Màn hình đồng hồ tốc độ xe đạp: 10 bước (có hình ảnh)

2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-23 15:15

Nó là gì?

Như tên cho thấy, trong dự án này, bạn sẽ học cách tạo một màn hình hiển thị cho xe đạp của mình bao gồm cả đồng hồ tốc độ và đồng hồ đo quãng đường. Cho biết tốc độ thời gian thực và quãng đường đã đi. Tổng chi phí của dự án này lên đến khoảng 15 USD (không bao gồm xe đạp hoặc Arduino) nhưng công sức bỏ ra là xứng đáng.

Làm thế nào nó hoạt động?

Thiết bị này hoạt động bằng cách đếm số vòng quay của bánh xe trong một khoảng thời gian nhất định. Nó thực hiện điều này bằng cách sử dụng một cảm biến hồng ngoại phát hiện màu trắng và đen. Trên lốp trước, một mảng màu trắng được sơn để cho phép cảm biến hồng ngoại phát hiện khi bánh xe đã thực hiện một vòng quay. Dựa trên thông tin này, Arduino có thể xác định tổng quãng đường mà xe đạp đã đi bằng cách nhân số vòng quay của bánh xe với chu vi của bánh xe. Nó cũng có thể tính toán tốc độ của xe đạp bằng cách định thời gian giữa các vòng quay liên tiếp của bánh xe. Thông tin này sau đó được hiển thị trên màn hình LCD được định vị cẩn thận trong trường nhìn của người lái.

Vào tòa nhà….

Quân nhu

Danh sách bộ phận

• Màn hình LCD 1x 1602A
• Cảm biến hồng ngoại 1x
• 20x Dây nhảy (Nam sang Nam)
• 3x Dây nhảy (Nam sang Nữ)
• 1x Arduino Uno
• 1x Công tắc PTM
• Dải Velcro dài 1m
• 1x Bảng Perf 10x5cm
• 1x M3 Bolt
• 1x Đai ốc hình lục giác M3
• 1x 7805 bộ điều chỉnh điện áp 5V
• 2x Pin Li-Ion 3600 mAh 3.7V
• 2x Giá đỡ pin 18650
• Chiết áp 1x 10k
• Tùy chọn: Duct Tape
• Sơn trắng

Danh sách thiết bị

• Cây kéo
• Súng bắn keo nóng
• Hàn
• Sắt hàn
• Máy vi tính
• Cáp Arduino Uno
• Phần mềm Arduino
• Cọ sơn

Bước 1: Mạch: Màn hình tinh thể lỏng 1602A

Các bộ phận và thiết bị bắt buộc:

• 12x Dây nhảy
• 1x màn hình LCD
• Sắt hàn
• Hàn

Đầu tiên, hãy lấy Màn hình LCD ra. Điều quan trọng cần nhớ là chỉ có 12 trong số 16 chân thực sự cần được hàn vào dây jumper. Các chân này là 6 chân ở hai đầu của dải cổng. Sử dụng mỏ hàn, chúng ta có thể nối dây vĩnh viễn vào các cổng này như đã thấy trong các bức ảnh ở trên.

Không sử dụng quá nhiều chất hàn vì nó có thể dẫn đến việc tạo ra một khoảng ngắn giữa hai chân nhưng sử dụng quá ít có thể dẫn đến mối nối không phù hợp hoặc khô không dẫn điện. Vì vậy, hãy cẩn thận quản lý lượng chất hàn bạn sử dụng trên mỗi pin.

Bước 2: Mạch: Arduino và Perf Board

Các bộ phận và thiết bị bắt buộc:

• 1x Arduino Uno
• Chiết áp 1x 10k
• Dây nhảy 5x
• 1x bảng Perf
• 1x M3 Bolt
• 1x Đai ốc hình lục giác M3
• Sắt hàn
• Hàn

1. Gắn Arduino Uno vào Perf Board bằng cách xếp một lỗ từ UNO và một lỗ từ Perf Board, sau đó cố định hai lỗ bằng bu lông M3 và đai ốc lục giác. Có thể sử dụng keo màu xanh, băng dính hoặc keo nóng để tăng độ ổn định.
2. Kết nối Màn hình LCD với các cổng chân Arduino cần thiết theo sơ đồ trên. Bo mạch hoàn chỉnh có thể được sử dụng để nối nhiều dây nhảy được kết nối với cùng một thiết bị đầu cuối. Ví dụ. Tích cực và GND.
3. Hàn các chân chiết áp vào cáp jumper và kết nối các cáp đó với các cổng cần thiết như minh họa trong sơ đồ trên.

Bước 3: Mạch: Cảm biến hồng ngoại

Các bộ phận và thiết bị bắt buộc:

• Cảm biến hồng ngoại
• 3x Dây nhảy từ Nam đến Nữ

Đây là cảm biến sẽ phát hiện số vòng quay của bánh xe và chuyển tiếp thông tin đó đến mô-đun Arduino.

Kết nối các dây jumper với Cảm biến hồng ngoại và sau đó với các chân Arduino tương ứng của chúng như được minh họa trong sơ đồ ở trên.

