Sekama elektrinė „Longboard“: 16 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Šis projektas susideda iš elektrinės ilgosios lentos, kuri išlaiko maršrutą aviečių pi pagalba. Šios sesijos yra saugomos „mySQL“duomenų bazėje ir yra rodomos mano svetainėje, kuri buvo sukurta naudojant mikrokarkasą „Kolba“.

(Tai mokyklos projektas, sukurtas per 3 savaites)

1 žingsnis: medžiagos ir įrankiai

Šis projektas reikalauja litavimo įgūdžių ir kainuos apie 500 eurų.

Medžiagos:

Visa medžiaga ir nuorodos į tiekėjus yra medžiagų sąrašo lape.

Įrankiai:

• Lituoklis + skarda
• Replės
• Karštas klijų pistoletas
• Atsuktuvų ir šešiakampių raktų rinkinys
• Kai kada gali praversti segtukas
• Vielos pjoviklis/nuėmiklis

Šiame projekte naudojama tekinimo staklės, lazerinis pjoviklis ir 3D spausdintuvas!

2 žingsnis: ratų keitimas ir sunkvežimio paruošimas

Visų pirma, aš nuėmiau tuos mažus baltus ratus nuo savo ilgosios lentos. Tada nuėmiau rutulinius guolius ir įdėjau juos į oranžinius 90 mm ratus.

Sunkvežimį, ant kurio bus sumontuotas variklis, reikia šiek tiek sureguliuoti. Ratas su krumpliaračiu netelpa ant mano pirktos „longboard“sunkvežimio, todėl teko pjaustyti apie 1 cm tekinimo staklėmis.

ir sumontavo juos ant sunkvežimių, išskyrus ratą su pavara (atsitiktinai pasirinkau dešinę, galinę pusę).

3 žingsnis: pjovimo ir suvirinimo variklio laikiklis

Aš pagaminau aliuminio variklio laikiklį su lazeriniu pjaustytuvu, kurio matmenys yra aukščiau esančiame paveikslėlyje.

Kalno padėtis yra svarbi. Jis turi būti kiek įmanoma pakreiptas žemyn, neliesdamas lentos, ir kadangi aš turiu didelį variklį, ar kampas nėra toks didelis. Atsitiktinai pažįstu suvirintoją, todėl iš pradžių jis šiek tiek suvirino, o paskui, norėdamas patikrinti padėtį, pastūmiau sunkvežimius iš vienos pusės į kitą, kad pamatytumėte, ar jis neliečia lentos.

Kai visa mano lenta buvo baigta, aš padariau bandomąjį važiavimą ir variklio laikiklis atsilaisvino, todėl paaiškėja, kodėl mano variklis artėjančiose nuotraukose atrodys pažeistas;) Po to paprašiau savo pažįstamo jį visiškai suvirinti.

4 žingsnis: variklio ir diržo montavimas

Norėdami pritvirtinti variklį prie laikiklio, naudokite 4 iš M4*14 pusjuodžių.

Po to ant variklio veleno turite pritvirtinti 12 dantų variklio skriemulį. Įsitikinkite, kad mažasis paryškinimas yra ant plokščios veleno dalies!

Dabar galite paimti vieną iš diržų ir uždėti jį aplink skriemulį, paimti ratą su pavara ir pasukti, kol visas diržas bus aplink pavarą.

Priveržkite veržlę prie sunkvežimio, kad jūsų ratas nenukristų ir viskas.

5 žingsnis: laidų schemos

Elektronikos komponentai buvo prijungti pagal aukščiau pateiktas schemas.

Pirmasis yra visa elektronikos schema.

Antroje schemoje parodytos visos elektrinės ilgosios plokštės dalies jungtys, 6s UBEC iki 12V pereina prie kitos schemos. Ši schema rodo šviesų ir jutiklių, kuriuos valdo avietė Pi, grandinę.

