Enhedsfejl på grund af mangel på energi er et almindeligt problem i dag. Mange gange efterlades vigtige telefonopkald uden opsyn, og vi er ikke i stand til at svare på en vigtig samtale, der foregår mellem vores kolleger og os, bare på grund af dræningen af vores mobiltelefonbatteri. Næsten enhver person, der har en smartphone, ønsker, at han / hun skal have længere batterilevetid. Så når vi holder dette problem under overvejelse, designer vi en mobil opladningsteknik ved hjælp af vores sko. Dette projekt løser ikke kun problemet med dræning af batteriet, men det vil også fremme sundheden ved at skabe en skoindlægssål, der omdanner den fysiske energi, der skabes ved at gå til elektricitet, som derefter opbevares i en bærbar batteripakke. Sammen med opladning af vores elektroniske gadget vil vi også være i stand til at forny noget af vores fysiske energi.
Sådan samles piezoelektriske elementer med andre komponenter?
Som vi har forstået det grundlæggende mål med vores projekt, lad os gå et skridt foran og se efter de nødvendige komponenter og derefter integrere dem til at designe en endelig prototype.
Trin 1: Brugte komponenter
- Par sko
- PiezoElektriske elementer (x14)
- Varm limpistol
- Loddejernssæt
- 1N4001 - 1N4007 dioder (x4)
- Dremel-værktøj
- Velcro Strips
- Digital multimeter
- Arkitektonisk skala lineal
Trin 2: Forstå projektets grundlæggende princip
Før vi samler komponenterne, skal vi forstå projektets arbejdsmekanisme. I hvert elektronikprojekt er strømforsyningen rygraden. Den vigtigste strømkilde, der muliggør dette projekt kaldes et piezoelektrisk transducer / piezoelektrisk element. De består af komponenter som krystaller og keramik, der har den specielle evne til at omdanne fysisk energi til vekselstrøm. Vi kan udnytte denne egenskab bedst muligt af disse elementer ved at placere dem under vores fødder på en sådan måde, at hver gang vi tager et skridt, bliver vores vægt brugt til at skubbe de piezoelektriske elementer, som igen omdanner vores fysiske energi til elektrisk energi. Der genereres elektrisk energi, men der er et lille problem, Vekselstrøm (AC). Vi behøver Jævnstrøm (DC) til vores projekt. Derfor vil dette problem blive løst ved at oprette en Bridge-ensretter med dioder, så vekselstrøm kan konverteres til jævnstrøm.
Demonstration af AC og DC
Trin 3: Måling af størrelsen på din sko
Det første element, vi har brug for til at designe en piezoelektrisk generator, er plastbasen. Tag basen ud af skoen, og foretag passende målinger ved hjælp af den arkitektoniske skaleringslineal.
Fodmåling
Piezo-elementhullerne er strategisk placeret, så de stemmer overens med de store indrykninger på skoens indersål, hvilket indikerer de områder, hvor der er mest pres.
Piezoelektrisk sko indersål (hæl)
Trin 4: Limning af PIEZO-ELEMENTERNE
Når vi er færdige med at skabe basen til vores piezoelektriske generator, indsætter vi piezo-elementerne på basen ved hjælp af en varm limpistol. Påfør det tynde lag lim rundt om kanten af hullet i plastikken, og tryk derefter hurtigt de piezoelektriske komponenter på det, før det køles ned. Påfør ikke for meget lim, hvis vi gør det, kan vi begrænse skumpladerne i at komprimere helt. Vi tager os af en ting mere, at limen ikke berører det positive (NET) og negativ (SORT) samlinger, fordi disse samlinger loddes senere. Vi vil sikre, at piezo-elementerne limes på begge sider af plasten. Ved hjælp af et digitalt multimeter vil vi sikre os, at vores piezo-elementer fungerer.
