Papan Panjang Elektrik yang Boleh Dilacak: 16 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Projek ini terdiri daripada papan panjang elektrik yang mengekalkan laluan dengan bantuan pi raspberry. Sesi ini disimpan dalam pangkalan data mySQL dan dipaparkan di laman web saya yang dibuat dengan kerja mikro 'Flask'.

(Ini adalah projek sekolah yang dibuat dalam 3 minggu)

Langkah 1: Bahan dan Alat

Projek ini memerlukan kemahiran solder dan harganya sekitar € 500.

Bahan:

Semua bahan dan pautan ke pembekal terdapat dalam helaian Bill Of Material.

Alat:

• Pateri besi + timah
• Tang
• Pistol gam panas
• Pemutar skru dan set kunci allen
• Kadang kala kadangkala berguna
• Pemotong / pelucut wayar

Mesin bubut, pemotong laser dan pencetak 3D digunakan dalam projek ini!

Langkah 2: Menukar Roda dan Menyiapkan Lori

Pertama sekali, saya melepaskan roda putih kecil itu dari longboard saya. Kemudian saya mengeluarkan galas bebola dan memasukkannya ke dalam roda 90mm oren.

Trak di mana motor akan dipasang memerlukan penyesuaian kecil. Roda dengan roda gigi tidak sesuai dengan trak longboard yang telah saya beli, jadi saya harus memotong sekitar 1 cm dengan mesin bubut.

dan memasangnya di trak, kecuali roda dengan roda gigi (saya secara rawak memilih bahagian kanan, belakang).

Langkah 3: Memotong dan Mengimpal Pemasangan Motor

Saya membuat pemasangan aluminium motor dengan laser pada dimensi dari gambar di atas.

Kedudukan pelekap adalah penting. Ia perlu dipusingkan sebanyak mungkin tanpa menyentuh papan dan kerana saya mempunyai motor besar, adakah sudut tidak sebesar itu. Saya tahu seorang tukang las jadi pada mulanya dia mengelas sedikit dan kemudian untuk menguji kedudukannya, saya mendorong trak dari sisi ke sisi untuk melihat apakah ia menyentuh papan.

Setelah keseluruhan papan saya selesai, saya melakukan ujian perjalanan dan pelekap motor pecah sehingga menjelaskan mengapa motor saya akan kelihatan rosak pada foto yang akan datang;) Selepas itu saya meminta kenalan saya untuk mengelasnya sepenuhnya.

Langkah 4: Memasang Motor dan Tali Pinggang

Gunakan 4 huruf tebal M4 * 14 untuk memasang motor ke pelekap.

Selepas itu anda mesti mengikat takal motor 12 gigi pada batang motor. Pastikan bahawa tebal kecil ada di bahagian rata poros!

Sekarang anda boleh mengambil salah satu tali pinggang dan meletakkannya di sekitar takal, mengambil roda dengan roda gigi dan memutarnya sehingga seluruh tali pinggang berada di sekitar roda gigi.

Kencangkan mur ke trak supaya roda anda tidak jatuh dan hanya itu.

Langkah 5: Diagram Pendawaian

Komponen elektronik disambungkan mengikut rajah di atas.

Yang pertama adalah skema lengkap elektronik.

Gambar rajah kedua menunjukkan semua sambungan bahagian longboard elektrik, 6s UBEC hingga 12V menuju ke rajah seterusnya. Gambar rajah itu menunjukkan litar lampu dan sensor yang dikendalikan oleh raspberry Pi.

Seperti yang telah anda lihat, layar tft mempunyai header wanita yang memerlukan banyak pin. Pin yang kami perlukan untuk komunikasi bersiri dengan modul GPS. Oleh itu, saya memasangkan wayar pada pin yang kami perlukan (Gambar 4-6) ke header wanita yang dipasang ke Pi.

Langkah 6: Menghubungkan BMS

Saya menggunakan comsa42 intructablesnya untuk rajah sambungan.

