3D打印的电滑板支架
由 动力老男孩 发表于 2015/06/22 00:34:18Step 1: 3D建模

3D打印模型 - 电动滑板支架
Step 2: 打印模型

电动滑板支架
Step 3: 打印大齿轮裙边
- 有机玻璃切的裙边

3D打印的齿轮挡边

效果对比,简直是高富帅对穷矮搓
Step 4: 安装

3d打印的电动滑板支架测试

看上去效果不错

3D打印模型 - 电动滑板支架
电动滑板支架
3D打印的齿轮挡边
效果对比,简直是高富帅对穷矮搓
3d打印的电动滑板支架测试
看上去效果不错
上周玩了几天无线供电的磁悬浮彩灯,耽误了一点儿时间,今天继续写滑板攻略
枪型遥控器
摇杆式手持滑板遥控器
摇杆式手持滑板遥控器
电滑板遥控器-电路原理图
电滑板遥控器-源代码
无线供电模块
无线供电的磁悬浮灯泡
磁悬浮的LED彩灯
买回来的LED灯泡,还没发挥余热就被拆解了
量悬浮磁铁的尺寸
量灯泡内部空间的尺寸
焊接好的LED彩灯们
悬浮灯效果1
悬浮灯效果2
这一部分内容也许会有点儿枯燥,对Arduino了解不多的同学,可能要先去预习一下。如果大家有需要的话,我也可以考虑发一系列Arduino的入门教程
电动滑板源代码
蓝牙模块
usb转串口
电动滑板蓝牙连接示意图
mySerial就是软件串口,你可以看到就用简单的 mySerial.write(xxx) 就可以从遥控器向滑板发送数据了。
其中两个主要的函数 mySerial.available() 用于判断当前蓝牙模块是否有数据进来;mySerial.read() 用于读一个字节的数据。
机械部分就绪之后,就是各种软件和电子的工作了,首先我们看看怎么控制一个无刷电机。我们用的电机是外转子无刷电机,型号是5065。
外转子无刷电机
电调
PWM是“怕玩命”的缩写,英文写法是“Pulse-width modulation”,也有些外行人士把它翻译成“脉冲宽度调制”。对于没有听说过PWM的同学,请先参考一下我的另一篇博客Arduino的模拟输入和输出。
简单的说,对于传统的控制信号,假设最高速的时候控制电压是1,那么可以输出0.5来表示一般的速度。但是对于单片机来说,输出0和1是方便的,输出0.5会比较麻烦。这种情况了,可以快速的在0和1之间切换,达到的效果就和0.5很相似了。
电调的控制,就是使用了PWM的方式。不过它不是通过占空的比例来控制转速,而是用1的脉冲宽度来判断:
输出高电平2.1ms左右,表示最大值;
输出高电平0.9ms左右,表示最小值。
下面这段代码,用蓝牙发送0~100的数值给单片机,就可以模拟航模摇杆从油门最小推到最大的情况:
#include <Servo.h> #include <SoftwareSerial.h> SoftwareSerial mySerial(11, 5); int motorPin = 12; // 用于控制电机的管脚 Servo powerServo; void setup() { mySerial.begin(9600); powerServo.attach(motorPin); } void loop() { double T = 2500; // 脉冲周期2.5ms,相当于400Hz long t0 = micros(); // 记录当前时间 int readPower = 50; //默认是中点位置50 while(mySerial.available()) { // 从蓝牙输入一个0~100的值 readPower = mySerial.read(); } double len = 900 + readPower * 12; //(0~100对应总周期0.9ms~2.1ms) powerServo.writeMicroseconds(len); int leftMs = (int) (t0 + T - micros()); //休眠到下一个周期继续循环 delayMicroseconds(leftMs); }
需要注意的是,航模和车模的电调操控方式是不同的。航模的油门是从最低点开始,推到头是最大值;而车模的电调平时处于中点位置,向上推到头表示加速,向下拉到头表示刹车。滑板就是使用的车模电调模式,也就是说高电平从 1.5ms~2.1ms是加速区域、从1.5ms~0.9ms是刹车区域。
好盈的电调一般都支持很多模式,另外还有很多可选的参数。如果想修改它的模式,可以按住小按钮后接通电源,然后按照说明书的提示进行设置。
不差钱的同学可以买一个编程器,插上电调之后可以直接设置。
我的DIY主要是基于现成的滑板来改装,所以在介绍电滑板之前,先简单介绍一下滑板。内容相当基础,已经是滑板圈内的朋友请无视。以前没有玩过滑板的同学请务必仔细看,以后忽悠妹子的时候用得上。
1. 千奇百怪的方案
我最早的一版电滑板是用活力板改装的,它其实不算是真正的滑板,前后各有一个万向轮,没有动力的时候靠身体扭动来前进。
活力板改装的滑板
当初选用两轮的方案,是因为还不知道滑板的原理,觉得四个轮子的小车,在没有差速器的情况下很难转弯。而两轮的小车,靠重心偏移就可以转弯了。后来才知道滑板使用了一种叫做海鸥架的东西,受力时会向一侧偏移,同样靠重心就可以转弯了。
海鸥架
滑板转弯示意图
