לונגבורד חשמלי למעקב: 16 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

פרויקט זה מורכב מלונגבורד חשמלי ששומר על המסלול בעזרת פאי פטל. הפעלות אלה נשמרות במסד נתונים של mySQL ומוצגות באתר שלי שנעשה עם מסגרת המיקרו -מסגרת 'בקבוק'.

(זהו פרויקט בית ספרי שנעשה תוך 3 שבועות)

שלב 1: חומרים וכלים

פרויקט זה דורש כישורי הלחמה והוא יעלה בסביבות 500 אירו.

חומרים:

כל החומרים והקישורים לספקים מופיעים בגיליון ה- Bill Of Material.

כלים:

• מגהץ + פח
• צְבָת
• אקדח דבק חם
• מברגים וערכת מפתחות אולפן
• חבטה עשויה להועיל לפעמים
• חותך/חשפן חוטים

מחרטה, חותך לייזר ומדפסת תלת מימד משמשים בפרויקט זה!

שלב 2: החלפת גלגלים והכנת המשאית

קודם כל, הורדתי את הגלגלים הלבנים הקטנים האלה מהלונגבורד שלי. לאחר מכן הסרתי את מיסבי הכדור והכנסתי אותם לגלגלי 90 מ מ הכתומים.

המשאית שעליה יותקן המנוע זקוקה להתאמה קטנה. הגלגל עם גלגל ההילוכים אינו מתאים למשאית של הלונגבורד שקניתי, ולכן נאלצתי לחתוך כ- 1 ס מ עם מחרטה.

והרכבתי אותם על המשאיות, למעט הגלגל עם ההילוך (בחרתי באופן אקראי בצד הנכון, האחורי).

שלב 3: הרכבה של מנוע חיתוך וריתוך

הכנתי את הר מנוע האלומיניום עם חיתוך לייזר במידות מהתמונה למעלה.

מיקום ההר חשוב. זה צריך להיות זוויתי כמה שיותר למטה מבלי לגעת בלוח ומאחר שיש לי מנוע גדול, האם הזווית לא כל כך גדולה. במקרה אני מכיר ריתוך אז בהתחלה הוא ריתך אותו מעט ולאחר מכן כדי לבדוק את המיקום דחפתי את המשאיות מצד לצד כדי לראות אם זה נגע בלוח.

לאחר שכל הלוח שלי הסתיים, עשיתי נסיעת מבחן והתושבת המנוע התפרקה כך שזה מסביר מדוע המנוע שלי ייראה פגום בתמונות הקרובות;) לאחר מכן ביקשתי ממכרי לרתך אותו לגמרי.

שלב 4: הרכבת המנוע והחגורה

השתמש ב- 4 מתוך מודגשי M4*14 על מנת להרכיב את המנוע לתושבת.

לאחר מכן עליך להדק את גלגלת המנוע של 12 השיניים על פיר המנוע. וודא שהעזה הזעירה נמצאת בחלקו השטוח של הפיר!

עכשיו אתה יכול לקחת אחת מהחגורות ולשים אותה סביב הגלגלת, לקחת את הגלגל עם ההילוך ולהפוך אותו עד שהחגורה כולה סביב ההילוך.

הדק את האום למשאית כך שהגלגל שלך לא ייפול וזהו.

שלב 5: תרשימי חיווט

רכיבי האלקטרוניקה היו מחוברים על פי התרשימים לעיל.

הראשון הוא סכמטה מלאה של אלקטרוניקה.

התרשים השני מציג את כל החיבורים של חלק הלונגבורד החשמלי, ה- 6s UBEC עד 12V עובר לתרשים הבא. תרשים זה מציג את מעגל האורות והחיישנים הנשלטים על ידי פטל הפטל.

כפי שבטח כבר ראיתם, למסך tft יש כותרת נקבה שתופסת סיכות רבות. סיכות הדרושות לנו לתקשורת טורית עם מודול ה- GPS. אז הלחמתי את החוטים בסיכות הדרושות לנו (תמונה 4-6) לכותרת נקבה המתחברת ל- Pi.

