Pressure Sensitive Electric Skateboard: 7 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Ang itinuturo na ito ay nilikha bilang pagtupad sa kinakailangan ng proyekto ng Makecourse sa University of South Florida (www.makecourse.com). Ipapaliwanag ng sumusunod na itinuturo ang proseso ng pagbuo ng isang electric skateboard na gumagamit ng isang pressure sensitive pad bilang isang speed controller. Gumagana ang pad kasama ang isang Arduino Uno board pati na rin isang electric motor at esc (electronic speed controller).

Ang kalakip ay isang video na nagbibigay ng isang pangkalahatang ideya ng buong proyekto.

Hakbang 1: Listahan ng Mga Bahagi

Upang maitayo ang board na ito, kakailanganin mo ang mga sumusunod na item.

1. Isang kumpletong skateboard, na may deck, trak, gulong at bearings.

2. Isang board ng microdu ng Arduino. Gumamit ako ng isang Uno board, na matatagpuan dito.

3. Isang circuitboard ng tinapay. Ang Laki ng Laki ay higit pa sa sapat para sa application na ito.

4. Ang Velostat, isang semi conductive sheeting na gagamitin para sa pressure pad, na mabibili rito.

5. Isang brushless electric motor. Maaari kang gumamit ng iba't ibang mga kv motor depende sa iyong badyet at mga kagustuhan sa bilis. Sa aking pagbuo ay gumamit ako ng isang 280 kv motor na matatagpuan dito.

6. Isang Electronic Speed Controller (esc) para sa mga sasakyang kinokontrol ng radyo. Tiyaking bibili ka ng isang esc na may mas mataas na rating ng amperage kaysa sa kinakailangan ng motor. Sumama ako sa controller na ito.

7. Mga baterya, gumamit ako ng apat na 3-baterya ng Li-po upang magkasya sa aking badyet, maaari mong gamitin ang iyong mga ginustong uri ng baterya hangga't tugma ang mga ito sa iyong esc at maglalabas ng sapat na amperage upang mapagana ang iyong motor. Ito ang mga baterya na ay ginagamit sa build na ito.

8. Mga konektor ng Male Bullet para sa mga koneksyon ng baterya. Maaari kang makahanap ng isang pakete na mayroong parehong lalaki at babae na konektor dito.

9. Gears / Pulleys para sa drivetrain. Gumamit ang aking build ng 14 na maliit na gear ng ngipin at isang 36 na malaking gear na ngipin. Ang mga file ng Solidworks Part ay nakakabit sa ibaba.

10. Isang timing belt.

11. Isang kahon upang mapaloob ang electronics. Maaari itong isang disenyo ng iyong sarili, o maaari mong madaling baguhin ang kasong ito.

Hakbang 2: Assembly ng Velostat Pressure Sensor

Ang Velostat ay isang electrically conductive material na ipinagbibili bilang isang materyal na pangbalot. Mayroon itong natatanging pag-aari na ginagawang magamit bilang isang pressure sensor, na kung saan ay iba-iba ang resistensya sa elektrisidad na nakasalalay sa dami ng presyon na inilalagay dito. Upang samantalahin ang pag-aaring ito, dapat kang magpatakbo ng isang kasalukuyang kuryente sa pamamagitan nito.

Upang simulan ang pagpupulong ng sensor, kakailanganin mong i-cut ang isang piraso ng iyong velostat sa iyong ginustong laki at hugis. Tandaan na mailalagay ito sa tuktok ng skateboard kung saan nakaupo ang iyong paa sa harap, kaya ibase ang iyong laki sa board na iyong ginagamit.

Gupitin ang dalawang piraso ng conductive foil sa isang sukat na bahagyang mas maliit kaysa sa velostat. Ang aluminyo foil ng sambahayan na may trabaho para dito.

Susunod kakailanganin mong i-cut at i-strip ang mga kable para sa sensor. Gamit ang 18-20 gage wire, tanggalin ang tungkol sa dalawa hanggang tatlong pulgada ng pagkakabukod sa dulo ng dalawang mga wire.

Ikonekta ang bawat kawad sa isa sa iyong mga sheet ng foil at pagkatapos ay ilagay ang bawat sheet sa kabaligtaran ng iyong Velostat pad.

Naipon mo na ang iyong kumpletong sensor ng presyon.

Hakbang 3: Pag-kable ng Arduino Circuit

Kapag naipon ang iyong sensor ng presyon, kakailanganin mong ikonekta ito sa iyong Arduino Uno board. Sumangguni sa larawan sa itaas bilang isang schematic ng mga kable.

Paghinang ng mga wire mula sa sensor hanggang sa mga jumper wires para sa Arduino. Gagamitin ang mga ito bilang iyong positibo at negatibong mga lead.

Ikonekta ang output ng 5V sa analog na bahagi ng Arduino sa positibong strip sa isang breadboard, at ikonekta ang positibong tingga (Pulang kawad sa kaliwa ng larawan) sa positibong channel sa breadboard.

