Longboard Listrik yang Dapat Dilacak: 16 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Proyek ini terdiri dari papan panjang listrik yang mempertahankan rute dengan bantuan raspberry pi. Sesi ini disimpan dalam database mySQL dan ditampilkan di situs web saya yang dibuat dengan 'Flask' microframework.

(Ini adalah proyek sekolah yang dibuat dalam 3 minggu)

Langkah 1: Bahan dan Alat

Proyek ini membutuhkan keterampilan solder dan biayanya sekitar €500.

Bahan:

Semua bahan dan tautan ke pemasok ada di lembar Bill Of Material.

Peralatan:

• Besi solder + timah
• Tang
• Pistol lem panas
• Obeng dan set kunci allen
• Sebuah pincet mungkin berguna kadang-kadang
• Pemotong/pencabut kawat

Mesin bubut, pemotong laser, dan printer 3D digunakan dalam proyek ini!

Langkah 2: Mengganti Roda dan Mempersiapkan Truk

Pertama-tama, saya melepas roda putih kecil itu dari longboard saya. Kemudian saya melepas bantalan bola dan meletakkannya di roda 90mm oranye.

Truk tempat motor akan dipasang perlu sedikit penyesuaian. Roda dengan roda gigi tidak muat di truk longboard yang saya beli, jadi saya harus memotong sekitar 1 cm dengan mesin bubut.

dan memasangnya di truk, kecuali roda dengan roda gigi (saya secara acak memilih kanan, bagian belakang).

Langkah 3: Pemotongan dan Pengelasan Motor Mount

Saya membuat dudukan motor aluminium dengan pemotong laser pada dimensi dari gambar di atas.

Penempatan dudukan itu penting. Itu perlu dimiringkan ke bawah sebanyak mungkin tanpa menyentuh papan dan karena saya memiliki motor besar, apakah sudutnya tidak terlalu besar. Saya kebetulan mengenal seorang tukang las jadi pada awalnya dia mengelasnya sedikit dan kemudian untuk menguji posisinya, saya mendorong truk dari sisi ke sisi untuk melihat apakah itu menyentuh papan.

Setelah seluruh papan saya selesai, saya melakukan test ride dan dudukan motor terlepas sehingga menjelaskan mengapa motor saya akan terlihat rusak di foto yang akan datang;) Setelah itu saya meminta kenalan saya untuk mengelasnya sepenuhnya.

Langkah 4: Memasang Motor dan Sabuk

Gunakan 4 huruf tebal M4*14 untuk memasang motor ke dudukan.

Setelah itu anda harus mengencangkan puli motor 12 gigi pada poros motor. Pastikan bahwa huruf tebal kecil ada di bagian datar poros!

Sekarang bisakah Anda mengambil salah satu sabuk dan meletakkannya di sekitar katrol, ambil roda dengan roda gigi dan putar hingga seluruh sabuk mengelilingi roda gigi.

Kencangkan mur ke truk sehingga roda Anda tidak jatuh dan hanya itu.

Langkah 5: Diagram Pengkabelan

Komponen elektronik dihubungkan sesuai dengan diagram di atas.

Yang pertama adalah skema lengkap elektronika.

Diagram kedua menunjukkan semua koneksi bagian longboard listrik, UBEC 6s ke 12V pergi ke diagram berikutnya. Diagram itu menunjukkan rangkaian lampu dan sensor yang dikendalikan oleh raspberry Pi.

Seperti yang mungkin sudah Anda lihat, layar tft memiliki header perempuan yang membutuhkan banyak pin. Pin yang kita butuhkan untuk komunikasi serial dengan modul GPS. Jadi saya menyolder kabel pada pin yang kita butuhkan (Gambar 4-6) ke header perempuan yang dihubungkan ke Pi.

Langkah 6: Menghubungkan BMS

Saya menggunakan comsa42 instruksinya untuk diagram koneksi.

Saya menggunakan papan keseimbangan BMS (sistem manajemen baterai) untuk mengisi daya lipo saya sehingga saya dapat meninggalkannya di rumah saya dan mengisinya dengan 'pengisi daya pintar' melalui jack DC tahan air

Saya menyolder dua kabel untuk port pengisian pada BMS, Satu di P- (hitam) dan yang lainnya di P+ (merah). (Kabel ini tidak perlu terlalu tebal karena hanya akan melewati 2 Amps pelabuhan pengisian)

CATATAN: Awalnya saya menggunakan jack DC dengan sekrup, tetapi saya menggantinya dengan jack DC tahan air dari BOM nanti. Jangan menyolder steker dulu atau Anda akan mendapat masalah begitu Anda ingin memasangnya di rumah Anda.

Saya menghubungkan kedua baterai secara seri dengan salah satu 'XT60 2 pack in series plug' yang saya beli. Saya memasang header laki-laki itu ke header perempuan dan saya menyolder kabel merah dan hitam tebal ke sana. Kabel merah ke B+ dan BMS dan kabel hitam ke B-.

Kemudian kabel keseimbangan untuk baterai. Saya menggunakan dua kabel keseimbangan yang dibeli dan mencabut kabel keseimbangan merah untuk baterai satu dan kabel hitam terakhir untuk baterai dua di kedua sisi. Kami tidak membutuhkannya karena ini sama dengan kabel baterai tebal, yang sudah kami sambungkan. Kemudian solder dalam urutan yang benar seperti diagram.

CATATAN: Di tengah saya menghubungkan ground dengan positif dari baterai berikutnya, tetapi itu tidak terlalu diperlukan, karena konektor seri sudah melakukannya.

Langkah 7: Sakelar Nyala/Mati (Kunci loop)

Alih-alih membeli sakelar anti-percikan 60 dolar, saya membuat kunci loop. Prinsipnya sederhana. Anda membuat gangguan di sirkuit dan untuk menghidupkan papan, pasang konektor anti-percikan XT90 dan sirkuit ditutup, tanpa percikan.

Pertama saya menyolder kabel ke konektor laki-laki (gambar 2-4) dan kemudian beberapa konektor peluru 3.5mm ke konektor XT90 perempuan.

Untuk menghubungkannya ke baterai, saya menggunakan konektor XT60 pria ke konektor XT60 wanita tetapi dengan gangguan di kabel merah. Kemudian saya menyolder konektor peluru ke ujung di mana saya memotong kabel menjadi dua, jadi saya bisa memasang header XT90 betina alih-alih menyoldernya langsung ke kabel. Jadi pasang dan voila, saklar on/off selesai.

Langkah 8: VESC, Indikator Baterai, dan Konektor UBEC

Saya membuat '3 secara paralel ke 1 konektor' saya sendiri dengan menempelkan 3 header XT60 bersama-sama (gambar 1) dan menyolder kabel ke positif pohon dan kabel ke negatif pohon (gambar 2-6). Selanjutnya saya menyolder konektor laki-laki ke sana dan melindungi kabel telanjang dengan selotip hitam. (gambar 7-9)

VESC & Indikator

Solder steker XT60 jantan ke kabel daya VESC dan ke kabel indikator persentase/tegangan baterai.

uBEC

Cabut2 kabel keseimbangan dan solder ujung jantan ke steker XT60 jantan. Ujung betina terhubung ke sisi input uBEC (konverter tegangan).

CATATAN: Saya telah memotong kabel keseimbangan 'sedikit' lebih pendek, tapi itu kesalahan jadi biarkan utuh;)

Langkah 9: Sensor Motor ke Vesc

Gunakan dua kabel stepper untuk menghubungkan sensor motor ke VESC. Motor memiliki 5 pin, 2 untuk power en tree untuk sensor hall (1 pin per sensor hall).

Tarik keluar keempat kabel dari sisi 4pin dan ambil kabel tambahan dari kabel stepper kedua, potong sedikit lebih pendek dan solder beberapa pin jantan ke ujungnya. Tempatkan mereka dalam urutan yang benar seperti pada gambar

Gunakan tabung dan selotip panas menyusut untuk membuat semuanya aman! Setelah selesai, satu-satunya hal yang harus dilakukan adalah meletakkannya di urutan yang benar dari VESC ke motor.

Langkah 10: Catu Daya Raspberry Pi

Kami membutuhkan konverter 12V ke 5V yang akan memberi daya pada raspberry pi melalui USB, jadi saya langsung memikirkan pengisi daya mobil. Ini adalah solusi yang murah dan praktis.

CATATAN: Sebelum kami membukanya, Anda harus memastikan bahwa Anda mengingat port mana yang dapat mengirimkan 2,1 Amps, karena Pi membutuhkannya.

Jadi lepaskan stiker dan buka bagian atas pengisi daya mobil, lalu kendurkan pin di bagian bawah. Setelah itu akan terbuka dengan mudah, solder pegas (+12V) dan benda melengkung logam (GND) longgar dan ganti dengan 2 kabel keseimbangan tersebut (solder sisi jantan ke PCB).