Saya menggunakan papan imbangan BMS (sistem pengurusan bateri) untuk mengecas lipo saya sehingga saya dapat meninggalkannya ke dalam perumahan saya dan mengecasnya dengan 'pengecas pintar' melalui bicu DC kalis air

Saya menyolder dua kabel untuk port pengecasan di BMS, satu di P- (hitam) dan yang lain di P + (merah). (Kabel ini tidak perlu tebal kerana hanya ada 2 Amps melalui port cas)

CATATAN: Pada mulanya saya menggunakan bicu DC dengan skru, tetapi saya menggantinya dengan bicu DC kalis air dari BOM kemudian. Jangan pasangkan palamnya atau anda akan menghadapi masalah sebaik sahaja anda meletakkannya di tempat tinggal anda.

Saya menghubungkan dua bateri secara bersiri dengan salah satu 'XT60 2 pack in series plug' yang saya beli. Saya memasukkan kepala lelaki itu ke kepala wanita dan saya menyolder wayar merah dan hitam tebal ke dalamnya. Kawat merah menuju ke B + an BMS dan yang hitam menuju ke B-.

Kemudian kabel keseimbangan untuk bateri. Saya menggunakan dua kabel keseimbangan yang dibeli dan mencabut wayar keseimbangan merah untuk bateri satu dan wayar hitam terakhir untuk bateri dua di kedua-dua belah pihak. Kami tidak memerlukannya kerana ini sama dengan wayar bateri tebal, yang sudah kita sambungkan. Kemudian pateri mengikut urutan yang betul seperti gambar rajah.

CATATAN: Di tengah-tengah saya menghubungkan tanah dengan positif dari bateri seterusnya, tetapi itu tidak benar-benar diperlukan, kerana penyambung siri sudah melakukannya.

Langkah 7: Suis Hidup / Mati (Kekunci gelung)

Daripada membeli suis anti-percikan 60 dolar, saya membuat kunci gelung. Prinsipnya mudah. Anda membuat gangguan dalam litar dan menghidupkan papan, pasangkan penyambung anti-percikan XT90 dan litar ditutup, tanpa percikan api.

Mula-mula saya memasangkan wayar ke palam lelaki (gambar 2-4) dan kemudian beberapa penyambung peluru 3.5mm ke palam XT90 wanita.

Untuk menyambungkannya ke bateri, saya menggunakan penyambung XT60 lelaki ke penyambung XT60 wanita tetapi dengan gangguan pada wayar merah. Kemudian saya menyambungkan penyambung peluru ke hujung di mana saya memotong wayar menjadi separuh, jadi saya boleh memasang header XT90 wanita dan bukannya menyoldernya terus ke kabel. Oleh itu, pasangkan dan voila, suis hidup / mati selesai.

Langkah 8: VESC, Penunjuk Bateri dan UBEC Connecor

Saya membuat '3 selari dengan 1 penyambung' saya sendiri dengan melekatkan 3 tajuk XT60 bersama-sama (gambar 1) dan menyisipkan wayar ke positif pokok dan wayar ke pokok negatif (gambar 2-6). Seterusnya saya memasangkan penyambung lelaki ke atasnya dan melindungi kabel telanjang dengan beberapa pita hitam. (gambar 7-9)

VESC & Petunjuk

Pateri palam XT60 lelaki ke kabel kuasa VESC dan kabel penunjuk peratusan / voltan bateri.

uBEC

Cabut kabel keseimbangan 2 dan pateri hujung lelaki ke palam XT60 lelaki. Hujung betina menyambung ke bahagian input uBEC (penukar voltan).

CATATAN: Saya telah memotong wayar keseimbangan 'sedikit' lebih pendek, tetapi itu adalah kesilapan sehingga membiarkannya utuh;)

Langkah 9: Sensor Motor ke Vesc

Gunakan dua kabel stepper untuk menyambungkan sensor motor ke VESC. Motor mempunyai 5 pin, 2 untuk power en tree untuk sensor dewan (1 pin per sensor dewan).