Kaip jūs tikriausiai jau matėte, „tft“ekranas turi moterišką antraštę, kuri užima daug kaiščių. Smeigtukai, kurių mums reikia nuosekliam ryšiui su GPS moduliu. Taigi aš prijungiau laidus prie mums reikalingų kaiščių (4-6 pav.) Prie moteriškos antraštės, kuri prijungiama prie „Pi“.

6 žingsnis: BMS prijungimas

Ryšio schemai naudojau „comsa42“jo integruotus elementus.

Aš naudoju BMS (akumuliatorių valdymo sistemos) balanso lentą, kad įkraučiau savo lipo, kad galėčiau palikti juos į savo korpusą ir įkrauti „protingu įkrovikliu“per vandeniui atsparų nuolatinės srovės lizdą

Aš lituodavau du kabelius įkrovimo prievadui BMS, vieną- P- (juodas), o kitą- P+ (raudonas). (Šie kabeliai neturi būti tokie stori, nes praeis tik 2 amperai įkrovimo prievadas)

PASTABA: pradžioje naudojau nuolatinės srovės lizdą su varžtais, bet vėliau jį pakeičiau vandeniui atspariu nuolatinės srovės lizdu iš BOM. Lituokite kištuko dar ne, kitaip turėsite problemų, kai norėsite jį įdėti į savo korpusą.

Sujungiau dvi baterijas nuosekliai su vienu iš „XT60 2 pakuočių serijos kištuko“, kurį nusipirkau. Aš prijungiau tą vyrišką antraštę prie moteriškos ir prie jo prilitau storą raudoną ir juodą laidą. Raudona viela eina į B+ ir BMS, o juoda-į B-.

Tada akumuliatorių balanso kabeliai. Aš naudoju du nupirktus balansavimo kabelius ir atjungiau raudoną balansinį laidą akumuliatoriui ir paskutinį juodą laidą antrai baterijai iš abiejų pusių. Mums jų nereikia, nes jie yra tokie patys kaip stori akumuliatoriaus laidai, kuriuos jau prijungėme. Tada lituokite jį teisinga tvarka, kaip parodyta diagramoje.

PASTABA: viduryje aš prijungiau žemę su teigiamu iš kitos baterijos, tačiau tai tikrai nėra būtina, nes serijinė jungtis tai jau daro.

7 žingsnis: įjungimo/išjungimo jungiklis (kilpos raktas)

Vietoj to, kad nusipirkčiau 60 dolerių apsaugantį nuo kibirkščių jungiklį, aš padariau kilpinį raktą. Principas paprastas. Jūs nutraukiate grandinę ir įjungiate plokštę, prijunkite XT90 kibirkštinio kibirkšties jungtį ir grandinė bus uždaryta be kibirkščių.

Pirmiausia lituodavau laidą prie kištukinio kištuko (2-4 pav.), O po to prie 3,5 mm kulkų jungčių prie moteriško XT90 kištuko.

Norėdami prijungti jį prie akumuliatorių, aš naudoju XT60 jungtį prie patelės XT60 jungties, bet su raudono laido pertraukimu. Tada lituodavau kulkų jungtis prie galų, kur perpjoviau laidą per pusę, kad galėčiau prijungti XT90 antraštę, o ne lituoti tiesiai prie kabelio. Taigi prijunkite ir voila, įjungimo/išjungimo jungiklis baigtas.

8 veiksmas: VESC, akumuliatoriaus indikatorius ir UBEC jungtis

Aš sukūriau savo „3 lygiagrečiai 1 jungčiai“, priklijuodamas 3 XT60 antraštes (1 pav.) Ir lituodamas laidą prie medžio pozityvų ir laidą prie medžio negatyvų (2-6 pav.). Toliau prie jo lituodavau kištukinę jungtį ir apsaugodavau plikus kabelius tam tikra juosta. (7-9 pav.)

VESC ir indikatorius

Lituokite XT60 kištuką prie VESC maitinimo kabelių ir prie akumuliatoriaus procentinio/įtampos indikatoriaus kabelių.

uBEC

Atjunkite 2 pusiausvyros kabelius ir lydmetalį prie kištuko XT60 kištuko. Moteriški galai jungiami prie uBEC (įtampos keitiklio) įvesties pusės.

