Електрически скейтборд, чувствителен на налягане: 7 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Тази инструкция е създадена в изпълнение на проектните изисквания на Makecourse в Университета на Южна Флорида (www.makecourse.com). Следните инструкции ще обяснят процеса на изграждане на електрически скейтборд, който използва чувствителна на налягане подложка като регулатор на скоростта. Подложката работи заедно с платка Arduino Uno, както и с електрически двигател и esc (електронен регулатор на скоростта).

Приложен е видеоклип, който дава преглед на целия проект.

Стъпка 1: Списък на частите

За да изградите тази дъска, ще ви трябват следните елементи.

1. Пълен скейтборд, с палуба, камиони, колела и лагери.

2. Микро контролна платка Arduino. Използвах дъска Uno, която можете да намерите тук.

3. Електрическа схема. Half Size е повече от достатъчно за това приложение.

4. Velostat, полупроводяща ламарина, която ще се използва за подложка под налягане, която може да бъде закупена тук.

5. Електродвигател без четки. Можете да използвате различни kv двигатели в зависимост от вашия бюджет и предпочитания за скорост. В моята конструкция използвах 280 kv мотор, който можете да намерите тук.

6. Електронен контролер на скоростта (esc) за радиоуправляеми превозни средства. Уверете се, че купувате esc с по -висок ток, отколкото изисква моторът. Отидох с този контролер.

7. Батерии, използвах четири 3-литиеви Li-po батерии, за да отговарят на моя бюджет, можете да използвате предпочитаните от вас видове батерии, стига да са съвместими с вашия esc и да изкарват достатъчно ампераж за захранване на вашия мотор. Това са батериите, които се използват в тази конструкция.

8. Конектори за мъжки куршум за връзки към батерията. Тук можете да намерите пакет, който има мъжки и женски конектори.

9. Редуктори/ролки за задвижването. Моята конструкция използва 14 зъба малка предавка и 36 зъба голяма предавка. Файловете на Solidworks Part са прикачени по -долу.

10. Зъбен ремък.

11. Кутия за поставяне на електрониката. Това може да бъде ваш собствен дизайн, или можете да промените този случай доста лесно.

Стъпка 2: Сглобяване на сензора за налягане Velostat

Velostat е електропроводим материал, който се продава като опаковъчен материал. Той има уникално свойство, което го прави използваем като сензор за налягане, което варира електрическото съпротивление в зависимост от налягането върху него. За да се възползвате от това свойство, трябва да пуснете електрически ток през него.

За да започнете сглобяването на сензора, ще трябва да изрежете парче от вашия велостат до предпочитания от вас размер и форма. Имайте предвид, че това ще бъде поставено върху скейтборда, където седи предният ви крак, така че основате размера си на дъската, която използвате.

Нарежете две парчета проводимо фолио с размер малко по -малък от велостата. Домакинско алуминиево фолио с работа за това.

След това ще трябва да изрежете и отстраните окабеляването на сензора. С помощта на проводник с размери 18-20, отстранете около два до три инча от изолацията в края на два проводника.

Свържете всеки проводник към един от фолиото си и след това поставете всеки лист от противоположните страни на подложката Velostat.

Вече имате сглобен завършения сензор за налягане.

Стъпка 3: Окабеляване на веригата Arduino

След като вашият сензор за налягане е сглобен, ще трябва да го свържете към вашата платка Arduino Uno. Вижте снимката по -горе като схема на окабеляване.

Запоявайте проводниците от сензора към джъмперните проводници за Arduino. Те ще бъдат използвани като ваши положителни и отрицателни клиенти.

Свържете 5V изхода на аналоговата страна на Arduino към положителната лента на макет и свържете положителния проводник (червен проводник вляво от картината) към положителния канал на макета.

Свържете отрицателния си проводник (син проводник вляво на картината) към чертежа и след това пуснете резистор от 120 Ohm от отрицателния проводник на платката към друга част от платката. Това ще служи като делител на напрежение, така че можете да вземете изходното напрежение от сензора и да го превърнете в използваеми данни в Arduino.