Tarik keluar empat kabel dari sisi 4pin dan ambil wayar tambahan dari kabel stepper kedua, potong sedikit lebih pendek dan tempelkan beberapa pin lelaki ke hujungnya. Letakkannya mengikut urutan yang betul seperti dalam gambar

Gunakan tiub dan pita pengecutan haba untuk membuat semuanya selamat! Setelah selesai, satu-satunya perkara yang perlu dilakukan hanyalah meletakkannya dalam urutan yang betul dari VESC ke motor.

Langkah 10: Power Supply Raspberry Pi

Kami memerlukan penukar 12V hingga 5V yang akan memberi kuasa pada raspberry pi melalui USB, jadi saya segera memikirkan pengecas kereta. Ini adalah penyelesaian yang murah dan praktikal.

CATATAN: Sebelum kami membukanya, anda harus memastikan bahawa anda ingat port mana yang dapat menyampaikan 2.1 Amps, kerana Pi memerlukannya.

Oleh itu, lepaskan pelekat dan buka penutup bahagian atas caj kereta, kemudian lepaskan pin di bahagian bawah. Selepas itu ia akan terbuka dengan mudah, solder spring (+ 12V) dan objek melengkung logam (GND) longgar dan gantikannya dengan 2 wayar keseimbangan tersebut (solder bahagian lelaki ke PCB).

Setelah selesai, saya memeriksa sama ada semuanya betul dengan menyambungkan bicu DC ke wayar dan memasangnya ke bekalan kuasa stip LED saya dan mengukur voltan keluaran USB (Kedua-dua luaran adalah + 5V dan GND).

Sekiranya semuanya betul, anda boleh menyembunyikan bahagian logam kosong dengan beberapa tiub dan pita pengecutan haba.

CATATAN: Periksa kekutuban pada pengecas, kerana boleh berbeza.

Langkah 11: Pendawaian Pi, Lampu dan GPS

Sekarang kekuatan untuk lampu.

Kami menerima 12V dari uBEC kami dan kami memerlukannya untuk lampu depan, lampu belakang dan pengecas kereta kami. Raspberry pi tidak dapat memberikan arus atau voltan yang mencukupi untuk memberi makan LED sehingga kita harus menggunakan transistor. 12V akan digunakan sebagai bekalan kuasa dan raspberry pi akan menghidupkan dan mematikannya dengan mengawal Pangkalan transistor NPN (2N222: gambar 2) jadi mari kita pasangkannya ke papan prototaip.

Mula-mula semua lampu ekor adalah seperti belakang papan panjang dan pi raspberry akan datang di depan sehingga kabel harus dipanjangkan (gambar 3-5). Lampu belakang mempunyai 3 wayar. Hitam (negatif), kuning (lampu berjalan / ekor), merah (lampu brek / berhenti). Tetapi kerana hanya terdapat perbezaan yang sangat kecil antara lampu brek dan lampu jalan, saya memilih untuk menggunakan wayar merah dan membiarkan yang kuning sahaja. Masukkan wayar lelaki panjang ke dalam logam yang disediakan dari lampu belakang dan bengkokkannya sehingga wayar tidak lagi longgar. Lakukan ini untuk wayar hitam dan merah.

Untuk lampu belakang, pateri secara selari. Kemudian papan prototaip. Pateri hujung wanita dari dua wayar keseimbangan ke papan dengan menggunakan wayar tembaga untuk menjarakkan 12V ke seluruh papan. Kemudian tambahkan transistor, satu untuk lampu depan dan satu untuk lampu belakang. Pemungut -> 12V, pemancar -> GND di pangkal ke perintang dan kemudian ke wayar dengan hujung wanita, yang akan dipasang pada pin GPIO raspberry pi (pin 20 & 21). Pengecas kereta boleh dihidupkan dengan kuasa 12V, kemudian masukkan kabel usb pada input USB yang betul dan letakkan ujung usb mikro pada raspberry pi.

GPS Sambungan:

GPS PI

3.3V -> Vin

GND -> GND

RX -> TX

TX -> RX

CATATAN: Hanya 2 pin asas dari transistor yang memerlukan perintang luaran untuk menghadkan arus. Lampu tidak memerlukannya kerana dipasang di dalam lekukan.

