اسکیت برقی حساس به فشار: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

این دستورالعمل برای برآوردن الزامات پروژه Makecourse در دانشگاه فلوریدا جنوبی (www.makecourse.com) ایجاد شده است. در ادامه دستورالعمل ساخت اسکیت برد برقی که از پد حساس به فشار به عنوان کنترل کننده سرعت استفاده می کند ، توضیح داده می شود. این پد به همراه برد Arduino Uno و همچنین موتور الکتریکی و esc (کنترل کننده الکترونیکی سرعت) کار می کند.

پیوست یک ویدیو است که نمای کلی از کل پروژه را ارائه می دهد.

مرحله 1: لیست قطعات

برای ساخت این تخته ، به موارد زیر نیاز دارید.

1. یک اسکیت بورد کامل ، با عرشه ، کامیون ، چرخ و بلبرینگ.

2. یک برد کنترل کننده آردوینو میکرو. من از برد Uno استفاده کردم ، که در اینجا یافت می شود.

3. یک مدار تخته نان. Half Size برای این برنامه بیش از اندازه کافی است.

4. Velostat ، یک ورق نیمه رسانا که برای پد فشار استفاده می شود ، که می توانید از اینجا خریداری کنید.

5. موتور الکتریکی بدون برس. بسته به بودجه و سرعت مورد نظر شما می توانید از موتورهای kv مختلف استفاده کنید. در ساخت من از یک موتور 280 کیلو ولت استفاده کردم که در اینجا یافت می شود.

6. کنترل کننده الکترونیکی سرعت (esc) برای وسایل نقلیه کنترل شده با رادیو. اطمینان حاصل کنید که یک esc با درجه آمپر بالاتر از موتور مورد نیاز خریداری کرده اید. من با این کنترلر رفتم.

7. باتری ، من از چهار باتری Li-po 3s برای مطابقت با بودجه خود استفاده کردم ، شما می توانید از انواع باتری مورد نظر خود استفاده کنید تا زمانی که با esc شما سازگار باشند و آمپر کافی را برای تغذیه موتور شما خارج کنند. اینها باتری هایی هستند که در این ساختمان استفاده می شود

8. اتصالات Male Bullet برای اتصالات باتری. در اینجا می توانید بسته ای را که دارای اتصالات زن و مرد است پیدا کنید.

9. چرخ دنده/قرقره برای پیشرانه. در ساخت من از یک دنده کوچک 14 دندانی و یک دنده بزرگ 36 دندانی استفاده شد. فایل های Solidworks Part در زیر پیوست شده است.

10. تسمه تایم.

11. جعبه ای برای نگهداری وسایل الکترونیکی. این می تواند طراحی خود شما باشد ، یا می توانید این مورد را به راحتی تغییر دهید.

مرحله 2: مونتاژ سنسور فشار Velostat

Velostat یک ماده رسانای الکتریکی است که به عنوان مواد بسته بندی به فروش می رسد. این یک ویژگی منحصر به فرد دارد که می تواند به عنوان سنسور فشار قابل استفاده باشد ، که مقاومت الکتریکی آن بسته به میزان فشار وارد شده متفاوت است. برای استفاده از این ویژگی ، باید جریان الکتریکی را از طریق آن عبور دهید.

برای شروع مونتاژ سنسور ، باید قطعه ای از velostat خود را به اندازه و شکل دلخواه برش دهید. به خاطر داشته باشید که این قسمت در بالای اسکیت بورد قرار می گیرد ، جایی که پای جلویی شما نشسته است ، بنابراین اندازه خود را بر روی تخته ای که استفاده می کنید قرار دهید.

دو تکه فویل رسانا را به اندازه کمی کوچکتر از ولستات برش دهید. فویل آلومینیوم خانگی با کار برای این کار.

در مرحله بعد باید سیم کشی سنسور را برش داده و جدا کنید. با استفاده از سیم 18-20 گیج ، حدود دو تا سه اینچ عایق را در انتهای دو سیم جدا کنید.

هر سیم را به یکی از ورق های فویل خود وصل کنید و سپس هر ورق را در طرف مقابل پد Velostat خود قرار دهید.

اکنون سنسور فشار کامل خود را مونتاژ کرده اید.

مرحله 3: سیم کشی مدار آردوینو

هنگامی که سنسور فشار شما مونتاژ شد ، باید آن را به برد Arduino Uno خود وصل کنید. به عنوان تصویر کلی سیم کشی به عکس بالا مراجعه کنید.

سیم ها را از سنسور به سیم های بلوز برای آردوینو بچسبانید. از این موارد به عنوان راهنمای مثبت و منفی شما استفاده می شود.

خروجی 5 ولت را در قسمت آنالوگ آردوینو به نوار مثبت روی یک تخته نان متصل کرده و سیم مثبت (سیم قرمز در سمت چپ تصویر) را به کانال مثبت روی تخته نان متصل کنید.

سرب منفی (سیم آبی سمت چپ تصویر) را به تخته نان متصل کرده و سپس یک مقاومت 120 اهم را از سربی منفی روی نانبرد به قسمت دیگری از تخته نان برسانید. این به عنوان یک تقسیم کننده ولتاژ عمل می کند ، بنابراین می توانید ولتاژ خروجی را از سنسور گرفته و آن را به داده های قابل استفاده در آردوینو تبدیل کنید.

مقاومت را به سطح تخته نان متصل کرده و تخته نان را به آردوینو آسیاب کنید.

یک سیم را به تخته نان روی نوار متصل کنید که حاوی سرب منفی شما و مقاومت تقسیم ولتاژ است. مطمئن شوید که آن را در طرف مقابل مقاومت نسبت به سیم منفی وصل کنید. این سیم را روی ورودی آنالوگ روی برد Arduino خود اجرا کنید. این جایی است که آردوینو سیگنال دریافت می کند که به یک پاسخ گاز تبدیل می شود.

در نهایت ، جامپرها را به نوارهای مثبت و منفی (سیم های نارنجی و سبز رنگ در نمودار) ورق نان به همراه یک بلوز دیگر که به آردوینو متصل می شود ، وصل کنید. مطمئن شوید که این بلوز آخر را به یک پین دیجیتالی که به عنوان پین PWM مشخص شده است ، وصل کنید. اینها ورودی های قدرت و سیگنال به esc شما خواهند بود.

مرحله 4: برنامه نویسی آردوینو

با استفاده از Arduino IDE ، یک طرح ایجاد کنید که سیگنال سنسور شما را گرفته و آن را در یک پاسخ دریچه گاز قرار دهد. شما باید کتابخانه Servo را که همراه با IDE ارائه می شود ، وارد کنید. تصاویر بالا طرح من را نشان می دهد و فایل برنامه را در زیر ضمیمه کرده ام.

خطوط نظر داده شده را برای توضیح واضح تر طرح بخوانید.

مرحله 5: مونتاژ مدار قدرت و کنترل موتور

بسته به باتری هایی که برای ساخت خود خریداری کرده اید ، این مرحله ممکن است کمی متفاوت باشد.

برای ساختن من به 4 باتری نیاز داشت که به طور موازی کار کنند تا آمپر لازم را بدست آورم.

برای اتصال باتری ها به ESC ، باید اتصالات باتری را به ESC لحیم کنید. با استفاده از سیم 10 گیج ، یک سیم برای هر باتری به سیم مثبت و منفی ESC لحیم کنید. مطمئن شوید که سیم کافی برای رسیدن به باتری ها باقی مانده است ، بنابراین قبل از شروع این مرحله ، محل قرارگیری باتری را در نظر بگیرید.

در مرحله بعد ، هر سیم مثبت و منفی را به یک اتصال دهنده گلوله نر وصل کنید. توجه داشته باشید که این دوشاخه ها را به کدام باتری وصل می کنید تا سیم کشی شما ساده و تمیز باشد.

سمت خروجی سیگنال ESC را به موتور بدون برس وصل کنید.

سیمهای کوچک سیگنال از ESC را به بلوزهای روی نانبرد از انتهای مرحله قبل وصل کنید.

مرحله 6: نصب مجموعه موتور

موتور از محل کارخانه دارای نقطه نصب است ، اما برای اتصال آن به برد باید یک براکت بسازید. من از یک تکه نازک ورق فلز استفاده کردم ، برش خورده و اندازه آن خم شد.

موتور خود را در جایی قرار دهید که دوست دارید روی براکت نصب شده و سوراخ هایی ایجاد کنید. موتور را به براکت وصل کنید.

شما می خواهید دنده های زمان بندی خود را به موتور و چرخ راننده خود وصل کنید تا بتوانید موتور را با در نظر گرفتن کشش کمربند نصب کنید.

تسمه را به موتور وصل کنید و در جایی که براکت باید نصب شود ، صف آرایی کنید. سوراخ هایی را برای اتصال موتور به داخل برد بکشید و براکت موتور را به صفحه بچسبانید.

مرحله 7: مجمع نهایی هیئت مدیره

کیف الکترونیکی خود را بردارید و در جلوی آن یک سوراخ به قطر حدود یک اینچ ایجاد کنید ، به طوری که آنقدر بزرگ باشد که شاخه های باتری در آن جا بگیرد.

شما باید محل قرارگیری کیف الکترونیکی خود را تعیین کرده و سوراخ های نصب را در انتهای آن ایجاد کنید. سوراخ هایی را ایجاد کنید تا سوراخ های نصب روی کیس با اسکیت تخته مطابقت داشته باشد و کیس را به عرشه بپیچانید. برای دسترسی آسان به وسایل الکترونیکی ، آن را با قسمت زیر کیس روی برد نصب کنید.

باتری ها و ESC را در جعبه قرار دهید و سیم ها را از سوراخ جلو خارج کنید. آداپتور 9V را به آردوینو وصل کرده و باتری ها را به ESC وصل کنید. ESC را به بلوزهای روی نان برد وصل کنید و موتور را وصل کنید.

ESC در لیست قطعات از قبل برنامه ریزی شده است و بلافاصله کار می کند ، با این حال همه کنترلرها نیستند و ممکن است برای برنامه نویسی دستورالعمل های کنترلر خود را ببینید.