Différences entre versions de « Projets:HoverChair V3 »

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{{Infobox projet
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= L'Hoverchair DIY – Construire un fauteuil motorisé accessible =
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|Description=Le projet Hoverchair consiste à créer une solution de mobilité électrique abordable et personnalisée. Il utilise principalement des moteurs d'hoverboard et une carte Arduino, pilotant chaque moteur via une carte ZS-X11H qui gère la puissance et le sens de rotation en fonction des commandes
 
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|Porteur de projet=Nicop35
 
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|Contributeurs=Gaël, Dédé, Riton (IA de Gaël et Nico)
 
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|Fabmanager=Yo
 
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|Référent documentation=Yo
 
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|Catégorie de handicap=Mobilité
 
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|Mobilité=Hoverchair
 
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|Etat d'avancement=En cours
 
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|Statut de la documentation=Partielle
 
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|Relecture de la documentation=Non vérifiée
 
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|Techniques=arduino, impression 3d, électronique, soudure à l'arc, programmation, électrécité, Modilisation, IA
 
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|Durée de fabrication=de 4 à 8 h
 
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|Coût matériel=De 100 à 200 euros
 
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|Niveau=Difficile
 
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|Licence=by-sa
 
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|Projet date=2025-05-28
 
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|Nom humanlab=Humanlab_MHK
 
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== Description du projet ==
 
  
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'''Hoverchair'''
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== Introduction ==
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=== Qu'est-ce que l'Hoverchair ? ===
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* Projet : fauteuil roulant électrique économique et personnalisable 
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* Basé sur la réutilisation de composants de hoverboard et une carte Arduino
  
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Le projet « Hoverchair » a pour but de rendre la mobilité électrique plus accessible et abordable pour ceux qui en ont besoin. Imaginez pouvoir transformer un fauteuil simple en un fauteuil motorisé, ou créer une plateforme robotique personnalisée, sans devoir dépenser une grosse somme d'argent.
+
=== Pourquoi construire l'Hoverchair ? ===
 +
* Objectif : aide à la mobilité accessible et à faible coût (≈ 150 €) 
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* Démocratisation du DIY (faire soi-même) 
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* Adaptabilité aux besoins spécifiques de l’utilisateur 
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* Esprit de Fablab et partage de connaissances
  
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== Matériel utilisé ==
 
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* **Moteurs brushless « hoverboard »** 
 
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  Solides et économiques, récupérés sur des hoverboards.
 
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* **Cartes électroniques ZS-X11H** 
 
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  Interface entre les commandes (PWM, DIR, STOP, BRAKE) et les moteurs.
 
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* **Carte à programmer (Arduino Uno/Nano)** 
 
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  Agit comme le « cerveau », interprète les commandes et pilote les contrôleurs.
 
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* **Joystick simple (2 axes, 10 kΩ)** 
 
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  Permet de contrôler facilement les déplacements (avancer, reculer, tourner).
 
  
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== Principe de fonctionnement ==
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== Partie 1 : Matériel Nécessaire ==
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L'idée est de combiner ces éléments faciles à trouver avec un peu d'électronique et un code informatique simple.  
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* '''Moteurs de hoverboard''' (×2) 
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# L’Arduino lit la position du joystick.  
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** Brushless 36 V avec capteurs Hall 120 °, 250–350 W 
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# Il calcule la consigne de vitesse et de direction pour chaque moteur.  
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** Roues motrices du système 
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# Il envoie ces instructions aux contrôleurs ZS-X11H, qui gèrent la puissance nécessaire.
+
* '''Contrôleurs ZS-X11H V1''' (×2) 
 +
** 6–60 V, 20 A crête, 400 W 
 +
** 1 par moteur, interface puissance 
 +
* '''Carte Arduino (Uno ou Nano)''' (×1) 
 +
** 16 MHz/5 V, 6 entrées ADC 
 +
** Cœur logique et mixage des commandes 
 +
* '''Joystick analogique (JH-D202X-R4)''' (×1) 
 +
** 2 axes, potentiomètres, bouton SW optionnel 
 +
** Interface utilisateur 
 +
* '''Batterie Li-ion 36 V (10S)''' (×1) 
 +
** Alimentation principale 
 +
* '''Bouton d'arrêt d'urgence''' (×1) 
 +
** Coupe physiquement le +36 V 
 +
* '''Step-down 36 V → 5 V''' (×1) 
 +
** Alimente Arduino & joystick 
 +
* '''Fusible temporisé DC''' (×1) 
 +
** Protection sur-courant 
 +
* '''Câbles'''  
 +
** Puissance, phases moteur, Hall, signal joystick   
 +
* '''Boîtier''' pour l’électronique  
 +
* '''Outils et consommables''' (fer à souder, gaine thermo, etc.)
  
