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软件、硬件、机械原件存放位置zhima: 电动车改装 - 指纹锁芝麻开门 1. 能否通过继电器控制电门锁
1.1 初识“电门锁” 因为没有过维修电动车的经验对电动车内部线路不是很了解不知道在什么位置添加控制。所以我第一步就是在B站、西瓜视频等网站疯狂的搜索电动车维修相关的视频。直到学习到一个新词“电门锁”才得知钥匙插入的部件有专门的称谓。紧接着我就根据电门锁这个关键词继续搜索相关的视频慢慢的对电动车控制电路就有了初步的了解。总的来说可以通过控制电门锁来控制电车的开关。
1.2 电门锁的控制原理 电门锁的结构类似上图。我的小电车并没有上图的防水盖当我拆开电车头的时候就直接看到了上图右侧裸露在外面的电线和焊盘。我使用万用表测试了在打开电车、打开大灯这2种情况下线路的连接情况。最终绘制了如下电门锁简化模型因为没拆开电门锁模型和实际可能存在偏差 模型图虽然画的简单但是已经能够准确的表示电门锁的原理了。上图中红色表示电源即使不打开电动车红色部分的电路也带有48V的电压橙色和棕色分别接向电车电源和大灯。电门锁一共会有上述3种状态上图-A表示电动车处于关闭状态上图-B表示电动车打开但未打开大灯的状态上图-C表示电动车打开大灯同时打开的状态。 通过上述的简单小实验我们能得到这样一个结论我们可以通过控制红线、橙线、棕线的连接情况来控制电动车状态。这一点很重要证明了我们能够介入电动车控制。 2. 电源选择 芝麻项目选择是STM32F103系列的一款芯片供电电压是3.3V这就涉及到如何给电路板供电电源如何选择的问题。我们很容易能够想到3种供电方式多节电池3.7V锂电池电动车电瓶。
2.1 多节电池 使用蓄电池最大的优势就是能够快速更换电源无需充电。在我们这个项目中如果选择电池作为电源我们就不得不解决这2个问题电池体积大需要考虑更复杂的机械结构以能够保证电池更换便捷且不易被他人获取到。
2.2 锂电池 锂电池体积相对较小可以反复使用不需要频繁更换。不过如果选用锂电池我们需要在电路板中额外维护一套充放电电路且需要将充电口引到电车头外面用移动电源充电或者将电路板拆出来充电。这样也不是很便捷。
2.3 电动车电瓶 用电瓶给电路板供电能相对容易的解决上面的问题不需要额外设计机械结构保护电源没有增大电路板体积不需要换电池、不需要单独给电路板充电。选用此方案也有一个好处就是可以把电瓶当成一个大的充电宝。这一点在项目设计思路理也提到了你可以点击这个链接去查看通过这几个电源的对比我打算使用电瓶作为电路板电源。下图红框中的电路就是选用此方案的电源电路还是比较简洁的 3. 机械结构方案选择
3.1 电车控制部分和用户交互部分合一 这里说的电车控制部分就是通过继电器控制电门锁的相关电路用户交互部分指的就是指纹锁、按键和USB充电口。因为和用户交互部分的电路也集成到了单板上我们就必须把这部分放置在外面这样用户才能接触到。整个单板都放到外侧那么就需要设计一个外壳将整个电路包起来类似这样 正如你看到这个图片时的第一感觉一样丑我也是这么认为的。我曾经想过如何美化这些凸出的结构改为卡通形象、做些倒圆角倒圆角 高端总是不太满意。除了外观其实还有一个比较大的隐患因为这整个结构都要放置到外侧那么控制电门锁的那几根线就会暴露在外侧这个时候我们只需要一个剪刀剪断线路短接那3根线就可以把你的爱车骑走了。
3.2 电车控制部分和用户交互部分分开 如何分开我们把按键、指纹模块独立出来放在同一个外壳里管理将电车控制部分直接放置到电车头内部。把和用户交互的部分放置在靠近车把的地方这样用户操作起来会更方便。电车头里存在这样一个空间可以放下小块的电路板这个思路是可行的。预期放入电路板的空间展示如下 这么做还有一个好处就是能解决3.2小节中提到的安全问题。因为电车控制部分放置到了电车头内部外界无法直接操作控制线路放置在外部的指纹模块和按键只是信号线即使短接也无法控制电路板更无法控制电车。 4. 小结 让我们来做个小结通过使用继电器可以控制电动车电源方案选择使用电动车电瓶此方案易用、省空间也方便后续拓展USB充电功能关于机械设计方案选择电车控制部分和用户交互部分分开的方案安全、美观。 ---------------------【芝麻】项目相关文章都会收集在此专栏----------------------
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