Jälgitav elektriline Longboard: 16 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

See projekt koosneb elektrilisest longboardist, mis säilitab marsruudi vaarika pi abil. Neid seansse hoitakse mySQL -i andmebaasis ja need kuvatakse minu veebisaidil, mis on tehtud mikroraamiga „Kolb”.

(See on kooliprojekt, mis valmib 3 nädala jooksul)

Samm: materjalid ja tööriistad

See projekt nõuab jootmisoskusi ja see maksab umbes 500 eurot.

Materjalid:

Kõik materjalid ja lingid tarnijatele on lehel Materjalid.

Tööriistad:

• Jootekolb + tina
• Tangid
• Kuum liimipüstol
• Kruvikeerajad ja kuuskantvõtmed
• Näpits võib mõnikord kasuks tulla
• Traadi lõikur/eemaldaja

Selles projektis kasutatakse treipinki, laserlõikurit ja 3D -printerit!

2. samm: rataste vahetamine ja tõstuki ettevalmistamine

Esiteks võtsin need väikesed valged rattad oma longboardilt maha. Seejärel eemaldasin kuullaagrid ja panin need oranžidesse 90 mm ratastesse.

Tõstuk, millele mootor paigaldatakse, vajab väikest reguleerimist. Hammasrattaga ratas ei mahu minu ostetud longboardi veoautole, seega pidin treipingi abil lõikama umbes 1 cm.

ja paigaldasin need veoautodele, välja arvatud hammasrattaga ratas (valisin juhuslikult õige, tagumine).

3. samm: mootori kinnituse lõikamine ja keevitamine

Alumiiniumist mootorikinnituse tegin laserlõikuriga, mille mõõtmed on ülaltoodud pildil.

Kinnituse asukoht on oluline. See tuleb nurka võimalikult allapoole nurgata, ilma tahvlit puudutamata ja kuna mul on suur mootor, siis kas nurk pole nii suur. Ma tunnen juhuslikult keevitajat, nii et alguses keevitas ta seda veidi ja seejärel positsioneerimise testimiseks lükkasin veokeid küljelt küljele, et näha, kas see puudutab lauda.

Pärast kogu plaadi valmimist tegin proovisõidu ja mootorikinnitus läks lahti, nii et see selgitab, miks mu mootor näib tulevastel fotodel kahjustatud;) Pärast seda palusin oma tuttaval see täielikult keevitada.

Samm: mootori ja rihma paigaldamine

Kasutage mootori kinnitamiseks alusele 4 paksust M4*14.

Pärast seda peate mootori võllile kinnitama 12 hambaga rihmaratta. Veenduge, et väike paksus oleks võlli tasasel osal!

Nüüd saate võtta ühe rihma ja panna selle rihmaratta ümber, võtta hammasrattaga ratas ja keerata seda ringi, kuni kogu rihm on käigu ümber.

Pingutage mutrit veoauto külge, nii et teie ratas ei kukuks maha ja ongi kõik.

Samm: juhtmestiku skeemid

Elektroonikakomponendid ühendati vastavalt ülaltoodud skeemidele.

Esimene neist on elektroonika täielik skeem.

Teine skeem näitab kõiki elektrilise longboardi osa ühendusi, 6s UBEC to 12V läheb järgmisele skeemile. See diagramm näitab vaarika Pi juhitavate tulede ja andurite vooluringi.

Nagu olete ilmselt juba näinud, on tft -ekraanil naissoost päis, mis võtab palju nööpnõelu. Nööpnõelad, mida vajame GPS -mooduliga jadaühenduseks. Niisiis jootsin juhtmed vajalike tihvtide juures (joonis 4-6) emase päise külge, mis ühendatakse Pi-ga.

6. samm: BMS -i ühendamine

Ühendusskeemi jaoks kasutasin comsa42 tema intructabele.

Kasutasin oma lipode laadimiseks BMS -i (akuhaldussüsteemi) tasakaalulauda, et saaksin need oma korpusesse jätta ja laadida veekindla alalisvoolu pistikupesa kaudu

Ma jootsin BMS-i laadimispordi jaoks kaks kaablit, üks P- (must) ja teine P+ (punane). (Need kaablid ei pea olema nii paksud, kuna sealt läheb ainult 2 amprit laadimisport)

MÄRKUS. Alguses kasutasin kruvidega alalisvoolu pistikut, kuid asendasin selle hiljem veekindla alalisvoolu pistikupesaga. Ärge jootke pistikut veel, muidu tekib probleem, kui soovite selle oma korpusesse panna.

