Что можно сделать для игрушечной машинки

Обновлено: 04.05.2024

Всем известны детские радиоуправляемые машинки, и играть в них весьма весело, как детям, так и взрослым. Но впечатление постоянно портят, ну очень быстро садящиеся батарейки в этих игрушках. А работают они как правило от большого их числа и очень недолго, и как следствие игра в такую игрушку становится весьма затратной. Короче говоря, надоело мне постоянно тоннами покупать эти несчастные батарейки, и я решил переделать игрушку, так, чтобы она начала работать от аккумуляторов и была возможность её заряжать.

Для реализации задуманного понадобятся следующие компоненты:

- Аккумуляторы – покупались в местном вейп-шопе, обычные, формата 18650. Заказывать аккумуляторы из Китая я бы не рекомендовал. Так же их можно вытащить, например из батареи старого ноутбука. Моя машинка питается от 5ти последовательно соединенных АА батареек, значит работает она от 7.5 Вольт, и значит мне нужно будет использовать 2 LiIon аккумулятора.

- ]]> понижающий преобразователь ]]> , с возможностью регулировки как напряжения, так и силы тока. Думаю и так понятно, что данный преобразователь нужен для зарядки аккумуляторов. Я планирую использовать 12 Вольтовый блок питания, 12 вольт для 2х аккумуляторов – мягко говоря многовато – нужно понизить напряжение. Так же аккумуляторы не рекомендуется заряжать большим током, поэтому регулировка силы тока – как нельзя кстати.

- ]]> контроллер заряда/разряда ]]> для двух последовательно соединенных аккумуляторов. Данный контроллер не даст уйти аккумуляторам в глубокий разряд, или наоборот – не даст им перезарядится. Оба случая – губительны для аккумулятора, а иногда – и опасны, т.к. литиевые аккумуляторы имеют свойство загораться и взрываться. Кроме того, эта плата будет балансировать заряд, что исключит ситуацию, при которой, если аккумуляторы имеют разную ёмкость – один будет недозаряжен, второй – перезаряжен.

- ]]> любой диод ]]> - т.к. понижающий преобразователь сам по себе имеет некоторое потребление тока – необходимо между ним и контроллером поставить диод, что б ток не утекал из аккумуляторов для подпитки преобразователя.

- Т.к. я не хочу припаиваться напрямую к аккумуляторам, взял ]]> корпус ]]> .

- порт для подключения бп, провода, инструменты и разная расходка.

Схема тут проста до безобразия. Как уже говорил – плюс преобразователя соединяем с плюсом контроллера через диод. Минус – с минусом. Контроллер с этих же входов соединяем с платой машинки, плюс к плюсу, минус к минусу. Аккумуляторы соединяем между собой – плюс к минусу. При этом плюс на первом аккумуляторе соединяем с контроллером, со входом B+, минус второго с B-, промежуточную точку, или точку соединения аккумуляторов с BM.

Вот, собственно, и всё. Можно начинать. В первую очередь я подпаял к плате понижающего преобразователя порт для подключения БП и диод.

Дальше необходимо выставить напряжение – для двух аккумуляторов это 8.5 вольт. Регулировка в преобразователе осуществляется при помощи потенциометра, который расположен ближе ко входу питания. Регулировать напряжение нужно на конце диода, т.к. на данных элементах всегда падает напряжение.

И замкнув мультиметром в режиме измерения силы тока на 10А, минус преобразователя и наш минус диода - необходимо установить нужную силу тока. Т.к. в Li Ion аккумуляторах есть зависимость по полученному заряду и времени жизни, от силы тока, которым их заряжают, я выставил всего 0,7А. Да, можно было бы и больше, вплоть до 1.5, а то и 2 Ампер, но я решил, пусть лучше подольше заряжаются, зато подольше проживут, и качественнее будут заряжаться, да и вроде бы так будет безопаснее. Данная регулировка осуществляется потенциометром, расположенном ближе к выходу питания.

получившуюся конструкцию соединил с контроллером. Платы я закрепил на корпусе аккумуляторов на термосопли.

