Беспроводной компьютер PiBook на Raspberry Pi 2, созданный с помощью 3D-печати

Как и большинство инженеров, Дэвид Чой редко бывает удовлетворен результатами своих трудов и постоянно находится в поиске новых изобретений, новых продуктов, новых вариантов старых решений. Недавно он сделал беспроводную лампу Теслы. А сегодня представил единственный в своем роде беспроводной компьютер на Raspberry Pi 2 под названием PiBook.

«Мне захотелось использовать принцип, по которому я сделал свою беспроводную лампу, для изготовления чего-нибудь более полезного, – объясняет Чой. – А что может быть полезнее, чем компьютер? Недавно вышел Raspberry Pi 2, и я подумал, почему бы не сделать беспроводной компьютер с открытым исходным кодом? Единственное различие между силовым приемным контуром и контуром лампы в том, что перед подачей переменное напряжение необходимо преобразовать в постоянное и понизить его до рабочего уровня, безопасного для электроники».

Не так давно Чой еще хотел сделать чехол для мобильного телефона с беспроводной зарядкой, но в конечном итоге отказался от этой идеи. Зато этот проект помог ему при создании уникального компьютера, в частности потому что помог разобраться, как правильно сделать спираль.

«Я знал, что в спирали должно быть немного витков (одного витка вполне достаточно), поэтому я сделал спираль маленькой, чтобы она поместилась в основании экрана, – объясняет Чой. – Потом осталось лишь добавить остальную начинку: Raspberry Pi, видеоплату, трансформатор напряжения, регулятор напряжения в спирали и батарею».

Чой закрепил плату для сенсорного экрана поверх Raspberry Pi. Потом он установил трансформатор напряжения, который преобразует напряжение 5 В, поступающее от батареи, в 12 В, необходимое для работы экрана. Он взял регулятор напряжения и установил его на выходное напряжение 5 В для питания батареи и Raspberry Pi, чтобы PiBook мог заряжаться во время работы. В конце осталось лишь установить кнопки и разъемы в нужных местах.Все детали, за исключением спирали и электроники были напечатаны на 3D-принтере MakerBot Replicator пятого поколения. Крышка PiBook, в которую заключен экран, сделана из двух частей (инженер не забыл о каналах под провода). 3D-печатные кнопки выступают над корпусом на три четверти, они достаточно упругие и сразу реагируют на нажатие. В корпусе есть крепежи для всех плат и входных/выходных разъемов.

«Самым сложным было найти провода, которые бы плотно сидели в пазах, – рассказывает Чой. – Мне пришлось купить четыре разных HDMI кабеля, пока я наконец не нашел очень тонкий кабель, который подошел идеально».

В нижнюю часть корпуса PiBook встроен настраиваемый излучатель 6,5 МГц мощностью 30 Вт. Небольшая спираль из двух витков (0,34 мкГН) индуктивно связана с рамочной антенной (5,80 мкГН), которая подходит для хранения реактивной энергии. Эту антенну тоже можно настроить и ввести в резонанс 6,5 Мгц. Ресивер соединен с конденсатором 3,3 мф, который приводит спираль в резонанс 6,5 Мгц.PiBook работает на электричестве, которое передается через магнитную связь с использованием четырех спиралей. Первая спираль представляет собой первичную возбуждающую обмотку, которая передает напряжение большой вторичной приемной петле. Третья и четвертая спирали одноконтурные, при этом четвертая спираль поглощает переменное магнитное поле третьей петли и передает 6,5 МГц переменного напряжения выпрямителю по мостиковой схеме, который преобразует его в постоянный ток. И вуаля! У вас есть рабочий беспроводной компьютер на Raspberry Pi 2!Довольно просто, да? Если вам так кажется, тогда вы можете скачать чертежи на странице Чоя на Thingiverse и напечатать собственный PiBook. В противном случае можете просто посмотреть видеоролики, в которых Чой рассказывает о PiBook.