PASTABA: balansavimo laidus buvau nukirpęs šiek tiek trumpiau, tačiau tai buvo klaida, todėl palikite juos nepažeistus;)

9 žingsnis: variklio jutiklis prie „Vesc“

Prijunkite variklio jutiklį prie VESC dviem žingsniniais kabeliais. Variklis turi 5 kaiščius, 2 galios ir medžio salės jutikliams (po 1 kaištį kiekvienam salės jutikliui).

Ištraukite keturis kabelius iš 4 kontaktų pusės ir paimkite papildomą laidą iš antrojo žingsninio kabelio, nukirpkite juos šiek tiek trumpiau ir ant galo prilituokite keletą kaiščių. Sudėkite juos teisinga tvarka, kaip parodyta paveikslėliuose

Naudokite termiškai susitraukiančius vamzdelius ir juostą, kad viskas būtų saugu! Kai tai bus padaryta, beliks tik sudėti juos teisinga tvarka nuo VESC iki variklio.

10 žingsnis: „Raspberry Pi“maitinimo šaltinis

Mums reikia 12V iki 5V keitiklio, kuris maitins aviečių pi per USB, todėl iškart pagalvojau apie automobilio įkroviklį. Tai pigus ir praktiškas sprendimas.

PASTABA: Prieš atidarydami, turėtumėte įsitikinti, kad atsimenate, kuris iš jų yra tas, kuris gali tiekti 2,1 ampero stiprumą, nes „Pi“to reikia.

Taigi nuimkite lipduką ir atsukite automobilio įkroviklio viršų, tada atlaisvinkite kaištį apačioje. Po to jis lengvai atsidarys, lituokite spyruoklę (+12 V) ir metalinį išlenktą objektą (GND) ir pakeiskite juos 2 iš šių balansavimo laidų (lituokite išorinę pusę prie PCB).

Kai tai buvo padaryta, aš patikrinau, ar viskas buvo teisinga, prijungęs nuolatinės srovės lizdą prie laidų ir prijungęs jį prie mano LED maitinimo šaltinio, ir išmatavau USB išėjimo įtampą (dvi išorinės yra +5 V ir GND).

Jei viskas teisinga, plikas metalines dalis galite paslėpti tam tikrais termiškai susitraukiančiais vamzdeliais ir juostele.

PASTABA: patikrinkite įkroviklio poliškumą, nes jis gali būti skirtingas.

11 veiksmas: „Pi“, šviesų ir GPS prijungimas

Dabar žibintų galia.

Mes gauname 12 V iš mūsų „uBEC“ir mums to reikia priekiniams žibintams, galiniam žibintui ir automobilio įkrovikliui. Aviečių pi negali tiekti pakankamai srovės ar įtampos, kad maitintų šviesos diodus, todėl turėsime naudoti tranzistorių. 12 V bus naudojamas kaip maitinimo šaltinis, o „Raspberry pi“juos įjungs ir išjungs, valdydamas NPN tranzistoriaus bazę (2N222: 2 pav.), Todėl lituokime prie prototipų plokštės.

Pirmiausia visas galinis žibintas yra kaip „longboard“užpakalinė dalis, o aviečių pi bus priekyje, todėl kabelį reikės pailginti (3–5 pav.). Galinis žibintas turi 3 laidus. Juoda (neigiama), geltona (važiuojanti/galinė lemputė), raudona (stabdžių/stabdymo lemputė). Bet kadangi tarp stabdžių ir žibintų yra tik labai mažas skirtumas, aš pasirenku naudoti raudoną vielą ir palieku geltoną. Įdėkite ilgą laidą į galinio žibinto metalą ir sulenkite, kol viela nebegali atsilaisvinti. Padarykite tai juodai ir raudonai vielai.

