Projets:HoverChair - Version Carte HoverBoard

HoverChair - Version Carte HoverBoard
Informations
Description	Motoriser un fauteuil roulant en faisant entraîner les roues grâce au frottement entre des moteurs d'hoverboard et les roues.
Catégorie	Mobilité
Sous catégorie mobilité	Hoverchair Motorisation fauteuil
Etat d'avancement	Réalisés
Techniques	mécanique, soudure, électronique
Durée de fabrication
Coût matériel
Niveau
Licence	by-sa
Date de création	2020-06-10
Équipe
Porteur de projet	Michel
Contributeurs	SulianeMHK, Yobi
Fabmanager	Yo
Référent documentation	Yo
Nom humanlab	Humanlab_MHK
Documentation
Statut de la documentation	Complète
Relecture de la documentation	Non vérifiée

MISE EN GARDE

• Ce projet nécessite beaucoup de compétences diverses et variées et des réglages fins.

• Lors de la mise en place d'une carte mère d'hoverboard, il a la possibilité de se tromper de valeur, cela peut engendrer des comportements brusques et dangereux du véhicule.

• Il y a des modifications à faire sur la carte mère, il y a un risque de la rendre inutilisable.

• Les moteurs d'hoverboard sont puissants (350W) MEFIEZ-VOUS !!!

• Ces opérations bien que documentés ne sont pas adaptés aux débutants

• Nous sommes en train de refaire ce projet de manière plus accessible avec un Arduino et des contrôleurs E-bike de vélo.

HoverChair_-_Version_Arduino_et_contr%C3%B4leur_Ebike

Description du projet

Le projet consiste à utiliser des moteurs d'un hoverboard pour motoriser un fauteuil roulant en faisant entraîner les roues grâce au frottement entre les moteurs et les roues.

C'est le principe de friction d'un galet sur une roue comme pour les solex

galet

Pour voir le prototype en action : HoverChair

Cahier des charges

Le système :

• Doit pouvoir mouvoir un fauteuil roulant manuel.
• Doit être amovible le plus facilement possible.
• Doit être étanche.
• Doit être pilotable grâce à différentes solutions : Joystick, télécommande, téléphone etc.
• Doit être configurable au niveau de l'accélération et de la vitesse.

Analyse de l'existant

• minotor 2.1

Equipe (Porteur de projet et contributeurs)

• Porteurs du projet : Michel
• Concepteurs/contributeurs : Gaël, Suliane, DD, NicoP
• Fabmanager référent : Yo
• Responsable de documentation : Yo

Matériel nécessaire

• Connecteurs mâle de PCB
• Fils électrique
• Un hoverboard fonctionnel
• Du profilé acier en 20*30 mm

Matériel nécessaire au flashage de la carte mère d'hoverboard:

• Une clé usb st-link-v2 Ou un clone chinois
• Le logiciel STM32 ST-LINK utility V4.5.0: development-tools ST Link
• Adaptateur USB-série (facultatif mais utile pour calibration ADC)

Outils nécessaires

• Outillage classique
• Fer à souder + étain
• Multimètre
• Poste de soudure à l'arc + baguettes

Précisions sur le fonctionnement du système

• Il y a deux moteurs électriques qui doivent être synchronisés pour fonctionner simultanément. Le tableau ci-dessous décrit les différentes phases de fonctionnement.

• Le moteur 1 est à gauche et le moteur 2 est à droite

• Horaire = le moteur tourne dans le sens vers l'avant

• Anti-horaire = le moteur tourne dans le sens vers l'arrière

Texte de la légende

Moteur 1	Moteur 2	Résultat
0 Tr/min	0 Tr/min	Le véhicule est à l'arrêt
Horaire	Horaire	Le véhicule avance
Horaire	0 Tr/min	Le véhicule tourne sur la droite
0 Tr/min	Horaire	Le véhicule tourne sur la gauche
Anti-horaire	Anti-horaire	Le véhicule recule
Anti-horaire	0 Tr/min	Le véhicule recule et tourne vers la droite
0 Tr/min	Anti-horaire	Le véhicule recule et tourne vers la gauche

Précisions sur le(s) contrôleur(s)

Plusieurs possibilités s'offre à nous pour contrôler les moteurs

• Utiliser la carte d'origine d'un hoverboard -->> C'est ce tutoriel <<--

Avantages :

1 - Il y a 2 circuits de puissance, un par moteur, donc avec une seule carte on peut contrôler les deux moteurs

2 - On peut mettre différentes solutions pour l'accélérateur : Joystick, autonome, télécommande ...

3 - Trouvable sur des site à pas cher https://hover-store.fr/ 40€

Inconvénients :

1 - Il faut reprogrammer la carte mère = flasher son firmware.