Ühendasin kaks patareid järjestikku ühe ostetud 'XT60 2 -seeriapistikuga'. Ühendasin selle isase päise emasega ja jootsin selle külge paksu punase ja musta juhtme. Punane juhe läheb B+ juurde ja BMS ja must traat B-.

Seejärel akude tasakaalukaablid. Kasutasin kahte ostetud tasakaalukaablit ja ühendasin aku ühe punase tasakaalustusjuhtme ja aku kahe viimase juhtme mõlemalt poolt lahti. Me ei vaja neid, sest need on samad kui paksud akujuhtmed, mille me juba ühendasime. Seejärel jootke see õiges järjekorras nagu skeem.

MÄRKUS: keskel ühendasin maanduse järgmise aku positiivse küljega, kuid see pole tegelikult vajalik, sest seeriapistik seda juba teeb.

7. samm: sisse/välja lüliti (silmusvõti)

Selle asemel, et osta 60-dollariline sädemevastane lüliti, tegin silmusvõtme. Põhimõte on lihtne. Teete vooluringis katkestuse ja plaadi sisselülitamiseks ühendage sädemetevastane pistik XT90 ja ahel on suletud, ilma sädemeteta.

Esmalt jootsin juhtme isase pistiku külge (joonis 2-4) ja seejärel mõned 3,5 mm kuulipistikud emase XT90 pistiku külge.

Selle ühendamiseks patareidega kasutasin isast XT60 pistikut naissoost XT60 pistikuga, kuid punase juhtme katkestusega. Siis jootsin kuulipistikud otsadesse, kus lõikasin traadi pooleks, nii et saan ühendada emase XT90 päise, selle asemel, et seda otse kaabli külge jootma hakata. Nii et ühendage see voila ja voila, sisse/välja lüliti on tehtud.

Samm: VESC, aku indikaator ja UBEC -ühendus

Ma tegin oma "3 paralleelselt 1 pistikuga", kleepides 3 XT60 päist kokku (joonis 1) ja jootes traadi puu positiivsete külge ja traadi puu negatiivide külge (joonis 2-6). Järgmisena jootsin selle külge isase pistiku ja kaitsesin paljaid kaableid mõne musta teibiga. (pilt 7-9)

VESC ja indikaator

Jootke isane XT60 pistik VESC toitekaablite ja aku protsendi/pinge indikaatori kaablite külge.

uBEC

Ühendage 2 tasakaalukaablid ja isase otsa jootmine isase XT60 pistiku küljest lahti. Naisotsad ühendatakse pingemuunduri (uBEC) sisendpoolega.

MÄRKUS: Ma lõikasin tasakaalustusjuhtmed natuke lühemaks, kuid see oli viga, nii et jätke need terveks;)

9. samm: mootori andur Vescile

Kasutage kahte sammkaablit, et ühendada mootori andur VESC -ga. Mootoril on 5 tihvti, 2 toiteallika jaoks saali andurite jaoks (1 tihvt halli anduri kohta).

Tõmmake neli kaablit 4 -kontaktilisest küljest välja ja võtke teisest samm -kaablist lisatraat, lõigake need natuke lühemaks ja jootke otsa mõned isast tihvtid. Pange need õigesse järjekorda nagu piltidel

Kasutage termokahanevaid torusid ja teipi, et kõik oleks turvaline! Kui see on tehtud, jääb üle vaid need õigesse järjekorda paigutada VESC -st mootorini.

Samm: toiteallikas Raspberry Pi

Vajame 12V kuni 5V muundurit, mis toidab vaarika pi USB kaudu, nii et mõtlesin kohe autolaadijale. See on odav ja praktiline lahendus.

MÄRKUS. Enne avamist peaksite veenduma, et mäletate, milline neist on sadam, mis suudab edastada 2,1 amprit, sest Pi vajab seda.

Niisiis eemaldage kleebis ja keerake auto laadimise ülemine osa lahti, seejärel keerake lahti põhjas olev tihvt. Pärast seda avaneb see kergesti, jootke vedru (+12 V) ja metallist kõverdatud ese (GND) lahti ja asendage need kahe tasakaalustusjuhtmega (jootke isaspool trükkplaadile).

