Зарядное устройство GoPro: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Часто, когда я еду на мотоцикле, мне нравится записывать кадры с камеры действия, установленной на шлеме. Я использую камеру в стиле GoPro (FireFly 6S) для записи отснятого материала, а заряда батареи камеры хватает от 1 часа до 1 часа 30 минут. Мои поездки намного дольше, поэтому я решил купить несколько батарей. Батареи в моей камере такие же, как у GoPro, поэтому я решил купить батареи GoPro более высокого качества. Однако проблема в том, что для зарядки батарей я должен отдельно установить каждую батарею в камеру и заряжать ее через USB. Мне как инженеру лень это делать.

Так что я черпал вдохновение в дроне DJI Mavic. Когда я купил дрон, у него был концентратор для зарядки всех аккумуляторов. Мне очень нравится эта функция, так как я могу подключить их все и знаю, что всякий раз, когда я выхожу летать, все батареи будут заряжаться для меня. В этой статье я покажу вам, как я делаю аналогичный хаб для аккумуляторов Go-Pro.

Шаг 1: Дизайн печатной платы и корпуса

GoPro и другие экшн-камеры работают от одноячеечной литий-ионной батареи. Эти батареи обычно имеют внутри схему управления с датчиком температуры и небольшими контактными разъемами. У зарядного устройства концентратора есть несколько аспектов. Во-первых, это источник энергии, правильная зарядка и состояние заряда. Для простоты я спроектировал плату так, чтобы она работала от 5 вольт, чего достаточно для зарядки аккумуляторов до их максимального потенциала 4,2 В. Я выбрал разъем USB B из-за его жесткости и высокого номинального тока. Чтобы зарядить батареи до нужного напряжения, я использовал микросхему MCP73831. Он способен заряжать один литий-ионный элемент и очень мал. В паспорте микросхемы приведен образец схемы, которую я использовал для этой сборки. Моя плата сможет заряжать 3 батареи, поэтому нам понадобятся 3 таких микросхемы и соответствующие компоненты. Наконец, чтобы подключить аккумулятор к концентратору, мне пришлось немного покопаться и найти штекерный конец разъема, который находится внутри камеры. Батареи имеют 3-контактный разъем (GND, Temp, Power), но мы использовали только контакты GND и Power для зарядки аккумулятора.

Я использовал KiCad для разработки 2-слойной печатной платы размером 30 мм на 30 мм, которая выглядит примерно так. В конце статьи есть ссылка, по которой вы можете скачать файлы GERBER для отправки на изготовление. Загруженный вами zip-файл можно загрузить прямо в JLCPCB, который построит вам 10 прототипов плат за 2 доллара и отправит вам плату в течение 48 часов.

Я также пошел дальше и разработал небольшой футляр для платы, благодаря которому вся установка выглядела бы немного профессионально. Файлы cad также находятся в конце;) Вам нужно будет распечатать верхнюю и нижнюю части на 3D-принтере. В моем случае верхняя и нижняя части защелкнулись на цепи. Если этого не произошло, добавьте немного клея, чтобы зафиксировать корпус на месте.

Шаг 2: Изготовление и детали

Список деталей:

Микросхема MCP73831T-SOT23-5 (3)

Резистор 2.2кОм 0603 (3)

Конденсатор 4,7 мкФ 0603 (4)

20 мА светодиодный диод 0603 (3)

Резистор 150 Ом 0603 (3)

Гнездовой разъем USB B со сквозным отверстием - под прямым углом (1)

TE Connectivity 2199011-1 (3) * это для GoPro Hero 3. Хотя более новые GoPros используют один и тот же разъем, их ориентация отличается. Так что будь осторожен.

2x3 2,54 мм гнездовой разъем (1) * опционально

Инструменты:

паяльная паста, печь оплавления, паяльная станция, 3D-принтер и терпение

Как упоминалось ранее, печатная плата была отправлена в JLCPCB. Раньше я пользовался услугами других компаний, производящих небольшие объемы, но JLCPCB, безусловно, была лучшей. Для JLCPCB требуется папка.zip со всеми файлами GERBER. Вы можете скачать zip-файл в конце. Как только доски прибудут, проверьте их на предмет дефектов. Я также сделал корпус вокруг печатной платы. Файлы cad для этого случая можно скачать ниже.

Печатная плата gerber.zip

Файлы Cad

Шаг 3: создание доски и кейса

Принципиальная схема:

Шаги по созданию печатной платы:

1. Как только плата доставлена, очистите ее, используя медицинский спирт.

2. Очистив платы, с помощью крошечной отвертки с плоской головкой добавьте паяльную пасту на все контакты SMD.

3. Поместите все компоненты в схему. Все компоненты, кроме светодиодного диода, необходимо проверить на полярность. Используйте схему, чтобы обеспечить полярность.

4. Поместите компоненты в сушильный шкаф и расплавьте паяльную пасту, чтобы прикрепить компоненты.

5. Припаяйте штырь USB B и дополнительный 6-контактный разъем 3x2.

**

Создав схему, распечатайте верхнюю и нижнюю часть корпуса с помощью 3D-печати. Вот и все. Я разработал допуски таким образом, чтобы схема плотно прилегала к плате. Если он болтается, используйте клей, чтобы прикрепить корпус.

**

Состояние светодиода:

Мигает = ничего не подключено Горит = зарядка Не горит = полностью заряжена

Удачного строительства, и я надеюсь, вам понравится хаб.