Trackable Electric Longboard: 16 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Dette projekt består af et elektrisk longboard, der bevarer ruten ved hjælp af en hindbærpi. Disse sessioner opbevares i en mySQL -database og vises på mit websted, der blev lavet med mikrorammen 'Flask'.

(Dette er et skoleprojekt, der er lavet på 3 uger)

Trin 1: Materialer og værktøjer

Dette projekt kræver loddefærdigheder, og det vil koste omkring € 500.

Materialer:

Alle materialer og links til leverandørerne findes i Bill Of Material -arket.

Værktøjer:

• Loddejern + tin
• Tang
• Varm limpistol
• Skruetrækkere og unbrakonøglesæt
• Nogle gange kan en pincet komme godt med
• Trådskærer/stripper

En drejebænk, laserskærer og 3D -printer bruges i dette projekt!

Trin 2: Skift af hjul og klargøring af lastbil

Først og fremmest tog jeg de små hvide hjul af mit longboard. Derefter fjernede jeg kuglelejerne og lagde dem i de orange 90 mm hjul.

Lastbilen, som motoren skal monteres på, har brug for en lille justering. Hjulet med tandhjulet passer ikke på lastbilen på det longboard, jeg havde købt, så jeg måtte skære cirka 1 cm med en drejebænk.

og monterede dem på lastbilerne, undtagen hjulet med gearet (jeg valgte tilfældigt den rigtige, på bagsiden).

Trin 3: Skære- og svejsemotorophæng

Jeg lavede aluminiumsmotorophænget med en laserskærer ved dimensionerne fra billedet ovenfor.

Placeringen af holderen er vigtig. Det skal vinkles ned så meget som muligt uden at røre brættet, og da jeg har en stor motor, er vinklen ikke så stor. Jeg kender tilfældigtvis en svejser, så først svejste han den lidt, og derefter for at teste positioneringen skubbede jeg lastbilerne fra side til side for at se, om den rørte ved brættet.

Efter at hele mit bræt var færdigt, lavede jeg en testtur, og motorophænget brød løs, så det forklarer, hvorfor min motor vil se beskadiget ud på de kommende fotos;) Efter det bad jeg min bekendt om at svejse den helt.

Trin 4: Montering af motor og rem

Brug 4 af M4*14 fed til at montere motoren på holderen.

Derefter skal du fastgøre de 12 tænder remskive på motorakslen. Sørg for, at den lille fed er på den flade del af skaftet!

Nu kan du tage et af selerne og sætte det rundt om remskiven, tage hjulet med gearet og dreje det, indtil hele selen er omkring gearet.

Spænd møtrikken til lastbilen, så dit hjul ikke falder af, og det er det.

Trin 5: Ledningsdiagrammer

Elektronikkomponenterne blev tilsluttet i henhold til diagrammerne ovenfor.

Den første er en komplet skematisk oversigt over elektronikken.

Det andet diagram viser alle forbindelser til den elektriske longboarddel, 6'erne UBEC til 12V går til det næste diagram. Dette diagram viser kredsløbet for lysene og sensorerne, der styres af hindbær Pi.

Som du sikkert allerede har set, har tft -skærmen en kvindelig header, der fylder mange pins. Stifter, som vi har brug for til seriel kommunikation med GPS -modulet. Så jeg lodde ledningerne ved de ben, vi har brug for (Billede 4-6) til en kvindelig header, der sættes i Pi.

Trin 6: Tilslutning af BMS

Jeg brugte comsa42 hans intructables til forbindelsesdiagrammet.

Jeg brugte et BMS (batteristyringssystem) balancebord til at oplade mine lipoer, så jeg kunne efterlade dem i mit hus og oplade dem med en 'smart oplader' via et vandtæt DC -stik

Jeg lodde to kabler til en opladningsport på BMS, en på P- (sort) og den anden på P+ (rød). (Disse kabler behøver ikke at være så tykke, da der kun går 2 ampere igennem opladningsporten)

BEMÆRK: I begyndelsen brugte jeg et DC -stik med skruer, men jeg erstattede det med det vandtætte DC -stik fra styklisten senere. Du skal ikke lodde stikket endnu, eller du får et problem, når du først vil lægge det i dit hus.

