Učinite ciklus brzinomer: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Ovaj projekat mi je pao na pamet dok sam radila svoj MEM (Mechanical Engineering Measurement) mjerenje, predmet na mom B.tech -u. Ideja je izmjeriti kutnu brzinu kotača mog bicikla. Znajući promjer i matematičku legendu svih vremena, pi (3.14) se može izračunati brzina. Znajući i koliko se puta točak okretao, pređena udaljenost se može lako znati. Kao dodatni bonus, odlučio sam da svom ciklusu dodam ključno svetlo. Sada je izazov bio kad uključiti svjetlo kočnice. Odgovor je ispod.

Korak 1: Strukture

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

Stoga sam, radi sigurnosti, odlučio otići s aluminijskim trakama jer se mogu lako rezati i bušiti, otporne na koroziju i jeftine, što je uvijek dobro za DIYing.

Koristio sam i neke matice (s podloškama) i vijke za pričvršćivanje na okvir jer moraju biti sigurno postavljeni na šasiju. Ovo bi također 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 koristio odlično se snašlo 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 završena 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 pravilnu orijentaciju. Za senzor Hall efekta je potreban i 10k pullup otpornik. Ovo u mom projektu zamjenjuje se 20k pull-up otpornicima u arduinu.

Pažljivo postavljanje magneta je važno. Ako ga postavite malo predaleko, može doći do nedosljednog očitanja ili propuštanja 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. Ja lično nisam uložio toliko napora.

Korak 3: Prikažite

Ovaj prikaz je teoretski neobavezan, ali trebate nešto za prikaz brzine i udaljenosti i brzine u stvarnom vremenu. Razmišljanje o korištenju prijenosnog računala potpuno je apsurdno. Ekran koji sam koristio je OLED ekran od 0,96 inča sa I2C kao komunikacionim 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 počeo i uspješno se pokrenuo.

2) Brzina je ona sa 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 sistem) u jedinicama očito je udaljenost koju je ciklus prešao. Nakon što ciklus prestane, arudino se prebacuje na prikaz udaljenosti u roku od 3 sekunde

Ovaj sistem nije savršen. On trenutno prikazuje pređenu udaljenost čak i dok 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 spajanje USB napajanja power bank -a na arduino nano.

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

Takođe, banka napajanja mora biti pomalo glupa. Radi uštede energije, banke napajanja su dizajnirane da isključe izlaz ako trenutni napon nije iznad određene granične vrijednosti. Sumnjam da će ovaj prag biti najmanje 200-300 mA. Naš krug će imati maksimalnu potrošnju struje ne više 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 napajanja radi s tako malim trenutnim izvlačenjem i to mi je dalo još jedan razlog da volim ovu banku energije.

Korak 5: Svjetlo kočenja (potpuno opcionalno)

Kao dodatnu značajku, odlučio sam dodati svjetlo za kočenje. Pitanje je bilo kako bih mogao otkriti da sam razbio. Pa ispada da ako kočim, ciklus se usporava. To znači da ako izračunam ubrzanje i ako se pokaže negativnim, mogu upaliti kočna svjetla. To, međutim, znači da bi se svjetla upalila čak i ako samo prestanem okretati pedale.

Takođe nisam dodao tranzistor na svoje svetlo, što se u potpunosti 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. Ali nažalost u tom slučaju morao bih koristiti tri biblioteke, 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 historije.

Pa sam ukinuo SD dio i komentirao linije koje se odnose na SD karticu. Ako je neko uspio prevladati ovaj problem, želio bih vidjeti promjene.

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

Slobodno postavljajte pitanja ako ih ima.

Sretno s samim rođenjem;-)