Pretvarač za pojačavanje napajat će 12 VOLT zaslon, a izlaz mora biti kalibriran kako bi imao izlaz od 12 V

Pretvarač Buck napajat će Raspberry Pi. Kao što je ranije spomenuto, svaka ploča ima različite trenutne zahtjeve. Postavite pretvarač dolara na 5 volti i postavite ga u USB način rada (to se može učiniti putem priložene dokumentacije u pakiranju za komponentu) i postavite trenutne propise na 1 amper i kalibrirajte na temelju ploče nakon što se kasnije spoji.

Korak 5: Povežite zaslon i Raspberry Pi

Nakon kalibracije regulatora napona, možemo spojiti naše uređaje

Prvo, možemo priključiti naš pin pin na izlaz pretvarača u odgovarajućoj polarizaciji, a zatim ga možete spojiti na zaslon.

Zatim spojite USB na Raspberry Pi, a zatim spojite HDMI s Raspberry Pi na zaslon.

Sada upotrijebite odvijač i namjestite trenutnu kapu pretvarača u vrijednosti na kojoj se uključuje malina pi ploča i podiže (može varirati od 1 do 4 ampera ovisno o ploči koja se koristi).

Ovdje se može koristiti mobitel ako želite napuniti mobitel, umjesto napajanja pipa od maline. Samo provjerite je li amperaža pri kojoj ograničavate potenciometar postavljena na onu koja je navedena u specifikacijama vašeg uređaja.

Korak 6: Zaključak

Sada je elektronika gotova i sada možete povezati sve svoje kabele i vrijeme je za povezivanje LCD pojaseva

Pretvarač za povećanje snage i bateriju možete prilagoditi svojim potrebama pomoću vrućeg ljepila ili vijaka, a ako koristite priloženi ispisani uprtač, učinit ćete sljedeće:

1) Pričvrstite sve komponente ili dvostranom trakom, izbušivši rupe u 3D ispisanom modelu kako bi odgovarale vašim komponentama i pričvrstite ih vijcima ili uvijanjem na 3D model

2) Uklonite stalak za prikaz s donje strane monitora kako biste otkrili utor u koji će model biti umetnut

3) Gurnite jezičak ispisanog nosača u utor na stražnjoj strani monitora odozdo, sve dok nosač ne bude siguran.

4) Odvijte naslon u postolju da biste pričvrstili držač i pričvrstili komponente.

Korak 7: Zaključak

Sada imate Raspberry Pi i zaslon na baterije, za napred možete dodati bežičnu tipkovnicu, a zatim i kameru. Također ste kroz ovaj projekt produbili razumijevanje elektronike i načina na koji osnovne stvari koje koristite u svakodnevnom životu, poput baterija i pametnih telefona, rade i napajaju se.

Korak 8: Koraci u budućnosti

Ovaj se projekt u budućnosti može poboljšati dodavanjem 3D ispisanog kućišta u kojemu se sve postojeće komponente mogu pohraniti i zaštititi od vanjskog okruženja.

Također, integrirani krug za punjenje baterije može se dodati za punjenje uređaja bez uklanjanja baterija, a može se dodati i više ćelija radi poboljšanja trajanja baterije.

Ovaj projekt možete prilagoditi u bateriju ili samo u zaslon s napajanjem iz baterije, au budućnosti možete povećati i kapacitet baterije i maksimalnu izlaznu struju opterećenja povezivanjem više 2S 18650 skupina ćelija u sličnoj konfiguraciji paralelno sa trenutnim ćelijama.

Ovaj se projekt može dodatno proširiti u matricu zaslona i piksela maline proširenjem grupa ćelija baterije i ponavljanjem svakog koraka unutar ovog projekta. Ovaj se projekt stoga može koristiti kao okosnica na kojoj možete proširiti svoju matricu zaslona i Raspberry pi-ova na baterije