İzlenebilir Elektrikli Longboard: 16 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Bu proje, ahududu pi yardımıyla rotayı koruyan bir elektrikli longboard'dan oluşuyor. Bu oturumlar bir mySQL veritabanında tutulur ve 'Flask' mikro çerçeve ile yapılmış web sitemde görüntülenir.

(Bu 3 haftada yapılmış bir okul projesidir)

Adım 1: Malzemeler ve Araçlar

Bu proje lehim becerileri gerektiriyor ve yaklaşık 500€'ya mal olacak.

Malzemeler:

Tüm malzemeler ve tedarikçilere bağlantılar Malzeme Listesi sayfasındadır.

Aletler:

• Havya + kalay
• pense
• Sıcak yapıştırıcı tabancası
• Tornavidalar ve alyan anahtar seti
• Bir pincet bazen işe yarayabilir
• Tel kesici / striptizci

Bu projede torna tezgahı, lazer kesici ve 3D yazıcı kullanılıyor!

2. Adım: Tekerlekleri Değiştirme ve Kamyonu Hazırlama

Her şeyden önce, uzun tahtamdan o küçük beyaz tekerlekleri çıkardım. Sonra bilyalı rulmanları çıkarıp turuncu 90mm tekerleklere yerleştirdim.

Motorun monte edileceği kamyon küçük bir ayar gerektiriyor. Aldığım longboard'un tırına dişli çarklı tekerlek sığmadığı için torna ile yaklaşık 1 cm kesmek zorunda kaldım.

ve dişli çark hariç kamyonlara monte ettim (rastgele sağı, arka tarafı seçtim).

Adım 3: Motor Bağlantısını Kesme ve Kaynaklama

Alüminyum motor montajını yukarıdaki resimdeki ölçülerde lazer kesici ile yaptım.

Montajın konumu önemlidir. Tahtaya dokunmadan mümkün olduğunca aşağı açılı olması gerekiyor ve büyük bir motorum olduğu için açı o kadar büyük değil. Bir kaynakçı tanıyorum, bu yüzden önce biraz kaynak yaptı ve sonra konumlandırmayı test etmek için, tahtaya dokunup dokunmadığını görmek için kamyonları bir yandan diğer yana ittim.

Tüm tahtam bittikten sonra bir deneme sürüşü yaptım ve motor takozu koptu, bu da gelecek fotoğraflarda motorumun neden hasarlı görüneceğini açıklıyor;) Sonra tanıdıklarımdan komple kaynak yapmasını istedim.

Adım 4: Motorun ve Kayışın Monte Edilmesi

Motoru yuvaya monte etmek için M4*14 civatalarından 4 tanesini kullanın.

Bundan sonra 12 dişli motor kasnağını motor miline tutturmanız gerekir. Minik kalın kısmın milin düz kısmında olduğundan emin olun!

Şimdi kayışlardan birini alıp kasnağın etrafına geçirebilir, dişli çarkı alıp tüm kayış dişlinin etrafına dolana kadar döndürebilirsiniz.

Somunu kamyona sıkın, böylece tekerleğiniz düşmez ve bu kadar.

Adım 5: Bağlantı Şemaları

Elektronik bileşenler yukarıdaki şemalara göre bağlanmıştır.

İlki, elektroniklerin eksiksiz bir şemasıdır.

İkinci diyagram, elektrikli longboard parçasının tüm bağlantılarını gösterir, 6s UBEC ila 12V, bir sonraki diyagrama gider. Bu şema, ahududu Pi tarafından kontrol edilen ışıkların ve sensörlerin devresini gösterir.

Muhtemelen daha önce görmüş olduğunuz gibi, tft ekranının birçok pini kaplayan dişi bir başlığı vardır. GPS modülü ile seri iletişim için ihtiyacımız olan pinler. Bu yüzden ihtiyacımız olan pinlerdeki telleri (Resim 4-6) Pi'ye takılan dişi bir başlığa lehimledim.

Adım 6: BMS'yi Bağlama

Bağlantı şeması için comsa42'nin talimatlarını kullandım.

