Skateboard Listrik Sensitif Tekanan: 7 Langkah

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

Instruksi ini dibuat untuk memenuhi persyaratan proyek Makecourse di University of South Florida (www.makecourse.com). Instruksi berikut akan menjelaskan proses pembuatan skateboard listrik yang menggunakan bantalan sensitif tekanan sebagai pengontrol kecepatan. Pad bekerja bersama dengan papan Arduino Uno serta motor listrik dan esc (pengontrol kecepatan elektronik).

Terlampir adalah video yang memberikan gambaran umum dari keseluruhan proyek.

Langkah 1: Daftar Bagian

Untuk membuat papan ini, Anda memerlukan item berikut.

1. Skateboard lengkap, dengan dek, truk, roda, dan bantalan.

2. Papan pengontrol mikro Arduino. Saya menggunakan papan Uno, yang dapat ditemukan di sini.

3. Sirkuit papan tempat memotong roti. Setengah Ukuran lebih dari cukup untuk aplikasi ini.

4. Velostat, terpal semi konduktif yang akan digunakan untuk bantalan penekan, yang dapat dibeli di sini.

5. Motor listrik tanpa sikat. Anda dapat menggunakan motor kv yang berbeda tergantung pada anggaran dan preferensi kecepatan Anda. Dalam build saya, saya menggunakan motor 280 kv yang dapat ditemukan di sini.

6. Pengendali Kecepatan Elektronik (ESC) untuk kendaraan yang dikendalikan radio. Pastikan Anda membeli esc dengan nilai arus listrik yang lebih tinggi daripada yang dibutuhkan motor. Saya pergi dengan pengontrol ini.

7. Baterai, saya menggunakan empat baterai Li-po 3s agar sesuai dengan anggaran saya, Anda dapat menggunakan jenis baterai pilihan Anda asalkan kompatibel dengan esc Anda dan akan mengeluarkan arus listrik yang cukup untuk memberi daya pada motor Anda. Ini adalah baterai yang digunakan dalam bangunan ini.

8. Konektor Bullet Pria untuk koneksi baterai. Anda dapat menemukan paket yang memiliki konektor pria dan wanita di sini.

9. Roda gigi/katrol untuk drivetrain. Build saya menggunakan gigi kecil 14 gigi dan gigi besar 36 gigi. File Bagian Solidworks terlampir di bawah ini.

10. Sabuk waktu.

11. Kotak untuk menyimpan barang elektronik. Ini bisa menjadi desain Anda sendiri, atau Anda dapat memodifikasi kasing ini dengan cukup mudah.

Langkah 2: Perakitan Sensor Tekanan Velostat

Velostat adalah bahan konduktif listrik yang dijual sebagai bahan kemasan. Ini memiliki properti unik yang membuatnya dapat digunakan sebagai sensor tekanan, yang memvariasikan hambatan listrik tergantung pada jumlah tekanan yang diberikan padanya. Untuk memanfaatkan properti ini, Anda harus mengalirkan arus listrik melaluinya.

Untuk memulai perakitan sensor, Anda perlu memotong velostat sesuai ukuran dan bentuk yang Anda inginkan. Ingatlah bahwa ini akan ditempatkan di atas skateboard tempat kaki depan Anda duduk, jadi dasarkan ukuran Anda pada papan yang Anda gunakan.

Potong dua lembar foil konduktif dengan ukuran yang sedikit lebih kecil dari velostat. Aluminium foil rumah tangga dengan pekerjaan untuk ini.

Selanjutnya Anda perlu memotong dan melepaskan kabel untuk sensor. Dengan menggunakan kawat pengukur 18-20, lepaskan sekitar dua hingga tiga inci insulasi di ujung dua kabel.

Hubungkan setiap kabel ke salah satu lembar foil Anda dan kemudian letakkan setiap lembar di sisi berlawanan dari bantalan Velostat Anda.

Anda sekarang memiliki sensor tekanan yang telah selesai dirakit.

Langkah 3: Menghubungkan Sirkuit Arduino

Setelah sensor tekanan Anda terpasang, Anda harus menghubungkannya ke papan Arduino Uno Anda. Lihat foto di atas sebagai skema pengkabelan.

Solder kabel dari sensor ke kabel jumper untuk Arduino. Ini akan digunakan sebagai petunjuk positif dan negatif Anda.

Hubungkan output 5V di sisi analog Arduino ke strip positif pada papan tempat memotong roti, dan sambungkan kabel positif (kabel Merah di sebelah kiri gambar) ke saluran positif di papan tempat memotong roti.