Galiniams žibintams lituokite lygiagrečiai. Tada prototipų lenta. Lituokite abiejų pusiausvyros laidų galus prie plokštės ir naudokite varinę vielą, kad 12 V įtvirtintumėte visą plokštę. Tada pridėkite tranzistorius, vieną priekiniams žibintams ir vieną galiniams žibintams. Kolektorius -> 12V, emiteris -> GND lt bazę prie rezistoriaus, o po to prie laido su moterišku galu, kuris tilps ant aviečių pi GPIO kaiščių (20 ir 21 kaiščiai). Automobilio įkroviklis gali būti maitinamas 12 V įtampa, tada įkiškite USB kabelį į tinkamą USB įvestį ir įdėkite mikro USB galą į aviečių pi.

GPS jungtys:

PI GPS

3.3V -> Vin

GND -> GND

RX -> TX

TX -> RX

PASTABA: tik 2 pagrindiniams tranzistoriaus kaiščiams reikia išorinio rezistoriaus, kad būtų apribota srovė. Šviestuvams jų nereikia, nes jie įmontuoti į LED.

12 žingsnis: būstas

Suvyniojame dalis, kurios priklauso kartu, į plastikines folijas, kad įsitikinčiau, ar visa viela yra tvirtai pritvirtinta, ir vėliau lengviau įdėti i į korpusą. Aš suprojektavau visas dalis išradėju ir atspausdinau jas savo 3D spausdintuvu. Pateikiami visi išradėjo (.ipt) failai ir spausdintuvo/pjaustyklės failai (.stl). Dizainas yra labai paprastas.

Galinė pusė (elektrinės „longboard“dalys)

Galite įdėti akumuliatoriaus indikatorių ir moterišką XT90 kištuką ir įdėti plastikinę dėžę. Kai korpusas buvo įstrigęs, aš pritvirtinau XT90 kištuką karštais klijais, kad jis liktų įstrigęs, kai jungiklis yra įtrauktas ir ištrauktas. Aš taip pat pridėjau varžtą korpuso viduje prie sienos, prie kurios yra pritvirtintas XT90 kištukas, kad prijungus kilpinį raktą sienos nebūtų galima įspausti.

Antena iš gps modulio yra ilga, labai ilga. Taigi aš laikiau du galus už dėžutės ir sulenkiau vielą į šią dėklo dalį.

PASTABA: naudokite mažus varžtus, kurie nėra ilgesni, o tada „longboard“yra storas!

Kai tai buvo gerai, aš pakeičiau savo bandomąjį DC lizdą vandeniui atspariu. Aš lituodavau kai kuriuos laidus su moteriškomis kulkų jungtimis prie laidų ir vyriškų kulkų jungčių ant laidų, kurie yra pritvirtinti prie BMS plokštės. Vėlgi, laidai neturi būti tokie stori, nes įkroviklis tiekia tik apie 2 amperus. Taip pat bus lengviau prijungti lizdą prie korpuso su kai kuriais mažesniais laidais …

Priekinė pusė (aviečių pi su GPS ir žibintais)

Įstumkite ekraną į korpuso galą. Įkiškite visus kabelius į korpuso vidų ir užsukite. Taip pat galbūt norėsite įdėti foliją ar kažką tarp antenos ir aviečių Pi, nes ji buvo labai magnetinė, o kompiuteriai ne visada tai patinka.

PASTABA: būkite atsargūs, kai įstumiate tft ekraną į korpusą, kad nepažeistumėte kabelių, valdančių lietimą. Man atsitiko…

13 žingsnis: Pagrindinė sąranka Pi

Visų pirma, mums reikia SD kortelės su „Raspbian“. Raspbian galite atsisiųsti iš čia. Atsisiuntę galime įdiegti raspbian SD kortelėje. Programinę įrangą galite įdiegti kompiuteryje naudodami „Win32Discmanager“arba „etcher“.

Kai jis bus įdiegtas, turėsite pridėti failą, pavadintą „ssh“be išplėtimo, kad įgalintumėte SSH pi. Kai tai bus padaryta, galite paleisti avietę ir pridėti ją prie savo tinklo.

