BikeEverest: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Theo rabbitcreekFollow More của tác giả:

Các dự án Fusion 360 »

Một người đi xe đạp vô địch đến từ Alaska - Lael Wilcox - trong 21 giờ không ngừng nghỉ trong ngày cuối tuần của Ngày Tưởng niệm này, đã thực hiện 13 chuyến đi lên và xuống đoạn đường dài 9 dặm của Đường Hatcher Pass địa phương để hoàn thành thử thách leo Everest. Mục tiêu dành cho những người đi xe đạp tham gia: đi đi lại lại ngọn đồi mà họ lựa chọn cho đến khi họ đạt độ cao 29,229 feet - độ cao của đỉnh Everest. Đây là một tay đua tài năng, người đã giữ kỷ lục của người phụ nữ cho Cuộc đua phân chia lục địa cũng như về đích đầu tiên trong Cuộc đua xe đạp Trans Am không có sự hỗ trợ. Chúng tôi rất tự hào về đội ngũ tài năng thể thao địa phương mỏng manh của chúng tôi. Để cạnh tranh với nỗ lực của cô ấy, tôi nghĩ sẽ rất vui nếu chỉ cần đi vài bước chân ở đây và ở đó và trong suốt ngày, tuần hoặc tháng, tự mình vượt qua thử thách của chính mình. Đối với những người bạn quan tâm đến việc theo dõi độ cao tùy ý đạt được bằng xe đạp của bạn trong các chuyến đi bình thường vào cuối tuần của bạn, tôi đã cung cấp hướng dẫn về cách chế tạo một màn hình mà cuối cùng sẽ thông báo với thế giới rằng bạn cũng đã hoàn thành Thử thách Everest!

Thiết bị này có thể sạc lại và ở chế độ ngủ hầu hết thời gian và có màn hình E-Paper cung cấp cho bạn hình ảnh chuyển hướng của ngọn núi.

Bước 1: Thu thập tài liệu của bạn

Bản dựng này cực kỳ đơn giản và dễ thực hiện. Việc dễ dàng ghép chúng lại với nhau dựa trên các tính năng lồng vào nhau của bảng và màn hình Adafruit Feather. Các tiện ích bổ sung duy nhất là công tắc nguồn, pin có thể sạc lại và máy đo độ cao BMP 388 mới được phát hành.

1. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board $ 19 Bạn có thể sử dụng một Feather khác - ưu điểm của ESP là nó chuyển sang chế độ ngủ rất dễ dàng.

2. Adafruit 2.13 Monochrome eInk / ePaper Display FeatherWing - 250x122 Monochrome $ 21 Bạn cũng có thể sử dụng ba màu một với màu đỏ để làm nổi bật nó.

3. Adafruit BMP388 - Áp suất khí quyển và đo độ cao chính xác - $ 9

4. Pin sạc 600 mah --- $ 2

5. Công tắc Bật / Tắt - $ 1

Bước 2: In 3D nó

Vỏ được làm thành hai mảnh có thể dễ dàng in mà không cần PLA hỗ trợ. PETG có thể nắm giữ các yếu tố tốt hơn một chút - và tôi sẽ ưu tiên sử dụng nó nếu bạn sống ở một nơi nào đó nóng như Tucson --- thực hiện Everest của bạn đi lên Mt Lemon! Các tấm lót được thiết kế để chèn nhiệt theo hệ mét 3mm vào đế. Các con vít đi qua các lỗ hơi nhỏ trên màn hình phải được phóng to thêm 3mm một chút. Nếu bạn muốn pin lớn hơn một chút, bạn có thể tăng độ sâu của trường hợp phía trên mà không gặp khó khăn gì. Cổng bên để chứa lập trình và sạc pin được tích hợp trong tệp. Khu vực được làm phẳng ở phía sau của đế để gắn giá đỡ cho ghi đông xe đạp. Đường khía ở mặt sau của vỏ được thực hiện bằng cách thêm một mẫu vít ở bước đầu.

Bước 3: Nối dây

Thực sự không có nhiều thứ liên quan đến hệ thống dây điện của thiết bị này nên tôi đã không đưa vào sơ đồ đấu dây. Việc dễ dàng chỉ hàn một số tiêu đề nam vào ESP32 cho phép bạn dễ dàng ghép nó vào mặt nhận của màn hình E-Paper. Điều này kết nối tất cả các chân phức tạp trong giao diện SPI cùng với tất cả các chân để điều khiển việc xây dựng trong thẻ nhớ SD. Thứ duy nhất yêu cầu dây là BMP 388 đến từ Adafruit trên bảng đột phá I2C. Thật tuyệt, bạn không phải thêm bất kỳ phần kéo lên nào để làm cho nó hoạt động. Chỉ cần hàn các dây vào Nguồn, Tiếp đất, SCL và SDA và gắn chúng vào các đầu nối cái trên màn hình Feather E-paper. Tôi đã sử dụng một số chân cắm đầu đực và chỉ cần hàn các dây kết nối vào chúng và đẩy chúng về nhà. Một vài miếng keo nóng giữ các kết nối này cố định với 3V, GND, SCL và SDA trên bo mạch chính. (Có thể bạn sẽ sớm cảm thấy nhàm chán với thiết bị này và muốn chế tạo thứ gì đó khác với những thành phần đắt tiền này.) Pin được kết nối với đầu nối JST với ESP32 bằng một công tắc được đặt trên đường Nguồn để bật và tắt thiết bị. Để sạc thiết bị, bạn phải đặt thiết bị ở vị trí BẬT.