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== Avantages ==
+
== Partie 2 : Comprendre les Composants Clés ==
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* Coût beaucoup moins élevé que les fauteuils électriques du commerce.  
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=== Les Moteurs de Hoverboard ===
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* Aide à la mobilité pour un fauteuil d’appoint ou une solution temporaire.  
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* Brushless : plus efficaces et durables 
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* Base entièrement personnalisable, adaptée aux besoins de chaque utilisateur.
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* Nécessitent contrôleur spécifique 
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* Capteurs Hall :  
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** Synchronisation rotor (commutation)  
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** Signal vitesse (fréquence des impulsions)
  
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== Communauté et partage ==
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=== Le Contrôleur ZS-X11H ===
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Ce projet repose sur le partage entre makers : Fablabs, forums et tutoriels en ligne fournissent plans, retours d'expérience et conseils pour construire ou modifier son propre Hoverchair.
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* Interface Arduino ↔ moteur 
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* Connexions : MA/MB/MC, VCC/GND, Hall, commandes 
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* Entrées : 
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** P (PWM) pour la vitesse 
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** DIR pour la direction 
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** BRAKE/STOP pour freinage 
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* Sortie Speed Pulse (S) : retour de vitesse 
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* Modifications fréquentes : soudure jumper PWM, réglage potentiomètre
  
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== Objectif final ==
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=== La Carte Arduino ===
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Permettre à chacun de créer ou d'adapter sa propre solution de mobilité motorisée, de manière économique et personnalisée.
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* Cerveau du système 
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* Lit joystick et capteurs Hall 
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* Génère PWM, DIR, interruptions 
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* Boucle principale et routines d’interruption pour Hall
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== Partie 3 : Câblage et Assemblage ==
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* Schéma de câblage global (image à inclure)
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[[:File:Shéma électrique hoverchair 3.1.png|700px|vignette|]]
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<gallery>
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Shéma électrique hoverchair 3.1.png</gallery>
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=== Alimentation ===
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* Batterie 36 V → Fusible → Bouton urgence → Contrôleurs 
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* 36 V après urgence → Step-down → 5 V pour Arduino/joystick
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[[File:test image.png|400px]]
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=== Moteurs ↔ Contrôleurs ===
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* Phases (MA/MB/MC) → fils moteur 
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* Hall (5 fils) → connecteur Hall
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=== Arduino ↔ Joystick ===
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* VRx → A0, VRy → A1, +5 V → +5 V, GND → GND, SW → digital INPUT_PULLUP
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=== Arduino ↔ Contrôleurs ZS-X11H ===
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* PWM pins (ex. D5/D6) → P 
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* DIR pins (ex. D7/D8) → DIR 
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* (Optionnel) BRAKE → BRAKE/STOP 
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* Speed Pulse S → pins à interruption (ex. D2/D3)
 +
 
 +
=== Masses (GND) ===
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* Relier toutes les masses (batterie, contrôleurs, Arduino, joystick, step-down)
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 +
=== Bouton d'Urgence ===
 +
* Coupure physique du +36 V entre batterie et système
 +
 
 +
== Partie 4 : Le Code Arduino ==
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* Variables & constantes (pins, PID, zones mortes) 
 +
* setup() : initialisation des pins, interruptions, PID, Serial 
 +
* loop() : lecture joystick, calcul PID, envoi PWM/DIR 
 +
* setMotor() : conversion consigne → signaux 
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* ISR Hall : comptage impulsions 
 +
* PID_v1 ou code maison 
 +
* stopSequence() : arrêt logiciel + coupure physique 
 +
 