שלב 6: חיבור ה- BMS

השתמשתי ב- comsa42 הבלתי ניתנים שלו לתרשים החיבורים.

השתמשתי בלוח איזון מסוג BMS (מערכת ניהול סוללות) כדי לטעון את השפתיים שלי כדי שאוכל להשאיר אותם בתוך הבית שלי ולהטעין אותם באמצעות 'מטען חכם' באמצעות שקע DC עמיד למים.

הלחמתי שני כבלים ליציאת טעינה ב- BMS, אחד ב- P- (שחור) והשני ב- P+ (אדום). (הכבלים האלה לא צריכים להיות כל כך עבים מכיוון שהם יעברו רק 2 אמפר יציאת הטעינה)

הערה: בהתחלה השתמשתי בשקע DC עם ברגים, אך החלפתי אותו בשקע DC העמיד למים מה- BOM מאוחר יותר. אל תלחם את התקע עדיין או שתהיה לך בעיה ברגע שתרצה להכניס אותו לבית שלך.

חיברתי את שתי הסוללות בסדרה עם אחת מ- 'XT60 2 pack in series plug' שקניתי. חיברתי את הכותרת הגברית הזו לנקבה והלחמתי אליה חוט אדום ושחור עבה. החוט האדום עובר ל- B+ ל- BMS והשחור ל- B-.

ואז כבלי האיזון לסוללות. השתמשתי בשניים מכבלי האיזון שנקנו וניתקתי את חוט האיזון האדום לסוללה אחת והחוט השחור האחרון לסוללה שתיים משני הצדדים. אנחנו לא צריכים את אלה כי אלה זהים לחוטי הסוללה העבים, שכבר חיברנו. לאחר מכן, הלחם אותו בסדר הנכון כמו התרשים.

הערה: באמצע חיברתי את הקרקע לחיובי מהסוללה הבאה, אבל זה לא ממש הכרחי, כי מחבר הסדרה כבר עושה את זה.

שלב 7: מתג הפעלה/כיבוי (מקש לולאה)

במקום לקנות מתג נגד ניצוץ בסך 60 דולר, הכנתי מפתח לולאה. העיקרון פשוט. אתה עושה הפרעה במעגל וכדי להדליק את הלוח, חבר את מחבר ה- XT90 נגד ניצוצות והמעגל סגור, ללא ניצוצות.

תחילה הלחמתי חוט לתקע הזכר (תמונה 2-4) ולאחר מכן כמה מחברי כדור 3.5 מ מ לתקע XT90 הנשי.

כדי לחבר אותו לסוללות, השתמשתי במחבר XT60 זכר למחבר XT60 נקבה אך עם הפרעה בחוט האדום. אחר כך הלחמתי מחברי כדורים לקצוות שבהם חתכתי את החוט לשניים, כך שאוכל לחבר את כותרת ה- XT90 הנשית במקום להלחם אותו ישירות לכבל. אז חבר אותו וואלה, מתג ההפעלה/כיבוי נעשה.

שלב 8: VESC, מחוון סוללות ומחבר UBEC

הכנתי '3 במקביל למחבר אחד' על ידי הדבקת 3 כותרות XT60 יחד (תמונה 1) והלחמת חוט לחיובי העץ וחוט לשלילי העץ (תמונה 2-6). לאחר מכן הלחמתי אליו מחבר זכר והגנתי על הכבלים החשופים בעזרת סרט שחור. (תמונה 7-9)

VESC ומחוון

הלחם תקע XT60 זכר לכבלי החשמל של VESC ולכבלים של מחוון אחוז/מתח הסוללה.

uBEC

נתק כבלי איזון והלחמה של קצה הזכר לתקע XT60 זכר. הקצוות הנקביים מתחברים לצד הקלט של uBEC (ממיר המתח).