Осталось только припаяться к плате машинки, и всё, можно собирать игрушку. Пользуясь, случаем заменил антенну на более жесткий кабель, из обычной витой пары т.к. оригинальный оказался предельно мягкий, и всегда был под машинкой, из-за чего сигнал от пульта плохо ловился.

Всю сборку из аккумуляторов и плат я прилепил на корпусе машинки термосоплями. Как позже показали испытания, конструкция быстро рассыпалась, поэтому я позже всё закрепил нейлоновыми стяжками.

Проковырял отверстие для входа блока питания, и залили его горячим клеем.

На пульте управления был оторван кусок антенны. Взял тот же провод, что и использовал в машинке, такой же длины и заменил его.

Все готово. Машина катается и заряжается.

Правда не очень удобно определять, когда процесс зарядки прекращаетсяы. На плате понижающего преобразователя есть светодиоды – если горит синий – заряд идет, если красный – завершился. И при текущем расположении, их нормально видно только в темном помещении, точнее не их, конечно, а их свет. Нужно было эти светодиоды вывести куда-нибудь на корпус машины, но это может как-нибудь потом сделаю.

В последний год как и говорил стало не до чего — только работа и дети. Из увлечений поэтому основное — RC машинки. За годы увлечения этими отнюдь не игрушками скопилось много всяких деталюшек — посмотрели мы с малым на его игрушечный автопарк и решили закорчевать пару машинок

Это обычные детские бибики из обычного магазина игрушек, купешка производства Rastar, кроссовер вообще QingXing какой-то. Технически они вообще примитивные, привод задний, электроника убогая, пульты кнопочные 27Мнz уже давно не работают.
Начать решили с Х6 — он попроще и покомпактнее.

Для апгрейда использовали электронику от RemoHobbi (спасибо Богдану) — пульт и блок 3-в-1 (приемник, регулятор оборотов мотора, модуль включения фар по третьему каналу с пульта). Установка электроники, переделка батарейного отсека под установку аккумулятора (Li-Ion так же от RemoHobby) вообще дело не сложное — быстро накинули элементы на шасси для примерки, спаяли все что надо было.
Намного сложнее с рулевым управлением — в стоке на машинке стоит дискретная системка — руль либо на всю вывернут, либо в нулевом положении — нас это не устраивает,

естественно ставим пропорциональное управление — насколько крутим колесико на пульте, на столько и поворачиваются колеса на машинке

Глобально менять конструкцию рулевого на этой малышке мы не стали — просто установили микросервомашинку с металлическим редуктором (куплено на Али).

С поключением фар не срослось — распайка китайцами сделана так, что горят либо задние красные, либо белые передние фары — перепайка с прекрекрещиванием полюсов приводит к тому что свет вообще не включается. В итоге на радиомодуле отломился один контакт (( в общем я забил болт на эти фары — один черт сын быстро раздолбает эту игрушку.
Несмотря на хорошую электронику и липошный аккум тачка не сильно скоростная — это же детская игруха, в приводе стоит сильно понижающий обороты на выходе редуктор.

Не так давно переделывал Богдану Bagdi363 его RemoHobby Rocket — вместо штатной коллекторной системы 3-в-1, которая описана выше, поставил бесколлекторную систему (машинка масштаба 1/16)

Вот что получилось

заменены — мотор и его регулятор оборотов, радио — пульт и приемник поставил от HPI, установлена качественнная сервомашинка на рулевое, поставил диодные фары с включением отдельным тумблером на шасси

p.s. Следующим этапом уже началась переделка купэшки — там хоть и тот же принцип, но история другая

Давно ничего не писал, — зачесались руки)) Уверен, кому-то это пригодится=)
Решил выложить пост, о небольшой прокачки детской машинки на пульте управления.

Суть поста вкратце: заряжаемые аккумуляторы вместо батареек.

