В летние дни на пике востребованности городская мобильность. Особенно это касается подростков с большим количеством высвободившегося в каникулы времени. Свобода перемещения стирает расстояния между разлученными друзьями. Одним из решений является прокат самоката, но точки проката и требования по парковке часто делают использование метода нецелесообразным. В период своего очередного отпуска, устав от "безделья", было принято волевое решение потратить досуг на рост мобильности в семье. Последние пару лет валялся гироскутер, по заверению домочадцев "сломанный". Так сошлись звезды и показали направление...
Первым делом был разобран гироскутер, и он оказался, как и большинство, 3-х платный:центральная - контроллер, две боковых - гироскопы. Центральная плата собрана на аналоге микроконтроллера STM32F103. Ранее я уже интересовался данными контроллерами и у меня завалялся программатор/отладчик ST-link (ни разу не использованный).
Следом был проведен анализ готовых решений для перепрошивки платы, т.к. на всю задачу было отведено времени - неделя остатка отпуска. Был выбран зрелый проект Эмануэля Феру.
Прошивка платы прошла успешно, имитаторы курков газа и тормоза также адекватно реагировали, так что пришла пора первых материальных вложений. На авито были куплены два курка по 450р. При переделке платы требовалось в разъеме курков на плате питание 15в отрезать, а завести питание 3,3 В. Отрезание прошло успешно. Накидывание перемычки припаиванием к питанию 3,3 В тоже, но при позиционировании проводка к контакту разъема он выскочил, распрямился и коснулся контакта силового конденсатора. Искра была настолько сочная, что я думал 220В замкнул. Поняв, что остаточный заряд в конденсаторе (предположительно 36 В) на плате, пролежавшей ночь без питания, попал в линии 3,3 В питания контроллера, я сразу же потерял интерес к затее, выключил свет за рабочим столом, пошел и лёг на диван смотреть видосики.
Прошел час. Как правило, этого хватает, чтобы волна демотивации схлынула, я полез в свои закрома и нашел отладочную плату с STM. И чисто на волне и осознании, что везение меня не покинуло, пересадил контроллер. После перепрошивки ничего не завелось. Я полтора часа потратил на разглядывание, прозванивание и сличение контактов в двух даташитах GD32 и STM32. Проблем не нашел. Но выход есть.... видосики. Еще час, и я вернулся к работе, и заметил, что проблема в 9-ом символе обозначения микросхемы. Это размер памяти контроллера и в новом он меньше. Поиск. В городе в радиомагазинах сегодня нужного контроллера нет. Готовые изделия под пересадку неадекватны цене донора. В итоге, авито 500р очень похожая плата и сегодня - судьба! Плата продавалась как не рабочая и было указано, что пищит. Для меня это означало, что контроллер жив.
После сборки электроники и при тестировании на столе плата работала только с одним колесом, причем перестановка колес показывала, что не работает одно и тоже колесо. Сигнал бипера платы и коды ошибок прошивки расшифровывались, в том числе, и как Холлы в колесе. Прозвонка... да, один датчик не реагирует.
Покупка датчика -150р. Заменил, вклеил. Все норм. Параллельно на купленной плате заменил пробитый входной мосфет. На столе все работает и вся электроника готова.
И тут я вспомнил, как высмеивал свою жену когда, я ей объявляю о своих новых проектах, и она, проявляя участие, что-то спрашивает типа: Дорогая, я буду строить ракету! Дорогой, а корпус из чего?
Да, корпус.... Все увидят только его. Полдня я прикладывал алюминиевые профили к колесам. Поглядывал на имеющиеся подшипники для вилки. Поняв, что в наличии материала не хватает, а покупка алюминиевого профиля (уголка или швеллера) толщиной 5мм будет больше 1000р. было принято волевое решение... смалодушничать и купить готовую раму.
Авито. 2000р аналог Kugo S4. Отлично! Ракету можно строить.
Примерка к полости деки и... Ничего не подходит!!! Плата не влазит.
Очень не хотелось менять товарный вид, но после полудневных размышлений: Пилите, Шура, пилите...
Аккумулятор от гироскутера не лезет ни по одному габариту. Это не новость. После платы я уже осознавал, что аккум придется перебрать.
Разбираем, пересобираем.
Батарея лезет! А вот плата защиты - нет. И это сюрприз, потому как ее форм-фактор я не знал пока не снял термоусадку с аккумулятора. Поиск. Ожесточенные торги на Авито за 3300р аккум от самоката Trident. Примеряем... Не лезет! Освежёвываем аккум, заматываем его в каптоновый термоскотч. Влазит в притирку. Очередная мини победа.
Далее нетривиальные работы с осью колеса гироскутера, т.к. ось у колеса выходит только с одной стороны. Протачиваю внешнюю глухую крышку, открывая доступ к оси, засверливаю ось, режу внутреннюю резьбу М8. С обратной стороны длинную ось (с проводом) обрезаю в размер, режу внешнюю резьбу М14. Точу дистанционные шайбы, примеряю... Мое колесо 10' не влазит даже со спущенной резиной! Ну уже закаленный этим проектом, на этот раз без видосиков! Сверлим, режем, пилим напильником.
Колесо установлено, и это первое состояние проекта, когда его можно испытать функционально в реальных условиях. С рамой мне досталось переднее родное колесо без мотора. Так что можно испытать самокат на одном колесе!
Последний день отпуска. Уже на установленной плате в деку подключаем моторы.. и один разъем провода мотора пружинит на землю... искра и опять без подключенного аккумулятора. Гася негодование я дособираю безнадежный проект, включаю... Контроллер пикает запуск, но оба колеса не крутятся. Ну что ж, пропуская стадию с видосиками, измеряем силу на моторах. Шим на силовых проводах есть. Звоним управление на разъемах. Нет ни тормоза, ни газа, значит дело не в плате. Вспоминаю про сделанную мною переходную плату с одного разъема платы контроллера на два разъема курков, глухозамотанную в ХБ скотч. Да, просто выпал общий разъем! Всё подключаю, перевязываю нитками и глухо заматываю. Всё работает. Беру сына и на двух самокатах выезжаем на тест. Отъехали 200м. Сразу же, в гору не тянет. Разочарование. Следом открутилось заднее колесо и провернулось. Провода проложенные внутри оси выжили. Возвращаемся, самокат на себе в гору. Затягиваю заднее колесо по-богатырски, беру сына, едем 300м. Соскочило переднее родное колесо с подшипников и болтается на оси. Оказывается дистанционные втулки, распирающие колесо внутри вилки, продавец не додал. Точим сами, ставим. Сын отказывается третий раз с "развалюхой кататься". Еду сам. Динамика слабая. В гору на себе. Надо делать второе колесо.
Процедуры подготовки второго колеса аналогичны заднему. В вилку оно ,конечно же, не влазит. Недолго думая и ощущая цейтнот в проекте, варим вилку из уголка 50х50х5 (был в наличии).
Красим (краска 500р балончик). Провода переднего колеса заправляем в автомобильную гофру (100р метр). Вырезаем крышку к отсеку электроники.
Испытания! На двух приводных колесах динамика отличная, старт с дрифтом, если не нагрузить. Под нагрузкой в гору 300м и аккум проседает, плата пикает разряд. Требуется диагностика аккума. Врезаю заблаговременно заказанный индикатор напряжения 400р. для диагностики на ходу.
Длительный тест с контролем напряжения показывает, что аккум по факту не разряжен, а проседает напряжение под максимальной нагрузкой (в прошивке 15А на колесо и 17А общая), потом восстанавливается. Буду перебирать аккум, думаю, что пару банок в мусорку. Режим работы в прошивке выбран TRQ со свободным качением при отпускании газа.
С сыном наконец-то покатались. Больше часа. А иначе зачем всё это делалось!