Jeg tilsluttede de to batterier i serie med et af de 'XT60 2 pack in series -stik', jeg købte. Jeg sluttede den mandlige overskrift til en kvindelig, og jeg lod lod en tyk rød og sort ledning til den. Den røde ledning går til B+ en BMS og den sorte går til B-.

Derefter balancekablerne til batterierne. Jeg brugte to af de købte balancekabler og afmonterede den røde balancekabel til batteri en og den sidste sorte ledning til batteri to på begge sider. Vi har ikke brug for dem, fordi disse er de samme som de tykke batteritråde, som vi allerede har tilsluttet. Derefter loddes det i den rigtige rækkefølge som diagrammet.

BEMÆRK: I midten tilsluttede jeg jorden med det positive fra det næste batteri, men det er egentlig ikke nødvendigt, for seriestikket gør det allerede.

Trin 7: Tænd/sluk -switch (loop -nøgle)

I stedet for at købe en 60 dollar anti-gnist switch, lavede jeg en loop-nøgle. Princippet er enkelt. Du foretager en afbrydelse i kredsløbet og for at tænde kortet, tilsluttes XT90 anti-gnist-stikket, og kredsløbet lukkes uden gnister.

Først lod jeg en ledning til hanstikket (billede 2-4) og derefter nogle 3,5 mm kuglestik til det kvindelige XT90-stik.

For at slutte det til batterierne brugte jeg en han -XT60 -stik til et hun -XT60 -stik, men med en afbrydelse i den røde ledning. Derefter lodde jeg kuglestik til enderne, hvor jeg skar tråden i to, så jeg kan tilslutte den kvindelige XT90 -header i stedet for at lodde den direkte til kablet. Så tilslut det og voila, tænd/sluk -kontakten er færdig.

Trin 8: VESC, batteriindikator og UBEC -stik

Jeg lavede min egen '3 parallelt med 1 stik' ved at stikke 3 XT60 headers sammen (billede 1) og lodde en ledning til træets positive og en ledning til træets negativer (billede 2-6). Dernæst lodde jeg et hanstik til det og beskyttede de bare kabler med noget sort tape. (billede 7-9)

VESC og indikator

Lod et XT60 -hanstik til VESC -strømkablerne og til kablerne i indikatoren for batteriprocent/spænding.

uBEC

Afbryd 2 balance kabler og lodning af hanenden til et han XT60 stik. Hunenderne forbinder til indgangssiden af uBEC (spændingsomformer).

BEMÆRK: Jeg havde klippet balancetrådene en smule 'kortere, men det var en fejl, så lad dem være intakte;)

Trin 9: Motorsensor til Vesc

Brug to af trinkablerne til at forbinde motorens sensor til VESC. Motoren har 5 ben, 2 til strøm og træ til hallens sensorer (1 pin pr. Hall sensor).

Træk de fire kabler ud af 4pin -siden, og tag en ekstra ledning fra et andet trinkabel, skær dem lidt kortere og lod nogle hanstifter på enden. Sæt dem i den rigtige rækkefølge som på billederne

Brug varmekrympeslanger og tape til at gøre alt sikkert! Når det er gjort, er det eneste, du skal gøre, bare at placere dem i den rigtige rækkefølge fra VESC til motoren.

Trin 10: Strømforsyning Raspberry Pi

Vi har brug for en 12V til 5V konverter, som driver raspberry pi via USB, så jeg tænkte straks på en billader. Det er en billig og praktisk løsning.

BEMÆRK: Inden vi åbner den, skal du sørge for at huske hvilken port der kan levere 2,1 ampere, fordi Pi har brug for det.

Så fjern klistermærket, og skru toppen af bilopladningen af, og løsn derefter stiften i bunden. Bagefter vil den let åbne, lodde fjederen (+12V) og den metalbøjede genstand (GND) løs og erstatte dem med 2 af disse balancetråde (lod den mandlige side til printet).

