Tryckkänslig elektrisk skateboard: 7 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Denna instruerbara skapades för att uppfylla projektkravet för Makecourse vid University of South Florida (www.makecourse.com). Följande instruktioner kommer att förklara byggprocessen för en elektrisk skateboard som använder en tryckkänslig kudde som hastighetsregulator. Kudden fungerar tillsammans med ett Arduino Uno -kort samt en elmotor och esc (elektronisk hastighetsregulator).

Bifogad en video som ger en överblick över hela projektet.

Steg 1: Dellista

För att kunna bygga detta kort behöver du följande objekt.

1. En komplett skateboard, med däck, lastbilar, hjul och lager.

2. Ett Arduino mikrostyrkort. Jag använde en Uno -bräda, som du hittar här.

3. En kretskiva. Half Size är mer än tillräckligt för denna applikation.

4. Velostat, en halvledande folie som kommer att användas för tryckplattan, som kan köpas här.

5. En borstlös elmotor. Du kan använda olika kv -motorer beroende på din budget och hastighetsinställningar. I min byggnad använde jag en 280 kv motor som finns här.

6. En elektronisk hastighetsregulator (esc) för radiostyrda fordon. Se till att du köper en esc med en högre strömstyrka än motorn kräver. Jag gick med den här kontrollen.

7. Batterier, jag använde fyra 3s Li-po-batterier för att passa min budget. Du kan använda dina föredragna batterityper så länge de är kompatibla med din esc och släcker tillräckligt med ström för att driva din motor. Dessa är batterierna som används i detta bygge.

8. Manliga Bullet -kontakter för batterianslutningarna. Du kan hitta ett paket som har både han- och honkontakter här.

9. Växlar/remskivor för drivlina. Min konstruktion använde en 14 tand liten växel och en 36 tand stor växel. Solidworks -delfilerna bifogas nedan.

10. Ett kuggrem.

11. En låda för elektronik. Detta kan vara en egen design, eller så kan du enkelt ändra det här fallet.

Steg 2: Montering av Velostats trycksensor

Velostat är ett elektriskt ledande material som säljs som förpackningsmaterial. Den har en unik egenskap som gör den användbar som trycksensor, som varierar elektrisk motstånd beroende på mängden tryck som läggs på den. För att dra nytta av den här egenskapen måste du driva en elektrisk ström genom den.

För att börja montera sensorn måste du klippa en bit av din velostat till önskad storlek och form. Tänk på att detta kommer att placeras ovanpå skateboard där din främre fot sitter, så basera din storlek på brädan du använder.

Skär två bitar av ledande folie till en storlek som är något mindre än velostaten. Hushålls aluminiumfolie med arbete för detta.

Därefter måste du klippa av och ta bort kablarna till sensorn. Använd 18-20 gage tråd, ta bort cirka två till tre tum av isoleringen i slutet av två ledningar.

Anslut varje tråd till ett av dina folieark och lägg sedan varje ark på motsatta sidor av din Velostat -platta.

Nu har du din färdiga trycksensor monterad.

Steg 3: Anslut Arduino -kretsen

När din trycksensor är monterad måste du ansluta den till ditt Arduino Uno -kort. Se bilden ovan som ett kopplingsschema.

Löd ledningarna från sensorn till bygelkablarna för Arduino. Dessa kommer att användas som dina positiva och negativa leads.

Anslut 5V -utgången på den analoga sidan av Arduino till plusremsan på ett brödbräda och anslut den positiva ledningen (röd tråd till vänster på bilden) till den positiva kanalen på brödbrädet.

Anslut din negativa kabel (blå tråd till vänster på bilden) till brödbrädan och kör sedan ett 120 Ohm motstånd från den negativa kabeln på brödbrädet till en annan del av brödbrädet. Detta kommer att fungera som en spänningsdelare så att du kan ta utspänningen från sensorn och förvandla den till användbar data i Arduino.

Anslut motståndet till marken på brödbrädan och jorda brödbrädan till Arduino.

Fäst en tråd på brödbrädan på remsan som innehåller din negativa ledning och motståndet för spänningsdelaren. Se till att fästa den på motsatt sida av motståndet än den negativa ledningen. Kör denna kabel till en analog ingång på ditt Arduino -kort. Det är här Arduino tar emot signalen att det kommer att förvandlas till ett gasrespons.

Slutligen, anslut hoppare till de positiva och negativa remsorna (orange och gröna trådar i diagrammet) på brödbrädan tillsammans med ytterligare en bygel som ansluts till Arduino. Se till att ansluta den sista bygeln till en digital stift som är märkt som en PWM -stift. Dessa kommer att vara effekt- och signalingångarna till din esc.

Steg 4: Programmering av Arduino

Använd Arduino IDE och skapa en skiss som tar signalen för din sensor och kartlägger den till ett gasrespons. Du måste inkludera det servobibliotek som levereras med IDE. Bilderna ovan visar min skiss och jag har bifogat programfilen nedan.

Läs de kommenterade raderna för en mer tydlig beskrivning av skissen.

Steg 5: Montering av motorkraft och styrkrets

Beroende på batterierna du köpte för din byggnad kan detta steg variera något.

Min konstruktion krävde 4 batterier som körs parallellt för att uppnå nödvändig strömstyrka.

För att ansluta batterierna till ESC måste du löda batteriets anslutningar till ESC. Använd 10 gage wire, löd en tråd för varje batteri till de positiva och negativa ledningarna i ESC. Se till att lämna tillräckligt med tråd för att nå dina batterier, så tänk på att placera batteriet innan du börjar det här steget.

Löd sedan varje positiv och negativ tråd till en hane -kontakt. Ta hänsyn till vilket batteri du ska ansluta dessa kontakter till för att hålla din ledning enkel och ren.

Anslut ESC: s signalutgångssida till den borstlösa motorn.

Anslut de små signaltrådarna från ESC till hopparna på brödbrädet från slutet av föregående steg.

Steg 6: Montering av motorenheten

Motorn kommer att ha en monteringspunkt på den från fabriken, men du måste tillverka en konsol för att fästa den på brädet. Jag använde en tunn plåtbit, skuren och bockad i storlek.

Ställ upp din motor där du vill att den ska monteras på fästet och borra hål. Fäst motorn på fästet.

Du kommer att vilja fästa dina kugghjul på motorn och på ditt drivhjul så att du kan montera motorn med tanke på remspänning.

Fäst remmen på motorn och ställ upp den där fästet måste monteras. Borra hål för motorfästet i brädan och skruva fast motorfästet på brädet.

Steg 7: Sista styrelsemötet

Ta höljet för din elektronik och borra ett hål på framsidan av det, ungefär en tum i diameter, så att det är tillräckligt stort för att batteripropparna ska passa igenom.

Du måste bestämma placeringen av ditt elektronikfodral och borra monteringshål i botten av det. Borra hål för att matcha monteringshålen på höljet i skateboard och skruva fast höljet på däcket. Se till att montera den med botten av fodralet på kortet för enkel åtkomst till elektroniken.

Sätt batterierna och ESC på plats i lådan och dra ledningarna ur hålet på framsidan. Anslut 9V -adaptern till Arduino och anslut batterierna till ESC. Anslut ESC till hopparna på brödbrädan och anslut motorn.

ESC i dellistan är förprogrammerad och fungerar omedelbart, men inte alla styrenheter kommer att vara det och du kan behöva se instruktionerna för din handkontroll för att programmera den.