Skateboard Elektrik Sensitif Tekanan: 7 Langkah

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

Instruksional ini dibuat untuk memenuhi keperluan projek Makecourse di University of South Florida (www.makecourse.com). Petunjuk berikut akan menerangkan proses membina papan selaju elektrik yang menggunakan pad sensitif tekanan sebagai pengawal kelajuan. Pad berfungsi bersama dengan papan Arduino Uno serta motor elektrik dan esc (pengawal kelajuan elektronik).

Dilampirkan adalah video yang memberikan gambaran keseluruhan keseluruhan projek.

Langkah 1: Senarai Bahagian

Untuk membina papan ini, anda memerlukan item berikut.

1. Papan selaju yang lengkap, dengan geladak, trak, roda dan galas.

2. Papan pengawal mikro Arduino. Saya menggunakan papan Uno, yang boleh didapati di sini.

3. Litar papan roti. Setengah Saiz lebih daripada cukup untuk aplikasi ini.

4. Velostat, lapisan separa konduktif yang akan digunakan untuk pad tekanan, yang boleh dibeli di sini.

5. Motor elektrik tanpa berus. Anda boleh menggunakan motor kv yang berbeza bergantung pada pilihan anggaran dan kelajuan anda. Dalam binaan saya menggunakan motor 280 kv yang terdapat di sini.

6. Pengawal Kelajuan Elektronik (esc) untuk kenderaan yang dikendalikan radio. Pastikan anda membeli esc dengan nilai amperage yang lebih tinggi daripada yang diperlukan oleh motor. Saya pergi dengan alat kawalan ini.

7. Bateri, saya menggunakan empat bateri Li-po 3s untuk disesuaikan dengan anggaran saya, anda boleh menggunakan jenis bateri pilihan anda selagi ia sesuai dengan esc anda dan akan mengeluarkan cukup daya untuk menghidupkan motor anda. Inilah bateri yang digunakan dalam binaan ini.

8. Penyambung Peluru Lelaki untuk sambungan bateri. Anda boleh mendapatkan pek yang mempunyai penyambung lelaki dan wanita di sini.

9. Gear / Pulley untuk pemanduan. Binaan saya menggunakan gear kecil 14 gigi dan gear 36 gigi besar. Fail Bahagian Solidworks dilampirkan di bawah.

10. tali pinggang masa.

11. Kotak untuk menempatkan elektronik. Ini boleh menjadi reka bentuk anda sendiri, atau anda boleh mengubah kes ini dengan mudah.

Langkah 2: Pemasangan Sensor Tekanan Velostat

Velostat adalah bahan konduktif elektrik yang dijual sebagai bahan pembungkusan. Ini memiliki sifat unik yang menjadikannya dapat digunakan sebagai sensor tekanan, yang berbeza-beza rintangan elektrik bergantung pada jumlah tekanan yang dikenakan ke atasnya. Untuk memanfaatkan harta tanah ini, anda mesti mengalirkan arus elektrik melaluinya.

Untuk memulakan pemasangan sensor, anda perlu memotong sekeping velostat mengikut ukuran dan bentuk yang anda inginkan. Perlu diingat bahawa ini akan diletakkan di atas papan selaju tempat kaki depan anda duduk, jadi letakkan ukuran anda di papan yang anda gunakan.

Potong dua kepingan foil konduktif dengan ukuran yang sedikit lebih kecil daripada velostat. Kerajang aluminium isi rumah dengan kerja untuk ini.

Seterusnya anda perlu memotong dan menanggalkan pendawaian untuk sensor. Dengan menggunakan wayar 18-20, tanggalkan penebat sekitar dua hingga tiga inci di hujung dua wayar.

Sambungkan setiap wayar ke salah satu helaian foil anda dan kemudian letakkan setiap helai di sisi bertentangan pad Velostat anda.

Anda kini memasang sensor tekanan lengkap anda.

Langkah 3: Pendawaian Litar Arduino

Setelah sensor tekanan anda dipasang, anda perlu menyambungkannya ke papan Arduino Uno anda. Rujuk foto di atas sebagai skema pendawaian.

Pateri wayar dari sensor ke kabel jumper untuk Arduino. Ini akan digunakan sebagai petunjuk positif dan negatif anda.

Sambungkan output 5V di sisi analog Arduino ke jalur positif pada papan roti, dan sambungkan plumbum positif (Kawat merah di sebelah kiri gambar) ke saluran positif di papan roti.