还有的朋友前轮使用了海鸥架,后轮使用了独立驱动轮,一共是3个轮,例如诸葛小新同学的电滑板。小新同学的3轮板没有试过不好说,从我的经验来看,四轮板比两个轮的好学多了,一分钟就可以上路,大力推荐!
2. 选择你的滑板
下面我们讲的都是普通的四轮滑板,常见的滑板根据长度和功能不同,可以分为小鱼板、双翘板、长板。
其中小鱼板最短、塑胶轮、非常轻,一般是一头尖一头翘,主要用于代步,需要时可以翘头转向;
双翘板大多是硬轮,速度快,用于做各种花式动作,有时也叫街式滑板;
长板最长(废话啊),也是塑胶轮,一般用于刷街,所以也叫公路板。
不同尺寸的滑板
据说滑板界的鄙视链是:双翘板->小鱼板->长板->电滑板。如果你选择了电滑板,那么恭喜你成为鄙视链的最底端。其中玩双翘板的人群水平最高,跟他们千万别说是“玩电滑板”,要说“用电滑板代步”,否则会遭到无情的羞辱 ^_^
话说回来,这三种板我都组装过。总体来说,长板非常稳,跑的飞快,而且底部空间很大,加装LED灯带、大喇叭啥的都很方便。它的问题在于太大太重,提着上地铁会有点儿累。所以我一般把它放后备箱,停车比较远的时候用。小鱼板确实非常轻便,对应的缺点就是功能比较单一,就是跑。另外,由于轮距比较近,启动的时候容易摔。我一般坐地铁的时候带上它,比骑自行车方便多了。双翘板在两者之间,在我看来兼具了两者的缺点。当然如果你臂力较强、平衡能力也不错,可以认为它兼具了两者的优点。
3. 前驱还是后驱?
前驱后驱是指,电动滑板的动力轮是在前轮还是后轮。小汽车里前驱后驱都很常见,但是电动滑板一般都是后驱。
前驱的设计相当于是“狗拉雪橇”,向前跑的时候比较稳,但是刹车的时候由于惯性很容易甩尾;
后驱的设计就像超市里推购物车(差点儿写上“老汉推车”),加速或自重较大时,车身很容易抖动,但刹车的时候相当于从后面拽,比较安全。
所以比较好的组合应该是前轮驱动,后轮刹车。可惜电动滑板一般不是通过刹车片,而是用电机的电磁阻力来刹车,也就是驱动轮和刹车轮是同一个。
权衡之后,一般都选择后驱的方式,因为启动的时候,你可以控制慢慢加速,但是刹车的时候一般都是紧急情况,必须快速制动。
4. 单驱、双驱还是四驱
现在的电调、电机性能都非常好了,所以单个电机足以带动一个100公斤的胖子(阿弥陀佛,如果你超过100公斤,请谨慎考虑是否要上滑板)。单驱的问题在于只有一个轮子是动力轮,磨损会比较厉害,过一段时间之后需要跟其他的轮子换一下;另外遇到地面湿滑的时候,单个驱动轮的滑板很有可能打滑。
双驱的滑板能够比较好的解决这个问题,虽然可以选用小一点儿的电机和电调组合,但是成本还是会高不少;而且两个电机转速不会完全匹配,耗电也会相对较高。
四驱的滑板甚至把前后驱的问题也解决了,四个轮子都是动力,都可以刹车,这就纯属有钱任性的类型。
5. 还有什么电动滑板?
其实市面上比较常见的是“电动滑板车”,是两个轮子带扶手的。很多人建议我改做这个滑板,比较好操作。
电动滑板车的原型
但是我觉得这个东西不够酷,而且重量并不轻,上地铁的时候有可能被拦下。但从商业价值来说,这种滑板车的市场应该会大很多。
前不久kickstart上出现了一款特别火叫Hendo的“磁悬浮滑板”。它是利用了抗磁性的原理来实现悬浮,可惜只能运行在铜质的跑道上,而且价格死贵。当然人类的创意是无限的,迈出第一步,后续才有可能不断的改进。
磁悬浮滑板
最近有一位网友给我留了言“我是看着您的博客长大的,受您的影响爱上了电子制作……非常感谢!”我心头一惊,这到底是什么情况,我觉得自己还挺年轻啊?!
仔细算了一下,当年的小读者如果是初中生的话,现在也该上大学了,我也从老男孩变成了两个娃的孩子爹。
这么多年来,我换了好几次工作,几乎有一半的工作日是在加班中度过(IT民工你们都懂的)。做过的项目很多随着互联网的风起云涌销声匿迹了,没有留下太多的回忆。反而是这些业余的小制作,让我觉得生命没有浪费。帮助很多人的同时也得到了很多帮助,结交了不少热心的朋友。
惭愧的是这几年更新的非常少,还有很多的烂尾项目。这次下决心重新开始写攻略,欢迎大家监督!
言归正传,关于电滑板其实我已经做了很久了。制作电滑板的起因是公司搬到了中关村,这个“天下第一村”开车爆堵,停车死贵,坐地铁的话差不多要步行两公里 T_T
中关村火车站
于是我想起了柯南小朋友的电动滑板,打算做一个来玩玩。谁知道这玩意儿实在太好玩了,一发不可收拾。最初是用两轮的活力板改装,后来陆陆续续又改成了双翘板、长板、小鱼板;遥控方式也从手机遥控到手持遥控器;此外还加了蓝色的夜行灯,低电量提醒等功能;愚人节的时候搞了个汽车大喇叭来吓唬人……
各种版本的电滑板
手持遥控器
蓝色夜行灯
DIY出来的电滑板,时速可以达到30Km/小时,在公路上轻松超越电动自行车;5200mAh的锂电池,续航超过10公里;载重最大可以到90公斤;目测爬坡可以上15度左右。
按照习惯,我会先把目录放出来,然后定期更新这篇文章里的链接地址。另外,我还打算把代码放到Github上,有兴趣增加或改进功能的朋友,欢迎到时添砖加瓦!
1. 选择滑板
2. 器件清单
3. 传动和连接
4. 无刷电机控制原理
5. 蓝牙控制原理
6. 主控板程序
7. 手持遥控器
8. 手机端遥控程序
9. 夜行灯
10. 关于测速
11. 汽车大喇叭
12. 低电量报警
13. 记住功能设置