Велосипед спидометр своими руками

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 км\ч

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.

Источник

СПИДОМЕТР ВЕЛОСИПЕДА

Сразу же надо сказать, что велоспидометры наша промышленность освоила давно. Но они предназначены для велосипедов типа «Турист» и «Спутник» и, к сожалению, не подходят для других двухколесных машин. К тому же узел зацепления кинематической пары шестерня — колесо представляет собой весьма хрупкую конструкцию, при поломке в поездке (например, при падении) ремонт его оказывается затруднительным. А как быть тем, у кого имеется мопед «Рига» или мотовелосипед собственной конструкции с мотором Д-6, Д-8? Ведь при обкатке, как того требует инструкция, нужно двигаться со скоростью не ниже 12 и не выше 30 км/ч. Но как ее определить, разве что по телеграфным столбам и секундомеру?

Эти две причины и побудили меня изготовить свой спидометр. Конструкция довольно проста и на практике доказала свою работоспособность.

В качестве прибора взят спидометр СП-101. Фрикционный ролик диаметром 25 мм использован от магнитофона. Передаточное отношение фрикционной пары — 2,2. Проскальзывание ролика по диску незначительное даже при смачивании водой.

Диск насажен на втулку переднего колеса справа по ходу движения в нагретом на конфорке газовой плиты состоянии (при снятом, естественно, колесе) и зафиксирован (для страховки) винтами М3 с шайбами к спицам. Внутренний диаметр диска меньше фактического размера посадочного диаметра втулки на 0,05—0,1 мм, при остывании он надежно обжал втулку.

Привод собран в следующей последовательности. Вначале были установлены кронштейны на руле (чертеж не приводится) и на оси переднего колеса. Пазы в кронштейнах выполнены открытыми, почему — об этом ниже. Затем по месту измерена длина тросика диаметром 1,2 мм и боуденовской оболочки. Этот размер несколько увеличен, иначе тросик и оболочка не были бы натянутыми. Чтобы тросик самопроизвольно не расплелся после обрубки, а концы получились аккуратными, они пропаяны оловянно-свинцовым составом.

Универсальный спидометр: 1 — спидометр СП-101, 2 — кронштейн, 3 — бобышка верхняя, 4 — наконечник верхний, 5 — оболочка боуденовская, 6 — тросик, 7 — стопор (винт М4х8), 8 — бобышка нижняя, 9 — втулка, 10 — наконечник нижний, 11 — ролик фрикционный, 12 — кронштейн, 13 — диск.

Теперь, собственно, о сборке. Верх тросика введен в отверстие верхнего наконечника и впаян. Надеты верхняя бобышка, боуденовская оболочка и нижняя бобышка (на оболочку). Низ тросика впаян в отверстие нижнего наконечника. Ввинчена втулка в нижнюю бобышку, надеты на наконечник шайба, затем ролик, вторая шайба и затянута гайка. Узел в сборе установлен на кронштейне, как показано на чертеже. Подгибом кронштейна в сторону колеса ролик был надежно прижат к диску.

Такой спидометр универсален.

Его можно использовать и на друГих велосипедах, изменив лишь конструкцию диска. Я установил его даже на мопеде «Рига-7» (вот где пригодились открытые пазы кронштейнов!). Здесь это сделать оказалось проще: диск не понадобился, вполне достаточно контакта ролика с боковой поверхностью крышки ступицы переднего колеса (по заранее размеченной на ней штангенциркулем окружности при вращающемся колесе). Точность показания прибора вполне приличная и сопоставима с ориентированием по столбам и секундомеру.

Беру на себя смелость заявить, что поездки на велосипеде или мопеде, оборудованных спидометрами (здесь же и счетчик пройденного пути) приносят намного больше удовольствия. И если в первом случае прибор помогает правильно распределять свои силы в пути, то во втором — выбрать оптимальный режим работы двигателя.

За прошедший сезон было пройдено (теперь я, глядя на прибор, могу уже точно сказать) 283 км со средней скоростью 21 км/ч. Существенного истирания ролика незаметно. Но если бы оно обнаружилось, достаточно передвинуть кронштейн вдоль продолговатого отверстия вверх или вниз — и ролик войдет в контакт с диском неизношенной частью своей поверхности.

Вот, пожалуй, и все. Буду рад, если моя в общем-то нехитрая конструкция пригодится любителям езды на вело- и мототранспорте, а также веломобилях.

Источник

Спидометр для велосипеда на основе Ардуино

В этом уроке мы создадим своими руками простой спидометр для велосипеда на основе микроконтроллера Ардуино. Идея состоит в том, чтобы измерить угловую скорость колеса велосипеда. Таким образом, зная диаметр и математическую легенду Пи (3.14) можно рассчитать скорость. Также, зная количество раз, которое провернулось колесо, можно легко узнать пройденное расстояние. В качестве дополнительного бонуса мы решили добавить световой индикатор на велосипед, — задача состояла в том, когда включить стоп-сигнал.