Kontrol af PiezoElectric Elements
Når vi nu har limet alle de piezoelektriske elementer på deres passende pletter, limer vi skumstykkerne på hvert piezo-element som vist nedenfor:
Limning af skumstykkerne
Trin 5: SOLDNING AF PIEZO-ELEMENTERNE SAMMEN
Piezo-elementerne genererer rigelig spænding, men de genererer ikke betydelig strøm. Så når vi holder dette i betragtning, kobler vi alle piezo-elementerne parallelt (positive vil blive loddet med de positive, og negativer vil blive loddet med de negative). Da vi har gjort dette, vil vi kunne generere et stort antal ampere, og vores enhed oplades hurtigere. Efter lodning af leddene påføres den varme lim på leddene, da det forhindrer samlingerne i at bryde af. Vi forbinder piezo-elementerne fra plastens ene side til den anden ved at tråde ledningerne til et af piezo-elementerne gennem hullerne, så de kan loddes parallelt med en piezo på den anden side. Da alle piezoelementerne på hælen er kablet parallelt, lodder vi den sidste piezo i kæden til et af piezoelementerne på tåstykket og fortsætter med at lodde piezoelementerne parallelt, indtil alle 14 elementer er forbundet.
Lodning af Piezo-elementer
Trin 6: Bygge broensretteren
Når vi bevæger os et skridt fremad, vil vi studere kredsløbsdiagrammet for en broensretter, for det andet vil vi bygge en broensretter ved hjælp af dioder, og endelig vil vi tilslutte broensretteren.
- Studerer kredsløbsdiagrammet: Når spændingen påføres dioderne, og de tillader strømmen at passere igennem, siges de at være i videresendelse Forudindtaget tilstand, og når spændingen tilføres, og dioder ikke tillader strømmen at passere igennem, siges de at være i Omvendt forudindtaget mode. I kredsløbsdiagrammet er vist nedenfor, er dioderne forbundet i fremadrettet tilstand, og de tillader strømmen at passere gennem dem. Den positive side af dioden er den side, der er malet grå, og den vil blive vist i næste trin.
Kredsløbsdiagram
- Bygning af Bridge-ensretter: Vi forbinder dioder i henhold til den fremadrettede konfiguration, så strømmen kan føres gennem dem. Begyndere kunne følge diagrammet vist nedenfor for at oprette broensretteren. Broensretteren er også kendt som Full Wave-ensretter .
Bridge-ensretter
- Ledningsføring af broensretteren: Tilslut nu de piezoelektriske komponenter til ensretteren i henhold til diagrammet vist nedenfor. Strømmen er vekselstrøm, så ledningerne kan udskiftes, så længe de forbinder til de korrekte dioder i diagrammet. Skræl det USB-kabel, du købte med din batteripakke, og tag de interne ledninger ud. Vi er kun interesseret i NET og SORT ledninger. Drej nu de flossede trådstrenge på hver ledning, og lod dem derefter, og lod også ledningerne til ensretteren. Som vi ved, at jævnstrømsspænding har positive og negative klemmer, er det bedre at kontrollere polariteten efter lodning. For at være på den sikrere side skal du anvende varm limpistol på terminalerne.
USB-kabel tilsluttet ensretteren
Trin 7: Installation og efterbehandling
Da vi har samlet alle komponenterne, og vores piezoelektriske generator er klar, bevæger vi os mod installationsdelen. Juster den plastiske piezoelektriske generator inden i skoen, og indsæt derefter den originale sål oven på den. Hvis nogen har problemer med at justere generatoren indeni, kan han / hun henvise til billedet vist nedenfor:
Justering af den piezoelektriske generator inden i skoen
Tag det tidligere kablede USB-kabel, og træk det mellem tungen og ydersiden af din sko. Nu er batteriet tilbage til at blive monteret, og for at gøre det, løser vi det mellem skoens tunge og snørebånd og strammer derefter skoen tæt. Det er bedre at bruge velcro at fastgøre batteripakken for at forhindre, at batteriet falder ud, mens det kører. Hvis nogen har en ekstra sko, kan han / hun lave en skumudskæring af sålen, og skoen hæver sig lidt.
Piezoelektrisk sko
Trin 8: Test
Når vi nu har afsluttet installationsdelen, skal vi teste den og se, om den fungerer eller ej. For at kontrollere, hvor godt de fungerer, skal vi DYRKE MOTION daglige. Spil sport hver dag undtagen fodbold, fordi din telefon kan blive beskadiget, mens du rammer bolden fra foden. Batteriet oplades kun, når vi tager et skridt, da mange skridt, vi tager vores telefon, oplades hurtigere.
Test af prototypen