הערה: חתכתי את חוטי האיזון קצת יותר 'קצרים', אבל זו הייתה טעות אז השאר אותם על כנם;)

שלב 9: חיישן מנוע ל- Vesc

השתמש בשניים מכבלי המדרגה כדי לחבר את חיישן המנוע ל- VESC. המנוע כולל 5 סיכות, 2 עבור כוח en עץ לחיישני האולם (סיכה אחת לחיישן אולם).

משוך החוצה את ארבעת הכבלים מהצד 4 סיכות והוצא חוט נוסף מכבל צעד שני, חותך אותם קצת יותר קצר והלחם כמה סיכות זכר לקצה. שים אותם בסדר הנכון כמו בתמונות

השתמש בצינורות כיווץ חום ובסרט כדי להפוך הכל בטוח! כשזה נעשה, הדבר היחיד שנותר לעשות הוא פשוט לשים אותם בסדר הנכון מה- VESC אל המנוע.

שלב 10: ספק כוח פטל פטל

אנחנו צריכים ממיר 12V ל 5V שיניע את פאי הפטל באמצעות USB, כך שמיד חשבתי על מטען לרכב. זה פתרון זול ומעשי.

הערה: לפני שנפתח אותו, עליך לוודא שאתה זוכר איזו היא היציאה שיכולה לספק 2.1 אמפר, מכיוון שהפי זקוק לה.

אז הסר את המדבקה וברג את החלק העליון של מטען הרכב ואז שחרר את הסיכה בתחתית. לאחר מכן הוא ייפתח בקלות, ילחם את הקפיץ (+12V) ואת האובייקט המעוקל (מתכת) (GND) והתחלף אותם עם 2 חוטי איזון אלה (הלחמה של הצד הגברי ל- PCB).

כשזה נעשה, בדקתי אם הכל תקין על ידי חיבור שקע DC לחוטים וחיברתי אותו לאספקת החשמל של ה- LED שלי ומדדתי את מתח יציאת ה- USB (שני החיצוניים הם +5V ו- GND).

אם הכל נכון, אתה יכול להסתיר את חלקי המתכת החשופים עם כמה צינורות חום וקלטת.

הערה: בדוק שוב את הקוטביות של המטען מכיוון שהוא יכול להיות שונה.

שלב 11: חיווט ה- Pi, האורות וה- GPS

עכשיו הכוח לאורות.

אנו מקבלים 12V מה- uBEC שלנו ואנו זקוקים לזה עבור האורות הקדמיים, תאורת הזנב ומטען הרכב. פטל הפטל אינו יכול לספק מספיק זרם או מתח להאכיל את הלדים כך שנצטרך להשתמש בטרנזיסטור. ה- 12V ישמש כאספקת החשמל ופאי הפטל יפעיל אותם ויכבה אותם על ידי שליטה בבסיס הטרנזיסטור NPN (2N222: pic 2) אז בואו נלחם אותו ללוח אב טיפוס.

ראשית כל תאורת הזנב היא כגב הלונגבורד ופאי הפטל יגיע בחזית כך שהכבל יצטרך להאריך (תמונה 3-5). לאור הזנב יש 3 חוטים. שחור (שלילי), צהוב (אור/זנב אור), אדום (בלם/עצור אור). אבל מכיוון שיש הבדל קטן מאוד בין הבלם לאור הפעלה, אני בוחר להשתמש בחוט האדום ולתת לצהוב לבד. שים חוט זכר ארוך במתכת המסופקת של האור האחורי וכופף אותו יחד עד שהחוט כבר לא יכול להשתחרר. עשה זאת עבור החוט השחור והאדום.

עבור האורות האחוריים, הלחם אותם במקביל. ואז לוח האב טיפוס. הלחם את הקצוות הנקביים של שני חוטי האיזון ללוח והשתמש בחוט נחושת כדי להפיץ את 12V על הלוח כולו. לאחר מכן הוסיפו את הטרנזיסטורים, אחד לנורות הקדמיות ואחד לנורות האחוריות. אספן -> 12V, פולט -> GND את הבסיס לנגד ולאחר מכן לחוט עם קצה נקבה, שיתאים לסיכות ה- GPIO פטל פי (פין 20 & 21). המטען לרכב יכול להיות כוח באמצעות 12V, ואז לשים כבל USB בכניסת ה- USB הנכונה ולהכניס את קצה המיקרו USB בפאי הפטל.

