Opspoorbare elektriese langbord: 16 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Hierdie projek bestaan uit 'n elektriese langbord wat die roete behou met behulp van 'n framboospi. Hierdie sessies word in 'n mySQL -databasis gehou en word op my webwerf vertoon wat gemaak is met die mikroraamwerk 'Flask'.

(Dit is 'n skoolprojek wat binne 3 weke gemaak is)

Stap 1: materiaal en gereedskap

Hierdie projek verg soldeervaardighede en kos ongeveer € 500,00.

Materiaal:

Al die materiaal en skakels na die verskaffers is in die Bill Of Material -blad.

Gereedskap:

• Soldeerbout + blik
• Tang
• Warm gom geweer
• Skroewedraaiers en inbussleutelset
• 'N Knippie kan soms handig wees
• Draadsnyer/stripper

'N Draaibank, lasersnyer en 3D -drukker word in hierdie projek gebruik!

Stap 2: Die wiele verander en die vragmotor voorberei

Eerstens het ek die klein wit wieletjies van my longboard gehaal. Toe verwyder ek die kogellagers en sit dit in die oranje 90 mm -wiele.

Die vragmotor waarop die motor gemonteer word, benodig 'n klein aanpassing. Die wiel met die ratwiel pas nie op die vragmotor van die longboard wat ek gekoop het nie, so ek moes ongeveer 1 cm met 'n draaibank sny.

en dit op die vragmotors gemonteer, behalwe die wiel met die rat (ek het lukraak die regte agterkant gekies).

Stap 3: Motorsteek vir sny en sweis

Ek het die aluminiummotorhouer met 'n lasersnyer gemaak volgens die afmetings van die foto hierbo.

Die posisie van die houer is belangrik. Dit moet soveel as moontlik onder die hoek gebuig word sonder om aan die bord te raak, en aangesien ek 'n groot motor het, is die hoek nie so groot nie. Ek ken toevallig 'n lasser, so eers het hy dit 'n bietjie gesweis, en dan het ek die vragmotors van kant tot kant gestoot om te kyk of dit aan die bord raak.

Nadat my hele bord klaar was, het ek 'n toetsrit gedoen en die motorhouer het losgebars, wat verduidelik waarom my motor op die komende foto's beskadig sal lyk;) Daarna het ek my kennis gevra om dit heeltemal te sweis.

Stap 4: Monteer die motor en gordel

Gebruik 4 van die vetgedrukte M4*14 om die motor op die houer te monteer.

Daarna moet u die 12 tande motor katrol op die motoras vasmaak. Maak seker dat die klein vetdruk op die plat deel van die as is!

Kan u nou een van die rieme neem en dit om die katrol sit, die wiel met die rat neem en dit draai totdat die hele band om die rat is.

Draai die moer vas aan die vragmotor sodat u wiel nie val nie en dit is dit.

Stap 5: Bedradingsdiagramme

Die elektroniese komponente is volgens die diagramme hierbo verbind.

Die eerste is 'n volledige skema van die elektronika.

Die tweede diagram toon al die verbindings van die elektriese longboard -gedeelte; die 6s UBEC tot 12V gaan na die volgende diagram. Die diagram toon die kring van die ligte en sensors wat deur die framboos Pi beheer word.

Soos u waarskynlik al gesien het, het die tft -skerm 'n vroulike kop wat baie penne opneem. Spelde wat ons benodig vir seriële kommunikasie met die GPS -module. Ek het dus die drade aan die penne wat ons benodig (prent 4-6) gesoldeer aan 'n vroulike kopstuk wat in die Pi kan aansluit.

Stap 6: Sluit die BMS aan

Ek het comsa42 sy intructables gebruik vir die verbindingsdiagram.

Ek het 'n BMS (battery management system) balansbord gebruik om my lipo`s op te laai sodat ek dit in my huis kon sit en dit met 'n 'smart charger' kan laai via 'n waterdigte DC -aansluiting

Ek het twee kabels gesoldeer vir 'n laaipoort op die BMS, een op die P- (swart) en die ander een op die P+ (rooi). (Hierdie kabels hoef nie so dik te wees nie, aangesien daar slegs 2 Ampère deurloop die laaipoort)

LET WEL: In die begin het ek 'n DC -aansluiting met skroewe gebruik, maar ek het dit later vervang met die waterdigte DC -aansluiting van die BOM. Moet nog nie die prop soldeer nie, anders het u 'n probleem as u dit in u huis wil plaas.