Ikonekta ang iyong negatibong tingga (asul na kawad sa kaliwa ng larawan) sa breadboard at pagkatapos ay magpatakbo ng isang 120 Ohm risistor mula sa negatibong tingga sa breadboard sa isa pang bahagi ng breadboard. Magsisilbi itong isang divider ng boltahe upang maaari mong kunin ang boltahe ng output mula sa sensor at gawin itong magagamit na data sa Arduino.

Ikonekta ang risistor sa lupa ng breadboard at i-ground ang breadboard sa Arduino.

Maglakip ng isang kawad sa breadboard sa strip na naglalaman ng iyong negatibong tingga at ang risistor para sa divider ng boltahe. Siguraduhing ikabit ito sa tapat ng risistor kaysa sa negatibong tingga. Patakbuhin ang kawad na ito sa isang analog input sa iyong Arduino board. Dito makakatanggap ang Arduino ng senyas na ito ay magiging isang tugon ng throttle.

Panghuli, ikonekta ang mga jumper sa positibo at negatibong mga piraso (orange at berde na mga wire sa diagram) ng breadboard kasama ang isa pang jumper na kumokonekta sa Arduino. Tiyaking ikonekta ang huling jumper na ito sa isang digital pin na minarkahan bilang isang PWM pin. Ito ang magiging mga input ng lakas at signal sa iyong esc.

Hakbang 4: Programming ang Arduino

Gamit ang Arduino IDE, lumikha ng isang sketch na kukuha ng signal para sa iyong sensor at i-map ito sa isang tugon ng throttle. Kakailanganin mong isama ang library ng Servo na kasama ng IDE. Ipinapakita ng mga larawan sa itaas ang aking sketch at ikinabit ko ang file ng programa sa ibaba.

Basahin ang mga linya na nagkomento para sa isang mas malinaw na paglalarawan ng sketch.

Hakbang 5: Assembly ng Motor Power at Control Circuit

Nakasalalay sa mga bateryang binili mo para sa iyong pagbuo, ang hakbang na ito ay maaaring bahagyang mag-iba.

Ang aking build ay nangangailangan ng 4 na baterya na tumakbo nang kahanay upang makamit ang kinakailangang amperage.

Upang ikonekta ang mga baterya sa ESC, kakailanganin mong maghinang ang mga koneksyon ng baterya sa ESC. Gamit ang 10 gage wire, maghinang ng isang wire para sa bawat baterya sa positibo at negatibong mga lead ng ESC. Tiyaking mag-iiwan ng sapat na kawad upang maabot ang iyong mga baterya kaya isaalang-alang ka sa paglalagay ng baterya bago mo simulan ang hakbang na ito.

Susunod, maghinang ng bawat positibo at negatibong kawad sa isang lalaking konektor ng bala. Isaalang-alang kung aling baterya ang ikonekta mo ang mga plug na ito upang mapanatili ang iyong mga kable na simple at malinis.

Ikonekta ang gilid ng output signal ng ESC sa brushless motor.

Ikonekta ang maliit na mga wire ng signal mula sa ESC patungo sa mga jumpers sa breadboard mula sa dulo ng nakaraang hakbang.

Hakbang 6: Pag-mount sa Assembly ng Motor

Ang motor ay magkakaroon ng mounting point dito mula sa pabrika, ngunit kakailanganin mong gumawa ng isang bracket upang ilakip ito sa board. Gumamit ako ng isang manipis na piraso ng sheet metal, gupitin at baluktot sa laki.

I-line up ang iyong motor kung saan mo nais na ito ay naka-mount sa bracket at drill hole. Ikabit ang motor sa bracket.

Gusto mong ikabit ang iyong mga gears sa tiyempo sa motor at sa iyong gulong sa pagmamaneho upang mai-mount mo ang motor na may isinasaalang-alang na pag-igting ng sinturon.

Ikabit ang sinturon sa motor at pumila kung saan kailangang mai-mount ang bracket. Mag-drill ng mga butas para sa motor na mag-mount sa board at i-bolt ang bracket ng motor sa board.

Hakbang 7: Pangwakas na Pagpupulong ng Lupon

Dalhin ang kaso para sa iyong electronics at mag-drill ng isang butas sa harap nito, tungkol sa isang pulgada ang lapad, upang ito ay sapat na malaki para magkasya ang mga plug ng baterya.

Kakailanganin mong matukoy ang paglalagay ng iyong kaso sa electronics at mag-drill ng mga butas sa pag-mount sa ilalim nito. Mag-drill ng mga butas upang itugma ang mga tumataas na butas sa kaso sa skateboard at i-bolt ang kaso sa deck. Tiyaking i-mount ito sa ilalim ng kaso sa board para sa madaling pag-access sa electronics.

Ilagay ang mga baterya at ESC sa lugar sa kahon at patakbuhin ang mga wire sa butas sa harap. I-plug ang 9V adapter sa Arduino at ikonekta ang mga baterya sa ESC. Ikonekta ang ESC sa mga jumper sa breadboard at isaksak ang motor.

Ang ESC sa listahan ng mga bahagi ay paunang naka-program at gagana kaagad, subalit hindi lahat ng mga tagakontrol ay magiging at maaaring kailanganin mong makita ang mga tagubilin para sa iyong tagapamahala upang mai-program ito.