Kui see oli tehtud, kontrollisin, kas kõik oli õigesti, ühendades alalisvoolu pistiku juhtmetega ja ühendades selle minu LED -i toiteallikaga ning mõõtsin USB väljundpinget (kaks välimist on +5V ja GND).

Kui kõik on õige, saate paljad metallosad mõne termokahaneva toru ja teibiga peita.

MÄRKUS. Kontrollige laadija polaarsust, kuna see võib olla erinev.

Samm: Pi, tulede ja GPS -i ühendamine

Nüüd jõud tuledesse.

Saame oma uBEC -lt 12V ja seda vajame esitulede, tagatulede ja autolaadija jaoks. Vaarika pi ei suuda LED -ide toitmiseks piisavalt voolu ega pinget pakkuda, nii et peame kasutama transistorit. 12 V kasutatakse toiteallikana ja vaarika pi lülitab need sisse ja välja, juhtides NPN -transistori alust (2N222: pilt 2), nii et jootame selle prototüüpimisplaadile.

Kõigepealt on tagalaternad longboardi tagaküljel ja vaarika pi tuleb ees, nii et kaablit tuleb pikendada (joonis 3-5). Tagatuli on 3 juhtmega. Must (negatiivne), kollane (jooksev/tagumine tuli), punane (piduri-/peatuli). Aga kuna piduri- ja sõidutulede vahel on vaid väga väike erinevus, valin punase traadi kasutamise ja lasen kollase rahule. Paigaldage tagumine tulega kaasasolevasse metallist pikk maandustraat ja painutage seda kokku, kuni traat ei saa enam lahti tulla. Tehke seda musta ja punase juhtme jaoks.

Tagumiste tulede jaoks jootke need paralleelselt. Seejärel prototüüpimislaud. Jootke kahe tasakaalustusjuhtme sisemised otsad plaadi külge ja kasutage vasktraati, et 12 V üle kogu plaadi üle kanda. Seejärel lisage transistorid, üks esi- ja teine tagatulede jaoks. Kollektor -> 12V, emitter -> GND et alus takistile ja seejärel naissoost otsaga juhtmele, mis sobib vaarika pi GPIO tihvtidele (tihvtid 20 ja 21). Autolaadija saab toiteallikaks 12 V, seejärel pange USB -kaabel õigesse USB -sisendisse ja pange mikro -USB -ots vaarika pi.

Ühendused GPS:

PI GPS

3.3V -> Vin

GND -> GND

RX -> TX

TX -> RX

MÄRKUS. Voolu piiramiseks vajavad välist takistit ainult transistori 2 tihvti. Tuled ei vaja neid, kuna need on LED -ide sisse ehitatud.

12. samm: eluase

Pakkisin kokku kuuluvad osad plastkilesse, veendumaks, et kogu traat on kindlalt kinnitatud ja i on hiljem kergem korpusesse panna. Kujundasin kõik osad leiutajas ja printisin need oma 3D -printeriga. Pakutakse kõiki leiutaja (.ipt) faile ja printeri/viilutaja faile (.stl). Kujundused on väga elementaarsed.

Tagakülg (elektrilised longboardi osad)

Võite panna aku indikaatori ja emase XT90 pistiku ning seejärel asetada plastkarbi. Kui korpus oli kinni jäänud, kinnitasin XT90 pistiku kuuma liimiga, nii et see jääb kinni, kui lüliti sisse ja välja tõmmatakse. Lisasin ka kruvi korpuse siseküljele otse seina äärde, kuhu XT90 pistik on kinnitatud, nii et silmusvõtit ühendades ei saa seina sisse vajutada.

GPS -mooduli antenn on pikk, väga pikk. Nii et ma hoidsin kaks otsa karbist välja ja voldisin traadi korpuse sellesse ossa.

MÄRKUS. Kasutage väikeseid kruvisid, mis ei ole pikemad, kui longboard on paks!

