Wie Schwalbenschwanz Joint ein Laser Cut Enclosure + Lipo Charger

7 Schritt:Schritt 1: Entwerfen der Gelenke Schritt 2: Hinzufügen von Bohrungen für Schrauben und Zugang Schritt 3: Schleif Taube-tails in Plastik Schritt 4: Modifizieren Sparkfun der PRT-10161 LipoCharger Schritt 5: LiPoly Akku Auswahl und Laden Schritt 6: Assembly & Verwenden Schritt 7: Ersetzen eines verbrannt MCP73831 auf der Sparkfun Charger Kit

Wie Schwalbenschwanz Joint ein Laser Cut Enclosure + Lipo Charger
Laser-Cut-Boxen für Projekt-Boxen sind überall in letzter Zeit, aber ich habe festgestellt, dass sie oft eine ganze Menge Hardware und komplexe Designs, um sie fester zu machen. Diese Instructable zeigt Ihnen, wie Sie attraktive und strukturell solide Projekt Gehäuse mit Schwalbenschwanz Stil Gelenke und ein nur ein paar Maschinenschrauben gehalten werden.

Der Trick, um der Herstellung dieser Schwalbenschwanzverbindungen ist eine Nagelfeile, die Art für die Einreichung Ihre Nägel. Die Gelenke des Projekts Feld lasergeschnitten mit einer "V" -Form auf der einen Seite und eine kleinere, rechteckige Öffnung auf der anderen. Die Empfangs Rechteck geschnitten wird dann abgeschliffen, um die V-Form mit der Nagelfeile passen. Im zusammengebauten Zustand der Taube-Schwänze an den Seiten fest zusammen. Schrauben werden hinzugefügt, um die oben und unten in Position zu halten, die Sicherung der Gehäuse. Ich verwendete 4 (eine für jede Ecke,), aber die Box leicht zusammen mit nur einem statt.

Das Projekt, das ich mache ein Fall für eine modifizierte Sparkfun Einzelzelle, Lithium-Polymer-Akku-Ladegerät. Das Ladegerät ist als Kit für die Aufladung des Li-Po bei 100 oder 500 mA, aber mit ein wenig Feintuning und wenige Komponenten sie in eine variable Ladegerät erfolgen.

Materialien
1/8-Zoll-Acryl-Kunststoff. Es wird mit dickeren Kunststoff arbeiten, werden Sie müssen nur mehr Schleifen zu tun.
Maschinenschrauben wie 1,25 "Länge 2-56 Gewinde ab Ponolu
Ein Projekt in der Box setzen

Tools
Laser Cutter
Nagelfeile. Diese können bei Drogerien und Mini-marts.Step 1 gefunden werden: Entwerfen der Gelenke



Wie Schwalbenschwanz Joint ein Laser Cut Enclosure + Lipo Charger

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Suchen Sie zunächst einige Maschinenschrauben mit einer geeigneten Länge, werden längere Schrauben für mehr Platz im Projektfeld zu ermöglichen. Ich habe 1 1/4 "lang, 2-56 Gewindeschrauben aus Polulo; mein Projekt Feld benötigt, um genau 1 1/4" hoch für die Schrauben von einer Seite auf die andere zu erreichen.

Gestalten Sie das Gehäuse mit rechteckigen Fingergelenke wie gewohnt. Dieses Projekt wurde mit 123D entwickelt und dann in Scheiben geschnitten mit 123D Make zum Laserschneiden. Eine andere Möglichkeit wäre, um die Web-basierte verwenden Boxmaker Tool von Rahul Bhargava, ein Fingergelenk-Box-Design automatisch zu erstellen, und verwenden Sie dann einen Vektor-Editor (Illustrator, Inkscape, Corel), um die Taube-tails hinzuzufügen.

Basierend auf der Länge Ihrer Maschinenschrauben, wählen Sie zwei gegenüberliegenden Seiten (von oben nach unten, von links nach rechts, zurück-Front), und fügen Sie 70-Grad-Winkel auf die Gelenke, indem der äußere Rand breiter. Hier habe ich all die Laschen an der Ober- und Unterseite in tauben Schwänze gemacht und verließ alles, wie es war.
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Schritt 2: Hinzufügen von Bohrungen für Schrauben und Zugang

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Schrauben sind durch ihre Länge und Gewindetyp kategorisiert. Zum Glück hat jemand bereits herausgefunden, welche Größe Sie Löcher für jede Art von Bolzen müssen. Hurray für Normen!

