Projets:HoverChair V3

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|

• 

Alimentation

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

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