BikeEverest: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Ακολουθήστε περισσότερα από τον συγγραφέα:

Έργα Fusion 360 »

Ένας πρωταθλητής ποδηλάτης από την Αλάσκα-Lael Wilcox-σε μια ασταμάτητη διάρκεια 21 ωρών αυτό το Σαββατοκύριακο της Ημέρας Μνήμης, πραγματοποίησε 13 ταξίδια πάνω και κάτω σε μια έκταση 9 μιλίων του τοπικού Hatcher Pass Road για να ολοκληρώσει την πρόκληση αναρρίχησης στο Έβερεστ. Ο στόχος για τους συμμετέχοντες ποδηλάτες: οδηγήστε τον λόφο της επιλογής τους ξανά και ξανά μέχρι να ανέβουν 29, 029 πόδια - το ύψος του Έβερεστ. Πρόκειται για έναν ταλαντούχο ποδηλάτη που κατείχε το γυναικείο ρεκόρ για τον αγώνα Continental Divide Race, καθώς και την πρώτη θέση στον μη υποστηριζόμενο αγώνα ποδηλάτων Trans Am. Είμαστε πολύ περήφανοι για την λεπτή τοπική δεξαμενή αθλητικών ταλέντων. Για να μιμηθώ την προσπάθειά της, σκέφτηκα ότι θα ήταν διασκεδαστικό να χαζέψω μερικά πόδια εδώ και εκεί και με την πάροδο ημερών, εβδομάδων ή μηνών να δημιουργώ τη δική μου πρόκληση. Για όσους από εσάς ενδιαφέρεστε να παρακολουθείτε τα αυθαίρετα ύψη που κερδίσατε με το ποδήλατό σας στις καθημερινές σας βόλτες το Σαββατοκύριακο, σας έδωσα οδηγίες για το πώς να φτιάξετε μια οθόνη που τελικά θα ανακοινώσει στον κόσμο ότι και εσείς έχετε ολοκληρώσει το Everest Challenge!

Η συσκευή είναι επαναφορτιζόμενη και κοιμάται τις περισσότερες φορές και διαθέτει οθόνη E-Paper που σας παρέχει εκτροπές εικόνων του βουνού.

Βήμα 1: Συγκεντρώστε τα υλικά σας

Αυτή η κατασκευή είναι απίστευτα απλή και εύκολη. Η ευκολία να το συνδυάσετε βασίζεται στις δυνατότητες ένθεσης των σανίδων και της οθόνης του Adafruit Feather. Τα μόνα πρόσθετα πρόσθετα είναι ένας διακόπτης τροφοδοσίας, μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία και το πρόσφατα κυκλοφορημένο υψόμετρο BMP 388.

1. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board 19 $ Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα διαφορετικό φτερό - το πλεονέκτημα του ESP είναι ότι κοιμάται τόσο εύκολα.

2. Adafruit 2.13 Monochrome eInk / ePaper Display FeatherWing - 250x122 Monochrome $ 21 Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το τρίχρωμο με ένα κόκκινο για να το κάνετε τζαζ.

3. Adafruit BMP388-Precision Barometric Pressure and Altimeter-9 $

4. Επαναφορτιζόμενη μπαταρία 600mah --- $ 2

5. Διακόπτης ενεργοποίησης/απενεργοποίησης -$ 1

Βήμα 2: Εκτυπώστε το 3D

Η θήκη είναι κατασκευασμένη σε δύο κομμάτια που εκτυπώνονται εύκολα χωρίς υποστήριξη σε PLA. Το PETG μπορεί να αντέξει λίγο καλύτερα τα στοιχεία-και θα το χρησιμοποιούσα κατά προτίμηση αν ζείτε σε κάποιο μέρος ζεστό όπως το Tucson --- κάνοντας το Everest σας ανεβαίνοντας στο όρος Λεμόνι! Τα ένθετα έχουν σχεδιαστεί για να εισάγουν μετρικά θερμικά ένθετα 3 mm στη βάση. Οι βίδες περνούν από τις ελαφρώς μικρές οπές στην οθόνη που πρέπει να μεγεθυνθούν με ένα κομμάτι 3mm. Εάν θέλετε μια ελαφρώς μεγαλύτερη μπαταρία, μπορείτε να αυξήσετε το βάθος της επάνω θήκης με μικρό πρόβλημα. Η πλαϊνή θύρα για τον προγραμματισμό και τη φόρτιση της μπαταρίας είναι ενσωματωμένη στο αρχείο. Η πεπλατυσμένη περιοχή στο πίσω μέρος της βάσης είναι για να στερεώσετε τη βάση για το τιμόνι του ποδηλάτου. Η γραμμή που στριφογυρίζει στο πίσω μέρος της θήκης γίνεται προσθέτοντας ένα μοτίβο βίδας σε πρώιμο βήμα.

Βήμα 3: Σύρμα

Πραγματικά δεν υπάρχουν πολλά στην καλωδίωση αυτής της συσκευής, οπότε δεν συμπεριέλαβα ένα διάγραμμα καλωδίωσης. Η ευκολία συγκόλλησης ορισμένων αρσενικών κεφαλίδων στο ESP32 σας επιτρέπει να το συνδέσετε εύκολα στην πλευρά λήψης της οθόνης E-Paper. Αυτό συνδέει όλες τις περίπλοκες ακίδες στη διεπαφή SPI μαζί με όλες τις ακίδες για τον έλεγχο της ενσωματωμένης κάρτας μνήμης SD. Το μόνο πράγμα που απαιτεί καλωδίωση είναι το BMP 388 που προέρχεται από το Adafruit σε έναν πίνακα διάσπασης I2C. Ωραία, δεν χρειάζεται να προσθέσετε κανένα pull-up για να λειτουργήσει. Απλώς συγκολλήστε καλώδια στα Power, Ground, SCL και SDA και συνδέστε τα με τις θηλυκές συνδέσεις στην οθόνη Feather E-paper. Χρησιμοποίησα μερικές αντρικές καρφίτσες κεφαλίδας και απλά κόλλησα τα καλώδια σύνδεσης σε αυτά και τα έσπρωξα σπίτι. Μερικά σφουγγάρια ζεστής κόλλας συγκρατούν αυτές τις συνδέσεις με τα 3V, GND, SCL και SDA στην κεντρική πλακέτα. (Πιθανότατα σύντομα θα βαρεθείτε αυτήν τη συσκευή και θα θελήσετε να δημιουργήσετε κάτι άλλο με αυτά τα ακριβά εξαρτήματα.) Η μπαταρία συνδέεται με τον σύνδεσμο JST στο ESP32 με έναν διακόπτη τοποθετημένο στη γραμμή τροφοδοσίας για ενεργοποίηση και απενεργοποίηση της συσκευής. Για να φορτίσετε τη μονάδα πρέπει να την έχετε στη θέση ON.

Βήμα 4: Δημιουργήστε το

Το BMP 388 ταιριάζει πολύ όμορφα μεταξύ της οθόνης Feather E-paper και του ESP32. Η θήκη έχει την μπαταρία τοποθετημένη στο κάτω μέρος και οι μόνες τροποποιήσεις αφορούν τη θέση τοποθέτησης του διακόπτη που προτιμάτε. Μπορείτε εύκολα να προσθέσετε έναν πιο λεπτό διακόπτη διαφάνειας. Η θήκη δεν έχει σχεδιαστεί για να είναι αδιάβροχη αν και μπορείτε να κάνετε επιπλέον τροποποιήσεις στο σχέδιο για να αποφύγετε την εισροή νερού. Η οθόνη E-paper κρατιέται στη θέση της με τις βίδες 3 mm να διέρχονται από τις τροποποιημένες οπές της οθόνης και να υποστηρίζονται από μικρά διαχωριστικά κάτω από την οθόνη. Έκοψα αυτούς τους μικρούς πλαστικούς σωλήνες που είναι πολύ καλύτεροι από τους εμπορικούς νάιλον αποστάτες, καθώς μπορούν εύκολα να ρυθμιστούν σε ύψος με μια κουρευτική μηχανή. Η προσθήκη της βάσης ποδηλάτου στο πίσω μέρος της θήκης είναι απλώς να σπάσετε μία από τις πολλαπλές σπασμένες βάσεις φωτισμού που έχετε ρίξει σε ένα κουτί με αηδία όταν αποτυγχάνουν μετά την πρώτη μετακίνηση της καταιγίδας. Συνήθως χρησιμοποιώ σούπερ κόλλα με ενεργοποιητή που συνδέει απίστευτα σχεδόν όλους τους τύπους πλαστικού μαζί: Σύστημα συγκόλλησης πλαστικών Loctite

Βήμα 5: Προγραμματίστε το

Το διασκεδαστικό μέρος του έργου ήταν το πρόγραμμα το οποίο στο τέλος είναι αρκετά εύκολο. Το BMP είναι μια εξαιρετικά ακριβής ενημέρωση μιας σειράς αισθητήρων βαρομετρικής πίεσης. Όταν συνδέεστε στη σειριακή θύρα του ESP, μπορείτε να παρακολουθείτε τους αριθμούς να ανατρέπονται καθώς τους ανεβάζετε αργά στον αέρα από το γραφείο σας. Είναι αρκετά ταλαντούχο για να διακρίνει ίσως μια διαφορά στα πόδια με κάποια ακρίβεια. Φαίνεται να είναι πολύ σταθερό στην παραγωγή του. Η πρώτη ανάγνωση είναι συνήθως κακή, οπότε κάνω μερικές εναλλαγές στη συλλογή πριν αποδεχτώ μια καλή. Η επίτευξη του απόλυτου ύψους είναι περίπλοκη- απαιτώντας να γνωρίζετε την ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας και στη συνέχεια χρησιμοποιώντας έναν λεπτό τύπο. Στην περίπτωσή μας, απλώς θέλω να ελέγξω την αρχική πίεση και στη συνέχεια να ελέγξω 3 λεπτά αργότερα (μετά από έναν υπνάκο του ESP32) για να δω εάν έχει υπάρξει μείωση της πίεσης που θα αντιπροσωπεύει αύξηση του υψομέτρου της μονάδας. Η νέα πίεση στη συνέχεια επαναφέρεται ως βασική γραμμή και υπολογίζεται η επόμενη διαφορά πίεσης. Όλες οι αθροιστικές μειώσεις της μετρημένης πίεσης προστίθενται μαζί ως μια συνολική ανάβαση με το ποδήλατό σας. Οποιαδήποτε μείωση της πίεσης αγνοείται-καμία φήμη για το Ποδήλατο Death Valley. Δοκίμασα τη μονάδα σε αρκετές αναβάσεις γνωστού ύψους και αντιστοιχούσε με τον αποδεκτό συντελεστή 12hPA/100 μέτρα ή 27,78 πόδια/hPA για μειώσεις της πίεσης κοντά στο επίπεδο της θάλασσας.

Οι ορισμοί των καρφιτσών στην αρχή του προγράμματος φυσικά θα διαφέρουν εάν χρησιμοποιείτε άλλο πίνακα. Ο χρόνος για ύπνο στην πρώτη ενότητα μπορεί να ποικίλει και αυτό καθορίζει επίσης την περίοδο του δείγματος σας. Προσέξτε να το ρυθμίσετε πολύ κοντά, ειδικά με τον πίνακα 3 χρωμάτων … οποιαδήποτε ταχύτερη ανανέωση μετά από περίπου 120 δευτερόλεπτα και αρχίζει να δυσλειτουργεί. Στην επόμενη ενότητα μπορείτε να ορίσετε ποια πλακέτα ηλεκτρονικού χαρτιού έχετε. Χρησιμοποίησα μνήμη EEPROM σε αυτό το πρόγραμμα επειδή θέλετε να θυμάστε το συνολικό σας ύψος μετά από κάθε διαδρομή και όταν απενεργοποιείτε το ρεύμα. πρέπει να το θυμάται όταν το ενεργοποιήσετε ξανά. Έχω συμπεριλάβει επίσης ένα άλλο πρόγραμμα για επαναφορά των EEPROM σας στο 0, εάν έχουν κολλήσει σε κάποια παλιά δεδομένα και συνεχίσετε την επανεκκίνηση. Ο προγραμματισμός BMP προέρχεται από τη βιβλιοθήκη Adafruit και λειτουργεί πολύ καλά μαζί με τον δύσκολο προγραμματισμό για την εκτέλεση της οθόνης ηλεκτρονικού χαρτιού. Η κάρτα SD με το ηλεκτρονικό χαρτί κρατά όλες τις εικόνες για να ξεκινήσει η οθόνη τυχαία κατά τη διάρκεια της διαδρομής σας. Μεταβείτε στην ιστοσελίδα του Adafruit για να μάθετε τον ευκολότερο τρόπο κατασκευής αυτών των γραφικών στοιχείων-χρησιμοποίησα το Gimp και δεν είχα κανένα πρόβλημα. Ανάλογα με το μέγεθος του E-Paper και τον αριθμό των χρωμάτων, τα αρχεία θα είναι διαφορετικά. Το πρόγραμμα έχει σχεδιαστεί για να διατηρεί στη μνήμη RTC_DATA_ATTR την βασική πίεση και τη συνολική απόσταση μεταξύ των εκκινήσεων ύπνου-ένα άλλο πλεονέκτημα του ESP32. Χρησιμοποιούμε κύκλους μνήμης EEPROM, αλλά σε 100.000 χρήσεις πριν από τη διαφθορά που θα μας έπαιρναν χαλαρά 5 χρόνια.

Βήμα 6: Χρησιμοποιώντας το

Δεύτερο Βραβείο στο Bikes Challenge