Električna skejtbord osjetljiva na pritisak: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Ova instrukcija nastala je u skladu s projektnim zahtjevima Makecoursea na Sveučilištu Južne Floride (www.makecourse.com). Sljedeće upute objašnjavaju postupak 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 je video koji daje pregled cijelog projekta.

Korak 1: Popis dijelova

Za izradu ove ploče trebat će vam sljedeće stavke.

1. Kompletan skateboard, s palubom, kamionima, kotačima i ležajevima.

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

3. Krug matične ploče. Polovica je više nego dovoljna za ovu aplikaciju.

4. Velostat, poluvodička folija koja će se koristiti za tlačni jastučić, koja se može kupiti ovdje.

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

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

7. Baterije, koristio sam četiri 3-Li-po baterije koje odgovaraju mojem proračunu, 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 je konstrukcija koristila zupčanik s 14 zuba i zupčanik s 36 zuba. Datoteke dijelova Solidworks nalaze se u nastavku.

10. Razvodni remen.

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

Korak 2: Sklapanje Velostat senzora tlaka

Velostat je električno vodljivi materijal koji se prodaje kao ambalažni materijal. Ima jedinstveno svojstvo koje ga čini upotrebljivim kao senzor tlaka, koji varira električni otpor ovisno o količini 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 skateboarda na kojem vam stoji prednja noga, pa svoju veličinu temeljite na ploči koju koristite.

Izrežite dva komada provodljive folije na veličinu nešto manju od velostata. Aluminijska folija za kućanstvo 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 svoj dovršeni senzor tlaka.

Korak 3: Ožičenje Arduino kruga

Nakon što je vaš senzor tlaka 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.

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

Spojite negativni vod (plava žica s lijeve strane slike) na ploču za napajanje, a zatim pokrenite otpornik od 120 Ohma s negativnog kabela na ploči na drugi dio ploče. To će poslužiti kao razdjelnik napona pa 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 ploču s trakama 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 u dijagramu) ploče s još jednim kratkospojnikom koji se spaja na Arduino. Posljednji kratkospojnik spojite na digitalni pin označen kao PWM pin. To će biti ulazi za napajanje i signal vašeg esc -a.

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 retke za jasniji opis skice.

Korak 5: Sklapanje kruga napajanja i upravljanja motorom

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

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

Za spajanje baterija na ESC, morate spajati spojeve baterija na ESC. Pomoću žice 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 utičnicu muškog 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 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 tanki komad lima, izrezan i savijen prema veličini.

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

Morat ćete pričvrstiti 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 kućište za svoju elektroniku i izbušite rupu ispred njega, promjera oko 1 cm, tako da bude dovoljno velika da utikači za bateriju mogu proći.

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

Stavite baterije i ESC na mjesto u kutiji 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 unaprijed je programiran i odmah će raditi, no neće svi kontroleri biti takvi i možda ćete morati vidjeti upute kako bi ga vaš kontroler programirao.