Дальше много букв и фоток))

Часто, мой мелкий просит, чтобы я поиграл с ним (машинками). Так довелось, что с самого раннего возраста, а именно с 6-7 месяцев он полюбил машинки. Сейчас уже ему перевалило за 3 годика, но интерес к машинам стал еще больше. В 2 годика начал учить его говорить марку автомобиля по эмблеме. Выучил довольно не плохо, теперь ходит по улице мимо машин и называет марку)) Когда ему исполнился годик, я купил ему 2 машинки на пульте управления (сначала лексус is250, затем гелик. обе одной серии). Машинки до безобразия простые, 4 кнопки управления — вперед-назад, повороты влево-вправо.

Трех батареек АА нам обычно хватает на 2-3 дня. Спустя 1-2 часа прилично падает мощность и весь драйв машинки пропадает. Поэтому решил переделать питание от аккумуляторов. Плюсов от этого не мало. Постоянная мощность, может долго ездить на одной зарядке, не нужно платить больше))

Опишу в деталях, что было сделано.
Сначала я разобрал гелик, чтобы посмотреть что у него внутри. В машинке оказалось достаточно просторно. Внутри легко можно было разместить 3-4 аккума 18650, но я решил что двух 18650 емкостью 3200 мАч будет достаточно. Суммарно от двух аккумов выходит 6400 мАч (не во всех ноутах есть такая емкость).

Наша машинка работает от трех АА пальчиковых батареек, соединенных последовательно, что дает в сумме 4,5В. Следовательно, понадобится аккум на 3,7В, это достаточно, чтобы машинка бодро ездила.

Немного погуглив, нашел цены и нужную емкость. Остановился на Panasonic NCR18650BE.

Заказал на алиэкспрессе, т.к. цена одной батарейки у нас почти в два раза дороже.
Чуть позже выяснилось, что они без защиты от разряда. Это нам не подходит, т.к. "голова" машинки не знает что такое зарядка. Поискав немного, нашел точно такой же аккум с защитой, стоили чуть дороже, но было уже поздно, батарейки были уже в пути.
Начал искать на алиэкспрессе контроллер защиты от разряда. Нашел, заказал. Позже выяснилось, что нужно еще защита от перезаряда)) Снова лезу на али, ищу двойную защиту и нахожу!))

Слева защита от полного разряда и перезаряда (порт microUSB). Справа защита от перезаряда(порт miniUSB) Оба контроллера с индикатором (по завершению зарядки, горит другим цветом)

Суть в том, что литий-ионные аккумы нельзя разряжать меньше 2,5-2,7В и заряжать больше чем 4,2В. Их структура быстро разрушается и они быстро выходят из строя. Мобильные аккумы работают по такому же принципу. Обычно защита встроена в аккум.

Чтобы в будущем не иметь проблем с отсоединением проводов, я припаял к контроллеру питания двухпиновые JST коннекторы.

Это нужно, чтобы легко можно было отсоединить аккумы от корпуса. Проверил работу контроллера, заряжает!)) Сделал отверстие для миниUSB и посадил контроллер питания на термоклей. Оба аккума спаял последовательно проводами, предварительно обработав места пайки активной кислотой(флюс). В итоге получаем двойную емкость на 6400 мАч.

Изначально планировал поездки по улицам, поэтому, внутри проклеил (секнудным клеем) все отверстия фольгой, чтобы мусор не попадал в машинку.

Аккумы приклеил термоклеем к кузову, но они быстро отвалились. Пришлось секундным клеем с содой проклеть еще и края. Проверенно, держится железно! Падал со стула и дивана))

Минус такого решения в том, что наезд на любое мелкое препятствие любым колесом — машинку опрокидывает на бок. Аккумы на крыше все же делают свое дело. Думаю позже контроллер машинки переместить на место батареек в самый низ, а аккумы на место контроллера, тогда машинка будет устойчивее.

Немного фоток рабочего процесса:

Разобрал корпус моторчика, смыл весь белый солидол и смазал синтетическим солидолом. Не знаю насколько это правильно, другого у меня не было)) Мне не понравилось, что весь моторный отсек был заполнен заводским солидолом. Я смазал только те участки, где было необходимо.