Sambungkan plumbum negatif anda (wayar biru di sebelah kiri gambar) ke papan roti dan kemudian jalankan perintang 120 Ohm dari plumbum negatif di papan roti ke bahagian lain papan roti. Ini akan berfungsi sebagai pembahagi voltan sehingga anda dapat mengambil voltan keluaran dari sensor dan mengubahnya menjadi data yang dapat digunakan di Arduino.

Sambungkan perintang ke tanah papan roti dan arahkan papan roti ke Arduino.

Pasang wayar ke papan roti pada jalur yang mengandungi plumbum negatif dan perintang bagi pembahagi voltan. Pastikan untuk melekatkannya pada bahagian yang berlawanan daripada perintang negatif. Masukkan wayar ini ke input analog pada papan Arduino anda. Di sinilah Arduino menerima isyarat bahawa ia akan berubah menjadi tindak balas pendikit.

Terakhir, sambungkan pelompat ke jalur positif dan negatif (wayar oren dan hijau dalam rajah) papan roti bersama dengan satu lagi pelompat yang menghubungkan ke Arduino. Pastikan untuk menghubungkan pelompat terakhir ini ke pin digital yang ditandakan sebagai pin PWM. Ini akan menjadi input kuasa dan isyarat kepada pengawal anda.

Langkah 4: Memprogram Arduino

Dengan menggunakan Arduino IDE, buat lakaran yang akan membawa isyarat untuk sensor anda dan memetakannya menjadi tindak balas pendikit. Anda perlu memasukkan pustaka Servo yang disertakan dengan IDE. Gambar di atas menunjukkan lakaran saya dan saya telah melampirkan fail program di bawah.

Baca baris komen untuk penerangan lakaran yang lebih jelas.

Langkah 5: Pemasangan Litar Kuasa dan Kawalan Motor

Bergantung pada bateri yang anda beli untuk binaan anda, langkah ini mungkin sedikit berbeza.

Binaan saya memerlukan 4 bateri berjalan selari untuk mencapai daya yang diperlukan.

Untuk menyambungkan bateri ke ESC, anda perlu menyolder sambungan bateri ke ESC. Dengan menggunakan wayar 10 gage, pateri wayar untuk setiap bateri ke petunjuk positif dan negatif ESC. Pastikan meninggalkan wayar yang cukup untuk mencapai bateri anda, jadi pertimbangkan untuk meletakkan bateri sebelum anda memulakan langkah ini.

Seterusnya, pasangkan setiap wayar positif dan negatif ke penyambung peluru lelaki. Perhatikan bateri mana yang akan anda pasangkan palam ini untuk memastikan pendawaian anda tetap sederhana dan bersih.

Sambungkan bahagian output isyarat ESC ke motor tanpa berus.

Sambungkan wayar isyarat kecil dari ESC ke jumper di papan roti dari akhir langkah sebelumnya.

Langkah 6: Memasang Pemasangan Motor

Motor akan mempunyai titik pemasangan di atasnya dari kilang, tetapi anda perlu membuat pendakap untuk memasangkannya ke papan. Saya menggunakan kepingan logam nipis, dipotong dan dibengkokkan mengikut ukuran.

Sejajarkan motor anda di mana anda mahu dipasang di pendakap dan lubang gerudi. Pasang motor ke pendakap.

Anda mahu memasang gear masa ke motor dan roda pemandu supaya anda dapat memasang motor dengan mempertimbangkan ketegangan tali pinggang.

Pasang tali pinggang ke motor dan berbaris di mana pendakap perlu dipasang. Lubang gerudi untuk memasang motor ke papan dan pasangkan pendakap motor ke papan.

Langkah 7: Perhimpunan Dewan Akhir

Ambil casing untuk elektronik anda dan gerudi lubang di depannya, berdiameter kira-kira satu inci, sehingga cukup besar untuk memasang bateri.

Anda perlu menentukan penempatan sarung elektronik anda dan menggerudi lubang pemasangan ke bahagian bawahnya. Bor lubang untuk memadankan lubang pelekap pada casing ke papan selaju dan pasangkan sarung ke geladak. Pastikan memasangnya dengan bahagian bawah casing ke papan untuk akses mudah ke elektronik.

Masukkan bateri dan ESC ke dalam kotak dan jalankan wayar dari lubang di bahagian depan. Pasangkan penyesuai 9V ke Arduino dan sambungkan bateri ke ESC. Sambungkan ESC ke jumper di papan roti dan pasangkan motor ke dalam.

ESC dalam senarai bahagian diprogramkan dan akan berfungsi dengan segera, namun tidak semua pengawal akan berada dan anda mungkin perlu melihat arahan agar pengawal anda memprogramnya.