2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать спидометр для скейтборда из Arduino

Спидометр для велосипеда на Arduino

Хотите отследить скорость на велосипедной прогулке? Тогда эта инструкция для вас!

В проекте используется магнитный выключатель (геркон) для измерения скорости вращения колеса велосипеда. Arduino, в свою очередь, рассчитывает скорость перемещения в милях/час и передает эту информацию на LCD дисплей. Установить данную систему вы можете на любой велосипед/колесо. Для этого достаточно указать радиус колеса для правильного расчета.

Необходимые элементы

  • 1 плата Arduino
  • 1 геркон
  • 1 резистор на 10 кОм, 1/4 ватта
  • 1 Батарея на 9 вольт
  • 1 Провод
  • 1 Макетная плата для распайки
  • 1 LCD дисплей
  • 2 Переключателя
  • Дополнительные материалы:
  • Фанера, винты и т.п.
  • Программа для Arduino Arduino IDE

Электросхема

Электросхема проекта приведена ниже.

Она состоит из трех переключателей:

1. Один подключен к питанию 9 вольт

2. Второй переключатель — к LCD экрану для его включения/выключения

3. Магнитный выключателя (геркон), который замыкает цепь каждый раз, когда колесо совершает полный оборот.

LCD монитор Parallax, который используется в проекте, подключается к Arduino по трем пинам. Один идет к 5 В, один к земле, третий — к серийному выходу (TX) на плате Arduino на цифровом пине 1.

Резисторы на 10 кОм подключены к переключателям и подсветке монитора, чтобы избежать превышения допустимой силы тока между 5 В и землей (ни в коем случае не подключайте 5 В и землю напрямую к Arduino).

Распайка шилда спидометра

Установите три ряда коннекторов на макетной плате таким образом, чтобы они сели на плату, как это показано ниже.

Геркон

Геркон состоит из двух частей, выключателя и магнита. С самого выключателя (собственно, там и расположен геркон), выходит два провода. В момент, когда магнит располагается неподалеку, небольшой механический элемента внутри геркона перемещается и замыкает цепь.

Установите токоограничивающий резистор на 10 кОм между пином A0 и землей на вашей макетной плате. Концы провода подключите к пину A0 и 5V. Этот провод вы протянете в дальнейшем вдоль всего велосипеда к переключателям.

Установка геркона на велосипед

Для установки геркона и магнита на колесо велосипеда, используйте изоленту. На рисунке сверху показано, что магнит устанавливается на одну их спиц, а геркон — на раму велосипеда. Таким образом, магнит проходит мимо геркона после каждого полного оборота колеса. Подключите провода от геркона к кабелям с распаянной вами платы (как именно подключать — неважно, так как это просто переключатель).

Для проверки работоспособности вашего переключателя, используйте код, приведенный ниже. В момент, когда магнит проходит мимо геркона, Arduino должна выдать

1023, в ином случае будет отображаться 0. Откройте серийный монитор (Tools — Serial Monitor) в оболочке Arduino IDE и запустите проверку. Если магнит не генерирует сигнал на герконе, измените его положение или используете более сильный магнит.

//arduino спидометр для велосипеда

#define reed A0//пин, который подключен к геркону

//переменная для хранения данных

reedVal = analogRead(reed);//получаем значение с A0

Велосипедный спидометр на Arduino

Представляю проект велоспидометра, который позволяет следить за скоростью езды на велосипеде при помощи Arduino. Для измерения скорости вращения одного колеса используется магнитный выключатель (также называемый геркон). Контроллер Arduino рассчитывает скорость и выводит эту информацию на ЖК-дисплей, закрепленный на руле. Устройство совместимо с любым велосипедом/колесом, необходимо только ввести радиус колеса в прошивку для калибровки.

Читать еще:  Поделки для сада и огорода из старых автомобильных шин

Список деталей:
(1x) Arduino Uno REV 3.
(1x) Геркон.
(1x) 10КОм 0.25Вт резистор.
(1x) Батарея 9В.
(1x) Разъемы для 9В батареи.
(1x) Макетная плата.
(1x) ЖК-дисплей с подсветкой Parallax 27977-RT.
(x2) Тумблер.
(2x) BLS штырьки.
(1x) BLS разъемы.