Hubungkan ujung negatif Anda (kabel biru di sebelah kiri gambar) ke papan tempat memotong roti dan kemudian jalankan resistor 120 Ohm dari ujung negatif pada papan tempat memotong roti ke bagian lain dari papan tempat memotong roti. Ini akan berfungsi sebagai pembagi tegangan sehingga Anda dapat mengambil tegangan output dari sensor dan mengubahnya menjadi data yang dapat digunakan di Arduino.

Hubungkan resistor ke ground breadboard dan ground breadboard ke Arduino.

Pasang kabel ke papan tempat memotong roti di strip yang berisi timah negatif Anda dan resistor untuk pembagi tegangan. Pastikan untuk memasangnya di sisi berlawanan dari resistor dari ujung negatif. Jalankan kabel ini ke input analog di papan Arduino Anda. Di sinilah Arduino menerima sinyal yang akan berubah menjadi respons throttle.

Terakhir, sambungkan jumper ke strip positif dan negatif (kabel oranye dan hijau dalam diagram) dari papan tempat memotong roti bersama dengan satu jumper lagi yang terhubung ke Arduino. Pastikan untuk menghubungkan jumper terakhir ini ke pin digital yang ditandai sebagai pin PWM. Ini akan menjadi input daya dan sinyal ke esc Anda.

Langkah 4: Memprogram Arduino

Menggunakan Arduino IDE, buat sketsa yang akan mengambil sinyal untuk sensor Anda dan memetakannya menjadi respons throttle. Anda harus menyertakan perpustakaan Servo yang disertakan dengan IDE. Gambar di atas menunjukkan sketsa saya dan saya telah melampirkan file program di bawah ini.

Baca baris komentar untuk deskripsi sketsa yang lebih jelas.

Langkah 5: Perakitan Daya Motor dan Sirkuit Kontrol

Tergantung pada baterai yang Anda beli untuk bangunan Anda, langkah ini mungkin sedikit berbeda.

Membangun saya membutuhkan 4 baterai berjalan secara paralel untuk mencapai arus listrik yang diperlukan.

Untuk menghubungkan baterai ke ESC, Anda perlu menyolder sambungan baterai ke ESC. Menggunakan 10 kawat pengukur, solder kawat untuk setiap baterai ke kabel positif dan negatif dari ESC. Pastikan untuk meninggalkan cukup kabel untuk mencapai baterai Anda jadi pertimbangkan penempatan baterai Anda sebelum Anda memulai langkah ini.

Selanjutnya, solder setiap kabel positif dan negatif ke konektor peluru jantan. Pertimbangkan baterai mana yang akan Anda sambungkan ke colokan ini agar kabel Anda tetap sederhana dan bersih.

Hubungkan sisi keluaran sinyal ESC ke motor tanpa sikat.

Hubungkan kabel sinyal kecil dari ESC ke jumper di papan tempat memotong roti dari akhir langkah sebelumnya.

Langkah 6: Memasang Rakitan Motor

Motor akan memiliki titik pemasangan dari pabrik, tetapi Anda harus membuat braket untuk memasangnya ke papan. Saya menggunakan lembaran logam tipis, dipotong dan ditekuk sesuai ukuran.

Sejajarkan motor Anda di tempat yang Anda inginkan dipasang pada braket dan lubang bor. Pasang motor ke braket.

Anda akan ingin memasang gigi pengatur waktu Anda ke motor dan ke roda pengemudi Anda sehingga Anda dapat memasang motor dengan mempertimbangkan ketegangan sabuk.

Pasang sabuk ke motor dan sejajarkan di mana braket perlu dipasang. Bor lubang untuk pemasangan motor ke papan dan baut braket motor ke papan.

Langkah 7: Majelis Dewan Terakhir

Ambil kasing untuk barang elektronik Anda dan bor lubang di depannya, dengan diameter sekitar satu inci, sehingga cukup besar untuk dipasangi colokan baterai.

Anda perlu menentukan penempatan kasing elektronik Anda dan mengebor lubang pemasangan ke bagian bawahnya. Bor lubang untuk mencocokkan lubang pemasangan pada kasing ke dalam skateboard dan baut kasing ke geladak. Pastikan untuk memasangnya dengan bagian bawah kasing ke papan untuk memudahkan akses ke elektronik.

Masukkan baterai dan ESC ke tempatnya di dalam kotak dan jalankan kabel dari lubang di depan. Colokkan adaptor 9V ke Arduino dan hubungkan baterai ke ESC. Hubungkan ESC ke jumper di papan tempat memotong roti dan pasang motor.

ESC dalam daftar suku cadang telah diprogram sebelumnya dan akan langsung bekerja, namun tidak semua pengontrol akan berfungsi dan Anda mungkin perlu melihat instruksi pengontrol Anda untuk memprogramnya.