Langkah 12: Perumahan

Saya membungkus bahagian-bahagian yang bersatu dalam kerajang plastik untuk memastikan bahawa semua wayarnya selamat dan lebih mudah dimasukkan ke dalam perumahan selepas itu. Saya merancang semua bahagian dalam pencipta dan mencetaknya dengan pencetak 3d saya. Semua fail pencipta (.ipt) dan fail printer / slicer (.stl) disediakan. Reka bentuknya sangat asas.

Bahagian belakang (bahagian longboard elektrik)

Anda boleh memasukkan penunjuk bateri dan palam XT90 wanita dan kemudian meletakkan kotak plastik. Setelah perumahan tersekat, saya membetulkan palam XT90 dengan gam panas supaya ia tetap tersekat ketika suis ditarik masuk dan keluar. Saya juga menambah skru di bahagian dalam perumahan tepat di sebelah dinding tempat palam XT90 terpasang sehingga dinding tidak dapat ditekan ketika memasang kunci gelung.

Antena dari modul gps panjang, sangat panjang. Oleh itu, saya menyimpan kedua-dua hujung kotak dan melipat wayar ke bahagian casing ini.

CATATAN: Gunakan skru kecil yang tidak lebih panjang daripada papan panjangnya tebal!

Setelah itu bagus, saya mengganti bicu DC ujian saya dengan soket kalis air. Saya menyolder beberapa wayar dengan penyambung peluru wanita ke wayar dan penyambung peluru lelaki pada wayar yang dipasang pada papan BMS. Sekali lagi, wayar tidak semestinya tebal kerana pengecas hanya menghasilkan sekitar 2 amp. Lebih mudah memasang soket pada casing dengan wayar yang lebih kecil …

Bahagian depan (pi raspberry dengan GPS dan lampu)

Luncurkan skrin ke bahagian belakang casing. Letakkan kabel di dalam perumahan dan skru ke bawah. Anda mungkin juga ingin meletakkan kerajang atau sesuatu di antara antena dan raspberry Pi, kerana ia sangat magnetik dan komputer tidak selalu seperti itu.

CATATAN: Hati-hati ketika anda meluncurkan skrin tft ke dalam perumahan, sehingga anda tidak merosakkan kabel yang mengawal sentuhan. Ia berlaku pada saya …

Langkah 13: Pi Penyediaan Asas

Pertama sekali, kami memerlukan kad SD dengan Raspbian. Anda boleh memuat turun raspbian dari sini. Setelah dimuat turun, kita boleh memasang raspbian pada kad SD. Anda boleh memasang perisian menggunakan Win32Discmanager atau etcher di komputer anda.

Apabila dipasang, anda perlu menambahkan fail yang disebut 'ssh' tanpa perluasan untuk membolehkan SSH pada pi. Setelah selesai, anda boleh boot raspberry anda dan menambahkannya ke rangkaian anda.

Pi tidak akan mempunyai sambungan ke rangkaian anda jadi anda harus menetapkan alamat APIPA, ini adalah alamat IP yang akan dimiliki oleh pi ketika dia tidak mempunyai sambungan ke rangkaian. Buka fail 'cmdline.txt' pada kad SD dan tambahkan alamat APIPI. Contohnya: 'ip = 169.254.10.5'.

CATATAN: Pastikan semuanya berada dalam satu baris atau tidak berfungsi!

Masukkan SD ke dalam PI, tambahkan kabel rangkaian dari pi ke komputer anda dan kemudian pasangkan kuasa.