И наконец, подвеска для плохих дорог была заменена=)) Родные амортизаторы были слишком ватные, решил нарезать из жесткой пружины, получилось не плохо)) Пружину достал из пульта убитой ламборджини и нарезал кусачками)) Теперь у нас спортивные пружины, встали как родные)))))

P.S.
Есть еще один вариант подключения аккумов. Я тогда в них еще не разбирался, поэтому заказал 18650, на фото они выглядели такими же, как и пальчиковые АА.
Понадобятся 3 аккума NCR 18500, но нужно брать без защиты. С защитой они будут чуть длинее и не залезут в штатное место без напильника. Затем остается перепаять лоток батареек для параллельного соединения. Иначе на выходе получите 11.1В и сгоревший контроллер машинки))

Кому нужно больше мощности на заднем приводе, можно купить специальный бустер DC DC, который из 3,7 вольт на выходе отдаст 5В. Машинка станет более резвой. Но есть в этом и минусы. Думаю, будет быстро греться, могут часто выходить из строя моторчики, возможно и контроллер быстрее "приедет", аккум будет немного быстрее разряжаться. Можно конечно настроить и под 4,2-4,5В, но понадобится специальный DC DC, который можно настроить на вольтаж от 3,7В до 12В (спец. крутилка, а мультиметром замер напряжения на выходе).

UPD. 20.05.2016
Спустя 9 месяцев машинка перестала ехать вперед. Задний ход работал. Думал моторчик "приехал", но нет. Замена моторчика не помогла. Благо у меня был лексус из той же серии. Выпаял все провода, и подсоединил к гелику. Машинка заработала. Теперь у гелика третья жизнь!)))

Заодно переместил контролер в отсек батареек, отрезал родные места крепления и припаял их к днищу, на них уже прикрутил сам контролер.
Сделал это из-за того что аккумы были приклеены к крыше, изза этого центр тяжести был нарушен. Машинка переворачивалась набок при повороте наехав на небольшой камушек.

Для модернизации и тюнинга понадобятся:
- три Li-Ion аккумулятора формата 14500;
- плата защиты BMS 3S;
- понижающий DC-DC преобразователь LM2596 для питания машинки;
- понижающий DC-DC преобразователь HW-613 для светодиодной ленты (в процессе объясню его назначение);
- переменный резистор (от него впоследствии отказался);
- контроллер светодиодной ленты;
- светодиодная лента RGB;
- индикатор заряда аккумулятора;
- блок зарядки Li-Ion аккумуляторов 12,6В 0,5А (сейчас внешне такие же продают с заявленным током 1А, но вот выдает ли его зарядное…);
- разъем для подключения блока зарядки.

Используемые инструменты:
- шуруповерт (или дрель), набор сверел;
- термопистолет;
- мультиметр;
- паяльник:
- отвертки;
- кусачки;
- скальпель.

Для начала проверил работу контроллера светодиодной ленты. С одной стороны на контроллер подается питающее напряжение, с другой стороны к четырехконтактному разъему подключается RGB лента. Ответной части разъема у меня не было, решил выпаять разъем и припаяться напрямую к плате контроллера.

Контроллер рабочий, приступаю к монтажу RGB ленты. Конструктивно лента состоит из сегментов по три светодиода. Примерил ленту. Спереди и сзади машинки будет стоять один сегмент, между колесами по два сегмента.

Почему не монтировал ленту снаружи: у машинки небольшой клиренс, может цеплять лентами за предметы на полу, вдобавок ленты будут видны, это не очень красиво.
Повторяю все операции на передней части машинки.

Займемся боковыми сторонами. Использую крепежное отверстие в качестве ориентира крайнего светодиода. Для разметки воспользовался малярным скотчем.

Займемся лентами. Необходимо добраться к контактным площадкам. Аккуратно поддеваю ленту, отделяя ее от защитного силикона.

