לוח סקייט חשמלי רגיש ללחץ: 7 שלבים

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

מדריך זה נוצר להגשמת דרישת הפרויקט של Makecourse באוניברסיטת דרום פלורידה (www.makecourse.com). ההוראות הבאות יסבירו את תהליך הבנייה של סקייטבורד חשמלי שמשתמש בכרית רגישה ללחץ כבקר מהירות. הכרית עובדת יחד עם לוח Arduino Uno וכן מנוע חשמלי ו- esc (בקר מהירות אלקטרוני).

מצורף סרטון הנותן סקירה כללית של הפרויקט כולו.

שלב 1: רשימת חלקים

על מנת לבנות לוח זה, תזדקק לפריטים הבאים.

1. סקייטבורד שלם, עם סיפון, משאיות, גלגלים ומיסבים.

2. לוח בקר מיקרו Arduino. השתמשתי בלוח Uno, שניתן למצוא כאן.

3. מעגל קרש. חצי גודל הוא יותר ממספיק ליישום זה.

4. Velostat, יריעה חצי מוליכה אשר תשמש את כרית הלחץ, שניתן לרכוש כאן.

5. מנוע חשמלי ללא מברשת. אתה יכול להשתמש במנועי kv שונים בהתאם לתקציב שלך ולהעדפות המהירות. במבנה שלי השתמשתי במנוע 280 kv אשר ניתן למצוא כאן.

6. בקר מהירות אלקטרונית (esc) לרכבים מבוקרי רדיו. וודא שאתה רוכש ארגז עם דירוג אמפר גבוה יותר ממה שהמנוע דורש. הלכתי עם הבקר הזה.

7. סוללות, השתמשתי בארבע סוללות לי-פו 3s כדי להתאים לתקציב שלי, אתה יכול להשתמש בסוגי הסוללות המועדפים עליך כל עוד הם תואמים את ה- esc שלך ויכבו מספיק אמפר בכדי להניע את המנוע שלך. אלה הסוללות משמשים בבנייה זו.

8. מחברי Bullet זכר לחיבורי הסוללה. תוכל למצוא חבילה בעלת מחברים זכר ונקבה כאחד.

9. הילוכים/גלגלות למערכת ההנעה. המבנה שלי השתמש בהילוך קטן של 14 שיניים וביל 36 גדול. להלן קובצי ה- Solidworks Part המצורפים.

10. חגורת תזמון.

11. קופסה לאחסון האלקטרוניקה. זה יכול להיות עיצוב משלך, או שאתה יכול לשנות את המקרה הזה די בקלות.

שלב 2: הרכבה של חיישן הלחץ Velostat

Velostat הוא חומר מוליך חשמלית הנמכר כחומר אריזה. יש לו תכונה ייחודית שהופכת אותו לשימוש כחיישן לחץ, שהוא התנגדות חשמלית משתנה תלוי בכמות הלחץ המופעלת עליו. על מנת לנצל נכס זה, עליך להפעיל דרכו זרם חשמלי.

כדי להתחיל בהרכבת החיישן, יהיה עליך לחתוך פיסה מהוולוסטט שלך לגודל ולצורה המועדפים עליך. זכור כי זה יוצב על גבי הסקייטבורד בו יושבת כף הרגל הקדמית שלך, לכן סמס את גודלך על הלוח בו אתה משתמש.

חותכים שתי חתיכות של נייר כסף מוליך לגודל קטן מעט מהוולוסט. רדיד אלומיניום ביתי עם עבודה לשם כך.

בשלב הבא תצטרך לחתוך ולהפשיט את החיווט לחיישן. בעזרת 18-20 חוט מד, יש להסיר כשני עד שלושה סנטימטרים מהבידוד בקצה שני חוטים.

חבר כל חוט לאחד מדפי הרדיד שלך ולאחר מכן הנח כל דף בצדדים מנוגדים של כרית הוולוסטט שלך.

כעת הורכב חיישן הלחץ שהושלם שלך.

שלב 3: חיווט מעגל הארדואינו

לאחר הרכבת חיישן הלחץ שלך, יהיה עליך לחבר אותו ללוח ה- Arduino Uno שלך. התייחסו לתמונה למעלה כסכמת חיווט.

הלחם את החוטים מהחיישן לחוטי המגשר עבור הארדואינו. אלה ישמשו כמובילים חיוביים ושליליים שלך.

חבר את פלט 5V בצד האנלוגי של הארדואינו לרצועה החיובית בלוח הלחם, וחבר את ההובלה החיובית (חוט אדום משמאל לתמונה) לערוץ החיובי בלוח הלחם.

