Drukgevoelig elektrisch skateboard - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Deze instructable is gemaakt om te voldoen aan de projectvereiste van de Makecourse aan de University of South Florida (www.makecourse.com). De volgende instructable legt het bouwproces uit van een elektrisch skateboard dat een drukgevoelige pad als snelheidsregelaar gebruikt. De pad werkt samen met een Arduino Uno-bord, evenals een elektromotor en esc (elektronische snelheidsregelaar).

Bijgevoegd is een video die een overzicht geeft van het hele project.

Stap 1: Onderdelenlijst

Om dit bord te bouwen, heb je de volgende items nodig.

1. Een compleet skateboard, met deck, trucks, wielen en lagers.

2. Een Arduino-microcontrollerkaart. Ik heb een Uno-bord gebruikt, dat je hier kunt vinden.

3. Een breadboard-circuit. Half Size is meer dan genoeg voor deze toepassing.

4. Velostat, een semi-geleidende folie die zal worden gebruikt voor het drukkussen, is hier te koop.

5. Een borstelloze elektromotor. U kunt verschillende kv-motoren gebruiken, afhankelijk van uw budget en snelheidsvoorkeuren. In mijn build heb ik een 280 kv-motor gebruikt die hier te vinden is.

6. Een elektronische snelheidsregelaar (esc) voor radiografisch bestuurbare voertuigen. Zorg ervoor dat u een esc aanschaft met een hogere stroomsterkte dan de motor vereist. Ik ging met deze controller.

7. Batterijen, ik heb vier 3s Li-po-batterijen gebruikt die bij mijn budget passen. U kunt uw favoriete batterijtypes gebruiken zolang ze compatibel zijn met uw esc en voldoende stroomsterkte leveren om uw motor van stroom te voorzien. Dit zijn de batterijen die worden gebruikt in deze build.

8. Male Bullet-connectoren voor de batterijverbindingen. Je vindt hier een pakket met zowel mannelijke als vrouwelijke connectoren.

9. Versnellingen/poelies voor de aandrijflijn. Mijn build gebruikte een 14-tands klein tandwiel en een 36-tands groot tandwiel. De Solidworks Part-bestanden zijn hieronder bijgevoegd.

10. Een distributieriem.

11. Een doos om de elektronica te huisvesten. Dit kan een eigen ontwerp zijn, of u kunt deze case vrij eenvoudig aanpassen.

Stap 2: Montage van de Velostat-druksensor

Velostat is een elektrisch geleidend materiaal dat als verpakkingsmateriaal wordt verkocht. Het heeft een unieke eigenschap die het bruikbaar maakt als een druksensor, die de elektrische weerstand varieert afhankelijk van de hoeveelheid druk die erop wordt uitgeoefend. Om van deze eigenschap te profiteren, moet u er een elektrische stroom doorheen laten lopen.

Om te beginnen met de montage van de sensor, moet u een stuk van uw velostat in de gewenste maat en vorm snijden. Houd er rekening mee dat deze bovenop het skateboard wordt geplaatst waar je voorste voet zit, dus baseer je maat op het board dat je gebruikt.

Snijd twee stukken geleidende folie op een maat die iets kleiner is dan de velostat. Huishoudelijke aluminiumfolie met werk hiervoor.

Vervolgens moet u de bedrading voor de sensor doorknippen en strippen. Gebruik een draad van 18-20 kaliber en verwijder ongeveer twee tot drie inch van de isolatie aan het uiteinde van twee draden.

Sluit elke draad aan op een van uw folievellen en plaats vervolgens elk vel aan weerszijden van uw Velostat-pad.

U hebt nu uw voltooide druksensor gemonteerd.

Stap 3: Bedrading van het Arduino-circuit

Zodra uw druksensor is gemonteerd, moet u deze aansluiten op uw Arduino Uno-bord. Raadpleeg de bovenstaande foto als een bedradingsschema.

Soldeer de draden van de sensor aan jumperdraden voor de Arduino. Deze worden gebruikt als uw positieve en negatieve leads.

Sluit de 5V-uitgang aan de analoge kant van de Arduino aan op de positieve strip op een breadboard en sluit de positieve kabel (rode draad aan de linkerkant van de afbeelding) aan op het positieve kanaal op het breadboard.