На этом всё! Всем добра!
Комментарии (42)
needsomedata
14.07.2023 03:23+1Автор пиши еще! И это, гидроизоляцию делать будешь?
shadovv76 Автор
14.07.2023 03:23+1Думаю буду силиконить отсек электроники с аккумом.
Но в целом, еще вопрос переднего крыла надо дорешать ????♂️
А то все на лице будет после дождя :)
constnw88
14.07.2023 03:23Силиконить плохая идея, силикон выделяет что-то вроде паров уксуса при сушке, в общем лучше найти более нейтральный герметик.
V-King
14.07.2023 03:23Вилка переднего колеса крайне ненадёжно сделана. В любой момент сложиться может. Или силовые уголки навари или рёбра жёсткости выштампуй.
shadovv76 Автор
14.07.2023 03:23вы про какую часть?
Если про сам уголок 5 мм сталь.
У родной вилки сталь была 3 мм и сама вика была согнута в П. У меня прокатный конструкционный уголок.
Если про приварку к рулевой, то приварено по всем 4 сторонам.
Родная приварена бы только по бокам.
Но готов ознакомиться с примером, где есть усиления к стальным 5 мм перьям вилки.
V-King
14.07.2023 03:23У Вас к уголку приварена полоса, к которой крепится само колесо. Она будет слабым местом. Это обычная чёрная сталь типа СТ3, а она не самая крепкая. На изгиб запросто может сложиться при неудачных обстоятельствах.
shadovv76 Автор
14.07.2023 03:23Здесь самая крепкая и не требуется. Постоянной нагрузки нет, а теоретическая ударная приходится по вектору, а не перпендикулярно, т.к руль не имеет степени свободы до 90 градусов поворота. Ну, а при достаточно сильном ударе складывающаяся вилка смягчит удар по корпусу :D
Мы же не говорим про удары, после которых самокатом сможет управлять уже только другой человек.
EugeneVRN
14.07.2023 03:23Чтобы сфотографировать показания индикатора в целом на фотике надо поставить время выдержки больше чем время в течении которого они все загораются, и все На телефонах это тоже можно настраивать.
shadovv76 Автор
14.07.2023 03:23была мысль, даже видео сделал, но потом подумал, что многим эта деталь окажется не важной, но пояснения сделать все равно надо.
Audrius
14.07.2023 03:23>Длительный тест с контролем напряжения показывает, что аккум по факту не разряжен, а проседает напряжение под максимальной нагрузкой
Ставьте конденсатор или блок конденсаторов в паралель батарее. Только имейте в виду что пальцами дотрагиватьса к порту зарядки будет нежелательно (конечно туда можно поставить диод, но тогда нужно будет менять зарядник на другой с большим вольтажом )
shadovv76 Автор
14.07.2023 03:23к сожалению места в деке уже нет, все впритирку.
кажется что она большая но на самом деле значительное пространство съели проточные части боковых спойлеров. Буду крутиться с этим аккумулятором. У меня есть самокат 700Вт у которого 10S3P аккум вытягивает два колеса. Т.е. вместиться в габариты идея не утопична т.к. я оцениваю свои колеса в 500Вт= 2х250Вт. Хуже всего, что практически все б/у аккумы от самокатов с один колесом соответственно макс для 350Вт.
bushuy
14.07.2023 03:23Колхоз - дело добровольное...
shadovv76 Автор
14.07.2023 03:23это вы про DIY?
olololfail
14.07.2023 03:23нет - он сначало подумал про seagway а потом про: video-мем "изобрел колесо стриптиз"
Indemsys
14.07.2023 03:23Ссылка в статье интересная. За это статье плюс.
Но автор видимо что-то подзабыл написать в своей истории, потому что проект из репозитария Emanuel Feru не подходит к его самокату, поскольку управляет двумя! моторами.shadovv76 Автор
14.07.2023 03:23+1не совсем понял суть замечания?