Da det var gjort, kontrollerede jeg, om alt var korrekt ved at tilslutte et DC -stik til ledningerne og tilslutte det til en strømforsyning på min LED stip og målte USB -udgangsspændingen (De to ydre er +5V og GND).

Hvis alt er korrekt, kan du skjule de bare metaldele med nogle varmekrympeslanger og tape.

BEMÆRK: Kontroller polariteten på opladeren igen, da den kan være anderledes.

Trin 11: Tilslutning af Pi, lys og GPS

Nu er strømmen til lysene.

Vi modtager 12V fra vores uBEC, og vi har brug for det til vores forlygter, baglygter og billader. Raspberry pi kan ikke levere nok strøm eller spænding til at fodre LED'erne, så vi bliver nødt til at bruge en transistor. 12V vil blive brugt som strømforsyning, og hindbær pi vil tænde og slukke dem ved at styre basen af NPN -transistoren (2N222: pic 2), så lad os lodde det til et prototypebord.

For det første er baglyset som bagsiden af longboardet og hindbær pi kommer foran, så kablet skal forlænges (billede 3-5). Baglygten har 3 ledninger. Sort (negativ), gul (løb/baglygte), rød (bremse-/stoplys). Men fordi der kun er en meget lille forskel mellem bremse og kørelys, vælger jeg at bruge den røde ledning og lade den gule være alene. Sæt en lang hanledning i det medfølgende metal på baglygten og bøj den sammen, indtil ledningen ikke længere kan løsne. Gør dette for den sorte og røde ledning.

For baglygterne loddes de parallelt. Derefter prototypebordet. Lod den kvindelige ender af de to balancetråde til brættet, og brug en kobbertråd til at sprede 12V over hele brættet. Tilføj derefter transistorer, en til frontlygterne og en til baglygterne. Collector -> 12V, emitter -> GND en basen til en modstand og derefter til en ledning med en hun -ende, som passer på hindbær pi GPIO benene (pin 20 & 21). Billaderen kan være strømforsynet med 12V, derefter sætte et usb -kabel i den korrekte USB -indgang og sætte mikro usb -enden i hindbær pi.

Forbindelser GPS:

PI GPS

3,3V -> Vin

GND -> GND

RX -> TX

TX -> RX

BEMÆRK: Kun de 2 basisstifter fra transistoren har brug for en ekstern modstand for at begrænse strømmen. Lysene har ikke brug for dem, fordi de er indbygget i lysdioderne.

Trin 12: Boliger

Jeg pakkede de dele, der hører sammen, ind i plastfolier for at sikre, at alle ledninger var sikre, og det er lettere at sætte i i huset bagefter. Jeg designede alle delene i opfinder og printede dem med min 3d printer. Alle opfinder (.ipt) filer og printer/slicer filer (.stl) leveres. Designene er meget grundlæggende.

Bagside (elektriske longboard -dele)

Du kan sætte batteriindikatoren og det kvindelige XT90 -stik og derefter placere plastkassen. Når huset sad fast, fikserede jeg XT90 -stikket med varm lim, så det forbliver fast, når kontakten trækkes ind og ud. Jeg tilføjede også en skrue på indersiden af huset lige ved siden af væggen, hvor XT90 -stikket er fastgjort, så væggen ikke kan trykkes ind, når du sætter loop -nøglen i.

Antennen fra GPS -modulet er lang, meget lang. Så jeg beholdt de to ender ude af kassen og foldede ledningen ind i denne del af sagen.

BEMÆRK: Brug små skruer, der ikke er længere, da longboardet er tykt!

Når det var godt, erstattede jeg mit test DC -stik med et vandtæt. Jeg loddet nogle ledninger med hunkugleforbindelser til ledningerne og mandlige kuglestik på ledningerne, der er fastgjort til BMS -kortet. Endnu en gang behøver ledningerne ikke at være så tykke, fordi opladeren kun leverer omkring 2 ampere. Det vil også være lettere at tilslutte stikket i sagen med nogle mindre ledninger …

Forside (hindbær pi med GPS og lys)

Skub skærmen ind bag på sagen. Placer alle kablerne inde i huset, og skru det fast. Du vil måske også gerne lægge noget folie eller noget mellem antennen og hindbær Pi, fordi det var meget magnetisk og computere ikke altid kan lide det.