Ek het die twee batterye in serie verbind met een van die 'XT60 2 pack in series plug' wat ek gekoop het. Ek het die manlike kop in 'n vroulike een gekoppel en 'n dik rooi en swart draad daaraan gesoldeer. Die rooi draad gaan na B+ en die BMS en die swart na die B-.

Dan die balanskabels vir die batterye. Ek het twee van die gekoopte balanskabels gebruik en die rooi balansdraad vir battery een en die laaste swart draad vir battery twee aan beide kante ontkoppel. Ons het dit nie nodig nie, want dit is dieselfde as die dik batterydrade wat ons reeds verbind het. Soldeer dit dan in die regte volgorde, soos op die diagram.

LET WEL: In die middel het ek die grond met die positiewe van die volgende battery gekoppel, maar dit is nie regtig nodig nie, want die reeksaansluiting doen dit reeds.

Stap 7: Aan/uit -skakelaar (lussleutel)

In plaas daarvan om 'n vonkskakelaar van 60 dollar te koop, het ek 'n lus sleutel gemaak. Die beginsel is eenvoudig. U maak 'n onderbreking in die kring en om die bord aan te skakel, steek die XT90 anti-vonk-aansluiting in en die kring is gesluit, sonder vonke.

Eers het ek 'n draad aan die manlike prop (foto 2-4) gesoldeer en daarna 'n paar mm-kogelverbindings aan die vroulike XT90-prop.

Om dit aan die batterye te koppel, het ek 'n manlike XT60 -aansluiting gebruik op 'n vroulike XT60 -aansluiting, maar met 'n onderbreking in die rooi draad. Toe soldeer ek koeëlverbindings tot by die punte waar ek die draad middeldeur sny, sodat ek die vroulike XT90 -kopstuk kan in plaas daarvan om dit direk aan die kabel te soldeer. Sluit dit dus aan en voila, die aan/uit -skakelaar is klaar.

Stap 8: VESC, battery -aanwyser en UBEC -aansluiting

Ek het my eie '3 in parallel met 1 connector' gemaak deur 3 XT60-koppe bymekaar te plak (prent 1) en 'n draad aan die boom positiewe te soldeer en 'n draad aan die boom negatiewe (prent 2-6). Daarna het ek 'n manlike aansluiting daaraan gesoldeer en die kaal kabels met 'n swart band beskerm. (foto 7-9)

VESC en aanwyser

Soldeer 'n manlike XT60 -prop aan die VESC -kragkabels en aan die kabels van die batterypersentasie-/spanningsaanwyser.

uBEC

Ontkoppel 2 balanskabels en soldeersel van die manlike kant aan 'n XT60 -prop. Die vroulike ente sluit aan by die ingangskant van die uBEC (spanningsomskakelaar).

LET WEL: ek het die weegdrade 'n bietjie korter afgesny, maar dit was 'n fout, so laat dit ongeskonde;)

Stap 9: Motorsensor na Vesc

Gebruik twee van die stapkabels om die sensor van die motor aan die VESC te koppel. Die motor het 5 penne, 2 vir krag en boom vir die saalsensors (1 pen per saalsensor).

Trek die vier kabels uit die 4 -pins kant en neem 'n ekstra draad van 'n tweede stepper -kabel, sny dit 'n bietjie korter en soldeer 'n paar penne aan die einde. Plaas dit in die regte volgorde, soos op die foto's

Gebruik krimpbuise en kleefband om alles veilig te maak! As dit klaar is, hoef u dit net in die regte volgorde van die VESC na die motor te plaas.

Stap 10: Kragvoorsiening Raspberry Pi

Ons benodig 'n 12V tot 5V converter wat die framboos pi via USB kan dryf, en ek het dadelik aan 'n motorlaaier gedink. Dit is 'n goedkoop en praktiese oplossing.

OPMERKING: Voordat ons dit oopmaak, moet u seker maak dat u onthou watter poort die 2,1 Amp kan lewer, want die Pi het dit nodig.

Verwyder dus die plakker en draai die bokant van die motorlaaier los, en maak dan die pen aan die onderkant los. Daarna gaan dit maklik oop, soldeer die veer (+12V) en die metaal geboë voorwerp (GND) los en vervang dit met 2 van die balansdrade (soldeer die manlike kant aan die PCB).