Die hier verwendeten Schrauben sind 2-56 Gewinde, die nach einem gemeinsamen Leitungs & Bohrerführung , müssen 0,07 "Durchmesser Aufnahmelöcher an der Unterseite des Gehäuses, in beißen (" Tap Drill ") und 0,096" Löcher auf der top für die Schrauben leicht passieren ("Rest Drill").

Wenn wir mit Metall arbeiten wir ein Werkzeug, wie ein Wasserhahn, um die Fäden in die Seiten des Aufnahmelochs geschnitten bekannt brauchen würde. Aber mit Acryl-Kunststoff, und Bolzen dieser Größe, die Sie gerade zwingen können die Schrauben in und lassen Sie sich zu schrauben.

In die Löcher für die Schrauben an allen gegenüberliegenden Seiten auf den Fall, sie nicht unbedingt an den Seiten mit den "V" Registerkarten können. Wenn Sie die Schrauben, auch die Platine im Inneren halten wollen, müssen Sie sicherstellen, dass die Löcher in dem Fall, Line-Up mit den in der Leiterplatte. die meiste Zeit Sie in der Lage, die benötigten Abmessungen in der Dokumentation des Boards zu finden sein, sonst wirst du eine digitale Messschieber müssen.

Jetzt ist auch ein guter Zeitpunkt, um Löcher für andere Hardware, wie Schalter und Anschlüsse auf der Leiterplatte hinzuzufügen. Auch hier sind Datenblätter Ihr Freund hier und sollten alle Messungen Sie need.Step 3 liefern: schleifen Taube-tails in Plastik

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Nachdem Sie entworfen haben und schneiden Sie Ihre Gehäuse, legen sie, wie die Stücke, wie sie zusammengebaut werden. Dies wird helfen, zu verfolgen, welche Gelenke brauchen Schleifen zu halten. Unter Verwendung der Nagelfeile, tun Sie am besten, um Sand in die Schlitze, die die Schwalbenschwanz Laschen an einem passenden Winkel erhalten wird. Sand ein wenig, testen Sie die gemeinsame und Sand ein bisschen mehr, bis die beiden Teile zusammenpassen.

Wenn Ihr Nagelfeile ist zu dünn und man runden Kanten anstelle von gerade bekommen, halten ein dickes Stück Holz oder Metall hinter der Platine, wie Sie Sand. Es ist in Ordnung, wenn die Kanten entpuppen eine kleine Runde, solange die Teile zusammen passen well.Step 4: Modifizieren Sparkfun der PRT-10161 LipoCharger

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Letzter Zeit habe ich mit viel winziger lipos, die nur zu einem sehr geringen Strom aufgeladen werden kann. Ich habe mich auf diese kleinen Kerle, nachdem sie zu finden in allen Mikro-Hubschrauber, die ich als die Zerstörung der Demontage für wissenschaftliche Zwecke verwendeten gedreht. Ich begann, mich für einen Weg, um diese Energie zu tanken, so dass sie in und aus dem Flugzeug und meine eigene kleine Erfindungen ausgelagert werden könnte. Schließlich fand ich eine Lithium-Polymer-Batterie mit Ladegerät von Sparkfun (PRT-10161) und verfolgt einige ihrer Ratschläge, wie man es ändern.

Im Herzen des Ladegeräts ist ein MCP73831T Chip, eine eingebaute Lademanagement-Controller verfügt. Der Wert eines Widerstandes auf den Chip Stromregelung Setzstift (PROG) verbunden teilt dem Chip, was ihn bewerten sollte aufzuladen. Die ursprüngliche Schaltung für dieses Kit hat eine 2k Ohm Widerstand zum Aufladen bei 500mA und ein 10k für 100mAh. In diesem Projekt werden die Pre-geätzten Jumper auf der Leiterplatte weggekratzt und 25k und 67k-Widerstände werden hinzugefügt. A 2-polig 6-Positionsschalter und einige Drahtbrücken ermöglichen den Widerstand Ihrer Wahl mit der Erde verbunden werden, und somit die Einstellung der Laderate.

Wenn Sie wissen möchten, wie diese Werte wurden berechnet, oder weitere Informationen darüber, was diese Chips zu tun, haben einen Blick auf die MCP73831T Datenblatt zu dieser Seite aufgeführten. Sie sind ein cooler Komponente und werden häufig in Handys, MP3-Player und andere kleine, USB aufladbare doodads, die auf zu bleiben, während sie Aufladen verwendet. Das ist einer der Chips besten Eigenschaften, können Sie Ihre Schaltung an die Batterie angeschlossen lassen, während es geladen wird. USB Wiederaufladen ist super bequem, so bin ich zu gerade die Integration der Schaltung in meine Zukunft tragbare Projekte denken.