Selepas itu anda boleh menggunakan Putty atau jika anda menggunakan mac, cukup gunakan terminal untuk membuat sambungan SSH.

ssh [email protected]

Menambah sambungan tanpa wayar:

Untuk menambahkan rangkaian baru ke pi anda, anda boleh mengetik perintah ini:

gema ENTER_ YOUR_PASSWORD | wpa_passphrase ENTER_YOUR_SSID >>

/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Selepas reboot, anda seharusnya dapat mencari alamat IP anda pada penghala anda dan menyambung ke pi anda melalui ssh dengan alamat ip tersebut.

ssh pi @ IP_FROM_PI

Sentiasa menjumpai ip anda agak menjengkelkan jadi mari kita siapkan nama host supaya kita dapat menggunakannya (pemasangan bonjour diperlukan pada PC Windown untuk ini).

sudo raspi-config nonint do_hostname CHOOSE_A_HOSTNAME

CATATAN: Untuk menggunakan nama host pada masa akan datang, anda harus menaip peraturan SSH seperti ini:

ssh USER@YOUR_HOSTNAME.local

Kita harus yakin bahawa sistem dan pakej pi terkini:

Masukkan arahan berikut untuk menyedari bahawa:

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade

Langkah 14: Letakkan Projek pada Pi Anda

Pengguna baru

Saya membuat 'longboard' pengguna baru untuk projek ini:

Kita perlu pergi ke akar umbi untuk ini

sudo -i

Adduser longboard Kata laluan baru:> l0ngb0 @ rd Nama penuh:> longboard elektrik

Anda boleh membiarkan yang lain kosong. Seperti seterusnya, kita perlu memberi hak kepada pengguna 'longboard' sudo

sudus longboard adduser

Selepas itu kami akan kembali kepada pengguna longboard kami

su longboard

Pakej

Memasang beberapa pakej untuk projek tersebut. Pakej untuk hosting laman web pangkalan data

python3 -m pip install --user --upgrade pip == 9.0.3

sudo apt install -y python3-mysqldb mysql-server uwsgi nginx uwsgi-plugin-python3 rabbitmq-server

Pangkalan data penyambung, laman web pakej dan perpustakaan menggunakan pengesanan GPS / tijdzone

python -m pip pasang mysql-connector-python argon2-cffi Flask Flask-HTTPAuth Flask-MySQL mysql-connector-python passlib argon2 libgeos-dev pytz tzwhere

Penyediaan pangkalan data

Semak status mysql

sudo systemctl status mysql

Dengan memasukkan perintah ini, anda dapat melihat bahawa MySQL hanya mendengar pada 127.0.0.1 -> tidak dapat diakses dari rangkaian, hanya tempatan (pada pi sendiri).

ss -lt | grep mysql

Mulakan pelanggan sebagai roo

sudo mysql

Buat pengguna:

BUAT PENGGUNA 'projek-pentadbir' @ 'localhost' DIKENALI OLEH '@ min_l0ngb0 @ rd';

BUAT PENGGUNA 'project-longboard' @ 'localhost' DILAKSANAKAN OLEH 'l0ngb0 @ rd';

Membuat pangkalan data dan menetapkan hak istimewa:

BUAT DATABASE longboard_db;

MEMBERIKAN SEMUA KEISTIMEWAAN DI longboard_db. * Kepada 'project-admin' @ 'localhost' DENGAN PILIHAN GRANT; > PILIH GRANT, INSERT, UPDATE, DELETE ON longboard_db. * TO 'project-longboard' @ 'localhost'; > KEISTIMEWAAN FLUSH;

Jalankan skrip sql untuk membuat jadual, ia juga akan membuat pengguna lalai untuk laman web:

(nama pengguna: papan panjang, kata laluan: ujian):

sumber / home / logboard / longboard / longboard_db.sql;

keluar

Uji jika menjalankan fail berfungsi:

echo 'menunjukkan jadual;' | mysql longboard_db -t -u projek-admin -p

Buat direktori 'longboard' dan klon projek saya dari github

mkdir longboard && cd longboard

git clone

Sekiranya anda menggunakan nama direktori dan pengguna yang sama seperti saya, maka anda tidak boleh menyesuaikan fail dalam direktori konfigurasi.

Sekiranya tidak, anda harus menyesuaikan fail (> sudo nano conf / filename.extension)

Setelah jalan betul, anda harus menyalin fail ke direktori sistem. Terdapat perkhidmatan pokok.