חיבורי GPS:

GPS PI

3.3V -> וין

GND -> GND

RX -> TX

TX -> RX

הערה: רק 2 סיכות הבסיס מהטרנזיסטור זקוקים לנגד חיצוני כדי להגביל את הזרם. האורות אינם זקוקים לאלה מכיוון שהם מובנים בתוך הנורות.

שלב 12: דיור

עטפתי את החלקים השייכים זה לזה בנייר כסף מפלסטיק כדי לוודא שכל החוט מאובטח וקל יותר להכניס את i לבית לאחר מכן. עיצבתי את כל החלקים בממציא והדפסתי אותם עם מדפסת התלת מימד שלי. כל קובצי הממציא (.ipt) וקבצי המדפסת/פריסת (.stl) מסופקים. העיצובים מאוד בסיסיים.

צד אחורי (חלקי לונגבורד חשמליים)

אתה יכול להכניס את מחוון הסוללה ואת תקע ה- XT90 הנשי ולאחר מכן להניח את קופסת הפלסטיק. לאחר שהבית נתקע, תיקנתי את תקע ה- XT90 בעזרת דבק חם כך שהוא יישאר תקוע כאשר המתג נשלף פנימה והחוצה. הוספתי גם בורג בחלק הפנימי של הבית ממש ליד הקיר שבו מחובר התקע XT90 כך שלא ניתן ללחוץ על הקיר בעת חיבור מפתח הלולאה.

האנטנה ממודול ה- GPS ארוכה, ארוכה מאוד. אז השארתי את שני הקצוות מחוץ לקופסה וקיפלתי את החוט לחלק זה של המארז.

הערה: השתמש בברגים קטנים שאינם ארוכים יותר מהלונגבורד עבה!

ברגע שזה היה טוב, החלפתי את שקע DC הבדיקה שלי לשקע עמיד למים. הלחמתי כמה חוטים עם מחברי כדורים נקביים לחוטים ומחברי כדור זכר בחוטים המחוברים ללוח BMS. שוב, החוטים לא חייבים להיות כל כך עבים מכיוון שהמטען מספק רק כ -2 אמפר. יהיה גם קל יותר לחבר את השקע למארז עם כמה חוטים קטנים יותר …

צד קדמי (פטל פאי עם GPS ואורות)

החלק את המסך לחלק האחורי של המארז. הנח את כל הכבלים בתוך הבית והברג אותו. ייתכן שתרצה לשים גם נייר כסף או משהו בין האנטנה לפאי הפטל, כי זה היה מאוד מגנטי ומחשבים לא תמיד אוהבים את זה.

הערה: היזהר כאשר אתה מחליק את מסך ה- tft לתוך הבית, כך שלא תפגע בכבלים השולטים במגע. זה קרה לי…

שלב 13: התקנה בסיסית פי

קודם כל, אנחנו צריכים כרטיס SD עם Raspbian. אתה יכול להוריד raspbian מכאן. לאחר הורדתו, נוכל להתקין raspbian בכרטיס ה- SD. אתה יכול להתקין את התוכנה באמצעות Win32Discmanager או etcher במחשב שלך.

כאשר הוא מותקן תצטרך להוסיף קובץ בשם 'ssh' ללא הרחבה כדי לאפשר את SSH ב- pi. לאחר שתסיים, תוכל לאתחל את הפטל שלך ולהוסיף אותו לרשת שלך.

ל- pi לא יהיה חיבור לרשת שלך אז תצטרך להגדיר כתובת APIPA, זוהי כתובת ה- IP שתהיה ל- pi כאשר אין לו חיבור לרשת. פתח את הקובץ 'cmdline.txt' בכרטיס ה- SD והוסף כתובת APIPI. לדוגמה: 'ip = 169.254.10.5'.

הערה: ודא שהכל עומד על שורה אחת או שזה לא יעבוד!