1.Verwenden Sie eine scharfe Klinge zu kratzen entfernt den Jumper Verbindung zwischen 2k und 10k Surface Mount Widerstände.

2. Löten Drähte mit den Enden dieser beiden Widerstände, die Leitung zur PROG Stift des MCP73831T und eine letzte Draht mit Masse. Sobald Sie einen Draht gelötet haben, verwenden Sie Sekundenkleber, um es an die Leiterplatte stecken, wird diese Zufalls Zerren von Rippen die Komponenten (und Spuren) direkt an der Platine zu verhindern.

3. Löten Sie einen 25k und 67k-Ohm-Widerstand mit dem Schutzleiter. Oder besser gesagt, löten zwei Sätze von Widerständen, bis ein Satz gleich 25k und die andere fügt bis zu 67k. Ich hatte nicht diese Werte herumliegen, so habe ich 22k + 3.3k und 56k + 10k + 1 k, um den Gesamtwert zu erhalten. Verwenden Sie Schrumpfschlauch, um alle Leitungen zu schützen und zu verhindern, Shorts.

4. Testen Sie die Drehschalter mit einem Multimeter, um zu bestimmen, wo Ihre Leitungen müssen angeschlossen werden. Die Radioshack-Schalter verwendet hier hatte zwei Zentrum Pole und, wenn der Schalter eingeschaltet wurde diese Pole würde den äußeren Leitungen zu verbinden. Des IC PROG pin Draht geht zum Zentrum Pol und die Sätze von Widerständen erhalten gelötet an die Klemmen an der Außenseite zu trennen. Stellen Sie sicher, den Überblick zu behalten, welche Wahlposition verbindet, an die Widerstandssatz, die ich brauchte, um eine kleine Erinnerung für mich selbst zu ziehen. Ich wollte auch dieses heraus vor früh genug, um Lasergravur diese Positionen auf der Außenseite des Gehäuses.

5. Advanced "Vorsicht-to-the-Wind" Bonus Step (Optional)
Diese besonderen JST-Anschlüsse haben wenig Haken, der sie fast unmöglich, sich voneinander zu entfernen machen. Da ich plane laufend An- und Abstecken von Batterien, um es zu, beschloss ich, machen die Batterien leicht zu schnippeln die Verriegelungsschlitze von der Steckerbuchse trennen Tun Sie dies nur, wenn Sie extreme Vertrauen in sich selbst, um nicht versehentlich ziehen Sie den Akku heraus, während es geladen wird ! Das wäre schlecht.

Wie schlecht?
Mehr zu diesem later.Step 5: LiPoly Akku Auswahl und Laden

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Warum all diese Besorgnis über Laderaten? Nun, Lithium-Poly-Batterien Grenzen, wie schnell sie wieder aufgeladen werden kann. Going über dieser Grenze führt zu Feuer und Explosionen, die nicht nur gefährlich, konnte aber völlig zu zerstören, was Projekt die Batterie in. Auch wenn es nicht die Luft zu sprengen, werden fehlerhafte Aufladung die Lebensdauer der Batterie zu reduzieren.

Für die meisten Lithium-Polymer-Batterien, ist es sicher davon ausgehen, dass sie bei einem Strom von nicht mehr als ihre Fähigkeit (oder 1C). Zum Beispiel wieder aufgeladen werden, die kleine Batterie Ich verwende hier hat eine Kapazität von 40mAh (Milliamperestunden) und kann als solche bei 40 Milliampere oder weniger aufgeladen werden. A 100mAh Lipo kann bei 100 mA, 500 mA bei einer 500mAh wieder aufgeladen werden, und so weiter, erhalten Sie das Bild.

WICHTIGE INFOS ZUM Batterieauswahl!
Dieses Ladegerät ist für den Einsatz mit Batterien, die in Schutzschaltungen eingebaut haben ihre eigene Arbeit. Diese Schaltungen verhindern, dass die Batterie überladen oder tiefentladen. Surface-Mount-Chips in der Nähe der Anschlüsse der Batterie zeigen in der Regel eine Schutzschaltung, aber es ist immer am besten Praxis, um das Datenblatt zu überprüfen. Ich diese Batterien aus Sparkfun als gut, und ich glaube, dass alle ihre Einzelzelle LiPolys haben diese in Schutzmaßnahmen gebaut.
Versuchen Sie nicht, die Batterie zu laden, wenn Sie sicher, dass Ihr Akku hat Überladeschutz sind Schritt 6: Assembly & Verwenden

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Montieren Sie das Gehäuse, stopfen die Elektronik im Inneren, und schrauben sie alle zusammen; Der LiPo-Ladegerät ist jetzt einsatzbereit! Durch Zufall, passt mir satt in einer meiner Organisatoren.