Lipo'larımı şarj etmek için bir BMS (pil yönetim sistemi) Denge panosu kullandım, böylece onları muhafazamda bırakabilir ve su geçirmez bir DC jakı aracılığıyla bir 'akıllı şarj cihazı' ile şarj edebilirdim.

BMS'de bir şarj portu için biri P- (siyah) ve diğeri P+ (kırmızı) olmak üzere iki kablo lehimledim.(Bu kabloların çok kalın olması gerekmez çünkü içinden sadece 2 Amper geçer şarj portu)

NOT: Başlangıçta vidalı bir DC jakı kullandım, ancak daha sonra BOM'dan gelen su geçirmez DC jakı ile değiştirdim. Fişi henüz lehimlemeyin yoksa yuvanıza takmak istediğinizde sorun yaşarsınız.

İki pili de satın aldığım 'XT60 2 pack in series plug'lardan birine seri bağladım. O erkek başlığı dişi olana taktım ve ona kalın kırmızı ve siyah bir tel lehimledim. Kırmızı kablo B+ ve BMS'ye, siyah kablo B-'ye gider.

Ardından piller için denge kabloları. Satın alınan denge kablolarından ikisini kullandım ve her iki taraftaki pil için kırmızı denge kablosunu ve ikinci pil için son siyah kabloyu çıkardım. Bunlara ihtiyacımız yok çünkü bunlar zaten bağladığımız kalın akü kablolarıyla aynı. Ardından şemadaki gibi doğru sırada lehimleyin.

NOT: Ortada, bir sonraki aküden gelen artı ile toprağı bağladım, ancak bu gerçekten gerekli değil, çünkü seri konektör bunu zaten yapıyor.

Adım 7: Açma/Kapama Anahtarı (döngü Tuşu)

60 dolarlık bir kıvılcım önleyici anahtar almak yerine bir döngü anahtarı yaptım. İlke basittir. Devrede bir kesinti yapıyorsunuz ve kartı açmak için XT90 kıvılcım önleyici konektörü takın ve devre kıvılcım olmadan kapanır.

İlk önce erkek fişe bir kablo lehimledim (resim 2-4) ve ardından dişi XT90 fişine 3.5mm mermi konektörleri lehimledim.

Pillere bağlamak için dişi XT60 konektörüne erkek XT60 konektörü kullandım ancak kırmızı kabloda kesinti oldu. Sonra teli ikiye böldüğüm uçlara mermi konektörlerini lehimledim, böylece dişi XT90 başlığını doğrudan kabloya lehimlemek yerine takabiliyorum. Yani prize takın ve işte, açma/kapama düğmesi yapılır.

Adım 8: VESC, Pil Göstergesi ve UBEC Connecor

3 XT60 başlığını birbirine yapıştırarak (resim 1) ve ağaç pozitiflerine bir tel ve ağaç negatiflerine bir tel lehimleyerek kendi '3'ü 1 konektöre paralel' yaptım (resim 2-6). Sonra ona bir erkek konektör lehimledim ve çıplak kabloları bir miktar siyah bantla korudum. (resim 7-9)

VESC & Gösterge

VESC güç kablolarına ve pil yüzdesi/voltaj göstergesinin kablolarına bir erkek XT60 fişi lehimleyin.

uBEC

Unplug2 balans kablolarını ve erkek ucun lehimini bir erkek XT60 fişine bağlayın. Dişi uçlar, uBEC'nin (voltaj dönüştürücü) giriş tarafına bağlanır.

NOT: Denge tellerini biraz daha kısa kesmiştim ama bu bir hataydı, o yüzden onları olduğu gibi bırakın;)

Adım 9: Vesc'e Motor Sensörü

Motor sensörünü VESC'ye bağlamak için iki kademeli kablo kullanın. Motor, salon sensörleri için ağaçta güç için 2 olmak üzere 5 pime sahiptir (salon sensörü başına 1 pim).

Dört kabloyu 4 pimli taraftan dışarı çekin ve ikinci bir kademeli kablodan fazladan bir kablo alın, biraz daha kısa kesin ve uçlarına bazı erkek pimleri lehimleyin. Resimlerdeki gibi doğru sıraya koyun

Her şeyi güvenli hale getirmek için ısıyla daralan makaronları ve bandı kullanın! Bu yapıldığında, yapılacak tek şey onları VESC'den motora doğru sıraya koymaktır.

Adım 10: Güç Kaynağı Raspberry Pi

Ahududu pi'yi USB üzerinden çalıştıracak bir 12V - 5V dönüştürücüye ihtiyacımız var, bu yüzden hemen bir araba şarjı düşündüm. Ucuz ve pratik bir çözümdür.

NOT: Açmadan önce 2.1 Amper verebilen portun hangisi olduğunu hatırladığınızdan emin olmalısınız çünkü Pi'nin ihtiyacı var.

Bu yüzden çıkartmayı çıkarın ve araba şarjının üst kısmını sökün, ardından alttaki pimi gevşetin. Daha sonra kolayca açılacak, yayı (+12V) lehimleyin ve metal kavisli nesneyi (GND) gevşetin ve bunları bu balans tellerinden 2'si ile değiştirin (erkek tarafı PCB'ye lehimleyin).

Bu yapıldığında, kablolara bir DC jakı bağlayarak LED şeridimin güç kaynağına takarak her şeyin doğru olup olmadığını kontrol ettim ve USB çıkış voltajını ölçtüm (Dıştaki ikisi +5V ve GND'dir).

Her şey doğruysa, çıplak metal parçaları bir miktar ısıyla daralan makaron ve bantla gizleyebilirsiniz.

NOT: Şarj cihazındaki kutupları kontrol edin, çünkü farklı olabilir.

Adım 11: Pi'yi, Işıkları ve GPS'i Kablolama

Şimdi ışıklar için güç.

UBEC'imizden 12V alıyoruz ve buna ön farlarımız, arka lambamız ve araç şarj cihazımız için ihtiyacımız var. Ahududu pi, LED'leri beslemek için yeterli akım veya voltaj sağlayamaz, bu nedenle bir transistör kullanmamız gerekecek. 12V güç kaynağı olarak kullanılacak ve ahududu pi, NPN transistörünün Tabanını (2N222: pic 2) kontrol ederek bunları açıp kapatacak, bu yüzden bunu bir prototip panosuna lehimleyelim.

Öncelikle tüm kuyruk lambası longboard'un arkası gibidir ve ahududu pi ön tarafa geleceği için kablonun uzatılması gerekecektir (resim 3-5). Kuyruk lambasının 3 kablosu vardır. Siyah (negatif), sarı (çalışan/kuyruk lambası), kırmızı (fren/durdurma Işığı). Ancak, fren ve sürüş lambası arasında çok küçük bir fark olduğu için, kırmızı kabloyu kullanmayı ve sarı olanı kendi haline bırakmayı seçiyorum. Arka ışığın sağlanan metaline uzun bir erkek tel yerleştirin ve tel artık gevşemeyene kadar birlikte bükün. Bunu siyah ve kırmızı kablo için yapın.

Arka lambalar için onları paralel olarak lehimleyin. Sonra prototip panosu. İki denge telinin dişi uçlarını panoya lehimleyin ve 12V'yi tüm panoya yaymak için bir bakır tel kullanın. Ardından, biri ön ışıklar için diğeri arka ışıklar için olmak üzere transistörleri ekleyin. Toplayıcı -> 12V, emitör -> GND'yi tabanda bir dirence ve ardından ahududu pi GPIO pinlerine (pin 20&21) uyacak dişi uçlu bir tele bağlayın. Araç şarj cihazına 12V ile güç verilebilir, ardından doğru USB girişine bir usb kablosu takın ve mikro usb ucunu ahududu pi'ye koyun.

