Skateboard electric sensibil la presiune: 7 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Acest instructable a fost creat pentru a îndeplini cerințele de proiect ale Makecourse de la Universitatea din Florida de Sud (www.makecourse.com). Următoarele instrucțiuni vor explica procesul de construire a unui skateboard electric care folosește un tampon sensibil la presiune ca regulator de viteză. Tamponul funcționează împreună cu o placă Arduino Uno, precum și cu un motor electric și un esc (regulator electronic de viteză).

Atașat este un videoclip care oferă o imagine de ansamblu asupra întregului proiect.

Pasul 1: Lista pieselor

Pentru a construi această placă, veți avea nevoie de următoarele elemente.

1. Un skateboard complet, cu punte, camioane, roți și rulmenți.

2. O placa de controler Arduino. Am folosit o placă Uno, care poate fi găsită aici.

3. Un circuit de panou de calcul. Half Size este mai mult decât suficient pentru această aplicație.

4. Velostat, o folie semiconductivă care va fi utilizată pentru tamponul de presiune, care poate fi achiziționată de aici.

5. Un motor electric fără perii. Puteți folosi diferite motoare kv în funcție de buget și de preferințele de viteză. În construcția mea am folosit un motor de 280 kv care poate fi găsit aici.

6. Un controler electronic de viteză (esc) pentru vehiculele radio controlate. Asigurați-vă că achiziționați un esc cu un grad de amperaj mai mare decât necesită motorul. Am mers cu acest controler.

7. Baterii, am folosit patru baterii Li-po 3s pentru a se potrivi cu bugetul meu, puteți utiliza tipurile de baterii preferate atâta timp cât acestea sunt compatibile cu esc și vor scoate suficient amperaj pentru a vă alimenta motorul. Acestea sunt bateriile care sunt utilizate în această construcție.

8. Conectori Bullet de sex masculin pentru conexiunile bateriei. Aici puteți găsi un pachet care are atât conectori de sex masculin, cât și de sex feminin.

9. Angrenaje / scripeți pentru transmisie. Construcția mea a folosit un angrenaj mic de 14 dinți și un angrenaj mare de 36 de dinți. Fișierele părții Solidworks sunt atașate mai jos.

10. O curea de distributie.

11. O cutie pentru adăpostirea componentelor electronice. Acesta poate fi un design propriu sau puteți modifica acest caz destul de ușor.

Pasul 2: Asamblarea senzorului de presiune Velostat

Velostat este un material conductor electric care este vândut ca material de ambalare. Are o proprietate unică care îl face utilizabil ca senzor de presiune, care variază rezistența electrică în funcție de cantitatea de presiune exercitată asupra acestuia. Pentru a profita de această proprietate, trebuie să treceți prin ea un curent electric.

Pentru a începe asamblarea senzorului, va trebui să tăiați o bucată din velostat la dimensiunea și forma preferate. Rețineți că acest lucru va fi plasat deasupra skateboardului unde se așează piciorul din față, așa că bazați-vă dimensiunea pe placa pe care o utilizați.

Tăiați două bucăți de folie conductoare la o dimensiune puțin mai mică decât velostatul. Folie de aluminiu de uz casnic cu lucru pentru aceasta.

Apoi va trebui să tăiați și să dezbrăcați cablajul senzorului. Folosind sârmă de 18-20 gage, îndepărtați aproximativ două până la trei inci de izolație la capătul a două fire.

Conectați fiecare fir la una dintre foile dvs. de folie și apoi așezați fiecare foaie pe părțile opuse ale tamponului Velostat.

Acum aveți senzorul de presiune complet asamblat.

Pasul 3: Cablarea circuitului Arduino

Odată ce senzorul de presiune este asamblat, va trebui să îl conectați la placa Arduino Uno. Consultați fotografia de mai sus ca schemă de cablare.

Lipiți firele de la senzor la firele jumper pentru Arduino. Acestea vor fi folosite ca potențiale pozitive și negative.

Conectați ieșirea de 5V de pe partea analogică a Arduino la banda pozitivă de pe o placă și conectați cablul pozitiv (fir roșu din stânga imaginii) la canalul pozitiv de pe placa.