два там и два у меня в статье
и в его коде также можно отключить любой мотор
строках 146 147
конфига
https://github.com/EFeru/hoverboard-firmware-hack-FOC/blob/main/Inc/config.h
Indemsys
14.07.2023 03:23Остальное также все удачно сложилось?
Абсолютно совпадающая схема, параметры мотора, число полюсов, и т.д.?
А также вывод на LED-ы вместо LCD?shadovv76 Автор
14.07.2023 03:23Если вы про то, что в define нужно менять пины для светодиодов, для датчиков тока, для каждого датчика холла, то мне не пришлось. Но я осведомлён о том, что многим приходится под свою плату корректировать в конфигурационных файлах пины.
По поводу удачи хочу задать вам встречный вопрос, а у вас неудачно сложилось?
По поводу LCD вопрос не совсем понятен. В прошивке Эануэля есть возможность подключения Sideboard, но к LED это отношения не имеет. LED индикация у меня есть только на платье и она мне не интересна. Индикация напряжения выполнена прямым подключением индикатора напряжения к мосфету, который включается после нажатия кнопки.
Indemsys
14.07.2023 03:23Я просто о том что нельзя так просто взять и прошить проект Emanuel Feru в первую попавшуюся плату с первым попавшимся мотором. Там надо как минимум неделю потратить на изучение его модели в Simulink, после чего править кучу коэффициентов и таблиц коммутации. После чего сгенерить исходники и надеяться что Эмануэль поддерживает актуальность модели.
shadovv76 Автор
14.07.2023 03:23Конечно мы можем размышлять об этом и переживать. А я взял и прошил и пользуюсь. А если серьёзно и честно, говоря эта прошивка сделана специально для таких плат и таких моторов и поэтому мне не было страшно. Не то чтобы я не разбирался в теории синхронных двигателей, но в данном проекте я наврядли стал бы копать дальше, если бы у меня не получилось разобраться за неделю. Хочется поблагодарить Эммануэля за то, что он сделал доступный порог входа в свой проект.
Indemsys
14.07.2023 03:23Причём тут страх. Просто определенный объем работы должен был быть сделан.
А это: реверс схемы платы, поиск спецификаций на компоненты платы, определение характеристик мотора, изучение модели, тюнинг модели под характеристики, изучение и правка прошивки, после чего отладка этого всего. Это все ещё до того как браться за железо.Такую работу не то что в отпуске, а на самой интенсивной работе я бы за неделю не брался делать.
shadovv76 Автор
14.07.2023 03:23+1У Эмануэля в проекте приложена таблица соответствия пинов контроллера и функционального назначения. В момент сомнения я прозвонил все пины они у меня все совпали. Статья имеет развлекательный характер я об этом не писал. У меня драйвер реализован на одной микросхеме, на которой стёрто маркировка и написвно EB2021 это перемаркировка, которая делает невозможным дальнейший реверс схемотехники платы. Да, на фотке видно, что у меня есть токовые клещи, естественно, я проверял токи в обмотках моторов и общее потребление, но я этого всего в статье не отражал.
P.S. ...я бы за неделю не брался делать
Вы похоже не учитываете ночи!
Indemsys
14.07.2023 03:23-1Зачем таблица.
У него в функции MX_GPIO_Init задаются все функции пинов.
Только эта функция может служить первоисточником. Все остальное может быть не актуальным.
Т.е. как я понимаю, ваша статья - это такой жанр технофэнтези?shadovv76 Автор
14.07.2023 03:23+2Мне не нравится, что вы сразу начали с ошибочных утверждений про два мотора, а сейчас навешиваете ярлыки.
Что написано в программе является функциональными пинами их нужно превратить в физические пины микросхемы и проследить дорожки до исполнительных органов или датчиков.
Фэнтези это то, чего не существует.
vagon333
14.07.2023 03:23+1А как сделали плавное управление скоростью?
Взял б/у гироскутер переделать на привод тележки, но так и не разобрался, как плавно регулировать.