Bước 4: Mạch: Nguồn điện đầu vào

Các bộ phận và thiết bị bắt buộc:

• 2x Pin Li-Ion 3600mAh 3.7V
• 2x người sở hữu pin Li-Ion
• 1x Công tắc PTM
• Bộ điều chỉnh điện áp 1x 7805 5V
• Sắt hàn
• Hàn

Giải trình

Vì xe đạp sẽ di chuyển nên nó cần có nguồn điện di động. Bo mạch Arduino Uno có thể được cấp nguồn bên ngoài bằng nguồn 5V, đây là nơi chứa 2 pin Li-Ion. Mỗi tế bào là 3,7V và do đó trong chuỗi nối tiếp, nó cung cấp tổng điện áp là 7,2V. Do đó, chúng tôi yêu cầu bộ điều chỉnh 5V để giảm điện áp đó xuống 5V để UNO được cung cấp 5V.

Tiến trình

Đầu tiên, hàn bộ điều chỉnh điện áp vào bảng điều khiển như thể hiện trong các hình ảnh ở trên. Sau đó, hàn cực dương của một giá đỡ pin và cực âm của giá đỡ pin kia với các chân có liên quan trên 7805 (xem sơ đồ ở trên).

Công tắc nên được hàn giữa hai pin để khi đóng lại, nó tạo ra một mạch nối tiếp. Cuối cùng, đặt pin vào các giá đỡ và kết nối các đầu ra từ 7805 với chân V (in) và GND trên Arduino.

Bước 5: Tải lên mã

Các bộ phận và thiết bị bắt buộc:

• Máy vi tính
• Arduino Uno
• Cáp USB Arduino

Để hoàn thành bước này, bạn phải tải xuống Arduino IDE. Khi quá trình này hoàn tất, hãy kết nối Arduino của bạn với máy tính, tải xuống mã được đính kèm bên dưới và tải nó lên UNO. Thực hiện bất kỳ điều chỉnh nào đối với mã bạn cho là cần thiết để phù hợp với tình huống của bạn. Khi điều này được thực hiện, mạch sẽ hoạt động.

Nếu điều gì đó không hoạt động, hãy khắc phục sự cố bằng cách kiểm tra tất cả các kết nối bằng đồng hồ vạn năng và truy cập lại các bước trước đó một cách chi tiết.

Bước 6: Thêm Velcro vào các thành phần

Các bộ phận và thiết bị bắt buộc:

• khóa dán
• Cây kéo
• Súng bắn keo nóng
• (Băng: Tùy chọn)

Sử dụng kéo, cắt các khe khóa dán vừa với mặt sau của màn hình LCD, bo mạch hiển thị và cả hai giá đỡ pin. Sau khi hoàn tất, hãy sử dụng súng bắn keo nóng để cố định các dải khóa dán này vào các thành phần. Nếu không có sẵn keo nóng, có thể sử dụng băng dính.

Hãy nhớ đảm bảo rằng khóa dán được gắn chặt vào các bộ phận vì chúng ta sẽ không muốn các bộ phận rơi ra trong hành trình chu trình.

Bước 7: Sơn bánh xe đạp

Các bộ phận và thiết bị bắt buộc:

• Cọ sơn
• Sơn trắng

Bước này rất quan trọng vì lớp sơn này cho phép cảm biến hồng ngoại phát hiện số vòng quay của bánh xe đạp. Đảm bảo lớp phủ đều và không có đốm đen. Diện tích sơn càng lớn, khả năng cảm biến hồng ngoại không phát hiện được một chuyển động quay càng ít.

Giữ cho bước này gọn gàng và đảm bảo rằng vết được giữ đủ trắng để cảm biến phân biệt nó với lốp đen.

Bước 8: Thêm Velcro vào xe đạp

Thiết bị và bộ phận cần thiết:

• khóa dán
• Súng bắn keo nóng
• Tùy chọn: Duct Tape
• Cây kéo

Trong bước này, cắt các độ dài cần thiết của khóa dán, một bộ phận đối ứng với mỗi thành phần. Sau đó thêm khóa dán vào những vị trí cần thiết trên xe đạp (có thể xem sơ đồ vị trí trong bước tiếp theo). Bảo mật là sử dụng băng keo hoặc keo nóng.

Bước 9: Đặt các thành phần

Các bộ phận và thiết bị bắt buộc:

• Duct Tape
• Cây kéo

Cuối cùng. đặt tất cả các thành phần trong các vị trí tương ứng của chúng như theo sơ đồ trên. Đảm bảo rằng các bộ phận sẽ không bị rơi ra trong quá trình đi xe gập ghềnh bằng cách kiểm tra mức độ gắn chặt của chúng với xe đạp.

Bây giờ đã đến lúc đặt cảm biến hồng ngoại bên bánh xe đạp. Nó phải được buộc chặt trong khi hướng về phía vành xe đạp để nó có thể phát hiện ra miếng dán màu trắng khi nó đi qua cảm biến. Tôi đã làm điều này bằng cách sử dụng một số ống dẫn, nhưng các phương pháp khác, lâu dài hơn có thể được sử dụng thay thế.

Bước 10: Đã hoàn thành

Đó là nó! Màn hình đã hoàn tất.

Thưởng thức.