Ketika itu selesai, saya memeriksa apakah semuanya benar dengan menghubungkan jack DC ke kabel yang dicolokkan ke catu daya stip LED saya dan mengukur tegangan output USB (Dua yang terluar adalah +5V dan GND).

Jika semuanya benar, Anda dapat menyembunyikan bagian logam yang telanjang dengan beberapa tabung dan selotip panas.

CATATAN: Dubbelcheck polaritas pada charger, karena bisa berbeda.

Langkah 11: Menghubungkan Pi, Lampu, dan GPS

Sekarang kekuatan untuk lampu.

Kami menerima 12V dari uBEC kami dan kami membutuhkannya untuk lampu depan, lampu belakang, dan pengisi daya mobil kami. Pi raspberry tidak dapat memberikan arus atau tegangan yang cukup untuk memberi makan LED sehingga kita harus menggunakan transistor. 12V akan digunakan sebagai catu daya dan raspberry pi akan menghidupkan dan mematikannya dengan mengendalikan Basis transistor NPN (2N222: pic 2) jadi mari kita solder itu ke papan prototyping.

Pertama-tama semua lampu belakang adalah sebagai bagian belakang longboard dan raspberry pi akan muncul di depan sehingga kabel harus diperpanjang (gambar 3-5). Lampu belakang memiliki 3 kabel. Hitam (negatif), kuning (Lampu lari/ekor), merah (Lampu rem/berhenti). Tapi karena perbedaan antara rem dan running light hanya sangat kecil, saya memilih menggunakan kabel merah dan membiarkan kabel kuning saja. Letakkan kabel jantan panjang di logam yang disediakan di lampu belakang dan tekuk bersama-sama sampai kabel tidak bisa lepas lagi. Lakukan ini untuk kabel hitam dan merah.

Untuk lampu belakang, solder secara paralel. Kemudian papan prototipe. Solder ujung betina dari dua kabel keseimbangan ke papan dan gunakan kawat tembaga untuk menyebarkan 12V ke seluruh papan. Kemudian tambahkan transistor, satu untuk lampu depan dan satu untuk lampu belakang. Kolektor -> 12V, emitor -> GND en basis ke resistor dan kemudian ke kabel dengan ujung betina, yang akan muat pada pin raspberry pi GPIO (pin 20&21). Pengisi daya mobil dapat diberi daya oleh 12V, lalu masukkan kabel usb ke input USB yang benar dan letakkan ujung usb mikro di raspberry pi.

Koneksi GPS:

PI GPS

3.3V -> Vin

GND -> GND

RX -> TX

TX -> RX

CATATAN: Hanya 2 pin basis dari transistor yang memerlukan resistor eksternal untuk membatasi arus. Lampu tidak membutuhkannya karena sudah terpasang di led.

Langkah 12: Perumahan

Saya membungkus bagian-bagian yang menjadi satu dengan foil plastik untuk memastikan bahwa semua kabel aman dan lebih mudah untuk memasukkan saya ke dalam rumah setelahnya. Saya merancang semua bagian di inventor dan mencetaknya dengan printer 3d saya. Semua file inventor (.ipt) dan file printer/slicer (.stl) disediakan. Desainnya sangat mendasar.

Sisi belakang (bagian longboard listrik)

Anda dapat memasukkan indikator baterai dan steker XT90 betina dan kemudian menempatkan kotak plastik. Setelah housing macet, saya memperbaiki steker XT90 dengan lem panas agar tetap macet saat sakelar ditarik masuk dan keluar. Saya juga menambahkan sekrup di bagian dalam rumah tepat di sebelah dinding tempat steker XT90 terpasang sehingga dinding tidak dapat ditekan saat mencolokkan kunci loop.

Antena dari modul gps panjang, sangat panjang. Jadi saya menyimpan kedua ujungnya di luar kotak dan melipat kawat ke bagian kasing ini.

CATATAN: Gunakan sekrup kecil yang tidak lebih panjang dari papan panjang yang tebal!

Setelah itu bagus, saya mengganti jack DC pengujian saya dengan yang tahan air. Saya menyolder beberapa kabel dengan konektor peluru perempuan ke kabel dan konektor peluru laki-laki pada kabel yang terpasang pada papan BMS. Satu lagi, kabel tidak harus terlalu tebal karena pengisi daya hanya memberikan sekitar 2 amp. Ini juga akan lebih mudah untuk mencolokkan jack di kasing dengan beberapa kabel yang lebih kecil…

Sisi depan (raspberry pi dengan GPS dan lampu)

Geser layar ke bagian belakang casing. Tempatkan semua kabel di dalam rumahan dan kencangkan. Anda juga mungkin ingin meletakkan beberapa foil atau sesuatu di antara antena dan raspberry Pi, karena sangat magnetis dan komputer tidak selalu menyukainya.

