DIY Cycle Speedometer: 6 trinn (med bilder)

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

Dette prosjektet kom til meg når jeg gjorde mitt MEM (Mechanical Engineering Measurement) prosjekt, et emne i min B.tech. Tanken er å måle vinkelhastigheten til sykkelhjulet. Dermed kan du kjenne diameteren og den alltid matematiske legenden pi (3.14). Også kjennskap til hvor lang tid hjulet har rotert, kan den kjørte distansen lett bli kjent. Som en ekstra bonus bestemte jeg meg for å legge til et beaklight i syklusen min. Nå var utfordringen å når man skulle skru på bremselyset. Svaret er nedenfor.

Trinn 1: Strukturene

Det er veldig viktig for dette prosjektet å ha en sterk og stabil støtte. Tanken er at syklusen kan lide en kraftig impuls når den vender mot et potthull eller når du bestemmer deg for å ha det gøy og ta syklusen på en grov tur. Vår innspill blir også fanget opp når en magnet på hjulet krysser hall -effektsensoren på støtten. Hvis alt går galt samtidig, vil arduinoen vise hastigheter på en høyhastighetsskinne. Du vil heller ikke at din beste venn arduino skal falle på veien bare fordi du bestemte deg for å være lat og bruke litt billig materiale

Så, for å være trygg, bestemte jeg meg for å gå med aluminiumsbånd, ettersom de enkelt kan kuttes og bores, er korrosjonssikre og billige, noe som alltid er bra for DIYing.

Jeg brukte også noen muttere (med skiver) og bolter for å feste dem på rammen ettersom de må plasseres sikkert på kabinettet. Dette vil også hjelpe hvis du plasserer ting feil og må flytte dem.

En annen viktig del er at elektronikken må være skikkelig isolert fra støttene hvis de er laget av metall som jeg har laget. Det varme limet jeg brukte fungerte helt fint, da det også absorberer noe sjokk og demper skjermen.

Trinn 2: Sensor og magneten

Målings- og inngangsdelen av prosjektet er avhengig av denne delen. Ideen er å plassere en magnet på sykkelhjulet og legge til en hall -effektsensor på rammen slik at hver gang magneten krysser sensoren, vet arduinoen at en revolusjon er fullført og den kan beregne hastigheten og avstanden.

Sensoren som brukes her er den klassiske A3144 hall -effektsensoren. Denne sensoren trekker utgangen lav når en bestemt pol vender mot riktig retning. Retningen er veldig viktig ettersom den ytre polen ikke påvirker utgangen.

Her er noen bilder som viser riktig orientering. Også hall -effektsensoren krever en 10k pullup -motstand. Dette i mitt prosjekt er erstattet med 20k pull-up motstander i arduinoen.

Det er viktig å plassere magneten nøye. Hvis du plasserer den litt for langt, kan det resultere i inkonsekvent avlesning eller manglende omdreininger og å plassere den veldig nært kan føre til at magneten berører sensoren, noe som ikke er særlig ønskelig.

Hvis du observerer nøye, vil hjulet ha en helling med aksen, og dette vil resultere i skorper og trau. Prøv å plassere magneten i bunnen. Jeg personlig gjorde ikke så mye innsats.

Trinn 3: Display

Denne skjermen er teoretisk valgfri, men du trenger noe for å vise hastigheten og avstanden og hastigheten i sanntid. Å tenke på å bruke en bærbar datamaskin er helt absurd. Skjermen jeg brukte er en 0,96 tommers OLED -skjerm med I2C som kommunikasjonsprotokoll mellom slaven og mesteren.

Bildene som er lagt ut viser de tre modusene arduinoen automatisk bytter mellom.

1) Den med en liten start i nedre venstre hjørne er når arduinoen nettopp har startet og har startet opp.

2) Den med km/t er hastigheten. Denne modusen vises bare når syklusen er i bevegelse og går automatisk av når syklusen stopper.

3) Den siste med meter (Lenge leve det metriske systemet) som enheter er åpenbart distansen syklusen har tilbakelagt. Når syklusen stopper, bytter arudino for å vise avstanden innen 3 sekunder

Dette systemet er ikke perfekt. Den viser øyeblikkelig tilbakelagt distanse selv når syklusen er i bevegelse. Selv om dette viser en ufullkommenhet, synes jeg denne er søt.

Trinn 4: Strømkilde

Prosjektet er litt omfangsrikt, og kan ikke alltid ha en stikkontakt i nærheten tilgjengelig for lading. Så jeg bestemte meg for å være lat og ganske enkelt bruke en powerbank som strømkilde og bruke en mini usb -kabel for å koble usb -strømmen til powerbanken til arduino nano.

Men du må velge powerbank nøye. Det er viktig å ha en riktig geometri slik at den enkelt kan monteres. Jeg er rett og slett forelsket i kraftbanken jeg brukte for en så vanlig og firkantet geometri.

Også kraftbanken må være litt dum. Tingen er for å spare strøm, kraftbankene er designet for å slå av utgangen hvis strømmen ikke er over en viss terskelverdi. Jeg mistenker at denne terskelen er minst 200-300 mA. Kretsen vår vil ha en maksimal strømtrekk på ikke mer enn 20mA. Så, en vanlig kraftbank vil stenge produksjonen. Dette kan føre deg til å tro at det er en feil i kretsen din. Denne spesielle powerbanken fungerer med en så liten strømtrekking, og dette ga meg en annen grunn til å elske denne powerbanken.

Trinn 5: Bremselys (helt valgfritt)

Bare som en tilleggsfunksjon bestemte jeg meg for å legge til et bremselys. Spørsmålet var hvordan jeg skulle finne det hvis jeg gikk i stykker. Det viser seg at hvis jeg bremser, reduseres syklusen. Dette betyr at hvis jeg beregner akselerasjonen og hvis den viser seg negativ, kan jeg slå på bremselysene. Dette betyr imidlertid at lysene tennes selv om jeg bare slutter å tråkke.

Jeg la heller ikke til en transistor i lyset mitt, som absolutt anbefales. Hvis noen gjør dette prosjektet og integrerer denne delen riktig, ville jeg være mer enn glad for å se det og legge til bilder for det.

Jeg hentet strømmen direkte fra den digitale pinnen 2 til arduino nano

Trinn 6: Programmet

Som alltid skrev jeg programmet på Arduino IDE. Jeg hadde i utgangspunktet som mål å logge parameterne på et SD -kort. Men dessverre må jeg i så fall bruke tre biblioteker, SD.h, Wire.h og SPI.h. Disse kombinert med kjernen okkuperte 84% av tilgjengelig minne og IDE advarte meg om stabilitetsproblemene. Imidlertid var det ikke så lenge at den stakkars nano krasjet hver gang og alt frøs etter en stund. Omstart resulterte i å gjenta historien.

Så jeg slettet SD -delen og kommenterte linjene som var relatert til SD -kortet. Hvis noen var i stand til å overvinne dette problemet, vil jeg gjerne se endringene.

Jeg har også lagt ved et annet pdf -dokument i dette trinnet der jeg har forklart koden i detalj.

Still gjerne spørsmål hvis noen.

Glad i DIYing;-)