2 - Il faut ajouter un connecteurs sur la carte mère

• Utiliser deux cartes VESC synchronisées ensemble -->> NON Testé <<--

Avantages :

1 - On peut mettre différentes solutions pour l'accélérateur : Joystick, autonome, télécommande ...

2 - Elle est complètement configurable : Vitesse, accélération ...

Inconvénients :

1 - Il faut programmer la carte mère = flasher son firmware.

2 - Elle est entierement configurable : De très nombreuses possibilités de configuration...

3 - Elle coûte entre 80 et 100€ et il en faut deux (Une carte par moteur)

4 - Il faut créer des connecteurs au pas de 2mm

• Utiliser deux contrôleurs lowcost E-Bike -->> Le tutoriel est en cours d'écriture <<-- HoverChair_-_Version_Arduino_et_contr%C3%B4leur_Ebike

Avantages :

1 - Faible coût : environ 10€

2 - Facile à mettre en œuvre

Inconvénients :

1 - Le système fonctionne soit en marche avant soit en marche arrière (Il faut ajouter un bouton pour inverser le sens de rotation des moteurs)

2 - Il faut ajouter un Arduino pour répartir la tension de commande aux 2 contrôleurs. Par exemple lors d'un virage à droite, le moteur gauche doit tourner plus vite que le moteur droit.

Précisions sur les moteurs

• Il n'est pas possible d'utiliser les moteurs de vélo à assistance ou trottinette électrique pour ce projet !

Car, ils sont conçus avec une roue libre Définition_de_la_Roue_libre

Ce qui veut dire qu'il ne peuvent pas entraîner le véhicule en arrière.

• Seul les moteurs d'hoverboard sont à entraînement direct et donc peuvent aller d'avant en arrière.

• Bon, ... :) je tiens quand même à préciser que notre cher DD à réussi à démonter un moteur et à souder la roue libre afin de lui donner la possibilité d’entraîner le véhicule dans les deux sens....

Mais bon, c'est pas à la portée du premier venu ...

Poignée de gaz

• Wiichuck

Lorsque l'on utilise une wiichuck pour la poignée, il est parfois difficile de s'en sortir avec un code couleur des fils du connecteur qui change avec chaque manette ...

Un outil peut être pratique : Adaptateur wiichuck

Plus d'infos sur ledit adaptateur : wiichuck

Schémas électronique

• Schéma du fonctionnement électronique VESC

Source: Vesc-Project

• Schéma de connecteurs de la carte mère d'hoverBoard

Il existe différents modèles de carte mère, le tableau suivant en recense une partie : Modèle de carte mère

• Schéma global avec une carte mère d'hoverboard

Partie électronique

• Connecteurs électriques

Waterproof-Electrical-Connectors-Automotive

Partie mécanique

Notre proto est partie avec le fauteuil de rugby de Wally Salvan et la ligue de rugby à 7 ...

A PARTIR D'ICI LA DOC N'EST PLUS A JOUR

C'est en cours, merci de patienter !!! :)

Étapes de fabrication pas à pas

Les grande étapes :

1 - Démontage de l'hoverboard ou achat d'une carte mère nue : Lien aliexpress

2 - Récupération des sources/fichiers sur le site github.

3 - Modifications et compilation des sources pour faire correspondre le programme à votre projet, par exemple type de poignée, vitesse maximale etc.

4 - Flashage de la puce (Définition : En matière informatique, le terme ' flasher ' signifie tout simplement mettre à jour son matériel, de même qu'il vous arrive de mettre à jour Windows ou un logiciel. Mais, pour un matériel, c'est plus délicat puisqu'il s'agit d'une mise à jour du firmware, un petit programme intégré sur une puce de mémoire que l'on trouve dans les périphériques micro-informatiques et les appareils high-tech)

Source : https://www.01net.com/actualites/flasher-cest-quoi-325253.html

5 - Remontage : rebrancher les éléments (contrôleur/accélérateur/moteur) sur la carte.

Étapes détaillées :

1.1 - Démontage de l'hoverboard ou achat d'une carte mère nue : Lien aliexpress

2.1 - Récupérer les sources du hack de l'hoverboard ici : Firmware Hack

2.2 - Cliquer sur l’icône verte "code", puis download zip

2.3 - Dé-zipper/extraire le contenu du dossier dans un emplacement de votre choix.

3.1 - To Do A tester : Compilation en ligne

4.1 - Pour pouvoir flasher il faut connecter la carte mère de l’hoverboard sur le PC grâce à une clé ST-Link, trouvable par ex ici : ST Link V2

4.2 - Souder 3 connecteurs de PCB mâle à l’emplacement « Interface de programmation » par exemple : Connecteur droit simple rangée

Photo : connecteur non soudés

Photo : connecteur soudés

4.3 - Relier la clé ST link V2 à l'emplacement "interface de programmation" sur la carte mère grâce à trois fils dupont femelle/femelle par ex ici : Fils dupont Femelle/Femelle

4.3.1 - Coté Clé ST Link V2

SWDIO => fil bleu

GND => fil noir

SWCLK => fil jaune

4.3.2 - Coté carte mère

4.4 - Brancher la batterie à l'aide du connecteur XT60

4.5 - Lancer le logiciel STM32 ST-LINK Utility trouvable ici : ST Link Utility

4.6 - Appuyer sur le bouton “Marche” de l’hoverboard et NE PAS LE RELACHER avant la fin de l’étape de flashage (Vous pouvez aussi shunter le bouton avec un fil dupont)

4.7 - Brancher la clé ST-Link sur un port USB de l’ordinateur. Si c’est la première fois que vous branchez votre ST-LinkV2 il faut attendre un peu pour qu’il soit reconnu par Windows.

4.8 - Si c’est la 1ère fois que vous flashez votre carte, il faudra désactiver la protection. Si vous ne faites pas cette étape, vous aurez un message d’erreur 6.1 Pour cela il faut ouvrir le menu Target, puis Options Bytes et mettre Read Out Protection sur Disable puis cliquez sur Apply.

4.9 - Maintenant que la protection est enlevée, nous pouvons nous connecter sur la carte en cliquant sur Target puis Connect

4.10 - Nous pouvons à présent choisir le nouveau firmware à transférer dans la mémoire du micro contrôleur en cliquant sur Target puis Program and Verify

4.11 - Allez chercher le fichier à l'emplacement que vous avez choisi.

4.12 - La fenêtre suivante doit s’ouvrir

4.13 - Cliquez sur Start. S’assurer que la case Verify while programming est bien cochée ainsi que Reset after programming

4.14 - Lorsque le flashage est terminé et si tout s’est bien passé, vous devriez entendre une petite mélodie sur le buzzer de la carte principale de l’hoverboard

4.15 - Vous pouvez alors cliquer sur Target puis Disconnect, débrancher la clé ST-Link et débrancher la batterie

---

A classer

Prévoir schémas de câblage et photo du logiciel ST link

2 - Démonter la carte mère du refroidisseur. Dévisser les vis cruciformes.

3 - Souder 3 connecteurs droits mâle à l’emplacement « Interface de programmation » dans l’image ci-dessous.

4 - Remonter la carte mère sur refroidisseur

5 - Récupérer les sources , ici: [[1]]

6 - Modification des valeurs du fichier config.h

7 - Compiler les sources

7.1 - Pour compiler vous devrez utilisez un ordi sous linux (Si vous savez le faire avec Windows, merci de nous contacter sur "contact@myhumankit.org"

1. Installer l’utilitaire de flashage

1. 1. Flasher le fichier précédemment compilé sur la carte principale

1-Démontage de l'hoverboard

Avant de passer a la prochaine étape , nous allons prendre des photos de l hoverboard démonté, pour retrouvé au cas ou les bons branchements. ;)

Débranché les câbles, en premier celui de la batterie, cela réduira les risques de court circuit (tournevis, chaine, etc....) sur les composants de la carte mère.

Faite passer les câbles du 2eme moteur a travers l'axe de l'hoverboard

2-Démontage de la carte mère:

Pour plus de simplicité nous allons démonté la carte mère avec son support de refroidissement:

Dévisser les 4 vis de support de la carte mère, et retirer la carte mère de l'hoverboard.

Voici la carte mère avec ces connecteurs: image

3-Souder 4 connecteurs de PCB mâle Les cartes mère d'hoverboard disposent de connecteur pour le flashage, souder 4 connecteurs sur l'interface de programmation, voir photo!: image zoom image zoom zoom image

Image avec connecteur souder

4-Remonter la carte avec son refroidissement sur l'hoverboard.

5-Récupérer les sources

le firmware pour contrôler l'hoverboard avec une poignée de gaz, déja compiler en pièce jointe, de la réponse 242: https://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=35544.msg1432507#msg1432507

le firmware pour contrôler l'hoverboard avec un joystick analogique

le firmware pour contrôler l'hoverboard avec une manette WI Nunchuck

le firmware pour contrôler l'hoverboard avec une radio commandé

6Compiler les sources

• Mettre en place l’environnement sous Windows 10
• Compilation

7-Télécharger et installer le programme de flashage de la carte mère "STM32 ST-LINK utility ", trouvable ici: https://www.st.com/en/development-tools/stsw-link004.html

• Flasher le fichier précédemment compilé sur la carte principale
  

Clignotant

N'alimentez pas la carte mère à partir du 3,3 V de votre programmeur! Cela a déjà tué plusieurs cartes mères.

Assurez-vous de maintenir le bouton d'alimentation ou de connecter un cavalier aux broches du bouton d'alimentation pendant le flashage du micrologiciel, car la STM peut libérer le loquet d'alimentation et s'éteindre pendant le flashage. La batterie> 36V doit être connectée pendant le clignotement.

Pour flasher le STM32, utilisez l'utilitaire ST-Flash (https://github.com/texane/stlink).

Ressources

sites qui ont servi au projet:

• Le site cyclurba

• Hack_Hoverboard de Mickaël du lab-origami

• Compilation de code en ligne

• Il existe des cartes mère avec une puce AT32 au lieu de STM32 dans ce cas : at32_master

• Informations complémentaires

• La Bible du proto façon Tchangly21:

https://cyclurba.fr/forum/541348/bible-proto-fan-on-tchang-trucs-astuces-liste-d-achats.html?discussionID=21555

• Tuto en français efficace de hack carte mère pour être commander avec un Nunchuck:

https://lab-origami.github.io/Hack_Hoverboard/

• Github pour le firmware pour hack carte mère d'hoverboard avec µc STM32F103:

• Hoverboard avec 1 seule carte mère : https://github.com/NiklasFauth/hoverboard-firmware-hack/

• Github pour le firmware pour hack carte mère d'hoverboard avec µc GD32F130C8:

Hoverboard avec 2 cartes mère, chacune commandant un moteur.

https://github.com/flo199213/Hoverboard-Firmware-Hack-Gen2

Vidéos:

Vidéo explicative du branchement de la carte mère avec la nunchuck des consoles Wii : https://www.youtube.com/watch?v=VAqcnC1M06A

Hack Carte mère

Comment hacker une carte mère de hoverboard part1 :
https://www.youtube.com/watch?v=hxwh_wvMX74&t=1s

Hacking carte mère hoverboard en PPM part 2 :
https://www.youtube.com/watch?v=5QavWOvY96E

Teste hack hoverboard / poignée de gaz :
https://www.youtube.com/watch?v=9X0APky8eqM

Hacking hoverboard wii :
https://www.youtube.com/watch?v=VAqcnC1M06A

Fauteuil électrique hacking hoverboard Wii :
https://www.youtube.com/watch?v=PVKy1dtgP6U

Teste pour hacker le hoverboard / RC :
https://www.youtube.com/watch?v=BZkosggoD98&t=1s

Commande :

Exemple des differente possibilité de commander les hoverboard, (2 potentiometres, arduino, manette usb playstation, etc...)
https://www.youtube.com/watch?v=IqbOqwOy8ns

Piloter à distance un contrôleur é-bike :
https://www.youtube.com/watch?v=3i7roO6ZbgQ

Comment teste les capteurs hall :
https://www.youtube.com/watch?v=5j589pXLmR0

Câblage d'une poignée de gaz é-bike :
https://www.youtube.com/watch?v=0LLbGBpqk1Q

Teste signale accélérateur +5v :
https://www.youtube.com/watch?v=8uWVnGdGbp0

Chariot rc teste :
https://www.youtube.com/watch?v=3PHOMe9tKsA

Synchroniser les capteurs hall :
https://www.youtube.com/watch?v=5nHnQ0QgdsU

Comment tester une poignée de gaz hall :
https://www.youtube.com/watch?v=VyRYMDHlmDg

Piloter 2 moteurs avec une seul poignet gaz :
https://www.youtube.com/watch?v=YEwvE78AJSE

Moteur :

Choix moteur alternateur ou moteur hoverboard :
https://www.youtube.com/watch?v=G8NMbvDHbls
Modifier le couplage moteur hoverboard part 1 :
https://www.youtube.com/watch?v=qG8b6QkTnCU&t=929s

Modifier le couplage moteur hoverboard part 2 :
https://www.youtube.com/watch?v=P6iGSc3aIrk&t=7s

Contrôleur :

Modifier la puissance du contro :
https://www.youtube.com/watch?v=Klibcn7qEjY

Teste du contro e-bike 36v/48v 350w :
https://www.youtube.com/watch?v=iyWy8ET6Zmk

Bridage contrôleur é-bike :
https://www.youtube.com/watch?v=u-0FS1TSV4s&t=254s

Montage contrôleur en parallèle part 1 échec :
https://www.youtube.com/watch?v=9UNNNv6zYyQ

Montage contrôleur en parallèle part 2 réussit :
https://www.youtube.com/watch?v=LwlFBa9GX6w

Liste et fonction contro é-bike :
https://www.youtube.com/watch?v=G9HB8_MGR24

Solex électrique fait maison ""teste sur route :
https://www.youtube.com/watch?v=kNlLPTMohtI

Texte: