Nybörjarfrågor om att koppla ihop en elscooter med en rpi

[mwittstrom]

Hej

Har några nybörjarfrågor om elektronik som jag skulle uppskatta hjälp med.
Har köpt en elscooter som jag tänkte bygga en digital instrumentpanel till, men jag är osäker på hur jag ska lösa några bitar och hoppas någon vänlig själ kan hjälp mig.
Som kontrollenhet för min instrument panel tänkte jag använda en Raspberry Pi. Har koll på hur jag ska programmera den men har tidigare bara använt färdiga moduler och hattar så vet inte hur ska koppla ihop en del saker.

Fråga 1:
Jag vill kunna sätta en max hastigheten på scootern, tänkte göra detta genom att sänka styrsignalen ifrån gashandtaget när scootern går för snabbt.
Frågan är vad jag behöver där jag har ritat ut ett ? i bilden. Kommer det fungera med en enkel optokopplare som jag styr med en PWM signal.


Fråga 2:
Jag vill mäta spänningen över batterierna och över motorn (48V 20A). Kan jag bara parallel koppla en ADC till varje?

[Icecap]

Välkommen till forumet.

1: Jag antar att spänningarna som anges (0,8V - 4,3V) verkligen är DC och motsvarar gaspådraget. Och då KAN man lägga in en begränsning - men inte vid att kortsluta något. Man får skicka signalen genom ett analogt kretslopp som kan lägga in en offset i styrsignalen.
Men signalen kan rent faktisk vara PWM och då kan man fortfarande begränsa - men styrningen av detta blir ganska annorlunda.

2: Då en ADC-ingångar på Rasp.Pi knappast tål mer än 3,3V (eller är det 5V?) måste du ha en spänningsdelare innan. Denna bör även vara säkrad mot överspänning så att Rasp.Pi inte eldas upp.
På motorn (om det är en vanlig borstat motor) kan du mäta på samma sätt - men den styrs med mycket hög sannolikhet med PWM vilket betyder att det ska lite filter till innan ADC-ingången och att mätningen inte blir exakt utan kompensering. Den kompensering kan ske i mjukvaran.

[mwittstrom]

Tack.

1. Ja (0,8V - 4,3V) är DC och motsvarar gaspådraget.
Kan du utveckla vilken typ av analogt kretslopp jag skulle behöva eller vad jag ska söka på för att hitta mer info? Är tyvärr nybörjare på elektronik, speciellt analoga system.

2. När man bygger en spänningsdelare för att endast mäta spänningen så antar jag att desto större ohm på motstånden desto bättre, för att batteriet inte ska laddas ur. Eller är det nåt annat att tänka på med? Tänker mig runt 10 MOhm mellan batteripolerna.
Kan du utveckla vad lämpligt filter skulle kunna vara? Hittar många typer av filter om jag googlar men ingen aning vad jag är ute efter.

Ursäkta alla dumma nybörjare frågor

[Icecap]

1: Det rör sig enklast om en op-amp (operationsförstärkare) koppling med en förstärkning på 1 samt ett offset som induceres på +ingången. Men nu finns det ju en sak: hur vill du reglera?
* Ska man kunde hålla full patte och sedan, när en viss en viss hastighet överstigas klipps gasen (som om att man släppte) - och när man kommer under hastigheten igen slås den på?
* Eller ska det vara en "steglös" reglering som minskar det möjliga gaspådrag när man kommer upp till max. hastighet?

2: Inom vissa gränser. 10MΩ är mycket hög impedans men det kan fungera, störningar kan dämpas men med hög impedans har de lättare vid att komma in.

Med filter menar jag att en PWM-styrning slår på och av matningsspänningen till motorn, det som varierar är tiden på och tiden av. Det betyder att man måste ta ett RC lågpassfilter för att jämna ut spänningen så att ADC-ingången kan mäta rimligt rätt.

Mätfelet du får på detta vis är att när motorn kör alstrar den spänning. Detta gör att den filtrerade spänning vill vara beroende dels av PWM duty-cycle och dels av motorn som spänningen alstrar.

Det bästa ville vara om du kan komma åt PWM-signalen till drivtransistorerna, det är "rent" och ihop med batterispänningen kan du få ett bra värde till motorn.

Så som du ser av det hela är det inte helt enkelt - men fullt möjligt.

[mwittstrom]

1. Så om jag konverterar pwm signalen till analog och kör in detta i en "unity gain differential amplifier" (vad det nu kan heta på svenska) så borde det fungera?
Kan utsignalen bli negativ om min offset signal är större än insignalen?
Jag tänkte ha en steglös reglering, tänkte lösa detta i mjukvara där pwm signalen regleras efter en kurva beroende på hur nära man ligger max hastigheten.

2. Finns det nåt sätt att räkna ut lämplig impedans eller hur brukar man gå tillväga?
Ska kolla vad jag kan komma åt för signaler, men kontroll enheten är en billig kinesisk sådan så tror inte jag kommer åt så mycket.

[Icecap]

1: Nej! Om det är ett analogt signal från början ska det behandlas analogt, är det PWM ska det behandlas digitalt.
Men den analoga delen "ska" vara med rail2rail op-amp och fastän signalen rent teknisk borde bli negativt i vissa fall ser man till att spänningsmatningen inte tillåter det.

2: Ett totalt värde i spänningsdelaren på kanske 1MΩ känns omedelbart lagom. Men man kan koppla lite med en transistor osv. för att "trolla" fram rena PWM-signaler från motorn vilket ger rättvist värde i mätningen.

Så som jag skrev tidigare: det går men det är inte enkelt. Det som JAG har svårt att förstå är varför du vill använda en Raspberry-Pi, det känns ganska overkill + lång boot-tid - men jag antar att du har anledningar bortom att ställa topphastigheten.

[mwittstrom]

Jag borde skrivit enkortsdator istället för för Raspberry-Pi. Mycket möjligt jag använder en Arduino eller liknande istället.
Ska koppla in en del annat i den så som gps, skärm, gsm, bluetooth, etc. Att kunna ställa topphastigheten är bara en liten del
Blir ett kul vinterprojekt att syssla med.

Stort tack för hjälpen, nu har jag mer koll på vilka saker jag ska läsa på om.