הכנס את ה- SD ל- PI, הוסף כבל רשת מה- pi למחשב ולאחר מכן חבר את המתח.

לאחר מכן תוכל להשתמש במרק או אם אתה משתמש במאק, פשוט השתמש במסוף כדי ליצור חיבור SSH.

ssh [email protected]

הוספת חיבור אלחוטי:

כדי להוסיף רשת חדשה ל- pi שלך אתה יכול להקליד פקודה זו:

הד ENTER_ YOUR_PASSWORD | wpa_passphrase ENTER_YOUR_SSID >>

/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

לאחר אתחול מחדש אתה אמור להיות מסוגל למצוא את כתובת ה- IP שלך בנתב שלך ולהתחבר ל- pi שלך באמצעות ssh עם כתובת ה- IP הזו.

ssh pi@IP_FROM_PI

תמיד למצוא את ה- ip שלך קצת מעצבן אז בואו נקים שם מארח כדי שנוכל להשתמש בזה במקום (יש צורך בהתקנת bonjour במחשב מרוח לשם כך).

sudo raspi-config nonint do_hostname CHOOSE_A_HOSTNAME

הערה: כדי להשתמש בשם המארח בעתיד, עליך להקליד את חוק SSH כך:

ssh USER@YOUR_HOSTNAME.local

עלינו להיות בטוחים שהמערכת והחבילות של ה- pi מעודכנות:

הזן את הפקודה הבאה כדי להבין זאת:

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

שלב 14: שים את הפרויקט ב- Pi שלך

משתמש חדש

יצרתי משתמש חדש 'longboard' לפרויקט זה:

נצטרך ללכת לשורש לכך

sudo -i

לוח משתמש של Adduser סיסמה חדשה:> l0ngb0@rd שם מלא:> longboard חשמלי

את השאר אתה יכול להשאיר ריק. בתור ההמשך נצטרך להעניק למשתמש 'לונגבורד' את הזכויות של סודו

adduser longboard sudo

לאחר מכן נחזור למשתמש הלונגבורד שלנו

su longboard

חבילות

התקנת כמה חבילות לפרויקט. חבילות לאירוח האתר מאגר מידע

python3 -m pip להתקין -משתמש -שדרוג pip == 9.0.3

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

מסד נתונים של מחברים, אתר חבילות וספריות לאיתור GPS/tijdzone

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

הגדרת מסד נתונים

בדוק את הסטטוס של mysql

סטטוס sudo systemctl mysql

על ידי הזנת פקודה זו, תוכל לראות כי MySQL מקשיב רק ב- 127.0.0.1 -> לא נגיש מהרשת, רק מקומי (ב- pi the self).

ss -lt | grep mysql

התחל את הלקוח כ- roo

sudo mysql

צור משתמשים:

צור משתמש 'פרויקט-מנהל'@'localhost' המזוהה על ידי '@min_l0ngb0@rd';

צור משתמש 'פרויקט-לונגבורד'@'localhost' המזוהה על ידי 'l0ngb0@rd';

יצירת מסד נתונים והגדרת הרשאות:

צור DATABASE longboard_db;

להעניק את כל ההפרטים ב- longboard_db.* ל- 'project-admin'@'localhost' עם אופציית GRANT; > GRANT SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE on longboard_db.* ל- 'project-longboard'@'localhost'; > זכויות הדחה;

הפעל את סקריפט sql ליצירת הטבלאות, הוא גם ייצור משתמש ברירת מחדל לאתר:

(שם משתמש: longboard, סיסמא: test):

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

יציאה

בדוק אם הפעלת הקובץ עבדה:

הד 'הצג טבלאות;' | mysql longboard_db -t -u project -admin -p

צור מדריך 'longboard' ושבט את הפרויקט שלי מ- github

mkdir longboard && longboard long cd

שיבוט git

אם השתמשת באותו שם וספרייה באותו משתמש כמוני, אין להתאים את הקבצים בספריית conf.