Toe dit gedoen is, het ek nagegaan of alles reg is deur 'n DC -aansluiting op die drade aan te sluit en dit aan te sluit op 'n kragtoevoer van my LED -punt en die USB -uitgangsspanning te meet (die twee buitenste is +5V en GND).

As alles reg is, kan u die kaal metaaldele wegsteek met 'n paar krimpbuise en kleefband.

OPMERKING: Kontroleer die polariteit van die laaier dubbel, want dit kan anders wees.

Stap 11: Bedrading van die Pi, ligte en GPS

Nou die krag vir die ligte.

Ons ontvang 12V van ons uBEC en ons benodig dit vir ons voorligte, agterlig en motorlaaier. Die framboos pi kan nie genoeg stroom of spanning lewer om die LED's te voed nie, so ons sal 'n transistor moet gebruik. Die 12V sal as kragtoevoer gebruik word, en die framboospi skakel dit aan en uit deur die basis van die NPN -transistor te beheer (2N222: foto 2), laat ons dit soldeer aan 'n prototipe bord.

In die eerste plek is die agterlig soos die agterkant van die longboard en die framboospi kom voor, sodat die kabel verleng moet word (foto 3-5). Die agterlig het 3 drade. Swart (negatief), geel (hardloop-/agterlig), rooi (rem-/stoplig). Maar omdat daar slegs 'n baie klein verskil tussen die rem en die lig is, kies ek om die rooi draad te gebruik en die geel een alleen te laat. Sit 'n lang mannetjiesdraad in die meegeleverde metaal van die agterlig en buig dit saam totdat die draad nie meer kan loskom nie. Doen dit vir die swart en rooi draad.

Soldeer hulle parallel met die agterligte. Dan die prototipe bord. Soldeer die vroulike ente van die twee balansdrade aan die bord en gebruik 'n koperdraad om die 12V oor die hele bord te sprei. Voeg dan die transistors by, een vir die voorligte en een vir die agterligte. Versamelaar -> 12V, emitter -> GND die basis na 'n weerstand en dan na 'n draad met 'n vroulike uiteinde, wat op die GPIO -penne van die framboospi pas (pen 20 en 21). Die motorlaaier kan 12V voed, plaas dan 'n usb -kabel in die korrekte USB -ingang en sit die mikro -usb -einde in die framboospi.

Verbindings GPS:

PI GPS

3.3V -> Vin

GND -> GND

RX -> TX

TX -> RX

LET WEL: Slegs die 2 basispenne van die transistor benodig 'n eksterne weerstand om die stroom te beperk. Die ligte het dit nie nodig nie, want dit is ingebou in die leds.

Stap 12: Behuising

Ek het die dele wat bymekaar hoort, in plastiekfolies toegedraai om seker te maak dat al die draad veilig was en dat dit makliker is om dit later in die behuising te plaas. Ek het al die dele in die uitvinder ontwerp en dit met my 3D -drukker gedruk. Al die uitvinders (.ipt) lêers en drukker/snyer lêers (.stl) word verskaf. Die ontwerpe is baie basies.

Agterkant (elektriese langbordonderdele)

U kan die battery -aanwyser en die vroulike XT90 -prop in die plastiekboks plaas. Toe die behuising vas was, het ek die XT90 -prop met warm gom vasgemaak sodat dit vas bly as die skakelaar in- en uitgetrek word. Ek het ook 'n skroef aan die binnekant van die behuising reg langs die muur waar die XT90 -prop aangebring is, bygevoeg, sodat die muur nie ingedruk kan word as u die lusleutel insteek nie.

Die antenna van die GPS -module is lank, baie lank. Ek het dus die twee ente uit die boks gehou en die draad in hierdie deel van die kas gevou.

LET WEL: Gebruik klein skroewe wat nie langer is nie, dan is die langbord dik!

Sodra dit goed was, het ek my toets -DC -aansluiting vervang met 'n waterdigte een. Ek het 'n paar drade met vroulike koeëlverbindings aan die drade en manlike koeëlverbindings aan die drade gesoldeer wat aan die BMS -bord geheg is. Weereens hoef die drade nie so dik te wees nie, want die laaier lewer slegs ongeveer 2 ampère. Dit sal ook makliker wees om die aansluiting in die omhulsel met 'n paar kleiner drade in te sluit …

Voorkant (framboospi met GPS en ligte)

Skuif die skerm agter in die omhulsel. Plaas al die kabels in die behuizing en skroef dit vas. U kan ook foelie of iets tussen die antenna en die framboos Pi sit, want dit was baie magneties en rekenaars hou nie altyd daarvan nie.