Следующий этап: вклеивание светодиодных лент.
Для монтажа воспользовался термоклеем. Оказалось, что клей не липнет к силикону, поэтому буду фиксировать ленту сверху. Прикладываю светодиодную ленту и заливаю ее по периметру термоклеем.

Снаружи заливаю отверстия. На остальных участках я отказался от заливки. Выглядит не аккуратно, да и необходимости заливке нет. Родная силиконовая защита на ленте весьма надежна.

Устанавливаю светодиодные ленты по бокам. Клеил в несколько этапов, чтобы добиться плотного прилегания лент к корпусу.

Контроллер светодиодной ленты первоначально планировал установить заподлицо с корпусом, но потом решил просто просверлить три отверстия в корпусе напротив кнопок управления. Ведь кнопками не будут пользоваться часто, а скорее всего почти никогда. Максимум средней кнопкой для отключения подсветки.

Измерил ток потребления. Одна боковая полоска потребляет около 100мА, соответственно общее потребление только светодиодной подсветки будет около 300мА, что многовато, с учетом того, что емкость аккумуляторов всего 900мА/ч. Изначально хотел поставить аккумуляторы формата 18650 емкостью 3000мА/ч, но они не влезли по высоте. Решил снизить ток потребления светодиодной ленты. Оказалось, что ленте вполне хватает 9В для нормального свечения.

Воспользовался компактным понижающим DC-DC преобразователем. В итоге ток снизился до 120мА в максимуме, когда горят все три RGB кристалла.

Соединяю контакты батарейного отсека с платой BMS. Сверху на плату BMS приклеил на двустороннюю клейкую ленту понижающий DC-DC преобразователь LM2596, дополнительно закрепив каплями термоклея.

Следующий этап: питание машинки.
Первоначально хотел поставить переменный резистор для плавного изменения напряжения и соответственно скорости. От этой идеи решил отказаться. Основная причина - не нашел подходящего места для переменного резистора, да и переменного резистора нужного номинала 470Ом не нашел, только подстроечный, что не очень удобно. И потом, скорость при снижении напряжения не так сильно меняется, как мне хотелось, а опускать напряжение питания ниже 5В не стал, опасаясь нестабильной работы электроники машинки. Ведь зачем-то производитель для питания поставил пять батареек.

Решил поставить в регулировочную цепь DC-DC преобразователя вместо штатного подстроечного резистора два постоянных резистора (1 кОм и 470 Ом) и выключатель, который замыкает один из резисторов (470 Ом). В результате получил две скорости: номинальную и пониженную.

Во время включения питания машинка моргает передними фарами и задними фонарями, пока не нажать на кнопки пульта. После этого фары и фонари гаснут и зажигаются соответственно во время движения вперед или назад. Если машинка не двигается и подсветка выключена, не понятно, включено питание или нет. На DC-DC преобразователе есть светодиод индикации работы, но он светит тускло и находится внутри корпуса. Пришла идея установить светодиодные противотуманки. Заодно они добавят света при езде в темное время суток.
Просверлил пару отверстий и закрепил в них светодиоды термоклеем.

Разъем для зарядки вывел сбоку. Пришлось немного подрезать пластиковый держатель шарнира двери. Дополнительно закрепил разъем термоклеем.

Самые внимательные конечно же заметили отсутствие индикатора оставшегося заряда аккумулятора. Дело в том, что для большого индикатора с ЖК экраном места для установки не оказалось, он слишком массивный, а тоненький черный с пятью светодиодами и кнопкой я покупал для модернизации шуруповертов, он для четырех аккумуляторов. Для него есть отличное место установки под BMS. Возможно установлю позже, заказал пару тонких индикаторов 3S на Aliexpress.

При желании сделать электромобиль для ребенка в качестве привода можно использовать аккумуляторный шуруповерт. Он очень легкий, малошумный, стоит в сравнении с другими решениями дешево, а его аккумулятор легко подзаряжается. Применение шуруповерта позволяет максимально упростить конструкцию, даже отказаться от отдельной системы торможения.

