DIY Cycle Speedometer: 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Detta projekt kom att tänka på när jag gjorde mitt MEM -projekt (Mechanical Engineering Measurement), ett ämne i min B.tech. Tanken är att mäta vinkelhastigheten på min cykels hjul. Således känner vi till diametern och all matematisk legend legend pi (3.14) kan hastigheten beräknas. Eftersom man vet hur många gånger hjulet har roterat, kan man enkelt köra avståndet. Som en extra bonus bestämde jag mig för att lägga till en beaklight till min cykel. Nu var utmaningen att när man skulle tända bromsljuset. Svaret finns nedan.

Steg 1: Strukturerna

Det är mycket viktigt för detta projekt att ha ett starkt och stabilt stöd. Tanken är att cykeln kan drabbas av en kraftig impuls när den vetter mot ett krukhål eller när du bestämmer dig för att ha kul och ta cykeln på en grov åktur. Vår inmatning fångas också när en magnet på hjulet korsar hall -effektsensorn på stödet. Om allt går fel samtidigt kommer arduino att visa hastigheter på en höghastighetsskena. Du vill inte heller att din bästa vän arduino ska falla på vägen bara för att du bestämde dig för att vara lat och använda lite billigt material

Så, för att vara säker, bestämde jag mig för att gå med aluminiumremsor eftersom de enkelt kan skäras och borras, korrosionssäkra och billiga vilket alltid är bra för DIYing.

Jag använde också några muttrar (med brickor) och bultar för att fästa dem på ramen eftersom de måste placeras säkert på chassit. Detta skulle också hjälpa om du placerar sakerna fel och måste flytta dem.

En annan viktig del är att elektroniken måste vara ordentligt isolerad från stöden om den är tillverkad av någon metall som jag har gjort. Det varma limet jag använde fungerade bra, eftersom det också absorberar lite stötar och dämpar skärmen.

Steg 2: Sensor och magneten

Mätnings- och ingångsdelen av projektet bygger på denna del. Tanken är att placera en magnet på cykelhjulet och lägga till en hall -effektsensor på ramen så att varje gång magneten korsar sensorn, vet arduinoen att en revolution är klar och det kan beräkna hastigheten och avståndet.

Sensorn som används här är den klassiska A3144 hall -effektsensorn. Denna sensor drar sin utgång lågt när en viss pol vetter åt rätt håll. Orienteringen är mycket viktig eftersom den yttre polen inte påverkar utsignalen.

Här är några bilder som visar rätt orientering. Även hall -effektsensorn kräver ett 10k pullup -motstånd. Detta i mitt projekt ersätts med 20k uppdragningsmotstånd i arduino.

Att placera magneten noggrant är viktigt. Att placera den lite för långt kan resultera i inkonsekvent avläsning eller sakna varv och placera den mycket nära kan resultera i att magneten vidrör sensorn vilket inte är särskilt önskvärt.

Om du observerar noggrant kommer hjulet att ha en viss lutning med axeln och detta kommer att resultera i skorpa och tråg. Prova att placera magneten i tråget. Jag personligen gjorde inte så mycket ansträngningar.

Steg 3: Display

Denna skärm är teoretiskt valfri men du behöver något för att visa hastigheten och avståndet och hastigheten i realtid. Att tänka på att använda en bärbar dator är helt absurt. Displayen jag använde är en 0,96 tums OLED -skärm med I2C som kommunikationsprotokoll mellan slaven och mastern.

Bilderna som läggs upp visar de tre lägen som arduino automatiskt växlar mellan.

1) Den med en liten start i nedre vänstra hörnet är när arduinoen just har startat och har startat.

2) Den med km/tim är hastigheten. Detta läge visas bara när cykeln är i rörelse och stängs automatiskt av när cykeln stannar.

3) Den sista med meter (Länge leve det metriska systemet) som enheter är uppenbarligen det avstånd cykeln har rest. När cykeln stoppar växlar arudino för att visa avståndet inom 3 sekunder

Detta system är inte perfekt. Den visar en kort sträcka även när cykeln är i rörelse. Även om detta visar en ofullkomlighet, tycker jag att den här är söt.

Steg 4: Strömkälla

Projektet är lite skrymmande, kan inte alltid ha ett vägguttag i närheten för laddning. Så jag bestämde mig för att vara lat och helt enkelt använda en powerbank som strömkälla och använda en mini usb -kabel för att ansluta usb -strömmen från powerbanken till arduino nano.

Men du måste välja powerbank noggrant. Det är viktigt att ha en korrekt geometri så att den enkelt kan monteras. Jag är helt enkelt kär i powerbanken som jag använde för en så vanlig och kvadratisk geometri.

Powerbanken måste också vara lite dum. Saken är för att spara ström, kraftbankerna är utformade för att stänga av utgången om den nuvarande dragningen inte är över ett visst tröskelvärde. Jag misstänker att denna tröskel är minst 200-300 mA. Vår krets kommer att ha en maximal strömförbrukning på högst 20mA. Så, en normal powerbank stänger av produktionen. Detta kan få dig att tro att det är något fel i din krets. Just den här powerbanken fungerar med så liten strömdragning och det gav mig en annan anledning att älska denna powerbank.

Steg 5: Bromsljus (helt tillval)

Som en extra funktion bestämde jag mig för att lägga till ett bromsljus. Frågan var hur skulle jag hitta om jag gick sönder. Det visar sig att om jag bromsar minskar cykeln. Det betyder att om jag beräknar accelerationen och om den visar sig negativ kan jag tända bromsljusen. Detta betyder dock att lamporna tänds även om jag bara slutar trampa.

Jag har inte heller lagt till en transistor i mitt ljus som rekommenderas helt. Om någon gör det här projektet och integrerar den här delen korrekt skulle jag mer än gärna se det och lägga till bilder för det.

Jag fick direkt strömmen från den digitala stift 2 på arduino nano

Steg 6: Programmet

Som alltid skrev jag programmet på Arduino IDE. Jag siktade inledningsvis på att logga in parametrarna på ett sd -kort. Men tyvärr i så fall skulle jag behöva använda tre bibliotek, SD.h, Wire.h och SPI.h. Dessa i kombination med kärnan tog 84% av tillgängligt minne och IDE varnade mig för stabilitetsproblemen. Men det var inte för länge som den stackars nanon kraschade varje gång och allt frös efter ett tag. Omstart resulterade i att historien upprepades.

Så jag skrotade SD -delen och kommenterade raderna som var relaterade till SD -kortet. Om någon kunde lösa detta problem skulle jag vilja se förändringarna.

Jag har också bifogat ytterligare ett pdf -dokument i det här steget där jag har förklarat koden i detalj.

Ställ gärna frågor om någon.

Glad DIYing;-)