Bağlantılar GPS:

PI GPS'i

3.3V -> Vin

GND -> GND

RX -> TX

TX -> RX

NOT: Akımı sınırlamak için yalnızca transistörden gelen 2 taban pimi harici bir dirence ihtiyaç duyar. Işıklar, ledlerin içine yerleştirildiklerinden bunlara ihtiyaç duymazlar.

Adım 12: Muhafaza

Birbirine ait olan parçaları, tüm tellerin sağlam olduğundan ve daha sonra yuvaya yerleştirmenin daha kolay olduğundan emin olmak için plastik folyoya sardım. Tüm parçaları mucitte tasarladım ve 3d yazıcımla yazdırdım. Tüm mucit (.ipt) dosyaları ve yazıcı/dilimleyici dosyaları (.stl) sağlanır. Tasarımlar çok basit.

Arka taraf (elektrikli longboard parçaları)

Pil göstergesini ve dişi XT90 fişini takabilir ve ardından plastik kutuyu yerleştirebilirsiniz. Muhafaza sıkıştığında, XT90 fişini, anahtar içeri ve dışarı çekildiğinde takılı kalması için sıcak tutkalla sabitledim. Ayrıca, XT90 fişinin takılı olduğu duvarın hemen yanına muhafazanın içine bir vida ekledim, böylece döngü anahtarını takarken duvara basılamıyor.

GPS modülünden gelen anten uzun, çok uzun. Bu yüzden iki ucunu kutunun dışında tuttum ve kabloyu kasanın bu kısmına katladım.

NOT: Uzun tahtanın kalın olmasından daha uzun olmayan küçük vidalar kullanın!

Bu iyi olduğunda, test DC jakımı su geçirmez olanla değiştirdim. BMS kartına bağlı tellere bazı kabloları dişi mermi konektörleri ve erkek mermi konektörleri ile lehimledim. Bir kez daha, şarj cihazı yalnızca yaklaşık 2 amper sağladığı için kabloların çok kalın olması gerekmez. Bazı küçük kablolarda jakı takmak da daha kolay olacaktır…

Ön taraf (GPS ve ışıklı ahududu pi)

Ekranı kasanın arkasına kaydırın. Tüm kabloları muhafazanın içine yerleştirin ve vidalayın. Ayrıca anten ve ahududu Pi arasına folyo veya başka bir şey koyabilirsiniz, çünkü çok manyetikti ve bilgisayarlar her zaman bundan hoşlanmaz.

NOT: Tft ekranını muhafazaya kaydırırken dikkatli olun, böylece dokunmayı kontrol eden kablolara zarar vermezsiniz. Bana oldu…

Adım 13: Temel Kurulum Pi

Öncelikle Raspbian'lı bir SD karta ihtiyacımız var. Raspbian'ı buradan indirebilirsiniz. İndirdikten sonra raspbian'ı SD karta kurabiliriz. Yazılımı bilgisayarınıza Win32Discmanager veya etcher kullanarak kurabilirsiniz.

Kurulduğunda, pi'de SSH'yi etkinleştirmek için uzantısız 'ssh' adlı bir dosya eklemeniz gerekecektir. Bu yapıldıktan sonra, ahududunuzu başlatabilir ve ağınıza ekleyebilirsiniz.

Pi'nin ağınızla bağlantısı olmayacak, bu nedenle bir APIPA adresi ayarlamanız gerekecek, bu, pi'nin bir ağa bağlantısı olmadığında sahip olacağı IP adresidir. SD karttaki 'cmdline.txt' dosyasını açın ve bir APIPI adresi ekleyin. Örneğin: 'ip=169.254.10.5'.

NOT: Her şeyin tek bir satırda durduğundan emin olun yoksa çalışmaz!

SD'yi PI'ye yerleştirin, pi'nizden bilgisayarınıza bir ağ kablosu ekleyin ve ardından gücü takın.