Kui see oli hea, asendasin oma DC alalisvoolu veekindla pistikuga. Jootsin mõned juhtmed naissoost kuulide pistikutega juhtmete külge ja isaste kuulide pistikud juhtmete külge, mis on kinnitatud BMS -plaadi külge. Veelkord, juhtmed ei pea olema nii paksud, sest laadija annab ainult umbes 2 amprit. Samuti on lihtsam pistik korpusesse ühendada mõne väiksema juhtmega …

Esikülg (vaarika pi koos GPS -i ja tuledega)

Lükake ekraan korpuse taha. Asetage kõik kaablid korpuse sisse ja keerake see alla. Samuti võite panna antenni ja vaarika Pi vahele fooliumi või midagi, sest see oli väga magnetiline ja arvutid ei meeldi alati nii.

MÄRKUS. Olge tft -ekraani korpusesse libistades ettevaatlik, et te ei kahjustaks puudutamist juhtivaid kaableid. See juhtus minuga…

Samm 13: Põhiseadistus Pi

Kõigepealt vajame Raspbianiga SD -kaarti. Raspbiani saate alla laadida siit. Kui see on alla laaditud, saame raspbiani SD -kaardile installida. Tarkvara saate oma arvutisse installida Win32Discmanageri või söövitaja abil.

Kui see on installitud, peate lisama faili nimega 'ssh' ilma laiendamiseta, et lubada SS -i pi. Kui see on tehtud, saate oma vaarika käivitada ja oma võrku lisada.

Pi -l pole teie võrguga ühendust, nii et peate määrama APIPA -aadressi, see on IP -aadress, mis saab pi, kui tal pole võrguga ühendust. Avage SD -kaardil fail 'cmdline.txt' ja lisage APIPI -aadress. Näiteks: 'ip = 169.254.10.5'.

MÄRKUS. Veenduge, et kõik seisab ühel real või see ei tööta!

Pange SD PI -sse, lisage oma arvutist võrgukaabel ja ühendage toide vooluvõrku.

Hiljem saate kasutada Puttyt või kui kasutate maci, kasutage SSH -ühenduse loomiseks lihtsalt terminali.

ssh [email protected]

Traadita ühenduse lisamine:

Oma võrgule uue võrgu lisamiseks võite sisestada selle käsu:

echo ENTER_ YOUR_PASSWORD | wpa_passphrase ENTER_YOUR_SSID >>

/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Pärast taaskäivitamist peaksite suutma oma ruuterist oma IP -aadressi leida ja selle ip -aadressiga ssh kaudu oma pi -ga ühenduse luua.

ssh pi@IP_FROM_PI

Alati on teie ip leidmine natuke tüütu, nii et seadistame hostinime, et saaksime seda kasutada (selle jaoks on vaja tuulearvutisse installida bonjour).

sudo raspi-config nonint do_hostname CHOOSE_A_HOSTNAME

MÄRKUS. Hosti nime kasutamiseks tulevikus peaksite sisestama SSH -reegli järgmiselt:

ssh USER@YOUR_HOSTNAME.local

Peaksime olema kindlad, et pi süsteem ja paketid on ajakohased:

Selle mõistmiseks sisestage järgmine käsk:

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

14. samm: pange projekt oma Pi -le

Uus kasutaja

Lõin selle projekti jaoks uue kasutaja "longboardi":

Selleks peame minema juurte juurde

sudo -i

Kasutaja longboard Uus parool:> l0ngb0@rd Täisnimi:> elektriline longboard

Ülejäänud saate tühjaks jätta. Järgmisena peame andma kasutajale "longboard" sudo õigused

adduser longboard sudo

Hiljem läheme tagasi oma longboardi kasutaja juurde

Longboard

Paketid

Mõne paketi installimine projekti jaoks. Paketid veebisaidi andmebaasi majutamiseks

python3 -m pip install -kasutaja -uuenda pip == 9.0.3

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

Ühenduste andmebaas, pakettide veebisait ja raamatukogud või GPS/tijdzone detectie

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

Andmebaasi seadistamine

Kontrollige mysqli olekut

sudo systemctl olek mysql

Selle käsu sisestamisel näete, et MySQL kuulab ainult 127.0.0.1 -> pole võrgust juurdepääsetav, ainult kohalik (pi ise).

ss -lt | grep mysql

Käivitage klient juhina

sudo mysql

Kasutajate loomine:

LOO KASUTAJA 'project-admin'@'localhost' IDENTIFITEERITUD '@min_l0ngb0@rd';

CREATE USER 'project-longboard'@'localhost' IDENTIFITED 'l0ngb0@rd';