CATATAN: Berhati-hatilah saat Anda menggeser layar tft ke dalam housing, agar tidak merusak kabel yang mengontrol sentuhan. Itu terjadi pada saya…

Langkah 13: Pengaturan Dasar Pi

Pertama-tama, kita memerlukan kartu SD dengan Raspbian. Anda dapat mengunduh raspbian dari sini. Setelah diunduh, kita dapat menginstal raspbian pada kartu SD. Anda dapat menginstal perangkat lunak menggunakan Win32Discmanager atau etcher di komputer Anda.

Saat diinstal, Anda harus menambahkan file bernama 'ssh' tanpa ekstensi untuk mengaktifkan SSH di pi. Setelah selesai, Anda dapat mem-boot raspberry dan menambahkannya ke jaringan Anda.

Pi tidak akan memiliki koneksi ke jaringan Anda sehingga Anda harus menetapkan alamat APIPA, ini adalah alamat IP yang akan dimiliki pi ketika dia tidak memiliki koneksi ke jaringan. Buka file 'cmdline.txt' pada kartu SD dan tambahkan alamat APIPI. Misalnya: 'ip=169.254.10.5'.

CATATAN: Pastikan semuanya berdiri di satu baris atau tidak akan berfungsi!

Letakkan SD di PI, tambahkan kabel jaringan dari pi Anda ke komputer Anda, lalu colokkan daya.

Setelah itu Anda dapat menggunakan Putty atau jika Anda menggunakan mac, cukup gunakan terminal untuk membuat koneksi SSH.

ssh [email protected]

Menambahkan koneksi nirkabel:

Untuk menambahkan jaringan baru ke pi Anda, Anda dapat mengetikkan perintah ini:

echo ENTER_ YOUR_PASSWORD | wpa_passphrase ENTER_YOUR_SSID >>

/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Setelah reboot Anda harus dapat menemukan alamat IP Anda di router Anda dan terhubung ke pi Anda melalui ssh dengan alamat ip itu.

ssh pi@IP_FROM_PI

Selalu menemukan ip Anda agak mengganggu jadi mari kita atur nama host sehingga kita dapat menggunakannya sebagai gantinya (instalasi bonjour diperlukan pada PC windown untuk ini).

sudo raspi-config nonint do_hostname CHOOSE_A_HOSTNAME

CATATAN: Untuk menggunakan nama host di masa mendatang, Anda harus mengetikkan aturan SSH seperti ini:

ssh USER@YOUR_HOSTNAME.local

Kita harus yakin bahwa sistem dan paket pi sudah mutakhir:

Masukkan perintah berikut untuk menyadari bahwa:

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

Langkah 14: Letakkan Proyek di Pi Anda

Pengguna baru

Saya membuat 'longboard' pengguna baru untuk proyek ini:

Kita harus pergi ke akar untuk ini

sudo -i

Adduser longboard Kata sandi baru: > l0ngb0@rd Nama lengkap: > longboard listrik

Anda dapat membiarkan sisanya kosong. Selanjutnya kita perlu memberi pengguna 'longboard' hak sudo

tambahkan pengguna longboard sudo

Setelah itu kita akan kembali ke pengguna longboard kita

su longboard

Paket

Menginstal beberapa paket untuk proyek. Paket untuk hosting situs web dan database

python3 -m pip install --user --upgrade pip==9.0.3

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

Basis data konektor, paket situs web dan perpustakaan melalui pendeteksian GPS/tijdzone

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

Pengaturan basis data

Periksa status mysql

sudo systemctl status mysql

Dengan memasukkan perintah ini, Anda dapat melihat bahwa MySQL hanya mendengarkan pada 127.0.0.1 -> tidak dapat diakses dari jaringan, hanya lokal (di pi diri).

ss -lt | grep mysql

Mulai klien sebagai roo

sudo mysql

Buat pengguna:

BUAT PENGGUNA 'project-admin'@'localhost' DIIDENTIFIKASI DENGAN '@min_l0ngb0@rd';

BUAT PENGGUNA 'project-longboard'@'localhost' DIIDENTIFIKASI OLEH 'l0ngb0@rd';

Membuat basis data dan mengatur hak istimewa:

BUAT DATABASE longboard_db;

HIBAH SEMUA HAK ISTIMEWA DI longboard_db.* ke 'project-admin'@'localhost' DENGAN GRANT OPTION; > GRANT SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE ON longboard_db.* KE 'project-longboard'@'localhost'; > HAK ISTIMEWA;

Jalankan skrip sql untuk membuat tabel, itu juga akan membuat pengguna default untuk situs web:

(nama pengguna: longboard, kata sandi: tes):

sumber \home\logboard\longboard\longboard_db.sql;

keluar

Uji apakah menjalankan file berhasil:

echo 'tampilkan tabel;' | mysql longboard_db -t -u project-admin -p

Buat direktori 'longboard' dan klon proyek saya dari github

mkdir longboard && cd longboard

git clone

Jika Anda menggunakan nama direktori dan pengguna yang sama dengan saya, maka Anda tidak boleh menyesuaikan file di direktori conf.

Jika tidak, Anda harus menyesuaikan file (> Sudo nano conf/filename.extension)

Setelah jalurnya benar, Anda harus menyalin file ke direktori sistem. Ada layanan pohon.

• Satu untuk situs kios di localhost.
• Satu untuk modul gps dengan koneksi database
• Satu untuk situs yang tersedia di jaringan Anda

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

sudo systemctl daemon-reload > sudo systemctl start project1-* > sudo systemctl status project1-*

Ketika semuanya baik-baik saja, Anda harus mengaktifkannya sehingga mereka akan mulai secara otomatis saat pi boot:

(Jika langkah sebelumnya gagal, maka Anda harus memeriksa jalur di file konfigurasi)

sudo systemctl aktifkan project1-*

Konfigurasi layanan nginx:

• salin conf/nginx ke 'sites-available' (dan berikan nama yang lebih baik)
• hapus tautan ke konfigurasi default
• tautan ke konfigurasi/nginx baru
• restart untuk mengaktifkan perubahan

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

Periksa apakah nginx selamat:

sudo systemctl status nginx.service

Setelah selesai, Anda harus memiliki server web di ip pi Anda yang tersedia di jaringan Anda dan situs di localhost untuk memulai dan menghentikan sesi offline.

Langkah 15: Menyiapkan Mode Kios Raspberry Pi

Menginstal paket

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

Masukkan file autostart pengguna pi:

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

Anda harus mengomentari (beri tanda # di depan baris) aturan yang ada:

#@xscreensaver -tanpa percikan

Selanjutnya tambahkan baris ini di bawah baris screensaver

@xset mati

@xset -dpms @xset s noblank @chromium-browser --noerrdialogs --kiosk https://127.0.0.1:8080/ --overscroll-history-navigation=0 --incognito --disable-pinch

Tekan ctrl-O lalu ctrl-X untuk menulis dan keluar dari file dan sekarang ketik:

sudo raspi-config

Dari sana navigasikan ke boot_behaviour dan ubah pengaturan ini untuk boot dalam mode desktop dan login sebagai pengguna pi secara default.

CATATAN: untuk keluar dari mode kios, Anda dapat mengetik

sudo killall chromium-browser.

Ini akan menutup semua instance browser chromium.

Langkah 16: Cara Kerjanya

Saat pi boot, Anda akan melihat alamat ip di layar tft bersama dengan daftar semua pengguna papan.

Anda dapat memulai sesi offline melalui layar ini. Anda juga dapat mengontrol lampu Anda. Jika Anda mengetik alamat ip di browser Anda, Anda akan datang di layar login. Anda dapat masuk dengan 'papan' pengguna default (kata sandi: tes). atau Anda dapat membuat akun baru. Setelah selesai, Anda akan melihat dasbor Anda. Di sini Anda dapat melihat rute perjalanan Anda dan total jarak, waktu tempuh. Jika Anda pergi ke tab longboard, Anda dapat melihat lokasi papan saat ini, Anda dapat mengaktifkan lampu Anda dan Anda dapat mulai merekam sesi. Setelah Anda mengklik 'mulai sesi', PI akan terus-menerus menentukan lokasi dan menyimpannya di database sampai Anda menekan 'hentikan sesi'. Jika GPS tidak memiliki perbaikan, sesi tidak dapat dimulai, Anda akan menerima peringatan di bagian atas layar. Sesi Anda akan ditampilkan di peta google.

Runner Up dalam Kontes Make it Move