Daha sonra Putty kullanabilir veya bir mac kullanıyorsanız, bir SSH bağlantısı oluşturmak için terminali kullanmanız yeterlidir.

ssh [email protected]

Kablosuz bağlantı ekleme:

Pi'nize yeni bir ağ eklemek için şu komutu yazabilirsiniz:

echo ENTER_ YOUR_PASSWORD | wpa_passphrase ENTER_YOUR_SSID >>

/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Yeniden başlatmanın ardından, yönlendiricinizde IP adresinizi bulabilmeli ve bu ip adresiyle ssh üzerinden pi'nize bağlanabilmelisiniz.

ssh pi@IP_FROM_PI

Her zaman IP'nizi bulmak biraz can sıkıcıdır, bu yüzden bir ana bilgisayar adı ayarlayalım, böylece onu kullanabiliriz (bunun için pencereli PC'de bonjour kurulumu gereklidir).

sudo raspi-config nonint do_hostname CHOOSE_A_HOSTNAME

NOT: Gelecekte ana bilgisayar adını kullanmak için SSH kuralını şu şekilde yazmalısınız:

ssh USER@YOUR_HOSTNAME.local

Pi'nin sisteminin ve paketlerinin güncel olduğundan emin olmalıyız:

Bunu gerçekleştirmek için aşağıdaki komutu girin:

sudo apt-get güncelleme && sudo apt-get yükseltme

Adım 14: Projeyi Pi'nize Yerleştirin

Yeni kullanıcı

Bu proje için yeni bir 'longboard' kullanıcısı oluşturdum:

Bunun için köke gitmemiz gerekecek

sudo -i

Adduser longboard Yeni şifre: > l0ngb0@rd Tam ad: > elektrikli longboard

Gerisini boş bırakabilirsiniz. Sıradaki gibi, kullanıcıya 'longboard' sudo haklarını vermemiz gerekecek.

adduser longboard sudo

Daha sonra longboard kullanıcımıza geri döneceğiz.

uzun tahta

Paketler

Proje için bazı paketlerin yüklenmesi. Web sitesi bir veritabanı barındırma paketleri

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

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

Bağlayıcı veritabanı, web sitesi ve GPS/tijdzone algılaması için paketler

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

Veritabanı kurulumu

MySQL'in durumunu kontrol edin

sudo systemctl durumu mysql

Bu komutu girerek MySQL'in sadece 127.0.0.1 -> ağdan erişilemez, sadece yerel (pi'de self) dinlediğini görebilirsiniz.

ss -lt | grep mysql

İstemciyi roo olarak başlat

sudo mysql

Kullanıcılar oluşturun:

'@min_l0ngb0@rd' TARAFINDAN TANIMLANAN 'project-admin'@'localhost' KULLANICI OLUŞTURUN;

'l0ngb0@rd' TARAFINDAN TANIMLANAN 'project-longboard'@'localhost' KULLANICI OLUŞTURUN;

Veritabanı oluşturma ve ayrıcalıkları ayarlama:

VERİTABANI OLUŞTUR longboard_db;

Longboard_db.* ÜZERİNDEKİ TÜM AYRICALIKLARI GRANT SEÇENEĞİ İLE 'project-admin'@'localhost'a VERİN; > longboard_db ÜZERİNDE SEÇİMİ, EKLE, GÜNCELLEME, SİLME VERİN.* 'project-longboard'@'localhost' için; > FLUSH AYRICALIKLARI;

Tabloları oluşturmak için sql betiğini çalıştırın, ayrıca web sitesi için varsayılan bir kullanıcı oluşturacaktır:

(kullanıcı adı: longboard, şifre: test):

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

çıkış

Dosyayı çalıştırmanın işe yarayıp yaramadığını test edin:

echo 'tabloları göster;' | mysql longboard_db -t -u proje-yöneticisi -p

Bir 'longboard' dizini oluşturun ve projemi github'dan klonlayın

mkdir longboard && cd longboard

git klonu

Benimle aynı dizin adını ve kullanıcıyı kullandıysanız, conf dizinindeki dosyaları ayarlamamalısınız.

Eğer yapmadıysanız, dosyaları ayarlamalısınız (> sudo nano conf/filename.extension)

Yollar doğru olduğunda, dosyaları sistem dizinine kopyalamanız gerekir. Ağaç hizmetleri var.