Шаг 1. Держатель

Для этого проекта очень важно иметь сильный и стабильный держатель нашего Ардуино спидометра. Смысл в том, что велосипед может пострадать от сильного импульса, когда он попадает в дыру или когда вы решаете повеселиться и взять вел в тяжелые условия езды. Кроме того, наши входные данные фиксируется, когда магнит на колесе пересекает датчик эффекта Холла на опоре.

Если все одновременно пойдет не так, Arduino покажет скорость высокоскоростного поезда. Кроме того, вы не захотите, чтобы ваш лучший друг Ардуино упал на дороге только потому, что вы решили быть ленивым и использовать для держателя очень дешевые материалы.

Поэтому, чтобы соблюсти все нюансы безопасности, мы решил использовать алюминиевые ленты, так как их можно легко разрезать и просверлить, они устойчивы к коррозии и довольно дешевы, что всегда хорошо для поделок своими руками. Мы также использовали некоторые гайки (с шайбами) и болты, чтобы закрепить держатель на раме, так как всё должно быть надежно закреплено на раме.

Еще одной важной частью является то, что электроника нашего спидометра Ардуино должна быть должным образом изолирована от опор, если они сделаны из какого-либо металла. Горячий клей, который мы использовали, работал отлично, он также поглощал и смягчал удары, что было хорошо для довольно хрупкого дисплея.

Шаг 2. Датчик и магнит

Измерение и входные данные проекта основаны на этой части. Идея состоит в том, чтобы поместить магнит на велосипедное колесо и добавить датчик эффекта Холла на раму так, чтобы каждый раз, когда магнит пересекал датчик, Arduino знал, что оборот завершен и он может рассчитать скорость и расстояние.

Используемый здесь датчик — классический датчик с эффектом Холла А3144. Этот датчик понижает свою выходную мощность, когда конкретный полюс направлен в правильной ориентации. Ориентация очень важна, так как внешний полюс не повлияет на выход.

Выше несколько фото, показывающих правильную ориентацию. Также для датчика эффекта Холла требуется нагрузочный резистор 10 кОм, но в этом проекте заменен на нагрузочные резисторы 20 кОм в Arduino.

Тщательное размещение магнита очень важно. Если поместить его немного дальше, это может привести к непоследовательному чтению или отсутствию оборотов, а если расположить его очень близко, магнит может дотронуться до датчика, что не очень желательно.

Шаг 3. Дисплей

Этот дисплей теоретически необязателен, но вам нужно что-то, чтобы отображать скорость и расстояние в реальном времени. Думать об использовании ноутбука совершенно абсурдно. Мы использовали 0,96-дюймовый OLED-дисплей с I2C в качестве протокола связи между ведомым и ведущим устройствами.

Изображения выше показывают три режима, между которыми автоматически переключается Arduino.

1. «Start» в правом нижнем углу — это когда Arduino только начал работу и успешно загрузился.
2. Скорость в км/ч. Этот режим отображается только тогда, когда велосипед находится в движении, и автоматически отключается после его остановки.
3. Последний, с метрами в качестве единиц, очевидно, — расстояние, которое прошел вел. Как только вел останавливается, Arudino переключается на отображение расстояния в течение 3 секунд.

Эта система не идеальна. Он на мгновение отображает пройденное расстояние, даже когда байк находится в движении. Может это не идеально, но это достаточно мило.

Шаг 4. Источник питания

Проект, будучи немного громоздким, не всегда может иметь под рукой розетку для зарядки. Поэтому из-за лени было решено просто использовать блок питания в качестве источника питания и использовать мини-USB-кабель для подключения питания USB от блока питания к Arduino Nano.

Но вы должны тщательно выбрать powerbank. Важно иметь правильную геометрию, чтобы ее можно было легко установить. Также источник питания должен быть немного тупым. Дело в том, что для экономии энергии powerbank предназначен для отключения выхода, если потребление тока не превышает определенного порогового значения.

Скорее всего это пороговое значение составляет не менее 200-300 мА. Наша схема будет иметь максимальное потребление тока не более 20 мА. Таким образом, обычный банк питания отключит выход. Это может привести вас к мысли, что в вашей цепи есть какая-то неисправность. Этот конкретный банк питания на фото выше работает с таким небольшим током.

Шаг 5. Стоп-сигнал (опционально)

В качестве дополнительной функции было решено добавить стоп-сигнал. Вопрос был в том, как определить, когда начался процесс торможения.

Если мы тормозим, велосипед замедляется. Это означает, что если мы рассчитываем ускорение и если оно оказывается отрицательным, можно включить стоп-сигналы. Это, однако, означает, что свет включится, даже если мы просто перестанем крутить педали.

Также мы не добавили транзистор в световую цепь, что абсолютно рекомендуется. Если кто-то сделает этот проект и правильно интегрирует эту часть, мы бы были более чем рады увидеть её и добавили бы картинки сюда. Ток мы получаем напрямую от цифрового контакта 2 Arduino Nano.

Шаг 6. Код проекта

Скачать или скопировать код для спидометра Ардуино вы можете ниже:

Источник