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電動滑板，不能少了控制電路！一起完成最後階段

先前已經把硬體完成了，總不能直接把馬達接上電源就算完成吧？！

第一篇：讓我們打造一台懶人滑板吧，目標3500元台幣！

第三篇：只要3500以內的預算，就可以打造一台電動滑板！（Part.3 程式邏輯編寫）

請不要把這次選用的12v 300w的馬達直接接上電池，暴力的程度可能會讓你受傷

（瞬間起轉會產生極大慣性，導致馬達甩出）

我把滑板完成後，實際使用時大概都只開到60％的動力就覺的滑行速度足夠，當然上坡就另當別論。

這個滑板的初版設計概念只是要讓它滿足以下的條件，所以就電路來說會有點簡陋：

1. 不使用遙控器
2. 減少踢板滑行次數
3. 好玩

不過電路部份是可以升級的，後續會在改良...有興趣的朋友歡迎繼續追蹤

這篇文章製作步驟有非常多的測試，為的就是讓讀者可以一步一步的穩定向前進行製作

製作完成可以下載 Sketch 實際使用

電路方面需要很細心，按照步驟做。

此專案有一定危險性且實做者須自行負起責任，建議讀懂整篇文章後在進行實做。

難易度

★★★★☆

怎麼做

想辦法讓滑板聽你的話！！基於以下兩點我們再來設計滑板的控制電路

• 怎麼告訴滑板要走囉！？如同其機車或是開車一般都會有一個油門控制，常見的滑板控制是使用無線遙控方式。
• 再來若玩過滑板的朋友因該都會先感覺到不穩的恐懼感。首先要先學會重心平衡再來才是滑行，因此要避免滑板太過猛烈的起步導致人體重心不穩（電動滑板若直接把電源接入馬達一定保證摔個四腳朝天！）

因此我利用開關黏貼在滑板上，當開關訊號通知電子迴路告知滑板啟動，在讓電子迴路自動變速控制馬達緩緩啟動！

因為使用的是腳採開關，所以開關位子研究結果是會影響安全性跟順暢性，我認為最佳位置在於後腳的 "腳跟"

這個位置可以滿足以下的條件：

• 因為利用腳掌當支稱點，所以當不踩開關時雙腳依舊都是站立在滑板上（有點類似後腳墊腳尖的動作）
• 當遇到危險或是需要停下，可以馬上跳下滑板。且因要跳下滑板後腳一定會先離開開關，形成了一個防止暴衝的保護（此為滑板的基本動作，最快停車方式）
• 無論電動滑板或一般滑板需要滑的好，基本功重心一定要抓好，而重心最佳位置通常是在滑板的前半段，這有跟一般交通工具有些為的差別。因此想讓滑板自動滑動必須刻意去踩踏開關，所以安全性相對比較高

輕觸開關有四支腳位，在未壓下開關時，金屬腳兩支有導通兩隻沒有，建議先用電錶測量後在進行焊接。

開關焊接好之後，我是使用泡綿雙面膠黏貼在滑板上，緊度很牢靠！

接下來要製作電路，電路控制方式是把 IRF3205 當成開關使用，當Arduino使用小電壓訊號通知 IRF3205 時，它就會把大電壓電流導通到馬達身上。

但IRF3205有兩點需要注意，首先它所接收的訊號必須要 10V～20V 之間才能好好的工作，否則會產生高熱直接燒毀。 因此另外做了一個升壓模組來把電壓訊號轉換

其次因為接的是大功率馬達，馬達很容易產生逆向的電流跑回來把 IRF3205 燒毀，所以需要額外再加一個大功率的二極體 MBRF2020CT-Y 來消耗馬達的逆向電流