Свържете резистора към земята на платката и заземете дъската към Arduino.

Прикрепете проводник към платката на лентата, която съдържа отрицателния проводник и резистора за делителя на напрежението. Не забравяйте да го прикрепите от противоположната страна на резистора от отрицателния проводник. Прокарайте този проводник в аналогов вход на вашата платка Arduino. Това ще бъде мястото, където Arduino получава сигнала, че ще се превърне в реакция на газта.

И накрая, свържете джъмперите към положителните и отрицателните ленти (оранжеви и зелени проводници в диаграмата) на макета, заедно с още един джъмпер, който се свързва с Arduino. Уверете се, че сте свързали този последен джъмпер към цифров извод, маркиран като PWM извод. Това ще бъдат входовете за захранване и сигнал към вашия esc.

Стъпка 4: Програмиране на Arduino

Използвайки Arduino IDE, създайте скица, която ще вземе сигнала за вашия сензор и ще го картографира в реакция на газта. Ще трябва да включите Servo библиотеката, която се доставя с IDE. Снимките по -горе показват моята скица и прикачих програмния файл по -долу.

Прочетете коментираните редове за по -ясно описание на скицата.

Стъпка 5: Сглобяване на веригата за захранване и управление на двигателя

В зависимост от батериите, които сте закупили за вашата конструкция, тази стъпка може да варира леко.

Моята конструкция изискваше 4 батерии, работещи паралелно, за да се постигне необходимата сила на тока.

За да свържете батериите към ESC, ще трябва да запоите връзките на батериите към ESC. Използвайки проводник с 10 габарити, запоявайте проводник за всяка батерия към положителните и отрицателните проводници на ESC. Не забравяйте да оставите достатъчно проводник, за да достигнете батериите си, така че помислете за поставянето на батерията, преди да започнете тази стъпка.

След това запоявайте всеки положителен и отрицателен проводник към съединител за мъжки куршум. Вземете предвид към коя батерия ще свържете тези щекери, за да поддържате кабелите си прости и чисти.

Свържете изходната страна на сигнала на ESC към безчетковия двигател.

Свържете малките сигнални проводници от ESC към джъмперите на макета от края на предишната стъпка.

Стъпка 6: Монтиране на двигателя

Моторът ще има монтажна точка върху него от фабриката, но ще трябва да изработите скоба, за да я прикрепите към дъската. Използвах тънко парче ламарина, нарязано и огънато по размер.

Подредете двигателя си там, където искате да бъде монтиран на скобата и пробийте дупки. Прикрепете двигателя към скобата.

Вие ще искате да прикрепите зъбните си колела към двигателя и към шофьорското си колело, така че да можете да монтирате двигателя с взето предвид напрежението на колана.

Прикрепете колана към двигателя и подравнете мястото, където трябва да се монтира скобата. Пробийте отвори за стойката на двигателя в платката и прикрепете скобата на мотора към дъската.

Стъпка 7: Заключително събрание на борда

Вземете кутията за вашата електроника и пробийте дупка в предната й част, с диаметър около сантиметър, така че да е достатъчно голяма, за да се пробият щепселите на батерията.

Ще трябва да определите разположението на вашия електронен калъф и да пробиете монтажни отвори в дъното му. Пробийте отвори, за да съответстват на монтажните отвори на кутията в скейтборда и закрепете кутията към палубата. Не забравяйте да го монтирате с дъното на кутията към дъската за лесен достъп до електрониката.

Поставете батериите и ESC на място в кутията и изведете проводниците от отвора отпред. Включете 9V адаптера в Arduino и свържете батериите към ESC. Свържете ESC към джъмперите на макета и включете двигателя.

ESC в списъка с части е предварително програмиран и ще работи веднага, но не всички контролери ще бъдат и може да се наложи да видите инструкциите за вашия контролер, за да го програмирате.