В оригинальной доске используется гироскоп (датчик наклона), а нужно управление на рукоятке.shadovv76 Автор
14.07.2023 03:23+1Используется курок с датчиком холла такие же как на самокатах электрических. Сигнал подается на плату виде напряжения. Всё остальное реализовано в готовый прошивке эмануэля. Если зададите более детальный вопрос может быть более конкретно отвечу.
Плата гироскутера прошита не родной прошивкой. Ссылка на актуальную прошивку в статье
nehrung
14.07.2023 03:23Несколько раньше (в декабре 22 года) эту же тему затрагивал Лео Каганов (https://lleo.me/dnevnik/2022/12/03?search=%E3%E8%F0%EE%F1%EA%F3%F2%E5%F0#search_0). Причём в качестве основы он взял точно тот же проект с Гитхаба. Довёл ли он свою самоделку до состояния пользования, сведений нет.
gurux13
14.07.2023 03:23+1Здорово! Я неделю назад запустил плату от гироскутера просто засунув в неё искусственный сигнал гироскопов, даже не знал про существование прошивки. С сигналом гироскопов проще, потому что пофиг на распиновку и на параметры моторов. Но протокол там очень странный, я пока не завелось не поверил. 9битный сериал с какой-то абсолютно кривой скоростью.
shadovv76 Автор
14.07.2023 03:23Реверсить протокол это точно не неделя :)
Но если вы опубликуете его спецификацию, то это точно не для одной поделки будет польза.
На альтернативной прошивке подкупает наличие документации и поддержка автора и сообщества.
Но надо понимать, что если по пинам ваша плата не попадет, то придется полазить с тестером. Но бесстрашным иногда везет :) И у меня так и было. Ну и без нормального аккума не стоит начинать. Не будет ни дешевле ни быстрее. Больше для пытливых. Но лично я не жалею и доволен результатом.
cjbars
Вот это годнота! Спасибо! Теперь я знаю куда девать гироскутер, с которого я упал и сломал руку. Решено, делаю самокат!
saipr
Самокат надо делать, как мы это делали в 50-х — 60-х годах прошлого столетия из досочек и подшипников:
А как гоняли! У меня отец был плотником и из его рук выходили очень элегантные самокаты. Правда, все они были без моторчиков. Их, моторчиков, ещё не было.
aamonster
Моторчик – фиг с ним (мотор и аккум сильно увеличивают вес, в городе неудобно зашагивать на поребрики), а вот амортизаторы – приятное улучшение.
Gutt
А они не жрут энергию толчка?
aamonster
Немного (действительно очень немного) жрут, но если вы ездите по российскому асфальту (или, прости господи, тротуарной плитке) – это окупается стократно. Руки и колени скажут вам спасибо.
Dynasaur
В противном случае каждая неровность жрёт кинетическую энергию подбрасывая всю вашу массу вместе с самокатом. В случае с амортизаторами подбрасывается вверх только неподрессоренная масса, что жрёт сильно меньше энергии.
shadovv76 Автор
поддерживаю, делать надо то, что требуется из того что есть :)
я ранее уже делал самокат из стального профиля (без моторов).
aamonster
А какие колёса брали и что по весу получилось?
Без амортизаторов, полагаю? Вышел ближе к прогулочному или к трюковому?
shadovv76 Автор
колеса от инвалидной коляски. их можно увидеть в моей статье про гироскутер.
без амортизаторов.
Ближе к прогулочному, но из-за холмистой местности он быстро стал не востребован и за пару зим заржавел даже несмотря на покраску под алюминий.
Поэтому я с ноткой сожаления использовал стальные уголки в статье... и очень обильно их красил. Я больше предпочитаю алюминий для транспорта. И уже делал самодельный минибагги.
RranAmaru
Ну это хайтек какой-то. У нас в 80-е были такие :-)
А на резких поворотах, если самокат вставал на 2 колеса, пальцы на руле сошлифовывались об асфальт )))