Pi neturės ryšio su jūsų tinklu, todėl turėsite nustatyti APIPA adresą, tai yra IP adresas, kurį pi turės, kai jis neturi ryšio su tinklu. Atidarykite failą „cmdline.txt“SD kortelėje ir pridėkite APIPI adresą. Pavyzdžiui: „ip = 169.254.10.5“.

PASTABA: įsitikinkite, kad viskas stovi vienoje eilutėje, kitaip ji neveiks!

Įdėkite SD į PI, prijunkite tinklo kabelį iš savo kompiuterio prie kompiuterio ir prijunkite maitinimą.

Vėliau galite naudoti „Putty“arba, jei naudojate „Mac“, tiesiog naudokite terminalą, kad sukurtumėte SSH ryšį.

ssh [email protected]

Belaidžio ryšio pridėjimas:

Norėdami pridėti naują tinklą prie savo pi, galite įvesti šią komandą:

echo ENTER_ YOUR_PASSWORD | wpa_passphrase ENTER_YOUR_SSID >>

/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Po perkrovimo turėtumėte sugebėti rasti savo IP adresą savo maršrutizatoriuje ir prisijungti prie savo pi per ssh naudodami tą IP adresą.

ssh pi@IP_FROM_PI

Visada rasti savo IP yra šiek tiek erzina, todėl nustatykime pagrindinio kompiuterio pavadinimą, kad galėtume jį naudoti (tam reikia įdiegti „bonjour“kompiuteryje).

sudo raspi-config nonint do_hostname CHOOSE_A_HOSTNAME

PASTABA: Norėdami ateityje naudoti pagrindinio kompiuterio pavadinimą, įveskite SSH taisyklę taip:

ssh USER@YOUR_HOSTNAME.local

Turėtume būti tikri, kad pi sistema ir paketai yra atnaujinti:

Įveskite šią komandą, kad suprastumėte:

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

14 žingsnis: įdėkite projektą į savo „Pi“

Naujas vartotojas

Aš sukūriau naują vartotojo „longboard“šiam projektui:

Tam turėsime eiti į šaknis

sudo -i

„Adduser longboard“Naujas slaptažodis:> l0ngb0@rd Visas vardas:> elektrinė longboard

Likusią dalį galite palikti tuščią. Toliau vartotojui turėsime suteikti „longboard“sudo teises

adduser longboard sudo

Vėliau grįšime pas savo „longboard“vartotoją

su „longboard“

Paketai

Kai kurių projekto paketų diegimas. Svetainės duomenų bazės prieglobos paketai

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

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

Jungčių duomenų bazė, paketų svetainė ir bibliotekos, esančios GPS/tijdzone detectie

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

Duomenų bazės sąranka

Patikrinkite „mysql“būseną

sudo systemctl būsena mysql

Įvedę šią komandą galite matyti, kad „MySQL“klauso tik 127.0.0.1 -> nepasiekiama iš tinklo, tik vietinė („pi“).

ss -lt | grep mysql

Pradėkite klientą kaip roo

sudo mysql

Sukurkite naudotojus:

KURTI NAUDOTOJĄ 'project-admin'@'localhost', IDENTIFIKUOTAS '@min_l0ngb0@rd';

KURTI NAUDOTOJĄ 'project-longboard'@'localhost' IDENTIFICED 'l0ngb0@rd';

Duomenų bazės kūrimas ir privilegijų nustatymas:

CREATE DATABASE longboard_db;

SUTEIKITE VISAS privilegijas „longboard_db.“* „Project-admin“@„localhost“SU GRANT OPTION; > GRANT SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE ON longboard_db.* TO 'project-longboard'@'localhost'; > PLŪŠIMO PRIVILEGIJOS;

Norėdami sukurti lenteles, paleiskite „SQL“scenarijų, jis taip pat sukurs numatytąjį svetainės vartotoją:

(vartotojo vardas: „longboard“, slaptažodis: testas):

šaltinis / namų / žurnalo lenta / longboard / longboard_db.sql;

išeiti

Patikrinkite, ar failo paleidimas veikė:

echo 'rodyti lenteles;' | mysql longboard_db -t -u project -admin -p

Sukurkite katalogą „longboard“ir klonuokite mano projektą iš „github“

mkdir longboard && cd longboard

git klonas

Jei naudojote tą patį katalogo pavadinimą ir vartotoją kaip ir aš, neturėtumėte koreguoti failų conf kataloge.