Дополнительные материалы:
Провод №22.
Припой.
Наждак.
Фанера.
Столярный клей.
Термоклей.
Винты.
Кабельные стяжки.

Принципиальная схема

На схеме есть три тумблера:
— первый на линии питания 9В.
— второй для включения и выключения подсветки ЖК-дисплея.
— и один магнитный выключатель (так называемый геркон), который замыкается каждый раз, когда колесо совершает один полный оборот.

Parallex LCD подключается к Arduino при помощи только трех контактов: 5В, GND и последовательного цифрового выхода (TX) – 1 контакт Arduino.

Резисторы 10 кОм подключены к геркону и выключателю подсветки во избежание избыточного тока между 5В и GND Arduino.

Припаяйте на макетную плату три линии BLS штырьков как показано на фотографии для подключения Arduino.

Геркон

Магнитный выключатель состоит из двух частей: геркона и магнита. У геркона есть контакты, которые механически замыкаются внутри него при приближении магнита.

Припаяйте токоограничительный 10кОм резистор между A0 и GND на макетной плате. Припаяйте длинные провода к А0 и 5В – они будут проведены по велосипеду и подключены к геркону.

Установка геркона на колесо

Установите магнит и геркон на ваш велосипед при помощи изоленты (подходит любое колесо). Как видно на фотографии, магнит установлен на одну из спиц колеса, геркон на раму велосипеда. То есть каждый раз, когда колесо делает полный оборот, магнит проходит мимо геркона, замыкая его. Подключите к геркону провода, ранее припаянные к плате. Геркон неполярный, поэтому как его подключать — не имеет значения.

Используйте код приведенный ниже для проверки. Когда магнит на колесе будет проходит мимо геркона, Arduino будет выдавать значение

1023, в противном случае значение будет

0. Откройте Serial Monitor (монитор последовательного порта) (Tools >> Serial Monitor) в Arduino IDE, чтобы проверить это. Если магнит не влияет на геркон, попробуйте переставить его или использовать более мощный.

Прошейте Arduino. Включите Serial Monitor (монитор последовательного порта). Он должен показывать 0.00. Начните крутить колесо, и вы увидите скорость миль/ч, изменяющуюся каждую секунду.

ЖК-дисплей

Я использовал ЖК-дисплей с последовательным интерфейсом.
Припаяйте линию BLS разъемов на обратную сторону (с контактами) макетной платы. Три разъема будут использоваться для подключения ЖК-дисплея. ЖК-дисплей хорошо в станет в эти разъемы.

Подключите 5В, GND, и TX (1 цифровой вывод Arduino) от Arduino к разъему дисплея. Смотрите на подпись выводов ЖК-дисплея, чтобы сделать всё правильно.

В нижней части ЖК-дисплея Parallax есть два переключателя и потенциометр. Потенциометром контролируется контрастность дисплея. Для правильной работы переключатели должны быть установлены как на фотографии.

Для тестирования ЖК-дисплея используйте следующий код. Почему-то на моем ЖК-дисплее начинают появляться случайные символы во время прошивки, но они исчезают после того, как я пере подключаю USB-кабель. Я думаю, что это является помехой при связи Arduino с компьютером через 1 цифровой контактный (TX) во время прошивки.

При включении на ЖК-дисплее должна отображаться надпись «Hello World».

Подключите тумблер как показано на фотографии. Припаяйте резистор 10 кОм и зеленый провод к одному контакту, а красный провод к другому.

Подключите красный провод к 5В Arduino и к GND через резистор, а зеленый провод к D2.

Программа

Прошейте Arduino скетчем, который вы можете скачать внизу статьи. Убедитесь, что подсветка включается и выключается, а скорость отображается правильно. (Возможно, вам придется переподключить Arduino для корректной работы).

Измерьте радиус колес (в дюймах) и вставить его в строку: float radius = «»‘;

Я использовал прерывания по таймеру. Для отображения скорости в км/ч необходимо внести корректировку в программу.

Читать еще:  Барный стул: две, доступных для самостоятельного изготовления, конструкции

Батарея

Соедините разъем для батареи и тумблер последовательно, как показано на фотографии. Подключите красный провод от выключателя к Vin Arduino, а черный провод от разъема для батареи к GND Arduino.