BEMÆRK: Vær forsigtig, når du skubber tft -skærmen ind i huset, så du ikke beskadiger kabler, der styrer berøringen. Det skete for mig…

Trin 13: Grundlæggende opsætning Pi

Først og fremmest har vi brug for et SD -kort med Raspbian. Du kan downloade raspbian herfra. Når det er downloadet, kan vi installere raspbian på SD -kortet. Du kan installere softwaren ved hjælp af Win32Discmanager eller etser på din computer.

Når den er installeret, skal du tilføje en fil kaldet 'ssh' uden udvidelse for at aktivere SSH på pi. Når det er gjort, kan du starte din hindbær og føje den til dit netværk.

Pi'et har ikke forbindelse til dit netværk, så du bliver nødt til at angive en APIPA -adresse, dette er den IP -adresse, som pi'en vil have, når han ikke har forbindelse til et netværk. Åbn filen 'cmdline.txt' på SD -kortet, og tilføj en APIPI -adresse. For eksempel: 'ip = 169.254.10.5'.

BEMÆRK: Sørg for, at alt står på en linje, ellers fungerer det ikke!

Sæt SD'en i PI'en, tilføj et netværkskabel fra din pi til din computer, og tilslut derefter strømmen.

Bagefter kan du bruge Putty, eller hvis du bruger en mac, skal du bare bruge terminalen til at oprette en SSH -forbindelse.

ssh [email protected]

Tilføjelse af en trådløs forbindelse:

For at tilføje et nyt netværk til din pi kan du skrive denne kommando:

ekko ENTER_ YOUR_PASSWORD | wpa_passphrase ENTER_YOUR_SSID >>

/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Efter en genstart skulle du kunne finde din IP -adresse på din router og oprette forbindelse til din pi via ssh med den ip -adresse.

ssh pi@IP_FROM_PI

Altid at finde din ip er lidt irriterende, så lad os oprette et værtsnavn, så vi kan bruge det i stedet (bonjour -installation er påkrævet på vind -pc til dette).

sudo raspi-config nonint do_hostname CHOOSE_A_HOSTNAME

BEMÆRK: Hvis du vil bruge værtsnavnet i fremtiden, skal du skrive SSH -reglen sådan:

ssh USER@YOUR_HOSTNAME.local

Vi bør være sikre på, at pi's system og pakker er opdaterede:

Indtast følgende kommando for at indse, at:

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

Trin 14: Sæt projektet på din Pi

Ny bruger

Jeg oprettede en ny bruger 'longboard' til dette projekt:

Vi bliver nødt til at gå til roden for dette

sudo -i

Adduser longboard Nyt kodeord:> l0ngb0@rd Fuldt navn:> elektrisk longboard

Du kan lade resten stå tomt. Som det næste skal vi give brugeren 'longboard' rettighederne til sudo

adduser longboard sudo

Bagefter vender vi tilbage til vores longboard -bruger

på longboard

Pakker

Installation af nogle pakker til projektet. Pakker til hosting af webstedet en database

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

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

Connector -database, pakker websted og biblioteker til registrering af GPS/tijdzone

python -m pip installer mysql-connector-python argon2-cffi kolbe-kolbe-HTTPAuth-kolbe-MySQL mysql-connector-python passlib argon2 libgeos-dev pytz tzwhere

Opsætning af database

Kontroller status for mysql

sudo systemctl status mysql

Ved at indtaste denne kommando kan du se, at MySQL kun lytter på 127.0.0.1 -> ikke tilgængelig fra netværket, kun lokalt (på pi the self).

ss -lt | grep mysql

Start klienten som roo

sudo mysql

Opret brugere:

Opret BRUGER 'project-admin'@'localhost' IDENTIFICERET AF '@min_l0ngb0@rd';

Opret BRUGER 'project-longboard'@'localhost' IDENTIFICERET AF 'l0ngb0@rd';

Oprettelse af database og indstilling af rettigheder:

Opret DATABASE longboard_db;

TILDEL ALLE PRIVILEGER PÅ longboard_db.* Til 'project-admin'@'localhost' MED GRANT MULIGHED; > GRANT SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE ON longboard_db.* TIL 'project-longboard'@'localhost'; > FLUSH -PRIVILEGER;

Kør sql -scriptet for at oprette tabellerne, det vil også oprette en standardbruger til webstedet:

(brugernavn: longboard, adgangskode: test):

kilde / hjem / logboard / longboard / longboard_db.sql;

afslut

Test, om filen kørte:

ekko 'vis tabeller;' | mysql longboard_db -t -u projekt -admin -p

Opret en bibliotek 'longboard' og klon mit projekt fra github

mkdir longboard && cd longboard

git -klon

Hvis du brugte det samme biblioteksnavn og bruger som mig, bør du ikke justere filerne i conf -biblioteket.

Hvis du ikke gjorde det, skulle du justere filerne (> sudo nano conf/filnavn. Udvidelse)

Når stierne er korrekte, skal du kopiere filerne til systemmappen. Der er træydelser.

• En til kioskstedet på localhost.
• En til gps -modulet med databaseforbindelse
• En til det websted, der er tilgængeligt på dit netværk

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

sudo systemctl daemon-reload> sudo systemctl start projekt1-*> sudo systemctl status projekt1-*

Når alt er i orden, skal du aktivere dem, så de starter automatisk, når pi starter:

(Hvis det foregående trin mislykkes, skal du binde stierne i konfigurationsfilerne)

sudo systemctl aktiver projekt1-*

Konfiguration af nginx -tjenesten:

• kopier conf/nginx til 'sites-available' (og giv det et bedre navn)
• fjern linket til standard-config
• link til den nye config/nginx
• genstart for at aktivere ændringerne

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 genstart nginx.service

Kontroller, om nginx overlevede:

sudo systemctl status nginx.service

Når det er gjort, skal du have en webserver på ip'en af din pi tilgængelig på dit netværk og et websted på den lokale vært for at starte og stoppe sessionen offline.

Trin 15: Opsætning af Kiosk Mode Raspberry Pi

Installation af pakker

sudo apt-get install chrom-browser x11-xserver-utils ryddeligt

Indtast autostart -filen for pi -brugeren:

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

Du bliver nødt til at kommentere (sæt et # foran linjen) den eksisterende regel:

#@xscreensaver -no -splash

Tilføj derefter disse linjer under linjen til pauseskærmen

@xset er slukket

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

Hit ctrl-O og derefter ctrl-X for at skrive ud og afslutte filen og skriv nu:

sudo raspi-config

Derfra skal du navigere ned til boot_behaviour og ændre denne indstilling til at starte i desktop -tilstand og logge på som bruger -pi som standard.

BEMÆRK: For at komme ud af kiosktilstand kan du indtaste

sudo killall chrom-browser.

Dette lukker alle chrombrowser -forekomster.

Trin 16: Sådan fungerer det

Når pi starter, vil du se ip -adressen på tft -skærmen sammen med en liste over alle brugere af tavlen.

Du kan starte en session offline via denne skærm. Du kan også styre dine lys. Hvis du skriver ip -adressen i din browser, kommer du til login -skærmen. Du kan logge ind med standardbrugerens 'board' (adgangskode: test). eller du kan oprette en ny konto. En der er færdig, vil du se dit dashboard. Her kan du se din turrute og samlede distance, rejsetid. Hvis du går til fanen longboard, kan du se tavlens aktuelle placering, du kan skifte dine lys, og du kan begynde at optage en session. Når du klikker på 'start session', bestemmer PI konstant placeringen og gemmer den i databasen, indtil du trykker på 'stop session'. Hvis GPS'en ikke har en rettelse, kan sessionen ikke startes, du vil modtage en advarsel øverst på skærmen. Dine sessioner vises på et Google -kort.

Nummer to i konkurrencen Få det til at flytte