Sykkelhastighetsmåler: 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Hva er det?

Som navnet antyder, vil du i dette prosjektet lære å lage en skjerm for sykkelen din som består av både et hastighetsmåler og et kilometerteller. Angir hastighet og tilbakelagt distanse i sanntid. Den totale kostnaden for dette prosjektet kommer til rundt 15 USD (ikke inkludert sykkelen eller Arduino), men innsatsen er verdt resultatet.

Hvordan virker det?

Denne enheten fungerer ved å telle antall omdreininger hjulet tar i en gitt tidsperiode. Det gjør dette ved hjelp av en infrarød sensor som oppdager fargene hvit og svart. På forhjulet er det malt en hvit lapp for å la den infrarøde sensoren oppdage når hjulet har gjort en omdreining. Basert på denne informasjonen kan Arduino bestemme den totale distansen sykkelen har reist ved å multiplisere hjulets omdreininger med hjulets omkrets. Det er også i stand til å beregne hastigheten på sykkelen ved å tidsbestemme intervallene mellom påfølgende omdreininger av hjulet. Denne informasjonen vises deretter på LCD -displayet som er nøye plassert i syklistens synsfelt.

På bygg….

Rekvisita

Deleliste

• 1x 1602A LCD -skjerm
• 1x infrarød sensor
• 20x hoppetråder (mann til mann)
• 3x hoppetråder (mann til kvinne)
• 1x Arduino Uno
• 1x PTM -bryter
• 1 m lang borrelås
• 1x 10x5cm Perf Board
• 1x M3 bolt
• 1x M3 sekskantmutter
• 1x 7805 5V spenningsregulator
• 2x Li-Ion 3600 mAh 3.7V batterier
• 2x 18650 batteriholdere
• 1x 10k potensiometer
• Valgfritt: Kanaltape
• Hvit maling

Utstyrsliste

• Saks
• Varm limpistol
• Lodding
• Loddejern
• Datamaskin
• Arduino Uno kabel
• Arduino programvare
• Pensel

Trinn 1: Kretsløp: 1602A Liquid Crystal Display

Nødvendige deler og utstyr:

• 12x hoppetråder
• 1x LCD -skjerm
• Loddejern
• Lodding

La oss først ta ut LCD -skjermen. Det er viktig å huske at bare 12 av de 16 pinnene faktisk må loddes til jumperwires. Disse pinnene er de 6 pinnene på hver ende av portlisten. Ved å bruke et loddejern kan vi permanent koble ledningene til disse portene som vist på bildene ovenfor.

Ikke bruk for mye loddetinn, da det kan føre til at det oppstår en kort mellom to pinner, men bruk av for lite kan føre til feil eller tørr skjøt som ikke leder strøm. Så vær forsiktig med å administrere mengden loddetinn du bruker per pinne.

Trinn 2: Kretsløp: Arduino og Perf Board

Nødvendige deler og utstyr:

• 1x Arduino Uno
• 1x 10k potensiometer
• 5x hoppetråder
• 1x Perf Board
• 1x M3 bolt
• 1x M3 sekskantmutter
• Loddejern
• Lodding

1. Fest Arduino Uno til Perf Board ved å stille opp ett hull fra UNO og ett fra Perf Board og deretter feste de to med en M3 bolt og sekskantmutter. Blå klebebånd, tape eller varmt lim kan brukes for ytterligere stabilitet.
2. Koble LCD -skjermen til de nødvendige Arduino -pinnene som vist på diagrammet ovenfor. Perf -kortet kan brukes til å koble til mange hoppetråder som er koblet til den samme terminalen. F.eks. Positiv og GND.
3. Lodd potensiometerpinnene til jumperkabler og koble disse kablene til de nødvendige portene som vist på diagrammet ovenfor.

Trinn 3: Kretser: Infrarød sensor

Nødvendige deler og utstyr:

• Infrarød sensor
• 3x stikkontakter fra mann til kvinne

Dette er sensoren som vil oppdage antall rotasjoner av hjulet og videresende denne informasjonen til Arduino -modulen.

Koble jumperledningene til den infrarøde sensoren og deretter til deres respektive Arduino -pinner som vist på diagrammet ovenfor.

Trinn 4: Kretser: Strøminngang

Nødvendige deler og utstyr:

• 2x Li-Ion 3600mAh 3.7V batterier
• 2x Li-Ion batteriholdere
• 1x PTM -bryter
• 1x 7805 5V spenningsregulator
• Loddejern
• Lodding

Forklaring

Siden sykkelen skal bevege seg, krever den en bærbar strømkilde. Arduino Uno-kortet kan drives eksternt av en 5V-kilde, det er der de 2 Li-Ion-batteriene kommer inn. Hver celle er 3,7V, og derfor i serie gir den en total spenning på 7,2V. Derfor krever vi en 5V regulator for å redusere spenningen til 5V slik at UNO får 5V.

Prosess

Først loddes voltageregulatoren til perf -kortet som vist på bildene ovenfor. Deretter loddes den positive terminalen til den ene batteriholderen og den negative terminalen til den andre batteriholderen til relevante pinner på 7805 (se skjematisk oversikt).

Bryteren bør loddes mellom de to batteriene, slik at den når den er lukket, skaper en seriekrets. Plasser til slutt batteriene i holderne og koble utgangene fra 7805 til V (in) og GND -pinnen på Arduino.

Trinn 5: Last opp koden

Nødvendige deler og utstyr:

• Datamaskin
• Arduino Uno
• Arduino USB -kabel

For å fullføre dette trinnet må du ha Arduino IDE lastet ned. Når dette er fullført, kobler du Arduino til en datamaskin, laster ned koden vedlagt nedenfor og laster den opp til UNO. Gjør eventuelle justeringer av koden du anser nødvendig for å passe din situasjon. Når dette er gjort, bør kretsen være operativ.

Hvis noe ikke fungerer, feilsøk det ved å sjekke alle tilkoblinger med et multimeter og besøke tidligere trinn i detalj.

Trinn 6: Legge til borrelås til komponenter

Nødvendige deler og utstyr:

• Borrelås
• Saks
• Varm limpistol
• (Tape: Valgfritt)

Bruk saks til å kutte ut borrelåspor som passer på baksiden av LCD -skjermen, perf -kortet og begge batteriholdere. Når dette er fullført, bruk en varm limpistol for å feste disse borrelåsstrimlene til komponentene. Hvis varmt lim ikke er tilgjengelig, kan tape brukes.

Husk å sørge for at borrelåsen er godt festet til komponentene, da vi ikke vil at komponenter skal falle av under sykkelturen.

Trinn 7: Maling av sykkelhjulet

Nødvendige deler og utstyr:

• Pensel
• Hvit maling

Dette trinnet er veldig viktig, da det er denne malingen som gjør at den infrarøde sensoren kan oppdage antall rotasjoner sykkelhjulet tar. Sørg for et jevnt belegg som ikke har svarte flekker. Jo større malingsområdet er, desto mindre sannsynlig er det at den infrarøde sensoren ikke oppdager en enkelt rotasjon.

Hold dette trinnet pent og sørg for at flekken holdes hvit nok til at sensoren kan skille den fra det svarte dekket.

Trinn 8: Legge til borrelås på sykkelen

Nødvendig utstyr og deler:

• Borrelås
• Varm limpistol
• Valgfritt: Kanaltape
• Saks

I dette trinnet kutter du de nødvendige borrelengder, en motpart til hver komponent. Legg deretter borrelåsen til de nødvendige stedene på sykkelen (plasseringsdiagrammet kan sees i neste trinn). Secure bruker enten tape eller hotlim.

Trinn 9: Plassering av komponentene

Nødvendige deler og utstyr:

• Kanaltape
• Saks

Endelig. plasser alle komponentene i sine respektive posisjoner i henhold til diagrammet ovenfor. Sørg for at komponentene ikke faller av under en humpete tur ved å teste hvor sikkert de er fast på sykkelen.

Nå er det på tide å plassere den infrarøde sensoren ved hjulet på sykkelen. Den skal festes godt mens den er orientert mot sykkelens kant, slik at den kan oppdage den hvite flekken når den krysser sensoren. Jeg gjorde dette ved hjelp av en ducttape, men andre, mer permanente metoder kan brukes i stedet.

Trinn 10: Ferdig

Det er det! Displayet er nå fullført.

Nyt.