DIY ciklični merilnik hitrosti: 6 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Ta projekt mi je prišel na misel, ko sem opravljal projekt MEM (Mechanical Engineering Measurement), predmet v moji B.tech. Ideja je izmeriti kotno hitrost kolesa mojega kolesa. Tako lahko poznamo premer in ves čas matematično legendo pi (3.14) hitrost. Če poznamo število vrtljajev kolesa, je mogoče zlahka ugotoviti prevoženo razdaljo. Kot dodaten bonus sem se odločil, da v svoj cikel dodam kljuno. Zdaj je bil izziv, kdaj obrniti zavorno luč. Odgovor je spodaj.

1. korak: Strukture

Za ta projekt je zelo pomembno, da ima močno in stabilno podporo. Misli se, da lahko cikel doživi močan impulz, ko se sooči z luknjo v loncu ali ko se odločite, da se boste zabavali in se odpeljali na grobo vožnjo. Naš vnos je zajet tudi, ko magnet na kolesu prečka senzor Hall efekta na nosilcu. Če gre vse narobe hkrati, bo arduino pokazal hitrosti železniške proge za visoke hitrosti. Prav tako ne želite, da vaš najboljši prijatelj arduino pade na cesto samo zato, ker ste se odločili biti leni in uporabiti nekaj poceni materiala

Zato sem se zaradi varnosti odločil za aluminijaste trakove, saj jih je mogoče enostavno rezati in vrtati, odporne proti koroziji in poceni, kar je vedno dobro za samostojno delo.

Uporabil sem tudi nekaj matic (s podložkami) in vijake, da sem jih pritrdil na okvir, saj jih je treba varno namestiti na ohišje. To bi pomagalo tudi, če stvari postavite napačno in jih morate preseliti.

Drugi pomemben del je, da mora biti elektronika ustrezno izolirana od nosilcev, če so narejeni iz katere koli kovine, kot sem jo naredil jaz. Vroče lepilo, ki sem ga uporabil, se je odlično obneslo, saj tudi absorbira udarce in blaži zaslon.

2. korak: Senzor in magnet

Ta del temelji na merilnem in vhodnem delu projekta. Ideja je, da na kolo kolesca postavite magnet in na okvir dodate senzor Hallovega učinka, tako da vsakič, ko magnet prečka senzor, arduino ve, da je revolucija končana in lahko izračuna hitrost in razdaljo.

Senzor, uporabljen tukaj, je klasični senzor halovega učinka A3144. Ta senzor zniža svojo moč, ko je določen pol obrnjen v pravo smer. Usmerjenost je zelo pomembna, saj zunanji pol ne vpliva na izhod.

Tukaj je nekaj slik, ki prikazujejo pravilno orientacijo. Tudi senzor Hallovega učinka potrebuje upor 10k. To je v mojem projektu nadomeščeno z 20 k vlečnimi upori v arduinu.

Pomembno je, da magnet postavite previdno. Če ga postavite malo predaleč, lahko pride do nedoslednega branja ali manjkajočih vrtljajev. Če ga postavite zelo blizu, se lahko magnet dotakne senzorja, kar ni zelo zaželeno.

Če pozorno opazujete, se bo kolo nekoliko nagnilo glede na os, kar bo povzročilo skorje in korita. Poskusite magnet postaviti v korito. Osebno se nisem toliko potrudil.

3. korak: Prikažite

Teoretično je ta zaslon neobvezen, vendar potrebujete nekaj za prikaz hitrosti in razdalje ter hitrosti v realnem času. Razmišljanje o uporabi prenosnega računalnika je popolnoma absurdno. Zaslon, ki sem ga uporabil, je 0,96 -palčni OLED zaslon z I2C kot komunikacijskim protokolom med podrejenim in nadrejenim.

Objavljene slike prikazujejo tri načine, med katerimi arduino samodejno preklaplja.

1) Tisti z majhnim začetkom v spodnjem levem kotu je, ko se je arduino pravkar zagnal in se uspešno zagnal.

2) Hitrost je km/h. Ta način je prikazan le, ko je cikel v gibanju, in se samodejno izklopi, ko se cikel ustavi.

3) Zadnji z metri (naj živi metrični sistem) kot enotami je očitno razdalja, ki jo je prehodil cikel. Ko se cikel ustavi, arudino preklopi na prikaz razdalje v 3 sekundah

Ta sistem ni popoln. Za trenutek prikaže prevoženo razdaljo, tudi ko je cikel v gibanju. Čeprav to kaže na pomanjkljivost, se mi zdi ta luštna.

4. korak: Vir energije

Ker je projekt nekoliko obsežen, ne more biti vedno na voljo bližnja stenska vtičnica za polnjenje. Zato sem se odločil, da bom len in preprosto uporabim napajalno baterijo kot vir energije ter z mini usb kablom povežem usb napajanje power bank z arduino nano.

Morate pazljivo izbrati powerbank. Pomembno je imeti ustrezno geometrijo, da jo je mogoče enostavno namestiti. Preprosto sem zaljubljen v power bank, ki sem ga uporabil za tako pravilno in kvadratno geometrijo.

Tudi napajalnik mora biti nekoliko neumen. Stvar je v tem, da zaradi varčevanja z energijo banke moči delujejo tako, da izklopijo izhod, če trenutna poraba ne presega določene mejne vrednosti. Sumim, da bo ta prag vsaj 200-300 mA. Naše vezje bo imelo največji tok, ki ne presega 20 mA. Torej bo običajna banka za izklop zaustavila izhod. To vas lahko privede do prepričanja, da je v vašem vezju napaka. Ta posebna banka moči deluje s tako majhno porabo toka in to mi je dalo še en razlog za ljubezen do te banke moči.

5. korak: Zavorna luč (popolnoma neobvezno)

Kot dodatno funkcijo sem se odločil dodati zavorno luč. Vprašanje je bilo, kako bi ugotovil, če bi se zlomil. No, izkazalo se je, da če zaviram, se cikel upočasni. To pomeni, da če izračunam pospešek in če se izkaže za negativnega, lahko prižgem zavorne luči. To pa pomeni, da bi se luči prižgale, tudi če bi nehal pedalirati.

Tudi luči nisem dodal tranzistorja, kar je popolnoma priporočljivo. Če kdo naredi ta projekt in ustrezno vključi ta del, bi bil vesel, da to vidim in dodam slike za to.

Tok sem neposredno dobil iz digitalnega zatiča 2 arduino nano

6. korak: Program

Kot vedno sem program napisal na Arduino IDE. Sprva sem želel zapisati parametre na sd kartico. Na žalost bi v tem primeru moral uporabiti tri knjižnice, SD.h, Wire.h in SPI.h. Ti so skupaj z jedrom zasedli 84% razpoložljivega pomnilnika, IDE pa me je opozoril na težave s stabilnostjo. Vendar ni trajalo dolgo, da se je revni nano vsakič zrušil in čez nekaj časa je vse zmrznilo. Ponovni zagon je povzročil ponavljanje zgodovine.

Tako sem odpravil del SD in komentiral vrstice, ki so povezane s kartico SD. Če bi komu uspelo premagati to težavo, bi rad videl spremembe.

V tem koraku sem priložil še en dokument v pdf -ju, v katerem sem kodo podrobno razložil.

Če obstajajo, vas prosimo, da postavljate vprašanja.

Vesel DIYing;-)