Материалы:

фанера;
аккумуляторный шуруповерт с регулятором оборотов;
колеса с подшипниками – 4 шт.;
гардеробная круглая штанга;
тонкая стальная трубка;
шуруп-шпильки – 4 шт;
большая и маленькая звездочки от велосипеда;
передняя велосипедная ось с втулкой;
велосипедная цепь;
тросик сцепления или газа;
мебельные уголки;
поролон.

Очередность сборки электрокара

Чтобы получить действительно удобную самоходную машинку для ребенка, стоит сначала сделать ее шаблон в реальном масштабе из картона.

Кронштейны представляют собой круг с двумя лучами расположенными относительно друг друга под прямым углом. Короткий луч будет использоваться для подсоединения рулевого механизма, а длинный для установки колес. Забегая наперед нужно отметить, что ось для колеса из фанеры не лучшее решение, поэтому длинный луч можно не делать, а потом закрутить вместо него стальную шуруп-шпильку.
Также из фанеры вырезается подобие переднего моста. По сути это просто усиливающий элемент, который будет располагаться над днищем. Он позволит надежно зафиксировать кронштейны. Далее требуется просверлить отверстия в усиливающей планке, кронштейнах и по краям днища. Затем используя мебельные болты, шайбы и гайки нужно собрать конструкцию воедино. Крепеж зажимается не сильно, чтобы кронштейны могли поворачиваться.

На следующем этапе собирается система управления. В качестве рулевой рейки используется штанга от шкафа. Для ее закрепления нужно вырезать из фанеры треугольную стойку, и сделать в ней под углом сквозное отверстие равное по диаметру трубе. Стойка прикручивается к днищу. Затем нужно вставить в нее рулевую рейку и высверлить углубление в днище, где она упрется.

Для фиксации рулевых тяг к рейке нужно сделать флажок из обрезка фанеры. В нем проделывается отверстие, и он надевается на трубу. Флажок фиксируется к ней несколькими саморезами. Далее нужно вкрутить 2 винта внизу флажка и по одному на коротких лучах кронштейнов. Затем из стальной трубки делаются тяги, которые устанавливаются на винты. Теперь при обороте рулевой колонки происходит поворот кронштейнов.

После сборки рулевого управления нужно установить передние колеса. Оси из фанеры для этого не лучшее решение. Вместо них в кронштейны вкручиваются шуруп-шпильки, и колеса уже устанавливаются на них. Перед этим в диски впрессовываются подшипники.

Далее из фанеры вырезается руль. Его нужно отшлифовать до идеальной гладкости. Рулевое колесо устанавливается на рулевую колонку через шайбу из фанеры. Шайба соединяется с трубой, а уже к ней прикручивается руль.

К диску заднего колеса прикручивается большая велосипедная звездочка. Сами задние колеса устанавливаются на шуруп-шпильки, закрученные в усиленное обрезками фанеры днище.

Затем делается крепление для велосипедной втулки с установленной на ее оси маленькой звездочкой. Оно закрепляется так, чтобы звездочки располагались на одной линии, и на них можно было натянуть цепь.

Также из фанеры делается крепление под имеющийся шуруповерт. Важно закрепить шуруповерт так, чтобы в патроне можно было зажимать ось велосипедной втулки. На его рукоятку с кнопкой нужно набросить петлю из тросика, и проложить его до фанерной педали в передней части электрокара.

Длина троса настраивается так, чтобы при нажатии на педаль петля прижимала кнопку, и автомобиль начинал двигаться. Если шуруповерт имеет регулировку оборотов, то скорость вращения колес будет зависеть от степени нажатия. Чтобы педаль не западала, потребуется поставить на нее пружину.

По завершении сборки технической части автомобиля можно его покрасить и поставить сидение. Его спинка делается из фанеры, а мягкая часть из поролона или вспененного полиуретана.

Поскольку в данном автомобиле на звездочке нет трещотки, то он не имеет сильного наката. Это исключает чрезмерный разгон при поездах с горки. Машинка не имеет заднего хода, но у нее настолько малый радиус разворота, что это не станет проблемой.

Смотрите видео

Читайте также: