Električna skejtbord osjetljiva na pritisak: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Ova instrukcija nastala je u skladu sa projektnim zahtjevima Makecourse -a na Univerzitetu Južne Floride (www.makecourse.com). Sljedeće upute objašnjavaju proces izgradnje električnog skateboarda koji koristi jastučić osjetljiv na pritisak kao regulator brzine. Podloga radi zajedno s Arduino Uno pločom, kao i elektromotorom i esc (elektronički regulator brzine).

U prilogu se nalazi video zapis koji daje pregled cijelog projekta.

Korak 1: Lista dijelova

Da biste izgradili ovu ploču, trebat će vam sljedeće stavke.

1. Kompletan skateboard, sa palubom, kamionima, točkovima i ležajevima.

2. Arduino ploča za mikrokontrolere. Koristio sam Uno ploču, koju možete pronaći ovdje.

3. Krug matične ploče. Pola veličine je više nego dovoljno za ovu aplikaciju.

4. Velostat, poluprovodna folija koja će se koristiti za pritisnu podlogu, koja se može kupiti ovdje.

5. Elektromotor bez četkica. Možete koristiti različite kv motore ovisno o proračunu i preferencijama brzine. U svojoj konstrukciji koristio sam motor od 280 kv koji se može pronaći ovdje.

6. Elektronski regulator brzine (esc) za vozila sa radio -upravljanjem. Pobrinite se da kupite esc s većim naponom nego što motor zahtijeva. Otišao sam sa ovim kontrolerom.

7. Baterije, koristio sam četiri 3-Li-po baterije kako bih odgovarao mom budžetu, možete koristiti željene vrste baterija sve dok su kompatibilne s vašim esc-om i dat će dovoljno amperaže za napajanje vašeg motora. To su baterije koje se koriste u ovoj verziji.

8. Muški konektori za spajanje baterija. Ovdje možete pronaći paket koji ima i muške i ženske konektore.

9. Zupčanici/remenice za pogon. Moja konstrukcija je koristila zupčanik sa 14 zuba i zupčanik sa 36 zuba. Datoteke dijelova Solidworks -a nalaze se u nastavku.

10. Zupčasti kaiš.

11. Kutija za smještaj elektronike. Ovo može biti vaš vlastiti dizajn, ili možete prilično lako izmijeniti ovaj slučaj.

Korak 2: Sklapanje Velostat senzora pritiska

Velostat je električno provodljiv materijal koji se prodaje kao ambalažni materijal. Ima jedinstveno svojstvo koje ga čini upotrebljivim kao senzor pritiska, koji varira električni otpor zavisno od količine pritiska koji se na njega vrši. Da biste iskoristili ovo svojstvo, morate kroz njega provesti električnu struju.

Za početak sastavljanja senzora morat ćete izrezati komad velostata na željenu veličinu i oblik. Imajte na umu da će ovo biti postavljeno na vrh skejtborda gdje vam sjedi prednja noga, pa svoju veličinu zasnivajte na dasci koju koristite.

Izrežite dva komada provodljive folije na veličinu nešto manju od velostata. Aluminijska folija za domaćinstvo s poslom za to.

Zatim ćete morati presjeći i ogoliti ožičenje senzora. Koristeći žicu mjerača 18-20, skinite otprilike dva do tri inča izolacije na kraju dvije žice.

Spojite svaku žicu na jedan od listova folije, a zatim stavite svaki list na suprotne strane Velostat jastučića.

Sada ste sastavili kompletan senzor pritiska.

Korak 3: Ožičenje Arduino kruga

Nakon što je vaš senzor pritiska sastavljen, morat ćete ga spojiti na Arduino Uno ploču. Na gornjoj fotografiji pogledajte shemu ožičenja.

Lemite žice od senzora do kratkospojnih žica za Arduino. Oni će se koristiti kao vaši pozitivni i negativni tragovi.

Priključite 5V izlaz na analognoj strani Arduina na pozitivnu traku na ploči s matičnim pločama, a pozitivni vod (crvena žica lijevo od slike) spojite na pozitivni kanal na matičnoj ploči.