Bước 4: Xây dựng nó

BMP 388 được lồng rất vừa vặn giữa màn hình Feather E-paper và ESP32. Vỏ có pin được giấu ở dưới cùng và các sửa đổi duy nhất dành cho vị trí lắp công tắc ưa thích của bạn. Bạn có thể dễ dàng thêm một công tắc trượt tinh tế hơn. Vỏ máy không được thiết kế để chống thấm nước mặc dù bạn có thể thực hiện các sửa đổi bổ sung trong thiết kế để giúp ngăn nước xâm nhập. Màn hình E-paper được giữ cố định bằng các vít 3 mm đi qua các lỗ màn hình đã sửa đổi và được hỗ trợ bởi các miếng đệm nhỏ bên dưới màn hình. Tôi cắt những ống nhựa nhỏ này tốt hơn nhiều so với miếng đệm nylon thương mại vì chúng có thể dễ dàng điều chỉnh độ cao bằng một cái kéo. Việc thêm giá đỡ xe đạp vào mặt sau của hộp chỉ là việc bạn xé một chiếc khỏi nhiều giá đỡ đèn bị hỏng mà bạn đã ném vào một chiếc hộp trong sự kinh tởm khi chúng hỏng sau cơn mưa bão đầu tiên đi làm. Tôi thường sử dụng keo siêu dính với chất kích hoạt mà bây giờ cực kỳ liên kết gần như tất cả các loại nhựa với nhau: Hệ thống liên kết nhựa Loctite

Bước 5: Lập trình nó

Phần thú vị của dự án là chương trình cuối cùng là khá dễ dàng. BMP là bản cập nhật cực kỳ chính xác của một loạt cảm biến đo áp suất khí quyển. Khi được kết nối với cổng nối tiếp trên ESP, bạn có thể xem các con số lật khi bạn từ từ nâng nó lên từ bàn làm việc. Nó đủ tài năng để phân biệt có lẽ một sự khác biệt giữa bàn chân với độ chính xác nào đó. Nó dường như rất ổn định về sản lượng của nó. Bài đọc đầu tiên thường không hay nên tôi đánh đổi một vài lần trong việc thu thập trước khi chấp nhận một cuốn hay. Để có được độ cao tuyệt đối rất phức tạp - đòi hỏi bạn phải biết áp suất khí quyển ở mực nước biển và sau đó sử dụng một công thức tinh tế. Trong trường hợp của chúng tôi, tôi chỉ muốn kiểm tra áp suất ban đầu và sau đó kiểm tra lại 3 phút sau (sau khi ESP32 chợp mắt) để xem liệu có sự giảm áp suất tương ứng với sự gia tăng độ cao của đơn vị hay không. Áp suất mới sau đó được đặt lại làm đường cơ sở và sự chênh lệch áp suất tiếp theo được tính toán. Tất cả các mức giảm tích lũy của áp suất đo được sẽ được cộng lại với nhau khi bạn leo lên toàn bộ quãng đường đi trên chiếc xe đạp của mình. Bất kỳ sự giảm áp suất nào đều bị bỏ qua - không nổi tiếng với Thung lũng chết đi xe đạp. Tôi đã thử nghiệm thiết bị trên một số đỉnh núi có độ cao đã biết và nó tương ứng với hệ số được chấp nhận là 12hPA / 100 mét hoặc 27,78 feet / hPA để giảm áp suất gần mực nước biển.

Các định nghĩa pin khi bắt đầu chương trình tất nhiên sẽ thay đổi nếu bạn sử dụng bảng khác. Thời gian để ngủ trong phần đầu tiên có thể khác nhau và điều này cũng đặt khoảng thời gian cho mẫu của bạn. Hãy cẩn thận với việc đặt quá gần này, đặc biệt là với bảng 3 màu… bất kỳ làm mới nào nhanh hơn sau đó khoảng 120 giây và nó bắt đầu hoạt động sai. Trong phần tiếp theo, bạn có thể đặt bảng điện tử mà bạn có. Tôi đã sử dụng bộ nhớ EEPROM trong chương trình này vì bạn muốn nhớ tổng chiều cao của mình sau mỗi lần đi xe và khi bạn tắt nguồn; nó cần phải nhớ nó khi bật lại. Tôi cũng bao gồm một chương trình khác để đặt lại các EEPROM của bạn về 0 nếu chúng bị kẹt trên một số dữ liệu cũ và tiếp tục khởi động lại. Lập trình BMP là từ thư viện Adafruit và hoạt động rất tốt cùng với lập trình phức tạp để chạy màn hình E-paper. Thẻ SD với E-paper giữ tất cả hình ảnh để màn hình khởi động ngẫu nhiên trong quá trình bạn đi xe. Vui lòng truy cập trang web Adafruit để tìm hiểu cách dễ nhất để tạo các phần tử đồ họa này - Tôi đã sử dụng GIMP và không gặp vấn đề gì. Tùy thuộc vào kích thước E-Paper và số lượng màu mà các tệp sẽ khác nhau. Chương trình được thiết kế để giữ trong bộ nhớ RTC_DATA_ATTR áp suất cơ bản và Tổng khoảng cách giữa các lần khởi động khi ngủ - một ưu điểm khác của ESP32. Chúng tôi đang sử dụng chu kỳ bộ nhớ EEPROM nhưng ở mức 100.000 lần sử dụng trước khi bị hỏng, điều này sẽ khiến chúng tôi mất khoảng 5 năm nhàn nhã.

Bước 6: Sử dụng nó

Giải nhì trong Thử thách đi xe đạp