חבר את העופרת השלילית שלך (החוט הכחול משמאל לתמונה) ללוח הלוח ולאחר מכן הפעל נגד 120 אוהם מההובלה השלילית על לוח הלחם לחלק אחר של לוח הלחם. זה ישמש כמפריד מתח, כך שתוכל לקחת את מתח היציאה מהחיישן ולהפוך אותו לנתונים שמישים בארדואינו.

חבר את הנגד לקרקע לוח הלחם וקרקע את לוח הלחם לארדואינו.

חבר חוט ללוח הלחם ברצועה המכיל את ההובלה השלילית שלך ואת הנגד של מחלק המתח. הקפד לצרף אותו בצד הנגדי של הנגד מאשר להוביל השלילי. הפעל חוט זה לכניסה אנלוגית בלוח ה- Arduino שלך. זה המקום שבו הארדואינו יקבל את האות שהוא יהפוך לתגובת מצערת.

לבסוף, חבר מגשרים לרצועות החיוביות והשליליות (חוטים כתומים וירוקים בתרשים) של לוח הלחם יחד עם עוד מגשר אחד שמתחבר ל- Arduino. הקפד לחבר את המגשר האחרון לסיכה דיגיטלית המסומנת כסיכת PWM. אלה יהיו כניסות החשמל והאות לאסק שלך.

שלב 4: תכנות הארדואינו

בעזרת Arduino IDE, צור סקיצה שתיקח את האות לחיישן שלך ותמפה אותה לתגובת מצערת. יהיה עליך לכלול את ספריית סרוו המגיעה עם IDE. התמונות למעלה מראות את הסקיצה שלי וצירפתי את קובץ התוכנית למטה.

קרא את השורות שהגיבו לתיאור ברור יותר של המערכון.

שלב 5: הרכבה של מעגל הכוח והבקרה של המנוע

בהתאם לסוללות שרכשת לבנייתך, שלב זה עשוי להשתנות מעט.

המבנה שלי דרש 4 סוללות הפועלות במקביל על מנת להשיג את הספק הדרוש.

כדי לחבר את הסוללות ל- ESC, יהיה עליך להלחם את חיבורי הסוללה ל- ESC. בעזרת 10 חוטים, הלחם חוט לכל סוללה למובילים החיוביים והשליליים של ה- ESC. הקפד להשאיר מספיק חוט כדי להגיע לסוללות שלך, לכן שקול את מיקום הסוללה לפני שתתחיל בשלב זה.

לאחר מכן, הלחם כל חוט חיובי ושלילי למחבר כדורי זכר. קח בחשבון לאיזו סוללה תחבר את התקעים האלה על מנת שהחיווט שלך יהיה פשוט ונקי.

חבר את צד פלט האות של ה- ESC למנוע המנוע ללא מברשת.

חבר את חוטי האות הקטנים מה- ESC למגשרים שעל לוח הלחם מסוף השלב הקודם.

שלב 6: הרכבת מכלול המנוע

למנוע תהיה נקודת הרכבה עליו מהמפעל, אך יהיה עליך לייצר סוגר כדי להצמיד אותו ללוח. השתמשתי בפיסת דק דקה, חתוכה וכפופה במידה.

יישר את המנוע שלך במקום שבו תרצה שיותקן על התושבת ותקדח חורים. חבר את המנוע לתושבת.

תרצה לצרף את גלגלי התזמון שלך למנוע ולגלגל הנהג שלך, כך שתוכל להתקין את המנוע תוך מתן חגורה.

חבר את החגורה למנוע ועמד בשורה היכן שצריך להתקין את התושבת. לקדוח חורים עבור הר המנוע לתוך הלוח ולהבריח את תושבת המנוע ללוח.

שלב 7: עצרת מועצת הגמר

קח את המארז לאלקטרוניקה שלך וקדח חור בקדמתו, בקוטר של כסנטימטר, כך שהוא גדול מספיק כדי שתקעי הסוללה יסתדרו.

יהיה עליך לקבוע את המיקום של מארז האלקטרוניקה שלך ולקדוח חורי הרכבה בתחתיתו. מקדחים חורים כך שיתאימו לחורי ההרכבה שעל המארז לתוך הסקייטבורד והבריחו את המארז לסיפון. הקפד להרכיב אותו עם תחתית המארז ללוח לגישה נוחה אל האלקטרוניקה.

הכנס את הסוללות ואת ה- ESC למקומם בתיבה והרץ את החוטים מהחור הקדמי. חבר את מתאם 9V לארדואינו וחבר את הסוללות ל- ESC. חבר את ה- ESC למגשרים בלוח הלחם וחבר את המנוע.

ה- ESC ברשימת החלקים מתוכנת מראש ויפעל מיד, אולם לא כל הבקרים יהיו כך וייתכן שתצטרך לראות את ההוראות לבקר כדי לתכנת אותו.