Conectați cablul negativ (fir albastru în stânga imaginii) la panoul de control și apoi rulați un rezistor de 120 Ohm de la cablul negativ de pe panoul de control la o altă parte a panoului de control. Acest lucru va servi drept divizor de tensiune, astfel încât să puteți lua tensiunea de ieșire de la senzor și să o transformați în date utilizabile în Arduino.

Conectați rezistorul la solul panoului de masă și împământați placa de masă la Arduino.

Atașați un fir la panoul de pe banda care conține cablul dvs. negativ și rezistorul pentru divizorul de tensiune. Asigurați-vă că îl atașați pe partea opusă a rezistorului decât cablul negativ. Rulați acest fir într-o intrare analogică de pe placa Arduino. Acesta va fi locul în care Arduino primește semnalul că se va transforma într-un răspuns al accelerației.

În cele din urmă, conectați jumperii la benzile pozitive și negative (firele portocalii și verzi din diagramă) ale panoului împreună cu încă un jumper care se conectează la Arduino. Asigurați-vă că conectați acest ultim jumper la un pin digital marcat ca pin PWM. Acestea vor fi intrările de putere și semnal către esc.

Pasul 4: Programarea Arduino

Folosind Arduino IDE, creați o schiță care va prelua semnalul pentru senzorul dvs. și îl va mapa într-un răspuns al accelerației. Va trebui să includeți biblioteca Servo care vine cu IDE. Imaginile de mai sus arată schița mea și am atașat fișierul programului de mai jos.

Citiți liniile comentate pentru o descriere mai clară a schiței.

Pasul 5: Asamblarea circuitului de putere și control al motorului

În funcție de bateriile achiziționate pentru construcția dvs., acest pas poate varia ușor.

Construcția mea a necesitat 4 baterii care funcționează în paralel pentru a obține intensitatea necesară.

Pentru a conecta bateriile la ESC, va trebui să lipiți conexiunile bateriei la ESC. Folosind un fir de 10 gage, lipiți un fir pentru fiecare baterie pe cablurile pozitive și negative ale ESC. Asigurați-vă că lăsați suficient cablu pentru a ajunge la baterii, deci luați în considerare plasarea bateriei înainte de a începe acest pas.

Apoi, lipiți fiecare fir pozitiv și negativ la un conector glonț masculin. Luați în considerare la ce baterie veți conecta aceste prize pentru a vă menține cablajul simplu și curat.

Conectați partea de ieșire a semnalului ESC la motorul fără perii.

Conectați firele mici de semnal de la ESC la jumperii de pe panoul de la sfârșitul pasului anterior.

Pasul 6: Montarea ansamblului motorului

Motorul va avea un punct de montare pe el din fabrică, dar va trebui să fabricați un suport pentru a-l atașa la placă. Am folosit o bucată subțire de tablă, tăiată și îndoită la dimensiune.

Aliniați motorul acolo unde doriți să fie montat pe suport și găuriți. Atașați motorul la suport.

Veți dori să atașați angrenajele de distribuție la motor și la roata șoferului, astfel încât să puteți monta motorul cu tensiunea luată în considerare.

Atașați cureaua la motor și aliniați-vă acolo unde trebuie montat suportul. Găuriți orificiile pentru montarea motorului în placă și înșurubați suportul motorului pe placă.

Pasul 7: Adunarea finală a consiliului

Luați carcasa pentru dispozitivele electronice și găuriți o gaură în partea din față a acesteia, cu un diametru de aproximativ un centimetru, astfel încât să fie suficient de mare pentru ca prizele bateriei să se potrivească.

Va trebui să determinați amplasarea carcasei electronice și să găuriți găurile de montare în partea inferioară a acesteia. Găuriți găurile pentru a se potrivi cu orificiile de montare de pe carcasă în skateboard și înșurubați carcasa pe punte. Asigurați-vă că îl montați cu partea inferioară a carcasei pe placă pentru acces ușor la electronice.

Puneți bateriile și ESC-ul în poziție în cutie și scoateți firele din orificiul din față. Conectați adaptorul de 9V la Arduino și conectați bateriile la ESC. Conectați ESC la jumperii de pe panou și conectați motorul.

ESC din lista de piese este pre-programat și va funcționa imediat, totuși nu toate controlerele vor fi și poate fi necesar să vedeți instrucțiunile pentru ca controlerul dvs. să îl programeze.