• Satu untuk laman web kios di localhost.
• Satu untuk modul gps dengan sambungan pangkalan data
• Satu untuk laman web yang terdapat di rangkaian anda

sudo cp conf / project1 - *. service / etc / systemd / system /

sudo systemctl daemon-reload> sudo systemctl memulakan projek1- *> projek status sudo systemctl1- *

Apabila semuanya baik-baik saja, anda harus mengaktifkannya sehingga mereka akan mula secara automatik semasa pi boot:

(Sekiranya langkah sebelumnya gagal, maka anda harus memeriksa jalan dalam fail konfigurasi)

sudo systemctl mengaktifkan projek1- *

Mengkonfigurasi perkhidmatan nginx:

• salin conf / nginx ke 'sites-available' (dan beri nama yang lebih baik)
• alih keluar pautan ke default-config
• pautan ke config / nginx baru
• mulakan semula untuk mengaktifkan perubahan

sudo cp conf / nginx / etc / nginx / sites-available / projek1

sudo rm / etc / nginx / sites-enabled / default> sudo ln -s / etc / nginx / sites-available / project1 / etc / nginx / sites-enabled / project1> sudo systemctl mulakan semula nginx.service

Periksa sama ada nginx selamat:

sudo systemctl status nginx.service

Setelah selesai, anda harus mempunyai pelayan web di ip pi anda yang tersedia di rangkaian anda dan laman web di hos tempatan untuk memulakan dan menghentikan sesi di luar talian.

Langkah 15: Menyiapkan Mod Kios Raspberry Pi

Memasang pakej

sudo apt-get pasang penyemak imbas kromium x11-xserver-utils tanpa kemas

Masukkan fail autostart pengguna pi:

sudo nano / etc / xdg / lxsession / LXDE-pi / autostart

Anda harus memberi komen (meletakkan # di hadapan baris) peraturan yang ada:

# @ xscreensaver -no-splash

Seterusnya tambahkan baris-baris ini di bawah garis screensaver

@xset s dimatikan

@xset -dpms @xset s noblank @ chromium-browser --noerrdialogs --kiosk https://127.0.0.1:8080/ --overscroll-history-navigation = 0 --incognito --disable-pinch

Tekan ctrl-O dan kemudian ctrl-X untuk menulis dan keluar fail dan sekarang ketik:

sudo raspi-config

Dari sana arahkan ke boot_behaviour dan ubah tetapan ini untuk boot dalam mod desktop dan log masuk sebagai pengguna pi secara lalai.

CATATAN: untuk keluar dari mod kios, anda boleh menaip

penyemak imbas sudo killall.

Ini akan menutup semua contoh penyemak imbas kromium.

Langkah 16: Bagaimana Ia Berfungsi

Semasa pi boot, anda akan melihat alamat ip di skrin tft berserta senarai semua pengguna papan.

Anda boleh memulakan sesi di luar talian melalui skrin ini. Anda juga boleh mengawal lampu anda. Sekiranya anda menaip alamat ip di penyemak imbas anda, anda akan muncul di skrin log masuk. Anda boleh log masuk dengan 'papan' pengguna lalai (kata laluan: ujian). atau anda boleh membuat akaun baru. Yang sudah selesai, anda akan melihat papan pemuka anda. Di sini anda dapat melihat laluan perjalanan anda dan jumlah jarak, masa perjalanan. Sekiranya anda pergi ke tab longboard, anda dapat melihat lokasi papan semasa, anda boleh menukar lampu dan memulakan rakaman sesi. Sebaik sahaja anda mengklik pada 'sesi permulaan', PI akan sentiasa menentukan lokasi dan menyimpannya dalam pangkalan data sehingga anda menekan 'berhenti sesi'. Sekiranya GPS tidak dapat diperbaiki, sesi tidak dapat dimulakan, anda akan menerima amaran di bahagian atas skrin. Sesi anda akan dipaparkan di peta google.

Naib Johan dalam Peraduan Make it Move