Корпус

Я вырезал корпус для своего проекта при помощи 1/4″ лазерного резака 120 Вт. Размеры корпуса 3,5″x4″x2″. Я смоделировал корпус в AutoCAD и сделал файлы для лазерной резки (с шиповым соединением) в Autodesk 123D Make. Затем я добавил два отверстия для тумблеров и прямоугольное отверстие для ЖК-дисплея. Также добавил несколько отверстий в нижней части корпуса для облегчения крепления к велосипеду.

Далее, склеил корпус древесным клеем, и отшлифовал края. Закончив корпус, я покрыл его лаком.

Установка компонентов в корпус

Закрепите тумблеры на корпусе при помощи гаек. Приклейте или привинтите ЖК-дисплей с внутренней стороны передней панели. Установите макетную плату, Arduino и батареи в корпусе и закрепить при на липучках или клее.

Оберните провода от геркона вокруг рамы, избегая движущихся частей велосипеда. Я использовал кабельные стяжки для крепления спидометра к рулю.

Теперь вы можете выезжать с этим спидометром, однако при движении не отвлекайтесь от дороги!

Как сделать спидометр для скейтборда из Arduino


Шаг первый. Устанавливаем магнит
В первую очередь в колесо скейтборда нужно установить маленький магнит. Для этого в резине нужно просверлить отверстие, по диаметру оно должно быть таким, чтобы магнит плотно входил в колесо. Чтобы закрепить магнит, нужно хорошенько смазать отверстие горячим клеем и затем установить магнит. После этого здесь будет установлен геркон (магнитный выключатель), который при вращении колеса будет генерировать сигналы для контроллера Arduino.

Для крепления электронной части лучше всего использовать отдельный кусок доски или другого материала. В этом случае конструкция будет более надежная. Еще важно заранее определить, где будет находиться дисплей. Если его разместить прямо над электроникой, это позволит уменьшить количество проводов и как следствие сделать систему более надежной.

Шаг третий. Программная часть спидометра
После того как схема будет собрана, контроллер нужно будет запрограммировать, это позволит ему делать все необходимые расчеты. Скорость рассчитывается по особой формуле, в нее нужно будет подставить значение диаметра колеса скейта или другого устройства, скорость которого нужно измерить. Также нужно выбрать, в каких единицах измерять скорость, в милях или километрах. Если контроллер запрограммирован верно, при вращении колеса на дисплее должна отобразиться скорость в милях или километрах, а также частота вращения RPM.


Шаг четвертый. Защищаем электронную часть

При езде на контроллер будет попадать грязь и вода, а это может быстро вывести его из строя, к тому же неизбежны механические повреждения. Чтобы этого избежать, автор поместил контроллер в пластиковый корпус. Также в корпус помещается и источник питания — батарея на 9 В. В корпусе нужно проделать несколько отверстий для вывода проводов от датчика, а также дисплея. Закрывается корпус крышкой, а вся конструкция фиксируется изолентой. Но лучше всего для надежности герметизировать все стыки горячим клеем или силиконом.

Можно использовать и другой корпус, главное, чтобы он был герметичным и надежно защищал электронику.


Электронный блок автор установил в передней части скейтборда, его можно либо приклеить, либо же закрепить на небольшие саморезы. Самым сложным является установка дисплея, для него в доске нужно вырезать окно соответствующего размера. Дисплей также можно посадить на горячий клей.

Если доска будет слишком тонкой или нет особого желания резать в ней окно, то дисплей можно закрепить и другим способом. К примеру, для него можно подобрать пластиковый корпус и зафиксировать его непосредственно на поверхности доски. После этого нужно будет просверлить лишь маленькое отверстие в доске, чтобы протянуть провод.

Очень важно, чтобы по окончании сборки все провода были надежно зафиксированы, они не должны болтаться при езде. Их можно приклеить или зафиксировать с помощью скотча. В противном случае нарушаться контакты или проводами можно будет зацепиться за какое-то препятствие.

Читать еще:  Простой дрифт-трайк из дерева на 24В/250 Ватт

Вот и все, теперь можно испробовать спидометр на деле. Такая самоделка позволит сделать этот спорт интереснее и устроить новые виды соревнований с друзьями.

Цифровой спидометр на Ардуино для автомобиля или мотоцикла и электронный одометр своими руками

В инструкции будет рассказано, как сделать цифровой спидометр для своего велосипеда. Да, это то же самое, что мы используем в автомобилях и мотоциклах, но он будет очень дешевым.

У собранного своими руками электронного спидометра будет три режима:

  • Спидометр (определение скорости) и одометр (пройденная дистанция)
  • Задача 1 – проехать 32 км (20 миль)
  • Задача 2 – достичь скорости 30 кмч

Спидометр собран на Ардуино, так что нет предела вашему воображению.

Шаг 1: Как всё работает

Принцип работы проекта прост, но для сборки его нужно понимать. В самом простом понимании, он состоит из Геркона или магнитного выключателя, установленного на раму велосипеда и еще одного магнита, установленного на спицу колеса.

Так как колесо вращается, то магнит активизирует выключатель при каждом обороте. Сигнал поступает на Ардуино, который считает количество оборотов и по ним определяет покрытую дистанцию (нужно будет сначала указать диаметр вашего колеса). Также Ардуино следит за временем и вычисляет скорость. Данные выводятся на дисплей, где они отображаются в милях в час (или в километрах, если доработать формулу).

Шаг 2: Необходимые материалы

Проект недорогой и может обойтись вам в 300-700 рублей. Сборка потребует от вас некоторые умения в пайке.
Материалы для сборки:

  1. Плата Ардуино – если вы возьмёте Ардуино Про Мини, то для программирования вам также понадобятся Ардуино Уно или адаптер usb-ttl (как программировать Ардуино Про Мини через Ардуино Уно) или используйте Ардуино Микро или Ардуино Уно.
  2. Дисплей Ардуино 16×2
  3. 3.7805 voltage regulator (increases the control over the contrast no major difference -optional)
  4. 2x выключателя для задней подсветки (опционально)
  5. Резистор на 220 Ом
  6. Потенциометр на 10k Ом
  7. Джамперы мамы и папы, если вы хотите, чтобы Геркон был съемным
  8. Геркон
  9. Провода
  10. Мгновенный переключатель, чтобы менять режимы
  11. Конденсатор 0.1uf чтобы уменьшить дибаунс кнопки
  12. Резистор 10k Ом

Список необходимого инструмента:

  1. Паяльник
  2. Припой
  3. Корпус
  4. Что-то наподобие дремеля, чтобы прорезать в корпусе отверстия для установки электроники и дисплея
  5. Горячий клей или что-то подобное для закрепления компонентов на местах.

Шаг 3: Код

Перед тем, как мы перейдём к электронике, будет неплохо загрузить код, чтобы вы не испытывали конфуз, метаясь между неправильно подключенными проводами. Загрузите код на Ардуино, перед этим не забыв указать диаметр колеса вашего велосипеда.

Шаг 4: Электроника

Схема соединения компонентов приложена выше, но я также напишу её отдельно.

LCD -ARDUINO

  • 1 — GND
  • 2 VCC
  • 3 VIPER PIN на потенциометре (концы на vcc и gnd, а центр на пин 3 дисплея)
  • 4 13
  • 5 gnd
  • 6 12
  • 7 —
  • 8 —
  • 9 —
  • 10 —
  • 11 11
  • 12 10
  • 13 9
  • 14 8
  • 15 VCC
  • 16 GND
  • Резистор на 220 Ом соединяем между пином 2 Ардуино и землёй
  • Мгновенный переключатель соединяется с пином 2 и vcc
  • Конденсатор на 0.1 uf помещаем между двумя клемами выключателя, чтобы уменьшить дибаунс
  • Геркон на vcc и A0
  • Резистор между A0 и gnd

После соединения всех компонентов можно запитать девайс и проверить, что всё работает.

Шаг 5: Корпус

Корпус можно сделать из пластика или дерева, он должен быть прочным и в нём должно быть достаточно пространства.
После установки переключателей, экрана, кнопки и хедеров проверьте девайс на работоспособность. Постарайтесь сделать устройство водонепроницаемым, ведь оно окажется в самых худших для работы условиях.

Шаг 6: Тестирование и устранение неполадок

Запитайте устройство от батарейки 9V и проверьте все три режима. Поднесите магнит близко к Геркону и скорость с дистанцией должны начать увеличиваться.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector