Οθόνη ταχύμετρου ποδηλάτου: 10 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Τι είναι αυτό?

Όπως υποδηλώνει το όνομα, σε αυτό το έργο θα μάθετε πώς να δημιουργείτε μια οθόνη για το ποδήλατό σας που αποτελείται από ταχύμετρο και οδόμετρο. Υποδεικνύει την ταχύτητα και την απόσταση που διανύθηκε σε πραγματικό χρόνο. Το συνολικό κόστος αυτού του έργου ανέρχεται σε περίπου 15 USD (δεν συμπεριλαμβάνεται το ποδήλατο ή το Arduino), αλλά η προσπάθεια που δαπανάται αξίζει το αποτέλεσμα.

Πώς λειτουργεί?

Αυτή η συσκευή λειτουργεί μετρώντας τον αριθμό των στροφών που κάνει ο τροχός σε μια δεδομένη χρονική περίοδο. Το κάνει αυτό χρησιμοποιώντας έναν υπέρυθρο αισθητήρα που ανιχνεύει τα χρώματα λευκό και μαύρο. Στο μπροστινό ελαστικό, ένα λευκό έμπλαστρο είναι βαμμένο για να επιτρέπει στον αισθητήρα υπέρυθρων ακτίνων να εντοπίζει πότε ο τροχός έχει κάνει μία περιστροφή. Με βάση αυτές τις πληροφορίες, το Arduino μπορεί να καθορίσει τη συνολική απόσταση που διανύει το ποδήλατο πολλαπλασιάζοντας τις στροφές του τροχού με την περιφέρεια του τροχού. Είναι επίσης σε θέση να υπολογίσει την ταχύτητα του ποδηλάτου χρονίζοντας τα διαστήματα μεταξύ των διαδοχικών στροφών του τροχού. Αυτές οι πληροφορίες εμφανίζονται στη συνέχεια στην οθόνη LCD η οποία τοποθετείται προσεκτικά στο οπτικό πεδίο του αναβάτη.

Πάνω στην κατασκευή….

Προμήθειες

Λίστα εξαρτημάτων

• 1x 1602A LCD οθόνη
• 1x αισθητήρας υπερύθρων
• 20x Jumper Wires (αρσενικό σε αρσενικό)
• 3x καλώδια άλματος (αρσενικό σε θηλυκό)
• 1x Arduino Uno
• 1x διακόπτης PTM
• Λωρίδα Velcro μήκους 1μ
• 1x 10x5cm Perf Board
• 1x μπουλόνι M3
• 1x M3 Hex Nut
• 1x 7805 5V Ρυθμιστής Τάσης
• 2 μπαταρίες Li-Ion 3600 mAh 3.7V
• 2x 18650 Υποδοχές μπαταρίας
• Ποτενσιόμετρο 1x 10k
• Προαιρετικά: Κολλητική ταινία
• Λευκή βαφή

Λίστα εξοπλισμού

• Ψαλίδι
• Πυροβόλο θερμό κόλλα
• Κόλλα μετάλλων
• Συγκολλητικό σίδερο
• Υπολογιστή
• Καλώδιο Arduino Uno
• Λογισμικό Arduino
• Πινελο ΖΩΓΡΑΦΙΚΗΣ

Βήμα 1: Κυκλώματα: η οθόνη υγρών κρυστάλλων 1602A

Απαιτούμενα ανταλλακτικά και εξοπλισμός:

• 12x καλώδια βραχυκυκλωτήρων
• 1x οθόνη LCD
• Συγκολλητικό σίδερο
• Κόλλα μετάλλων

Αρχικά, ας βγάλουμε την οθόνη LCD. Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι μόνο 12 από τις 16 ακίδες πρέπει να συγκολληθούν σε καλώδια βραχυκυκλωτήρων. Αυτές οι ακίδες είναι οι 6 ακίδες σε κάθε άκρο της λωρίδας των θυρών. Χρησιμοποιώντας ένα solderingiron, μπορούμε να ενώσουμε μόνιμα τα καλώδια σε αυτές τις θύρες, όπως φαίνεται στις παραπάνω φωτογραφίες.

Μην χρησιμοποιείτε υπερβολική συγκόλληση, καθώς μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία μιας κοντής μεταξύ δύο ακίδων, αλλά η πολύ μικρή χρήση μπορεί να οδηγήσει σε ακατάλληλη ή ξηρή άρθρωση που δεν μεταφέρει ηλεκτρική ενέργεια. Προσέξτε λοιπόν να διαχειριστείτε την ποσότητα κόλλησης που χρησιμοποιείτε ανά καρφίτσα.

Βήμα 2: Κυκλώματα: το Arduino και το Perf Board

Απαιτούμενα ανταλλακτικά και εξοπλισμός:

• 1x Arduino Uno
• Ποτενσιόμετρο 1x 10k
• 5x Jumper Wires
• 1x Perf Board
• 1x Μ3 μπουλόνι
• 1x M3 Hex Nut
• Συγκολλητικό σίδερο
• Κόλλα μετάλλων

1. Συνδέστε το Arduino Uno στο Perf Board τοποθετώντας μια τρύπα από το UNO και μία από το Perf Board και στη συνέχεια στερεώστε τα δύο με ένα μπουλόνι M3 και ένα εξάγωνο παξιμάδι. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μπλε κόλλα, ταινία ή ζεστή κόλλα για μεγαλύτερη σταθερότητα.
2. Συνδέστε την οθόνη LCD στις απαραίτητες θύρες Arduino pin σύμφωνα με το παραπάνω διάγραμμα. Ο πίνακας perf μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνδεση πολλών καλωδίων βραχυκυκλωτήρων που είναι συνδεδεμένοι στον ίδιο τερματικό. Π.χ. Θετικό και GND.
3. Συγκολλήστε τους πείρους του ποτενσιόμετρου σε καλώδια βραχυκυκλωτήρων και συνδέστε τα καλώδια στις απαραίτητες θύρες, όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα.

Βήμα 3: Κυκλώματα: ο αισθητήρας υπερύθρων

Απαιτούμενα ανταλλακτικά και εξοπλισμός:

• Αισθητήρας υπερύθρων
• 3x Καλώδια από Jumper αρσενικά σε θηλυκά

Αυτός είναι ο αισθητήρας που θα ανιχνεύσει τον αριθμό περιστροφών του τροχού και θα μεταφέρει αυτές τις πληροφορίες στη μονάδα Arduino.

Συνδέστε τα καλώδια του βραχυκυκλωτήρα στον αισθητήρα υπερύθρων και στη συνέχεια στις αντίστοιχες καρφίτσες Arduino, όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα.

Βήμα 4: Κυκλώματα: Είσοδος ισχύος

Απαιτούμενα ανταλλακτικά και εξοπλισμός:

• 2 μπαταρίες Li-Ion 3600mAh 3.7V
• 2x κάτοχοι μπαταρίας Li-Ion
• 1x διακόπτης PTM
• 1x 7805 5V Ρυθμιστής Τάσης
• Συγκολλητικό σίδερο
• Κόλλα μετάλλων

Εξήγηση

Δεδομένου ότι το ποδήλατο θα κινείται, απαιτεί φορητή πηγή ενέργειας. Ο πίνακας Arduino Uno μπορεί να τροφοδοτηθεί εξωτερικά από μια πηγή 5V, όπου βρίσκονται οι 2 μπαταρίες ιόντων λιθίου. Κάθε κυψέλη είναι 3,7V, και επομένως σε σειρά, παρέχει συνολική τάση 7,2V. Επομένως, απαιτούμε από έναν ρυθμιστή 5V να μειώσει αυτή την τάση στα 5V, έτσι ώστε το UNO να τροφοδοτείται με 5V.

Επεξεργάζομαι, διαδικασία

Συγκολλήστε πρώτα τον ρυθμιστή τάσης στην πλακέτα perf όπως φαίνεται στις παραπάνω εικόνες. Στη συνέχεια, συγκολλήστε τον θετικό ακροδέκτη της μιας θήκης μπαταρίας και τον αρνητικό ακροδέκτη της άλλης θήκης μπαταρίας στις αντίστοιχες ακίδες του 7805 (δείτε το διάγραμμα παραπάνω).

Ο διακόπτης πρέπει να συγκολληθεί μεταξύ των δύο μπαταριών έτσι ώστε όταν είναι κλειστός να δημιουργεί ένα κύκλωμα σειράς. Τέλος, τοποθετήστε τις μπαταρίες στις θήκες και συνδέστε τις εξόδους από το 7805 στον πείρο V (in) και GND στο Arduino.

Βήμα 5: Μεταφόρτωση του κώδικα

Απαιτούμενα ανταλλακτικά και εξοπλισμός:

• Υπολογιστή
• Arduino Uno
• Καλώδιο USB Arduino

Για να ολοκληρώσετε αυτό το βήμα, πρέπει να έχετε κατεβάσει το Arduino IDE. Μόλις ολοκληρωθεί αυτό, συνδέστε το Arduino σας σε έναν υπολογιστή, κατεβάστε τον κωδικό που επισυνάπτεται παρακάτω και ανεβάστε τον στο UNO. Πραγματοποιήστε τυχόν προσαρμογές στον κώδικα που θεωρείτε απαραίτητο για να ταιριάζει στην περίπτωσή σας. Μόλις γίνει αυτό, το κύκλωμα θα πρέπει να είναι λειτουργικό.

Εάν κάτι δεν λειτουργεί, επιλύστε το πρόβλημα ελέγχοντας όλες τις συνδέσεις με ένα πολύμετρο και επισκεφθείτε ξανά τα προηγούμενα βήματα λεπτομερώς.

Βήμα 6: Προσθήκη Velcro σε εξαρτήματα

Απαιτούμενα ανταλλακτικά και εξοπλισμός:

• Velcro
• Ψαλίδι
• Πυροβόλο θερμό κόλλα
• (Ταινία: Προαιρετικά)

Χρησιμοποιώντας ψαλίδι, κόψτε τις υποδοχές velcro που ταιριάζουν στο πίσω μέρος της οθόνης LCD, την πλακέτα perf και τις δύο βάσεις μπαταρίας. Μόλις ολοκληρωθεί αυτό, χρησιμοποιήστε μια καυτή κόλλα για να στερεώσετε αυτές τις λωρίδες velcro στα εξαρτήματα. Εάν δεν υπάρχει ζεστή κόλλα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ταινία.

Θυμηθείτε να βεβαιωθείτε ότι το velcro είναι καλά στερεωμένο στα εξαρτήματα, καθώς δεν θα θέλαμε να πέσουν εξαρτήματα κατά τη διάρκεια του ποδηλατικού ταξιδιού.

Βήμα 7: Ζωγραφική του τροχού ποδηλάτου

Απαιτούμενα ανταλλακτικά και εξοπλισμός:

• Πινελο ΖΩΓΡΑΦΙΚΗΣ
• Λευκή βαφή

Αυτό το βήμα είναι πολύ σημαντικό καθώς αυτή η βαφή επιτρέπει στον αισθητήρα υπέρυθρων ακτίνων να ανιχνεύει τον αριθμό των περιστροφών που κάνει ο τροχός του ποδηλάτου. Εξασφαλίστε μια ομοιόμορφη επίστρωση που δεν έχει μαύρες κηλίδες. Όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια του χρώματος, τόσο λιγότερο πιθανό είναι ο αισθητήρας υπερύθρων να αποτύχει να ανιχνεύσει μία περιστροφή.

Κρατήστε αυτό το βήμα τακτοποιημένο και βεβαιωθείτε ότι το σημείο διατηρείται αρκετά λευκό ώστε ο αισθητήρας να το διαφοροποιεί από το μαύρο ελαστικό.

Βήμα 8: Προσθήκη Velcro στο ποδήλατο

Απαιτούμενος εξοπλισμός και ανταλλακτικά:

• Velcro
• Πυροβόλο θερμό κόλλα
• Προαιρετικά: Κολλητική ταινία
• Ψαλίδι

Σε αυτό το βήμα, κόψτε τα απαραίτητα μήκη velcro, ένα αντίθετο μέρος σε κάθε συστατικό. Στη συνέχεια, προσθέστε το velcro στις απαραίτητες θέσεις στο ποδήλατο (μπορείτε να δείτε το διάγραμμα τοποθέτησης στο επόμενο βήμα). Το Secure χρησιμοποιεί είτε κολλητική ταινία είτε hotglue.

Βήμα 9: Τοποθέτηση των εξαρτημάτων

Απαιτούμενα ανταλλακτικά και εξοπλισμός:

• Κολλητική ταινία
• Ψαλίδι

Τελικά. τοποθετήστε όλα τα συστατικά στις αντίστοιχες θέσεις τους σύμφωνα με το παραπάνω διάγραμμα. Βεβαιωθείτε ότι τα εξαρτήματα δεν θα πέσουν κατά τη διάρκεια μιας ανώμαλης βόλτας δοκιμάζοντας πόσο ασφαλή είναι στο ποδήλατο.

Τώρα ήρθε η ώρα να τοποθετήσετε τον αισθητήρα υπερύθρων στον τροχό του ποδηλάτου. Θα πρέπει να είναι καλά στερεωμένο ενώ προσανατολίζεται προς το χείλος της μοτοσυκλέτας, ώστε να μπορεί να ανιχνεύσει το λευκό έμπλαστρο καθώς διασχίζει τον αισθητήρα. Το έκανα χρησιμοποιώντας κάποια κολλητική ταινία, αλλά αντ 'αυτού μπορούν να χρησιμοποιηθούν άλλες, πιο μόνιμες μέθοδοι.

Βήμα 10: Ολοκληρώθηκε

Αυτό είναι! Η οθόνη έχει πλέον ολοκληρωθεί.

Απολαμβάνω.