• Localhost'taki kiosk sitesi için bir tane.
• Veritabanı bağlantılı gps modülü için bir tane
• Ağınızda bulunan site için bir tane

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

sudo systemctl arka plan programı yeniden yükle > sudo systemctl projeyi başlat1-* > sudo systemctl durum projesi1-*

Her şey yolunda olduğunda, onları etkinleştirmelisiniz, böylece pi önyüklendiğinde otomatik olarak başlayacaklar:

(Önceki adım başarısız olursa, yapılandırma dosyalarındaki yolları kontrol etmelisiniz)

sudo systemctl projeyi etkinleştir1-*

nginx hizmetini yapılandırma:

• conf/nginx'i 'kullanılabilir sitelere' kopyalayın (ve daha iyi bir ad verin)
• default-config bağlantısını kaldır
• yeni config/nginx'e bağlantı
• değişiklikleri etkinleştirmek için yeniden başlat

sudo cp conf/nginx /etc/nginx/siteler kullanılabilir/proje1

sudo rm /etc/nginx/sites-enabled/default > sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/project1 /etc/nginx/sites-enabled/project1 > sudo systemctl nginx.service'i yeniden başlatın

Nginx'in hayatta kalıp kalmadığını kontrol edin:

sudo systemctl durumu nginx.service

Bu yapıldıktan sonra, ağınızda bulunan pi'nizin ipinde bir web sunucunuz ve oturumu çevrimdışı başlatmak ve durdurmak için yerel ana bilgisayarda bir siteniz olmalıdır.

Adım 15: Kiosk Modunu Ayarlama Raspberry Pi

Paketleri yükleme

sudo apt-get install chromium-browser x11-xserver-utils derli toplu

pi kullanıcısının otomatik başlatma dosyasını girin:

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

Mevcut kuralı yorumlamanız (satırın başına # koymanız) gerekecektir:

#@xscreensaver -sıçrama yok

Ardından bu satırları ekran koruyucu satırının altına ekleyin

@xset kapalı

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

Dosyayı yazıp çıkmak için ctrl-O'ya ve ardından ctrl-X'e basın ve şimdi şunu yazın:

sudo raspi-config

Buradan boot_behaviour'a gidin ve bu ayarı masaüstü modunda önyükleme yapacak şekilde değiştirin ve varsayılan olarak kullanıcı pi olarak oturum açın.

NOT: kiosk modundan çıkmak için şunu yazabilirsiniz:

sudo killall krom tarayıcı.

Bu, tüm krom tarayıcı örneklerini kapatacaktır.

Adım 16: Nasıl Çalışır?

Pi önyüklendiğinde, tft ekranında tahtanın tüm kullanıcılarının bir listesi ile birlikte ip adresini göreceksiniz.

Bu ekran aracılığıyla çevrimdışı bir oturum başlatabilirsiniz. Işıklarınızı da kontrol edebilirsiniz. Tarayıcınıza ip adresini yazarsanız giriş ekranına geleceksiniz. Varsayılan kullanıcı 'board' (şifre: test) ile giriş yapabilirsiniz. veya yeni bir hesap oluşturabilirsiniz. Tamamlandığında, gösterge tablonuzu göreceksiniz. Burada seyahat rotanızı ve toplam mesafenizi, seyahat sürenizi görebilirsiniz. Longboard sekmesine giderseniz, tahtanın mevcut konumunu görebilir, ışıklarınızı değiştirebilir ve bir oturum kaydetmeye başlayabilirsiniz. 'Oturumu başlat' seçeneğine tıkladığınızda, PI sürekli olarak konumu belirleyecek ve siz 'oturumu durdur' düğmesine basana kadar veritabanına kaydedecektir. GPS'in bir düzeltmesi yoksa oturum başlatılamaz, ekranın üst kısmında bir uyarı alırsınız. Oturumlarınız bir google haritasında görüntülenecektir.

Hareket Ettirme Yarışmasında İkincilik