Sluit uw negatieve kabel (blauwe draad aan de linkerkant van de afbeelding) aan op het breadboard en voer vervolgens een 120 Ohm-weerstand uit van de negatieve kabel op het breadboard naar een ander deel van het breadboard. Dit zal dienen als een spanningsdeler, zodat u de uitgangsspanning van de sensor kunt nemen en deze kunt omzetten in bruikbare gegevens in de Arduino.

Verbind de weerstand met de aarde van het breadboard en aard het breadboard met de Arduino.

Bevestig een draad aan het breadboard op de strip die uw negatieve kabel en de weerstand voor de spanningsdeler bevat. Zorg ervoor dat u deze aan de andere kant van de weerstand bevestigt dan de negatieve kabel. Leid deze draad naar een analoge ingang op je Arduino-bord. Dit is waar de Arduino het signaal ontvangt dat het zal veranderen in een gasrespons.

Sluit ten slotte jumpers aan op de positieve en negatieve strips (oranje en groene draden in het diagram) van het breadboard, samen met nog een jumper die verbinding maakt met de Arduino. Zorg ervoor dat u deze laatste jumper aansluit op een digitale pin die is gemarkeerd als een PWM-pin. Dit zijn de stroom- en signaalingangen naar uw esc.

Stap 4: Programmeren van de Arduino

Maak met behulp van Arduino IDE een schets die het signaal voor uw sensor opneemt en in een gasrespons in kaart brengt. U moet de Servo-bibliotheek opnemen die bij IDE wordt geleverd. De foto's hierboven tonen mijn schets en ik heb het onderstaande programmabestand bijgevoegd.

Lees de commentaarregels voor een duidelijkere beschrijving van de schets.

Stap 5: Montage van het motorvermogen en het stuurcircuit

Afhankelijk van de batterijen die u voor uw build hebt gekocht, kan deze stap enigszins variëren.

Mijn build vereiste 4 batterijen parallel om de benodigde stroomsterkte te bereiken.

Om de batterijen op de ESC aan te sluiten, moet u de batterijverbindingen op de ESC solderen. Gebruik een draad van 10 gage en soldeer een draad voor elke batterij aan de positieve en negatieve draden van de ESC. Zorg ervoor dat u genoeg draad overhoudt om uw batterijen te bereiken, dus overweeg de plaatsing van de batterij voordat u met deze stap begint.

Soldeer vervolgens elke positieve en negatieve draad aan een mannelijke kogelconnector. Houd er rekening mee op welke accu je deze stekkers gaat aansluiten om je bedrading eenvoudig en schoon te houden.

Sluit de signaaluitgangszijde van de ESC aan op de borstelloze motor.

Sluit de kleine signaaldraden van de ESC aan op de jumpers op het breadboard vanaf het einde van de vorige stap.

Stap 6: Montage van de motorconstructie

De motor heeft af fabriek een bevestigingspunt, maar u moet een beugel maken om deze aan het bord te bevestigen. Ik gebruikte een dun stuk plaatwerk, op maat gesneden en gebogen.

Lijn uw motor uit waar u hem op de beugel wilt hebben en boor gaten. Bevestig de motor aan de beugel.

U wilt uw distributietandwielen aan de motor en aan uw aandrijfwiel bevestigen, zodat u de motor kunt monteren met inachtneming van de riemspanning.

Bevestig de riem aan de motor en lijn uit waar de beugel moet worden gemonteerd. Boor gaten voor de motorbevestiging in het bord en schroef de motorbeugel op het bord.

Stap 7: Final Board Assembly

Neem de koffer voor je elektronica en boor een gat aan de voorkant ervan, ongeveer 2,5 cm in diameter, zodat het groot genoeg is voor de batterijstekkers.

U moet de plaatsing van uw elektronicakast bepalen en montagegaten in de bodem ervan boren. Boor gaten die overeenkomen met de montagegaten op de behuizing in het skateboard en schroef de behuizing vast aan het dek. Zorg ervoor dat u het met de onderkant van de behuizing op het bord monteert voor gemakkelijke toegang tot de elektronica.

Plaats de batterijen en ESC op hun plaats in de doos en voer de draden uit het gat aan de voorkant. Sluit de 9V-adapter aan op de Arduino en sluit de batterijen aan op de ESC. Sluit de ESC aan op de jumpers op het breadboard en sluit de motor aan.

De ESC in de onderdelenlijst is voorgeprogrammeerd en zal meteen werken, maar niet alle controllers zullen dat zijn en het kan zijn dat u de instructies voor uw controller moet zien om deze te programmeren.