這兩個晶體都是會發燙的元件，之後我們在實際使用時必須鎖上散熱片來散熱

在滑板上我們已經定位好所有的元件要擺放的位置，因此需要先準備連接導線的長度，以免模組完成後發現線不夠長而懊悔！

現在滑板上測量每個位置的距離，並準備以下線材。（以下為參考值，實際長度依照當下狀況調整）

• 22 AWG 細線3條 3cm - Arduino 至 升壓總模組 （5V+ ，負極，控制端）
• 22 AWG 細線2條 40cm - 腳踏開關 至 Arduino （2條訊號線）
• 22 AWG 細線2條 10cm - 電池輸出源頭 至 Arduino （正負極）
• 22 AWG 細線1條 15cm - Arduino 至 IRF3205 （1條訊號線）
• 18 AWG 細線2條 20cm - MBRF2020CT-Y 至 馬達 （2條防逆流線）
• 18 AWG 細線1條 3cm - MBRF2020CT-Y 兩端連結
• 10 AWG 細線1條 （藍色）20cm - IRF3205 至 馬達
• 10 AWG 細線1條（藍色） 20cm - IRF3205 至 電池負極
• 10 AWG 細線1條（紅色） 40cm - 電池正極 至 馬達

現在要來製作升壓電路，這個電路是由國大陸的一個電子發燒友網站找到，感謝分享（*若來源錯煩請告知修正）原理圖如下：

焊接LM555晶片須注意，不要焊接太久以免晶片壞死，不要超過1秒。
或許也可以另外購買晶片插座，先焊上插座最後整體電路都完成在插上晶片，這樣就可以保證晶片不會在焊接時過熱燒壞。

以上完成升壓電路，此電路的功能是把輸入電壓乘以兩倍，再進行輸出。（此電路原理雖然為兩倍電路，但通常輸出大概只能達到180～170％左右）

完成此電路後，建議先進行功能測試。請先準備四節AA電池盒及乾電池作為輸入電壓用，或者也可以使用一條不要的USB傳輸線將線頭剪斷，留下紅色（+）與黑色（-），USB提供的5V電壓也可以作為使用

（這裡需要注意LM555必須要提供 4.5V～16V之間電壓 才能正常運作）

先檢測輸入電壓是否足夠4.5V～16V

檢查輸出電壓是否有達到輸入的兩倍電壓 180～170％以上，若電壓低於170％請檢查電路是否有短路？

有時候焊接用的錫油殘留也很容易造成短路，最好在焊接完畢後，用去漬油清洗一下

（記得等電路板冷卻後，不可插上電源在行清洗，清洗後請等電路板徹底乾燥）

完成測量後，為了防止升壓電路產生的高壓逆流對Arduino造成影響，所以必須使用光耦合器來隔離。並且利用電晶體組成了一個自動的運算開關。

現在我們要進行測試，當Arduino訊號輸入時，光耦合器可不可以正常運作。

正常狀態當訊號輸入時，A光耦合器會接通，而B光耦合器會斷開，若訊號切斷時，動作則隨之相反。

請先準備四節AA電池盒及電池作為控制訊號電壓用，或者也可以使用一條不要的USB傳輸線將線頭剪斷，留下紅色（+）與黑色（-），USB提供的5V電壓也可以作為使用

當測試後確認沒問題，就可以把升壓電路輸出端連接到光耦合器的輸入端。所以當Arduino 送入訊號到光耦合器內，就可隨意控制兩倍電壓輸出或者切斷

接下來連接Arduino與自製的升壓總模組，首先先使用內建的Blink來測試一下動作如何。

但Blink必須要先修改 Pin的號碼（預設是13號，要改成9號）

插著USB啟動Arduino，並把四節AA電池盒正負極電源接入升壓總模組電池電源輸入端，並且用三用電錶測量訊號輸出點，測試完成後拔掉USB就可以讓輸出不再動作

（使用三用電錶測量時每隔1秒就把電壓拉高，並且間隔1秒再把電壓降回0）

一切正常就緒，我們可以把輸出連接至 IRF3205 在使用一顆LED來代替馬達進行導通測試，因為目前Arduino內部包含著Blink的程式碼，所以LED也應當一開一關的閃爍

進行到這裡電路基本上都已經完成，再把LED換成馬達時必須注意先將  IRF3205 及 MBRF2020CT-Y 鎖上散熱片，因為馬達運轉時耗電量極大晶片勢必會產生很多廢熱