אם לא, עליך להתאים את הקבצים (> sudo nano conf/filename.extension)

לאחר שהנתיבים נכונים, עליך להעתיק את הקבצים לספריית המערכת. ישנם שירותי עצים.

• אחד לאתר הקיוסק ב- localhost.
• אחד עבור מודול gps עם חיבור למסד נתונים
• אחד לאתר הזמין ברשת שלך

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

sudo systemctl daemon-reload> sudo systemctl start project1-*> פרוייקט סטטוס sudo systemctl1-*

כשהכל בסדר, עליך להפעיל אותם כך שהם יתחילו אוטומטית כאשר ה- pi יתחיל:

(אם השלב הקודם נכשל, עליך לסמן את הנתיבים בקבצי התצורה)

sudo systemctl אפשר פרוייקט 1-*

הגדרת שירות nginx:

• העתק conf/nginx ל'אתרים זמינים '(ותן לו שם טוב יותר)
• הסר את הקישור להגדרת ברירת המחדל
• קישור לקונפיגור/nginx החדש
• הפעל מחדש כדי להפעיל את השינויים

sudo cp conf/nginx/etc/nginx/sites-available/project1

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

בדוק אם nginx שרד:

sudo systemctl סטטוס nginx.service

לאחר שתעשה זאת, יהיה עליך לקבל שרת אינטרנט ב- ip של ה- pi שלך ברשת ואתר ב- localhost כדי להתחיל ולהפסיק את ההפעלה במצב לא מקוון.

שלב 15: הגדרת מצב קיוסק פטל פטל

התקנת חבילות

sudo apt-get install chromium-browser x11-xserver-utils unclutter

הזן את קובץ ההפעלה האוטומטית של משתמש ה- pi:

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

יהיה עליך להעיר (שים # לפני השורה) על הכלל הקיים:

#@xscarver -no -splash

לאחר מכן הוסף שורות אלה מתחת לשורת שומר המסך

@xset s כבוי

@xset -dpms @xset s noblank @chromium-browser --noerrdialogs-קיוסק https://127.0.0.1:8080/ --overscroll-history-navigation = 0-אינקוגניטו-קמצוץ נשלף

לחץ על ctrl-O ולאחר מכן על ctrl-X כדי לכתוב ולצאת מהקובץ ועכשיו הקלד:

sudo raspi-config

משם נווט מטה אל boot_behaviour ושנה הגדרה זו לאתחול במצב שולחן עבודה והתחברות כמשתמש pi כברירת מחדל.

הערה: כדי לצאת ממצב הקיוסק, תוכל להקליד

דפדפן כרום sudo killall.

פעולה זו תסגור את כל מופעי דפדפן הכרום.

שלב 16: איך זה עובד

כאשר ה- pi יתחיל, תראה את כתובת ה- ip במסך tft יחד עם רשימה של כל משתמשי הלוח.

אתה יכול להתחיל הפעלה לא מקוונת באמצעות מסך זה. אתה יכול גם לשלוט באורות שלך. אם תקליד את כתובת ה- ip בדפדפן שלך, תגיע למסך הכניסה. אתה יכול להיכנס באמצעות 'לוח' ברירת המחדל של המשתמש (סיסמה: בדיקה). או שאתה יכול ליצור חשבון חדש. אחד שסיים, תראה את לוח המחוונים שלך.כאן תוכלו לראות את מסלול הטיול ואת המרחק הכולל, זמן הנסיעה. אם אתה עובר ללוח הלוח של הכרטיסייה, אתה יכול לראות את המיקום הנוכחי של הלוח, אתה יכול להחליף את האורות שלך ותוכל להתחיל להקליט הפעלה. לאחר שתלחץ על 'התחל הפעלה' ה- PI יקבע כל הזמן את המיקום וישמור אותו במסד הנתונים עד שתלחץ על 'עצור הפעלה'. אם ל- GPS אין תיקון, לא ניתן להתחיל את ההפעלה, תקבל התראה בראש המסך. ההפעלות שלך יוצגו במפת Google.

סגנית בתחרות עשה זאת לזוז