Unter Verwendung des Ladegerät
1. Bevor Sie das Ladegerät an eine USB-Schnittstelle, wählen Sie die Einstellung für die Ladung Ihrer Batterie.
2. Stecken Sie den Akku in das Ladegerät.
3. Schließen Sie das Ladegerät an eine Computer USB-Hafen (Sie werden ein Kabel mit Micro-USB-Anschluss benötigen) Die Lade-LED leuchtet auf.
4. Warten Sie, bis die LED nicht leuchtet, dann trennen Sie die Batterie. ENTFERNEN SIE NICHT DEN AKKU, WÄHREND DER CHARGE LED LEUCHTET! Andernfalls wird die MCP73831T brennen, die Freigabe aller seiner lebensspendenden Rauch und ruinieren die Ladehalterung.

Ein Hinweis für Sicherheit
Es ist unglaublich wichtig, dass Sie den richtigen Ladestrom für Ihren Akku. Immer absolut sicher, dass Sie die Kapazität Ihrer Batterie und maximale Laderate zu kennen. Absolut super positiv, dass Sie die richtige Einstellung, bevor Sie USB-Netz auszuwählen.

UNTERLASSEN SIE
Laden Sie eine Lithium-Polymer-Akku mit einer Rate höher als seine Kapazität.
Nehmen Sie den Akku aus dem Ladegerät, während die Ladung LED leuchtet Schritt 7: Ersetzen eines verbrannt MCP73831 auf der Sparkfun Charger Kit

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Also ja, dass ein Teil über die Batterie nicht entfernen, während es geladen wird, erfuhr ich, dass die harte Weise ...

Innerhalb einer Stunde nach Inbetriebnahme der Kit zusammen und schließen Sie es in seiner neuen Würfel der Einsamkeit ich, aus Gründen, ich erinnere mich nicht, riss den Akku aus dem Ladegerät während des Lade wurde. Ich bemerkte den Rauch sofort. Die Box mit ihm gefüllt und, überraschend, als ich eingesteckt Der LiPo zurück in den Ladelicht nicht wieder eingeschaltet werden.

Ich schraubte den Fall, um einen genaueren Blick auf die Leiterplatte zu erhalten und das erste, was ich sah, war eine große Beule auf der Oberseite des MCP73831. Einfach nur neugierig, eingesteckt ich das Ladegerät wieder in den USB-Anschluss und der Chip begann sofort zu brutzeln. Das ist, als ich begann zu ahnen, daß ich einen Teil der Schaltung ruiniert.

MCP73831Ts sind nur 68 Cent auf Digikey , und ich dachte, das war billig genug, um nur einige zu bekommen und sehen, ob ich die 15 € Kit zu reparieren.

Zuerst entfernte ich die ausgebrannten Chip und reinigen die Spuren so gut ich konnte mit einem Lötkolben und einem dedizierten Elektronik Zahnbürste. Die Kupferbahnen, wo eine Katastrophe, aber ein salvageable ein. Ich neu positioniert die Spuren, die mit einer Pinzette angehoben hatte und noch ein paar Tupfer Lot auf den Pads. Eine neue Chip wurde vorsichtig auf der Oberseite des Pads positioniert und eine schnelle Verbindung mit dem Eisen gelötet seine Leitungen auf, was der Aufstandsfläche übrig war, die alle mit einer Ausnahme. Ich beugte PROG pin up weg vom Brett, um das Anbringen eines neuen, dünneren Draht einfacher.

Hey, manchmal hat man Glück. Ich einen Meter bis zu den aktuellen testen und das Ladegerät eingesteckt in die USB. Die Ladung LED eingeschaltet und ich gemessen einen Ladestrom von 17.15mA (es sollte 15 sein, aber eh, was auch immer.) Ich habe den Akku in dieser Zeit eingesteckt ist, und etwa eine Stunde später das Licht ausgeschaltet wird. Der Akku vollständig geladen wurde, war das Update funktioniert!

Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit, um mein Projekt. Ich bin froh, dass das Gehäuse kam heraus suchen sauber und nichts explodiert (noch). Ich weiß, wie mit diesen Miniatur-LiPo-Batterien, sie wirklich einen bleibenden Stempel für ihre Größe zu packen und jetzt Aufladen ihnen ist bequem und stilvoll.

Fühlen Sie sich frei, Fragen zu stellen, Anregungen zu geben, oder einfach nur Hallo sagen. Hallo.