Andmebaasi loomine ja privileegide seadmine:

LUUGE ANDMEBAAS longboard_db;

TOETA KÕIKI privileege saidil longboard_db.* Projektile-admin '@' localhost 'TOETUSVALIKUGA; > GRANT SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE ON longboard_db.* TO 'project-longboard'@'localhost'; > FLUSH PRIVILEGEED;

Tabelite loomiseks käivitage SQL -skript, see loob ka veebisaidi vaikekasutaja:

(kasutajanimi: longboard, parool: test):

allikas / kodu / logboard / longboard / longboard_db.sql;

väljumine

Kontrollige, kas faili käivitamine toimis:

echo 'näita tabeleid;' | mysql longboard_db -t -u projekt -admin -p

Looge kataloog "longboard" ja kloonige minu projekt githubist

mkdir longboard && cd longboard

git kloon

Kui kasutasite sama katalooginime ja kasutajat nagu mina, siis ei tohiks te konfigureerida kataloogi conf faile.

Kui te seda ei teinud, peaksite faile kohandama (> sudo nano conf/filename.extension)

Kui teed on õiged, peate failid kopeerima süsteemi kataloogi. Seal on puuteenused.

• Üks kioskisaidi jaoks localhostis.
• Üks andmebaasiühendusega gps -mooduli jaoks
• Üks teie võrgus saadaoleva saidi jaoks

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

sudo systemctl deemon-reload> sudo systemctl käivita projekt1-*> sudo systemctl olek projekt1-*

Kui kõik on korras, peaksite need lubama, et need käivituksid automaatselt, kui pi käivitub:

(Kui eelmine samm ebaõnnestub, peaksite kontrollima konfiguratsioonifailide teed)

sudo systemctl lubab projekti1-*

Teenuse nginx seadistamine:

• kopeerige conf/nginx kausta „sites-available” (ja andke sellele parem nimi)
• eemaldage link vaikimisi konfiguratsioonile
• link uuele konfiguratsioonile/nginx
• muudatuste aktiveerimiseks taaskäivitage

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 taaskäivitage nginx.service

Kontrollige, kas nginx jäi ellu:

sudo systemctl olek nginx.service

Kui see on tehtud, peaks võrguühenduseta seansi alustamiseks ja peatamiseks olema teie pi ip -s veebiserver ja kohalik hosti sait.

Samm: kioskirežiimi seadistamine Raspberry Pi

Pakettide installimine

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

Sisestage pi kasutaja automaatse käivitamise fail:

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

Peate olemasoleva reegli kommenteerima (rea ette panema #):

#@xscreensaver -no -pritsmed

Seejärel lisage need read ekraanisäästja rea alla

@xset on välja lülitatud

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

Faili kirjutamiseks ja väljumiseks vajutage klahve ctrl-O ja seejärel ctrl-X ning tippige nüüd:

sudo raspi-config

Sealt liikuge alla boot_behaviour ja muutke see seade töölauarežiimis alglaadimiseks ja logige vaikimisi sisse kasutajana pi.

MÄRKUS. Kioskirežiimist väljumiseks võite sisestada

sudo killall chromium-brauser.

See sulgeb kõik Chrome'i brauseri eksemplarid.

16. samm: kuidas see toimib

Kui pi käivitub, näete tft -ekraanil ip -aadressi koos kõigi tahvli kasutajate loendiga.

Selle ekraani kaudu saate seanssi võrguühenduseta alustada. Samuti saate oma tulesid juhtida. Kui sisestate oma brauserisse IP -aadressi, kuvatakse sisselogimisekraan. Saate sisse logida vaikimisi kasutajaga "board" (parool: test). või saate luua uue konto. Kui see on tehtud, näete oma armatuurlauda. Siin näete oma reisi marsruuti ja kogupikkust, reisi aega. Kui lähete vahekaardi longboardile, näete tahvli praegust asukohta, saate tulesid ümber lülitada ja saate alustada seansi salvestamist. Kui klõpsate nupul „Alusta seanssi”, määrab PI pidevalt asukoha ja salvestab selle andmebaasi, kuni vajutate nuppu „Seansi peatamine”. Kui GPS -il pole parandust, ei saa seanssi alustada, saate ekraani ülaosas teate. Teie seansid kuvatakse Google'i kaardil.

Teise koha saanud võistlusel „Make it Move“