Cambio elettrico per mountain bike: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Questo istruttivo è stato creato in adempimento del requisito del progetto del Makecourse presso la University of South Florida (www.makecourse.com).

Questo progetto è un cambio elettrico per mountain bike basato su arduino personalizzabile a basso budget. Con questo sarai in grado di creare schemi di turno personalizzati con feedback istantaneo.

Per precauzione, questo progetto è incompiuto poiché il motore di azionamento del cavo del cambio non è adatto per questa applicazione. Pertanto aggiornerò questo istruibile man mano che viene implementato un sistema di azionamento corretto.

Passaggio 1: cablaggio

Viene mostrato uno schema elettrico per il sistema. Dall'arduino c'è un comune 5v e ground impostato sulla breadboard. Il joystick e il driver del motore passo-passo hanno entrambi lunghi cavi di collegamento che si estendono per tutta la lunghezza della bici poiché il sistema di controllo del progetto è montato dietro il sedile della bici. Nota che IN2 e IN3 sono invertiti nell'ordine quando si collega ad arduino.

Ho usato un 9V per aggiungere alimentazione esterna al motore passo-passo e un altro 9V per alimentare la scheda arduino stessa con tutti gli altri componenti alimentati dall'arduino.

Il cablaggio all'arduino può essere modificato, tuttavia questo è lo schema correlato al codice nel passaggio successivo.

Fili utilizzati:

Passaggio 2: codice Arduino

In allegato è una copia del codice utilizzato in questo progetto. Ci saranno variabili che dovranno essere modificate in base al tag RFID utilizzato, nonché valori di prova ed errore in base alla bici su cui è installato questo progetto (distanza del passo ed eventualmente valori del joystick analogico). Tutte queste variabili sono commentate e spiegate nel codice.

Questo è stato creato utilizzando l'editor Arduino 1.8.2.

Passaggio 3: componenti stampati in 3D

In allegato i modelli per i componenti stampati in 3D. Tutti i modelli sono necessari una volta per il progetto, esclusa la parte superiore dell'alloggiamento del motore che è richiesta due volte, una volta per l'alloggiamento del motore e una volta per l'alloggiamento del driver.

Le stampe sono state eseguite su un monoprice select mini di PLA con riempimento del 40% e altezza dello strato di 0,125.

Passaggio 4: assemblaggio

Nella foto sono i componenti meccanici dell'Assemblea. La scatola del motore passo-passo, il coperchio della scatola e il motore passo-passo a sinistra. Al centro la scatola del driver del motore passo-passo, il coperchio della scatola, la batteria esterna e la scheda del driver del motore passo-passo. A destra l'alloggiamento del joystick analogico, in alto e in basso, con il joystick analogico. Non nella foto è l'armadio del sistema di controllo che si trova dietro il sedile. A tale scopo sono stati utilizzati i contenitori per elettronica per impieghi gravosi serie DC DC-47P con il collegamento sottostante.

L'hardware utilizzato sarà:

Bulloni macchina M3 x 9,5 mm (16)

Dadi M3 (4)

4 fascette

Schiuma artigianale (opzionale)

3M Doppia serratura per custodia elettronica (opzionale)

Per assemblare questi pezzi il motore passo-passo viene posizionato all'interno della scatola dell'alloggiamento del motore nella fessura preformata, con i fili infilati attraverso la parete della scatola. Il motore viene quindi fissato su ciascun anello del bullone mediante bulloni m3. Il gruppo motore viene quindi legato con cerniera al braccio ad A superiore posteriore sulla mountain bike con schiuma artigianale posizionata in mezzo per aggiungere smorzamento e la puleggia con cavo del cambio viene posizionata sull'albero del motore passo-passo. Il cavo del cambio viene inserito attraverso il foro nel muro e cablato nel deragliatore posteriore. Il coperchio della scatola è fissato alla scatola tramite i bulloni della macchina m3.

La scatola del driver è legata con zip più in alto sul braccio ad A con una schiuma artigianale posta in mezzo. La batteria da 9v è cablata al comando del conducente e inserita nella scatola. i cavi del motore passo-passo e dell'arduino vengono fatti passare nella scatola dai lati e cablati nel controllo del driver. Il coperchio della scatola è fissato con bulloni m3.

Il tag RFID è fissato al lato della scatola della custodia di controllo praticando 4 fori e utilizzando i bulloni m3 con i dadi m3 all'interno.

Il joystick analogico è posizionato nella parte inferiore dell'alloggiamento del joystick analogico e la parte superiore è posizionata sopra fissandolo alla parte inferiore con due bulloni m3. Questo alloggiamento viene quindi fissato al manubrio utilizzando più schiuma artigianale e una fascetta con cerniera infilata attraverso le fessure preformate sul coperchio inferiore dell'alloggiamento.

L'elettronica rimanente viene cablata utilizzando lo schema elettrico nel passaggio precedente.

Link:

Doppia serratura 3M

www.amazon.com/Dual-Reclosable-Fastener-SJ3560-Clear/dp/B0141MQRGI/ref=sr_1_3?ie=UTF8&qid=1512528513&sr=8-3&keywords=3m+dual-lock

Custodia per elettronica

www.polycase.com/dc-47p

Passaggio 5: prodotto finito

Viene mostrato il mio progetto assemblato con l'evidenziazione per mostrare il posizionamento dei componenti. La linea verde indica il cablaggio e il posizionamento del sistema del motore passo-passo. La linea rossa mostra il cablaggio e il posizionamento del sistema joystick analogico.

I cavi sono stati nascosti utilizzando un telaio metallico da 3/8 e una cerniera legata al telaio della bici. Sono stati praticati dei fori nella scatola di controllo per nascondere ulteriormente i cavi.

Questo è tutto! Se segui queste istruzioni dovresti avere un'alternativa economica al cambio elettronico su una mountain bike.

Come affermato nell'introduzione, modificherò e aggiornerò questa guida mentre aggiusto il sistema di trasmissione del cambio a un attuatore lineare e una batteria agli ioni di litio ricaricabile.