Spojite negativni vod (plava žica lijevo od slike) na matičnu ploču, a zatim pokrenite otpornik od 120 Ohma s negativnog vodiča na ploči na drugi dio ploče. Ovo će poslužiti kao razdjelnik napona tako da možete uzeti izlazni napon sa senzora i pretvoriti ga u upotrebljive podatke u Arduinu.

Priključite otpornik na masu ploče i uzemljite ploču na Arduino.

Priključite žicu na matičnu ploču na traci koja sadrži vaš negativni vod i otpornik za razdjelnik napona. Priključite ga na suprotnu stranu otpornika od negativnog voda. Uključite ovu žicu u analogni ulaz na Arduino ploči. Ovdje će Arduino primiti signal da će se pretvoriti u odgovor gasa.

Na kraju, spojite kratkospojnike na pozitivne i negativne trake (narančaste i zelene žice na dijagramu) matične ploče zajedno sa još jednim kratkospojnikom koji se povezuje s Arduinom. Priključite ovaj posljednji kratkospojnik na digitalni pin označen kao PWM pin. To će biti ulazi za napajanje i signal na vaš esc.

Korak 4: Programiranje Arduina

Pomoću Arduino IDE -a stvorite skicu koja će uzeti signal vašeg senzora i preslikati ga u odgovor gasa. Morat ćete uključiti Servo biblioteku koja dolazi s IDE -om. Gornje slike prikazuju moju skicu, a ispod sam priložio programsku datoteku.

Pročitajte komentirane redove za jasniji opis skice.

Korak 5: Montaža napajanja motora i upravljačkog kruga

Ovisno o baterijama koje ste kupili za svoju izgradnju, ovaj korak se može malo razlikovati.

Moja konstrukcija je zahtijevala 4 baterije koje rade paralelno kako bi se postigla potrebna amperaža.

Za spajanje baterija na ESC, morate lemiti priključke baterija na ESC. Koristeći žicu od 10 mjerača, lemite žicu za svaku bateriju na pozitivne i negativne vodiče ESC -a. Ostavite dovoljno žice da dosegne vaše baterije pa razmislite o postavljanju baterije prije nego započnete ovaj korak.

Zatim lemite svaku pozitivnu i negativnu žicu u mušku utičnicu metka. Uzmite u obzir na koju ćete bateriju spojiti ove utikače kako bi vaše ožičenje bilo jednostavno i čisto.

Spojite izlaznu stranu signala ESC -a na motor bez četkica.

Spojite male signalne žice iz ESC -a na kratkospojnike na matičnoj ploči s kraja prethodnog koraka.

Korak 6: Montiranje sklopa motora

Motor će imati tvorničku točku za pričvršćivanje, ali ćete morati izraditi nosač kako biste ga pričvrstili na ploču. Koristio sam tanak komad lima, izrezan i savijen prema veličini.

Poravnajte motor tamo gdje želite da bude postavljen na nosač i izbušite rupe. Pričvrstite motor na držač.

Morat ćete spojiti svoje zupčanike za mjerenje vremena na motor i na upravljački kotač kako biste mogli montirati motor s obzirom na zatezanje pojasa.

Pričvrstite remen na motor i poravnajte se tamo gdje je potrebno montirati nosač. Izbušite rupe za nosač motora u ploči i pričvrstite držač motora na ploču.

Korak 7: Završna skupština odbora

Uzmite futrolu za svoju elektroniku i izbušite rupu ispred nje, promjera oko 1 cm, tako da bude dovoljno velika da se utikači iz baterije mogu provući.

Morat ćete odrediti položaj vašeg kućišta elektronike i izbušiti rupe za montažu na njegovom dnu. Izbušite rupe koje odgovaraju otvorima za pričvršćivanje na kućištu u skejtbordu i pričvrstite kućište na palubu. Montirajte ga dnom kućišta na ploču radi lakšeg pristupa elektronici.

Stavite baterije i ESC na mjesto u kutiju i izvucite žice iz rupe na prednjoj strani. Priključite 9V adapter u Arduino i spojite baterije na ESC. Spojite ESC na kratkospojnike na matičnoj ploči i uključite motor.

ESC na popisu dijelova je unaprijed programiran i odmah će raditi, međutim neće svi kontroleri biti takvi i možda ćete morati vidjeti upute kako bi ga programirali.