Ciklički brzinomjer za DIY: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Ovaj mi je projekt pao na pamet dok sam radila svoj MEM (Mechanical Engineering Measurement) mjerenje, predmet u mojoj B.tech. Ideja je izmjeriti kutnu brzinu kotača mog bicikla. Tako se znajući promjer i matematičku legendu svih vremena pi (3.14) može izračunati brzina. Također znajući koliko se puta kotač okretao, prijeđena se udaljenost može lako znati. Kao dodatni bonus, odlučio sam svom ciklusu dodati svjetlost kljuna. Sada je izazov bio kad uključiti svjetlo kočnice. Odgovor je ispod.

Korak 1: Strukture

Za ovaj projekt vrlo je važno imati jake i stabilne potpore. Misli se da bi ciklus mogao pretrpjeti težak impuls kad se suoči s rupom u posudi ili kad se odlučite zabaviti i krenuti na grubu vožnju. Također, naš ulaz se bilježi kada magnet na kotaču prijeđe senzor Hall efekta na nosaču. Ako sve stvari krenu naopako, arduino će pokazivati brzine tračnica velike brzine. Također ne želite da vaš najbolji prijatelj arduino padne na cestu samo zato što ste odlučili biti lijeni i upotrijebiti neki jeftini materijal

Stoga sam, radi sigurnosti, odlučio koristiti aluminijske trake jer se mogu lako rezati i bušiti, otporne na koroziju i jeftine, što je uvijek dobro za DIYing.

Također sam upotrijebio neke matice (s podloškama) i vijke za pričvršćivanje na okvir jer se moraju sigurno postaviti na šasiju. Također bi ovo pomoglo ako stvari postavite na pogrešno mjesto i morate ih premjestiti.

Drugi važan dio je da elektronika mora biti pravilno izolirana od nosača ako su izrađeni od bilo kojeg metala kao što sam ja napravio. Vruće ljepilo koje sam upotrijebio dobro je funkcioniralo jer apsorbira udarce i ublažava zaslon.

Korak 2: Senzor i magnet

Mjerni i ulazni dio projekta oslanja se na ovaj dio. Ideja je postaviti magnet na kotač bicikla i dodati senzor Hall efekta na okvir tako da svaki put kad magnet prijeđe senzor, arduino zna da je revolucija dovršena i može izračunati brzinu i udaljenost.

Senzor koji se ovdje koristi je klasični senzor Hall efekta A3144. Ovaj senzor smanjuje izlaz kada je određeni pol okrenut u ispravnu orijentaciju. Orijentacija je vrlo važna jer vanjski pol neće utjecati na izlaz.

Evo nekoliko slika koje pokazuju ispravnu orijentaciju. Također za Hall -ov senzor potreban je 10k pullup otpornik. Ovo u mom projektu zamjenjuje se 20k pull-up otpornicima u arduinu.

Važno je pažljivo postaviti magnet. Postavljanje malo predaleko može rezultirati nedosljednim očitanjem ili propuštanjem okretaja, a njegovo postavljanje vrlo blizu može dovesti do dodira magneta sa senzorom, što nije baš poželjno.

Ako pažljivo promatrate, kotač će se malo nagnuti prema osi, što će rezultirati koricama i udubljenjima. Pokušajte magnet postaviti u korito. Osobno nisam uložio toliko truda.

Korak 3: Prikaz

Ovaj je prikaz teoretski neobavezan, ali trebate nešto za prikaz brzine, udaljenosti i brzine u stvarnom vremenu. Razmišljanje o korištenju prijenosnog računala potpuno je apsurdno. Zaslon koji sam koristio je OLED zaslon od 0,96 inča s I2C kao komunikacijskim protokolom između podređenog i glavnog uređaja.

Objavljene slike prikazuju tri načina rada između kojih se arduino automatski prebacuje.

1) Onaj s malim početkom u donjem lijevom kutu je kada je arduino tek pokrenut i uspješno se pokrenuo.

2) Brzina je ona s km/h. Ovaj način rada prikazuje se samo dok je ciklus u pokretu i automatski se isključuje nakon zaustavljanja ciklusa.

3) Posljednji s metrima (živio metrički sustav) kao jedinicama očito je udaljenost koju je ciklus prešao. Nakon što ciklus prestane, arudino se prebacuje na prikaz udaljenosti u roku od 3 sekunde

Ovaj sustav nije savršen. On trenutno prikazuje prijeđenu udaljenost čak i kad je ciklus u pokretu. Iako ovo pokazuje nesavršenost, meni je ovaj sladak.

Korak 4: Izvor napajanja

Projekt je pomalo glomazan i ne može uvijek imati obližnju zidnu utičnicu za punjenje. Stoga sam odlučio biti lijen i jednostavno upotrijebiti power bank kao izvor napajanja i upotrijebiti mini usb kabel za povezivanje USB napajanja power bank -a na arduino nano.

Ali morate pažljivo odabrati powerbank. Važno je imati pravilnu geometriju kako bi se lako mogla ugraditi. Jednostavno sam zaljubljen u power bank koji sam koristio za tako pravilnu i kvadratnu geometriju.

Također, banka napajanja mora biti pomalo glupa. Radi se o uštedi energije, banke napajanja dizajnirane su za isključivanje izlaza ako struja ne prelazi određenu vrijednost praga. Sumnjam da je ovaj prag barem 200-300 mA. Naš krug će imati maksimalnu struju ne veću od 20mA. Dakle, normalna banka napajanja će isključiti izlaz. To vas može navesti da vjerujete da postoji neka greška u vašem strujnom krugu. Ova posebna banka za napajanje radi s tako malim iznosom struje i to mi je dalo još jedan razlog da volim ovu banku energije.

Korak 5: Svjetlo kočenja (potpuno neobavezno)

Samo kao dodatnu značajku, odlučio sam dodati svjetlo kočnice. Pitanje je bilo kako bih saznao da sam u prekidu. Pa ispada da ako kočim, ciklus se usporava. To znači da ako izračunam ubrzanje i ako se pokaže negativnim, mogu uključiti kočna svjetla. To međutim znači da bi se svjetla upalila čak i ako samo prestanem vrtiti pedale.

Također nisam dodao tranzistor na svoje svjetlo što se potpuno preporučuje. Ako netko radi ovaj projekt i pravilno integrira ovaj dio, bio bih više nego sretan da to vidim i dodam slike za to.

Izravno sam napajao struju s digitalnog pina 2 arduino nano

Korak 6: Program

Kao i uvijek, napisao sam program na Arduino IDE -u. U početku sam imao za cilj zapisati parametre na sd karticu. No nažalost u tom slučaju morao bih koristiti tri knjižnice, SD.h, Wire.h i SPI.h. Oni su u kombinaciji s jezgrom zauzeli 84% dostupne memorije, a IDE me upozorio na probleme sa stabilnošću. Međutim nije prošlo dugo da se jadni nano svaki put srušio i nakon nekog vremena sve se smrznulo. Ponovno pokretanje je rezultiralo ponavljanjem povijesti.

Pa sam ukinuo SD dio i komentirao retke koji su povezani sa SD karticom. Ako je netko uspio prevladati ovaj problem, želio bih vidjeti promjene.

Također, u ovom koraku prilažem još jedan pdf dokument u kojem sam detaljno objasnio kôd.

Slobodno postavljajte pitanja ako ih ima.

Sretan sam s djecom;-)