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=== Principaux points du loop() ===
 +
* analogRead() joystick → centrage, zone morte 
 +
* Mixage Tank Steering : cmdL = Y+X, cmdR = Y−X 
 +
* digitalWrite(DIR), analogWrite(PWM) 
 +
* constrain() sur MAX_PWM 
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* gestion bouton roue-libre
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=== Contrôle en boucle fermée (PID) ===
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* Mesure vitesse par Hall + interruptions 
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* Calcul RPM → valeur PWM équivalente 
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* pid.Compute() → sortie PID 
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* Tuning Kp, Ki, Kd (Ziegler-Nichols, tâtonnement) 
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* Visualisation via Serial Plotter
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=== Arrêt d'urgence ===
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* ISR bouton → stopSequence() 
 +
* LED/buzzer, marche avant douce, PWM=0, coupure relais/MOSFET
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== Partie 5 : Tests, Calibration et Dépannage ==
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* Tests à basse tension (12 V) et roues soulevées 
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* Tests branchement moteur avec carte contrôleur, capteur halls, en 7volts, inversement, potentiomètre, test sans Arduino. le minimum en control moteur.
 +
* Calibration deadzone & sens de rotation 
 +
* Ajuster MAX_PWM, map() joystick 
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* Tester asservissement sous charge 
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* Dépannage courant : câblage Hall, masse, jumper PWM, contrôleur grillé
 +
* https://gemini.google.com/share/3b9f3e150315
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== Partie 6 : Aller Plus Loin ==
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* Modes de vitesse (lent/rapide) 
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* Rampes d’accélération/décélération 
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* Utilisation de BRAKE/STOP 
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* Klaxon, phares, etc. 
 +
* Capteurs (gyro, accéléro) pour équilibre 
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* Autres applications (robotique, automatisation)
 +
 
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== Ressources et Références ==
 +
* Documentation ZS-X11H, forums Arduino, tutoriels YouTube 
 +
* Dépôt GitHub du code Arduino 
 +
* Schéma électrique détaillé 
  
 
== Cahier des charges ==
 
== Cahier des charges ==

Version actuelle datée du 3 juin 2025 à 14:07

L'Hoverchair DIY – Construire un fauteuil motorisé accessible

Introduction

Qu'est-ce que l'Hoverchair ?

  • Projet : fauteuil roulant électrique économique et personnalisable
  • Basé sur la réutilisation de composants de hoverboard et une carte Arduino

Pourquoi construire l'Hoverchair ?

  • Objectif : aide à la mobilité accessible et à faible coût (≈ 150 €)
  • Démocratisation du DIY (faire soi-même)
  • Adaptabilité aux besoins spécifiques de l’utilisateur
  • Esprit de Fablab et partage de connaissances


Partie 1 : Matériel Nécessaire

  • Moteurs de hoverboard (×2)
    • Brushless 36 V avec capteurs Hall 120 °, 250–350 W
    • Roues motrices du système
  • Contrôleurs ZS-X11H V1 (×2)
    • 6–60 V, 20 A crête, 400 W
    • 1 par moteur, interface puissance
  • Carte Arduino (Uno ou Nano) (×1)
    • 16 MHz/5 V, 6 entrées ADC
    • Cœur logique et mixage des commandes
  • Joystick analogique (JH-D202X-R4) (×1)
    • 2 axes, potentiomètres, bouton SW optionnel
    • Interface utilisateur
  • Batterie Li-ion 36 V (10S) (×1)
    • Alimentation principale
  • Bouton d'arrêt d'urgence (×1)
    • Coupe physiquement le +36 V
  • Step-down 36 V → 5 V (×1)
    • Alimente Arduino & joystick
  • Fusible temporisé DC (×1)
    • Protection sur-courant
  • Câbles
    • Puissance, phases moteur, Hall, signal joystick
  • Boîtier pour l’électronique
  • Outils et consommables (fer à souder, gaine thermo, etc.)

Partie 2 : Comprendre les Composants Clés

Les Moteurs de Hoverboard

  • Brushless : plus efficaces et durables
  • Nécessitent contrôleur spécifique
  • Capteurs Hall :
    • Synchronisation rotor (commutation)
    • Signal vitesse (fréquence des impulsions)

Le Contrôleur ZS-X11H

  • Interface Arduino ↔ moteur
  • Connexions : MA/MB/MC, VCC/GND, Hall, commandes
  • Entrées :
    • P (PWM) pour la vitesse
    • DIR pour la direction
    • BRAKE/STOP pour freinage
  • Sortie Speed Pulse (S) : retour de vitesse
  • Modifications fréquentes : soudure jumper PWM, réglage potentiomètre

La Carte Arduino

  • Cerveau du système
  • Lit joystick et capteurs Hall
  • Génère PWM, DIR, interruptions
  • Boucle principale et routines d’interruption pour Hall

Partie 3 : Câblage et Assemblage

  • Schéma de câblage global (image à inclure)

700px|vignette|

  • Shéma électrique hoverchair 3.1.png

Alimentation

  • Batterie 36 V → Fusible → Bouton urgence → Contrôleurs
  • 36 V après urgence → Step-down → 5 V pour Arduino/joystick

Test image.png

Moteurs ↔ Contrôleurs

  • Phases (MA/MB/MC) → fils moteur
  • Hall (5 fils) → connecteur Hall

Arduino ↔ Joystick

  • VRx → A0, VRy → A1, +5 V → +5 V, GND → GND, SW → digital INPUT_PULLUP

Arduino ↔ Contrôleurs ZS-X11H

  • PWM pins (ex. D5/D6) → P
  • DIR pins (ex. D7/D8) → DIR
  • (Optionnel) BRAKE → BRAKE/STOP
  • Speed Pulse S → pins à interruption (ex. D2/D3)

Masses (GND)

  • Relier toutes les masses (batterie, contrôleurs, Arduino, joystick, step-down)

Bouton d'Urgence

  • Coupure physique du +36 V entre batterie et système

Partie 4 : Le Code Arduino

  • Variables & constantes (pins, PID, zones mortes)
  • setup() : initialisation des pins, interruptions, PID, Serial
  • loop() : lecture joystick, calcul PID, envoi PWM/DIR
  • setMotor() : conversion consigne → signaux
  • ISR Hall : comptage impulsions
  • PID_v1 ou code maison
  • stopSequence() : arrêt logiciel + coupure physique

Principaux points du loop()

  • analogRead() joystick → centrage, zone morte
  • Mixage Tank Steering : cmdL = Y+X, cmdR = Y−X
  • digitalWrite(DIR), analogWrite(PWM)
  • constrain() sur MAX_PWM
  • gestion bouton roue-libre

Contrôle en boucle fermée (PID)

  • Mesure vitesse par Hall + interruptions
  • Calcul RPM → valeur PWM équivalente
  • pid.Compute() → sortie PID
  • Tuning Kp, Ki, Kd (Ziegler-Nichols, tâtonnement)
  • Visualisation via Serial Plotter

Arrêt d'urgence

  • ISR bouton → stopSequence()
  • LED/buzzer, marche avant douce, PWM=0, coupure relais/MOSFET

Partie 5 : Tests, Calibration et Dépannage

  • Tests à basse tension (12 V) et roues soulevées
  • Tests branchement moteur avec carte contrôleur, capteur halls, en 7volts, inversement, potentiomètre, test sans Arduino. le minimum en control moteur.
  • Calibration deadzone & sens de rotation
  • Ajuster MAX_PWM, map() joystick
  • Tester asservissement sous charge
  • Dépannage courant : câblage Hall, masse, jumper PWM, contrôleur grillé
  • https://gemini.google.com/share/3b9f3e150315

Partie 6 : Aller Plus Loin

  • Modes de vitesse (lent/rapide)
  • Rampes d’accélération/décélération
  • Utilisation de BRAKE/STOP
  • Klaxon, phares, etc.
  • Capteurs (gyro, accéléro) pour équilibre
  • Autres applications (robotique, automatisation)

Ressources et Références

  • Documentation ZS-X11H, forums Arduino, tutoriels YouTube
  • Dépôt GitHub du code Arduino
  • Schéma électrique détaillé

Cahier des charges

Analyse de l'existant et liens utiles

Matériel

Outils

Coût

Fichiers source

Etapes de fabrication pas à pas

Retours utilisateurs

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