Trykkfølsom elektrisk skateboard: 7 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Denne instruksen ble opprettet for å oppfylle prosjektkravet til Makecourse ved University of South Florida (www.makecourse.com). Følgende instrukser vil forklare byggeprosessen til et elektrisk skateboard som bruker en trykkfølsom pute som hastighetskontroller. Puten fungerer sammen med et Arduino Uno -kort, samt en elektrisk motor og esc (elektronisk hastighetskontroller).

Vedlagt er en video som gir en oversikt over hele prosjektet.

Trinn 1: Deleliste

For å bygge dette brettet trenger du følgende elementer.

1. Et komplett skateboard, med dekk, lastebiler, hjul og lagre.

2. Et Arduino mikrokontrollerkort. Jeg brukte et Uno -brett, som du finner her.

3. En brødbrettskrets. Half Size er mer enn nok for denne applikasjonen.

4. Velostat, et halvledende ark som skal brukes til trykkputen, som kan kjøpes her.

5. En børsteløs elektrisk motor. Du kan bruke forskjellige kv -motorer avhengig av budsjett og hastighetspreferanser. I min konstruksjon brukte jeg en 280 kv motor som du finner her.

6. En elektronisk hastighetsregulator (esc) for radiostyrte kjøretøyer. Sørg for at du kjøper en esc med en høyere strømstyrke enn motoren krever. Jeg gikk med denne kontrolleren.

7. Batterier, jeg brukte fire 3s Li-po-batterier for å passe til budsjettet mitt. Du kan bruke foretrukne batterityper så lenge de er kompatible med esken din og vil sette ut nok strømstyrke til å drive motoren din. Dette er batteriene som brukes i denne bygningen.

8. Mannlige Bullet -kontakter for batterikoblinger. Du kan finne en pakke som har både mannlige og kvinnelige kontakter her.

9. Gears/Remskiver for drivverket. Bygget mitt brukte et 14 tanners lite gir og et 36 tann stort gear. Solidworks -delfilene er vedlagt nedenfor.

10. Et registerreim.

11. En eske for elektronikk. Dette kan være et eget design, eller du kan endre denne saken ganske enkelt.

Trinn 2: Montering av Velostat trykksensor

Velostat er et elektrisk ledende materiale som selges som emballasjemateriale. Den har en unik egenskap som gjør den brukbar som trykksensor, som varierer elektrisk motstand avhengig av mengden trykk som legges på den. For å dra nytte av denne eiendommen må du føre en elektrisk strøm gjennom den.

For å begynne monteringen av sensoren må du kutte et stykke av velostaten til din foretrukne størrelse og form. Husk at dette vil bli plassert på skateboardet der den fremre foten sitter, så baser størrelsen din på brettet du bruker.

Skjær to stykker ledende folie til en størrelse som er litt mindre enn velostaten. Husholdningsaluminiumsfolie med arbeid for dette.

Deretter må du kutte og fjerne ledningene til sensoren. Bruk 18-20 gage wire, fjern omtrent to til tre tommer av isolasjonen på enden av to ledninger.

Koble hver ledning til et av foliearkene, og legg deretter hvert ark på motsatte sider av Velostat -puten.

Du har nå montert den ferdige trykksensoren.

Trinn 3: Koble til Arduino -kretsen

Når trykksensoren er montert, må du koble den til Arduino Uno -kortet. Se bildet ovenfor som et ledningsskjema.

Lodd ledningene fra sensoren til hoppertrådene til Arduino. Disse vil bli brukt som dine positive og negative kundeemner.

Koble 5V -utgangen på den analoge siden av Arduino til den positive stripen på et brødbrett, og koble den positive ledningen (rød ledning til venstre på bildet) til den positive kanalen på brødbrettet.

Koble den negative ledningen (blå ledning til venstre på bildet) til brødbrettet, og kjør deretter en 120 Ohm motstand fra den negative ledningen på brødbrettet til en annen del av brødbrettet. Dette vil fungere som en spenningsdeler, slik at du kan ta utgangsspenningen fra sensoren og gjøre den til brukbare data i Arduino.

Koble motstanden til bakken på brødbrettet og jordbrettet til Arduino.

Fest en ledning til brødbrettet på stripen som inneholder din negative ledning og motstanden for spenningsdeleren. Sørg for å feste den på motsatt side av motstanden enn den negative ledningen. Kjør denne ledningen til en analog inngang på Arduino -kortet. Det er her Arduino mottar signalet om at den vil bli til en gassrespons.

Til slutt kobler du hoppere til de positive og negative stripene (oransje og grønne ledninger i diagrammet) på brødbrettet sammen med en annen jumper som kobles til Arduino. Sørg for å koble denne siste genseren til en digital pinne merket som en PWM -pinne. Dette vil være strøm- og signalinngangene til din esc.

Trinn 4: Programmering av Arduino

Bruk Arduino IDE til å lage en skisse som tar signalet til sensoren din og kartlegger det til en gassrespons. Du må inkludere Servobiblioteket som følger med IDE. Bildene ovenfor viser skissen min, og jeg har lagt ved programfilen nedenfor.

Les de kommenterte linjene for en mer tydelig beskrivelse av skissen.

Trinn 5: Montering av motorkraft og styrekrets

Avhengig av batteriene du kjøpte til bygningen din, kan dette trinnet variere noe.

Min konstruksjon krevde 4 batterier som kjører parallelt for å oppnå nødvendig strømstyrke.

For å koble batteriene til ESC, må du lodde batteritilkoblinger til ESC. Ved hjelp av 10 gage wire, loddes en wire for hvert batteri til de positive og negative ledningene til ESC. Sørg for å ha nok ledning til å nå batteriene, så vurder batteriposisjonen før du begynner dette trinnet.

Deretter loddes hver positive og negative ledning til en mannlig kulekontakt. Ta hensyn til hvilket batteri du vil koble disse pluggene til for å holde ledningene enkle og rene.

Koble signalutgangssiden til ESC til den børsteløse motoren.

Koble de små signaltrådene fra ESC til hopperne på brødbrettet fra slutten av forrige trinn.

Trinn 6: Montering av motorenheten

Motoren vil ha et monteringspunkt på den fra fabrikken, men du må lage en brakett for å feste den til brettet. Jeg brukte et tynt stykke metall, kuttet og bøyd i størrelse.

Rett opp motoren din der du vil at den skal monteres på braketten og bore hull. Fest motoren til braketten.

Du vil feste timinggirene til motoren og til drivhjulet slik at du kan montere motoren med tanke på beltestramming.

Fest beltet til motoren og still opp der braketten må monteres. Bor hull for motorfeste i brettet og bolt motorbraketten til brettet.

Trinn 7: Endelig styremøte

Ta etuiet til elektronikken din og bor et hull foran på den, omtrent en tomme i diameter, slik at den er stor nok til at batteripluggene kan passe gjennom.

Du må bestemme plasseringen av elektronikkhuset og bore monteringshull i bunnen av det. Bor hull for å matche monteringshullene på saken inn i skateboardet og bolt saken til dekk. Sørg for å montere den med bunnen av saken på brettet for enkel tilgang til elektronikken.

Sett batteriene og ESC på plass i esken og kjør ledningene ut av hullet foran. Koble 9V -adapteren til Arduino og koble batteriene til ESC. Koble ESC til hopperne på brødbrettet og plugg inn motoren.

ESC i delelisten er forhåndsprogrammert og vil fungere med en gang, men ikke alle kontrollere vil være det, og du må kanskje se instruksjonene for kontrolleren din for å programmere den.