Jei to nepadarėte, turėtumėte koreguoti failus (> sudo nano conf/filename.extension)

Kai keliai yra teisingi, turite nukopijuoti failus į sistemos katalogą. Yra medžių paslaugos.

• Vienas skirtas kiosko svetainei „localhost“.
• Vienas skirtas gps moduliui su duomenų bazės ryšiu
• Vienas skirtas jūsų tinkle pasiekiamai svetainei

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

sudo systemctl daemon-reload> sudo systemctl start project1-*> sudo systemctl status project1-*

Kai viskas bus gerai, turėtumėte juos įgalinti, kad jie būtų automatiškai paleisti, kai „pi“įsijungs:

(Jei ankstesnis veiksmas nepavyksta, turėtumėte patikrinti konfigūracijos failų kelius)

sudo systemctl įgalinti project1-*

„Nginx“paslaugos konfigūravimas:

• nukopijuokite conf/nginx į „sites-available“(ir suteikite jam geresnį pavadinimą)
• pašalinkite nuorodą į numatytąją konfigūraciją
• nuoroda į naują config/nginx
• paleiskite iš naujo, kad suaktyvintumėte pakeitimus

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 paleiskite iš naujo nginx.service

Patikrinkite, ar nginx išgyveno:

sudo systemctl būsena nginx.service

Kai tai bus padaryta, turėtumėte turėti savo serverio IP serverį savo tinkle ir vietinės prieglobos svetainę, kad galėtumėte pradėti ir sustabdyti sesiją neprisijungę.

15 veiksmas: „Raspberry Pi“kiosko režimo nustatymas

Paketų diegimas

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

Įveskite pi vartotojo automatinio paleidimo failą:

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

Turėsite pakomentuoti esamą taisyklę (prieš eilutę įrašyti #):

#@xscreensaver -no -purslų

Tada pridėkite šias eilutes po ekrano užsklandos eilute

@xset s išjungtas

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

Paspauskite „Ctrl-O“, tada „Ctrl-X“, kad išrašytumėte ir išeitumėte iš failo, ir dabar įveskite:

sudo raspi-config

Iš ten pereikite prie „boot_behaviour“ir pakeiskite šį nustatymą, kad jis būtų paleistas darbalaukio režimu, ir pagal numatytuosius nustatymus prisijunkite kaip vartotojas pi.

PASTABA: norėdami išeiti iš kiosko režimo, galite įvesti

sudo killall chromium naršyklė.

Taip bus uždaryti visi „chromium“naršyklės egzemplioriai.

16 žingsnis: kaip tai veikia

Kai pi pradės veikti, tft ekrane pamatysite IP adresą kartu su visų lentos vartotojų sąrašu.

Šiame ekrane galite pradėti sesiją neprisijungę. Taip pat galite valdyti šviesas. Jei naršyklėje įvesite IP adresą, atsidursite prisijungimo ekrane. Galite prisijungti naudodami numatytąją vartotojo lentą (slaptažodis: testas). arba galite sukurti naują paskyrą. Kai tai padarysite, pamatysite savo prietaisų skydelį. Čia galite pamatyti savo kelionės maršrutą ir bendrą atstumą, kelionės laiką. Jei einate į skirtuko ilgąją lentą, galite pamatyti dabartinę lentos vietą, perjungti šviesas ir pradėti įrašyti seansą. Kai spustelėsite „pradėti sesiją“, PI nuolat nustatys vietą ir išsaugos ją duomenų bazėje, kol paspausite „sustabdyti sesiją“. Jei GPS nėra ištaisytas, seanso pradėti negalima, ekrano viršuje gausite įspėjimą. Jūsų seansai bus rodomi „Google“žemėlapyje.

Antroji vieta „Make it Move“konkurse