LET WEL: Wees versigtig as u die tft -skerm in die behuizing skuif, sodat u geen kabels beskadig wat die aanraking beheer nie. Dit het met my gebeur…

Stap 13: Basiese opstelling Pi

Eerstens benodig ons 'n SD -kaart met Raspbian. U kan raspbian hier aflaai. Sodra dit afgelaai is, kan ons raspbian op die SD -kaart installeer. U kan die sagteware met Win32Discmanager of etser op u rekenaar installeer.

As dit geïnstalleer is, moet u 'n lêer genaamd 'ssh' sonder uitbreiding byvoeg om die SSH op die pi moontlik te maak. Sodra dit klaar is, kan u u framboos opstart en dit by u netwerk voeg.

Die pi het geen verbinding met u netwerk nie, dus moet u 'n APIPA -adres instel; dit is die IP -adres wat die pi sal hê as hy geen verbinding met 'n netwerk het nie. Maak die lêer 'cmdline.txt' op die SD -kaart oop en voeg 'n APIPI -adres by. Byvoorbeeld: 'ip = 169.254.10.5'.

LET WEL: Maak seker dat alles op een lyn staan, anders werk dit nie!

Plaas die SD in die PI, voeg 'n netwerkkabel van u pi na u rekenaar en koppel dan die stroom aan.

Daarna kan u Putty gebruik, of as u 'n Mac gebruik, gebruik u die terminale om 'n SSH -verbinding te skep.

ssh [email protected]

Voeg 'n draadlose verbinding by:

Om 'n nuwe netwerk by u pi te voeg, tik u hierdie opdrag:

eggo ENTER_ JOU_PASSWOORD | wpa_passphrase ENTER_YOUR_SSID >>

/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Na 'n herlaai moet u u IP -adres op u router kan vind en via ssh met die ip -adres kan koppel aan u pi.

ssh pi@IP_FROM_PI

Dit is altyd 'n bietjie irriterend om u IP te vind, dus laat ons 'n gasheernaam opstel sodat ons dit kan gebruik (hiervoor is 'n goeie installasie nodig op 'n PC).

sudo raspi-config nonint do_hostname CHOOSE_A_HOSTNAME

LET WEL: Om die gasheernaam in die toekoms te gebruik, tik u die SSH -reël soos volg:

ssh USER@YOUR_HOSTNAME.lokaal

Ons moet seker wees dat die pi se stelsel en pakkette op datum is:

Voer die volgende opdrag in om dit te besef:

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

Stap 14: Sit die projek op u Pi

Nuwe gebruiker

Ek het 'n nuwe gebruiker 'longboard' vir hierdie projek geskep:

Ons sal na die wortel hiervan moet gaan

sudo -i

Adduser longboard Nuwe wagwoord:> l0ngb0@rd Volle naam:> elektriese longboard

U kan die res leeg laat. As volgende moet ons die gebruiker 'longboard' die regte van sudo gee

adduser longboard sudo

Daarna gaan ons terug na ons longboard -gebruiker

su longboard

Pakkette

Installeer 'n paar pakkette vir die projek. Pakkette vir die aanbied van die webwerf 'n databasis

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

sudo apt installeer -y python3-mysqldb mysql-bediener uwsgi nginx uwsgi-plugin-python3 rabbitmq-bediener

Verbindingsdatabasis, pakkette webwerf en biblioteke vir GPS/tydzone detectie

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

Opstel van databasis

Gaan die status van mysql na

sudo systemctl status mysql

Deur hierdie opdrag in te voer, kan u sien dat MySQL slegs luister na 127.0.0.1 -> nie toeganklik vanaf die netwerk nie, slegs lokaal (op pi self).

ss -lt | grep mysql

Begin kliënt as roo

sudo mysql

Skep gebruikers:

SKEP GEBRUIKER 'project-admin'@'localhost' IDENTIFICED BY '@min_l0ngb0@rd';

SKEP GEBRUIKER 'project-longboard'@'localhost' IDENTIFIED BY 'l0ngb0@rd';

Skep databasis en stel voorregte in:

SKEP DATABASIS longboard_db;

