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!
Продолжение https://habr.com/ru/articles/758990/