為了防止它燒毀，就先安裝上散熱器吧！我使用的是CPU散熱鰭片，因為這個廢電腦內就可以取得，面積夠大夠涼快。

散熱器需要進行加工才有辦法鎖上晶體，所以必須要先準備電鑽先鎖上2.6mm的鑽頭

之後在使用M3 攻牙刀 進行攻牙，攻牙時是利用牙刀去把孔內削出螺紋，過程雖然像是在鎖螺絲一般，但需要注意不能一次轉到底否則容易讓牙刀斷裂在孔內。

雖然這個金屬是鋁製，本身硬度不高，但攻牙時最好是 正旋入半圈 在 退後1/4圈 依此不斷依此步驟直到適當深度，且旋轉速度需要緩慢穩定盡量拿直不要偏一邊，若有任何卡住切記不要硬轉。

鑽好孔之後，才能使用攻牙刀進行攻牙（TAPS），下圖是正在攻牙的狀況

最後將電路塞入盒子，並將散熱器固定好，在塗上AB膠以防止振動造成電極歪掉短路造成燒毀，

這個模組另外需要注意一點，電池正負極接線端絕對不能插錯，建議多花一點錢買個RC專用的電池插頭來焊接（大電流T插）

第一次插大電池時請注意，最好先帶一層麻布手套，因為萬一電路的某個部份沒有檢查到因此短路，

通常電線會最先發燙並且外皮熔燬，這時候若有帶著麻布手套就不用怕，馬上拔掉吧！

（我曾插錯過一次，一瞬間的電流把我的電線全部熔燬，因為沒有帶手套所以手指也因此燙傷。切記安全至上，一有問題馬上拔除電源）

最後要我們把實際要驅動的Sketch更新到Arduino內就可以了，此時接上電池手按壓開關因該就會驅動馬達。

前一篇 只要3500以內的預算，就可以打造一台電動滑板！（Part.1 先準備好材料並且做硬體）

下一篇 會來稍微簡述一下Sketch用意。希望可創造出更多的發展

檢測時最需注意的是電線的溫度狀況，其次是晶片再來就是電池與馬達。

材料

• 電子迴路-升壓區零件
  • LM555 x1顆 約20元
  • 1KΩ 1/4 電阻 x2顆 約30元
  • 10KΩ 1/4 電阻 x1顆 約30元
  • 20KΩ 1/4 電阻 x1顆 約30元
  • 43KΩ 1/4 電阻 x1顆 約30元
  • 150Ω 1/4 電阻 x1顆 約30元
  • 100UF 25V 電容 x2顆 約10元
  • 0.1UF 104 陶瓷電容 x2顆 約2元
  • PC123 光耦合器 x2顆 約20元
  • 1N4007 二極體 x2顆 約10元
  • SS9012電晶體 x1顆 約5元
  • SS9013電晶體 x1顆 約5元
• 電子迴路-一般零件
  • 散熱片 約150元
  • MBRF2020CT-Y  二極體 x1顆 約20元
  • MOSFET IRF3205 約30元
  • 5x7 cm 洞洞板 約5元
  • 3m 22AWG 細電線 約30元
  • 1m 18AWG 細電線 約30元
  • 1m 10AWG 粗電線 約100元
  • 775 12v 300w馬達 約350元
  • 8.4v Ni-MH 3000mAh 電池 約800元
  • 10x10mm 輕觸開關 約20元
  • Arduino nano 約100元
  • 蜂鳴器 5v 自激 約25元
• 硬體零件
  • Longboard 長板（滑板）約1500元
  • ABS 3D列印零件 100t 2GT 皮帶盤 約150元
  • 鋁合金 16t 2GT 皮帶盤 約100元
  • 環形皮帶 250mm 2GT 約150元
  • 塑鋼土 100g 約70元
  • 保鮮小盒子 約50元
  • M5x60mm 內六角螺絲+螺母 3組 約50元
  • M4x10mm 十字螺絲含墊片2組 約10元
  • M3x30mm 十字螺絲含螺帽、墊片 13組 約50元
  • R1030ZZ 軸承2顆 約100元
  • AB膠

特別的操作工具

• 2.6mm 鑽頭
• 鑽床或電鑽
• M3 攻牙刀 （第2攻）
• 攻牙刀板手
• 夾住工件的虎鉗
• 3.5mm 鑽頭
• 手持砂輪機