VERKEN ALLE VOORREGTE OP longboard_db.* Aan 'project-admin'@'localhost' MET TOELATINGSOPTIE; > TOEEKEN SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE on longboard_db.* NA 'project-longboard'@'localhost'; > FLUSH VOORREGTE;

Begin die sql -script om die tabelle te skep; dit sal ook 'n standaardgebruiker vir die webwerf skep:

(gebruikersnaam: longboard, wagwoord: toets):

bron / tuis / logbord / longboard / longboard_db.sql;

uitgang

Toets of die bestuur van die lêer gewerk het:

eggo 'toon tabelle;' | mysql longboard_db -t -u projek -admin -p

Skep 'n gids 'longboard' en kloon my projek vanaf github

mkdir longboard && cd longboard

git -kloon

As u dieselfde gidsnaam en gebruiker as ek gebruik het, moet u nie die lêers in die conf -gids aanpas nie.

As u dit nie gedoen het nie, moet u die lêers aanpas (> sudo nano conf/filename.extension)

Sodra die paaie korrek is, moet u die lêers na die stelselmap kopieer. Daar is boomdienste.

• Een vir die kiosk -webwerf op die localhost.
• Een vir die gps -module met databasisverbinding
• Een vir die webwerf wat op u netwerk beskikbaar is

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

sudo systemctl daemon-herlaai> sudo systemctl begin projek1-*> sudo systemctl status projek1-*

As alles in orde is, moet u dit aktiveer, sodat dit outomaties begin wanneer die pi begin:

(As die vorige stap misluk, moet u die paaie in die config -lêers afknip)

sudo systemctl aktiveer projek1-*

Die opstel van die nginx -diens:

• kopieer conf/nginx na 'beskikbare webwerwe' (en gee dit 'n beter naam)
• verwyder die skakel na die standaard-konfig
• skakel na die nuwe config/nginx
• herbegin om die veranderinge te aktiveer

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 herbegin nginx.service

Kyk of nginx oorleef het:

sudo systemctl status nginx.service

Sodra dit klaar is, moet u 'n webserver op die ip van u pi op u netwerk en 'n webwerf op die localhost hê om die sessie vanlyn te begin en te stop.

Stap 15: Die opstel van die Kiosk -modus Raspberry Pi

Pakkette installeer

sudo apt-get installeer chroom-blaaier x11-xserver-utils unclutter

Voer die outostart -lêer van die pi -gebruiker in:

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

U sal die bestaande reël moet opmerk (plaas 'n # voor die reël):

#@xscreensaver -geen -spat

Voeg dan hierdie reëls onder die reël van die skermbewaarder

@xset is af

@xset -dpms @xset s noblank @chromium-blaaier --noerrdialogs-kiosk https://127.0.0.1:8080/ --overscroll-history-navigation = 0-incognito-uitskakel knyp

Druk ctrl-O en dan ctrl-X om die lêer uit te skryf en te verlaat en tik nou:

sudo raspi-config

Gaan daarvandaan af na boot_behaviour en verander hierdie instelling om in die lessenaarmodus te begin en standaard aan te meld as gebruiker pi.

OPMERKING: om uit die kioskmodus te kom, kan u tik

sudo killall chroom-blaaier.

Dit sal alle gevalle van chroomblaaier sluit.

Stap 16: Hoe dit werk

As die pi begin, sien u die ip -adres op die tft -skerm, tesame met 'n lys van al die gebruikers van die bord.

U kan via hierdie skerm vanlyn 'n sessie begin. U kan ook u ligte beheer. As u die ip -adres in u blaaier tik, kom u op die aanmeldskerm. U kan aanmeld met die standaard gebruikersbord (wagwoord: toets). of u kan 'n nuwe rekening skep. As u klaar is, sal u u paneelbord sien. Hier kan u u reisroete en totale afstand, reistyd sien. As u na die tabblad langbord gaan, kan u die huidige ligging van die bord sien, u kan u ligte aanskakel en 'n sessie begin opneem. As u eers op 'begin sessie' klik, bepaal die PI voortdurend die ligging en stoor dit in die databasis totdat u op 'stop sessie' druk. As die GPS nie opgelos is nie, kan die sessie nie begin word nie; u ontvang 'n waarskuwing bo -aan die skerm. U sessies word op 'n Google -kaart vertoon.

Naaswenner in die Make it Move -wedstryd