Đồng hồ tốc độ chu kỳ tự làm: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Dự án này nảy ra trong đầu tôi khi thực hiện dự án MEM (Đo lường Kỹ thuật Cơ khí), một môn học trong B.tech của tôi. Ý tưởng là đo vận tốc góc của bánh xe đạp của tôi. Do đó, khi biết đường kính và huyền thoại toán học mọi thời đại, tốc độ pi (3,14) có thể được tính toán. Đồng thời biết được số thời gian bánh xe đã quay, ta có thể dễ dàng biết được quãng đường đã đi. Như một phần thưởng bổ sung, tôi quyết định thêm đèn mỏ vào chu kỳ của mình. Bây giờ thách thức là khi nào nên vặn đèn phanh. Câu trả lời là bên dưới.

Bước 1: Cấu trúc

Điều rất quan trọng đối với dự án này là phải có một lực đỡ vững chắc và ổn định. Suy nghĩ cho rằng chu kỳ có thể bị tác động mạnh khi nó gặp phải một hố sâu hoặc khi bạn quyết định vui chơi và thực hiện chu kỳ trên một chuyến đi khó khăn. Ngoài ra, đầu vào của chúng tôi được ghi lại khi một nam châm trên bánh xe vượt qua cảm biến hiệu ứng hội trường trên giá đỡ. Nếu tất cả mọi thứ đều sai đồng thời, arduino sẽ hiển thị tốc độ của đường sắt tốc độ cao. Ngoài ra, bạn không muốn người bạn thân nhất của mình arduino ngã trên đường chỉ vì bạn quyết định lười biếng và sử dụng một số vật liệu rẻ tiền

Vì vậy, để an toàn, tôi quyết định sử dụng các dải nhôm vì chúng có thể dễ dàng cắt và khoan, chống ăn mòn và giá rẻ, luôn tốt cho việc tự làm.

Tôi cũng sử dụng một số đai ốc (có vòng đệm) và bu lông để gắn chặt chúng vào khung vì chúng phải được đặt chắc chắn trên khung. Ngoài ra, điều này sẽ giúp ích nếu bạn đặt những thứ sai và phải di dời chúng.

Một phần quan trọng khác là các thiết bị điện tử phải được cách ly thích hợp với các giá đỡ nếu chúng được làm bằng bất kỳ kim loại nào như tôi đã làm. Keo nóng mà tôi sử dụng đã hoạt động tốt vì nó cũng hấp thụ một số cú sốc và đệm màn hình.

Bước 2: Cảm biến và nam châm

Phần đo lường và đầu vào của dự án dựa vào phần này. Ý tưởng là đặt một nam châm trên bánh xe chu kỳ và thêm một cảm biến hiệu ứng Hall vào khung để mỗi khi nam châm đi qua cảm biến, arduino biết rằng một cuộc cách mạng đã hoàn thành. và nó có thể tính toán tốc độ và khoảng cách.

Cảm biến được sử dụng ở đây là cảm biến hiệu ứng hội trường A3144 cổ điển. Cảm biến này kéo đầu ra của nó xuống thấp khi một cực cụ thể đối mặt với hướng chính xác. Định hướng là rất quan trọng vì cực bên ngoài sẽ không ảnh hưởng đến đầu ra.

Dưới đây là một số hình ảnh cho thấy sự định hướng thích hợp. Ngoài ra, cảm biến hiệu ứng hội trường yêu cầu một điện trở kéo lên 10k. Điều này trong dự án của tôi được thay thế bằng các điện trở kéo lên 20k trong arduino.

Đặt nam châm cẩn thận là rất quan trọng. Đặt nó từ xa một chút có thể dẫn đến việc đọc không nhất quán hoặc thiếu vòng quay và đặt nó quá gần có thể dẫn đến việc nam châm chạm vào cảm biến không được mong muốn cho lắm.

Nếu quan sát kỹ, bánh xe sẽ có một số độ nghiêng so với trục và điều này sẽ dẫn đến các vết nứt và rãnh. Thử đặt nam châm vào máng. Cá nhân tôi đã không mất quá nhiều nỗ lực.

Bước 3: Hiển thị

Màn hình này về mặt lý thuyết là tùy chọn nhưng bạn cần một cái gì đó để hiển thị tốc độ và khoảng cách cũng như tốc độ trong thời gian thực. Suy nghĩ về việc sử dụng một máy tính xách tay là hoàn toàn vô lý. Màn hình tôi sử dụng là màn hình OLED 0,96 inch với I2C là giao thức giao tiếp teh giữa nô lệ và chủ.

Các hình ảnh được đăng cho thấy ba chế độ mà arduino tự động chuyển đổi giữa các chế độ.

1) Cái có phần khởi động nhỏ ở góc dưới bên trái là khi arduino vừa khởi động và đã khởi động thành công.

2) Vận tốc với km / giờ. Chế độ này chỉ hiển thị khi chu trình đang chuyển động và tự động tắt khi chu trình dừng lại.

3) Cái cuối cùng với mét (Hệ mét muôn năm) làm đơn vị rõ ràng là quãng đường mà chu kỳ đã đi được. Khi chu kỳ dừng lại, arudino sẽ chuyển sang hiển thị khoảng cách trong vòng 3 giây

Hệ thống này không hoàn hảo. Nó hiển thị ngay khoảng cách đã đi được ngay cả khi chu kỳ đang chuyển động. Mặc dù điều này cho thấy một sự không hoàn hảo, nhưng tôi thấy điều này thật dễ thương.

Bước 4: Nguồn điện

Dự án hơi cồng kềnh, không phải lúc nào cũng có sẵn ổ cắm trên tường gần đó để sạc. Vì vậy, tôi quyết định lười biếng và chỉ đơn giản sử dụng một ngân hàng điện làm nguồn điện và sử dụng cáp mini usb để kết nối nguồn điện usb của ngân hàng điện với arduino nano.

Nhưng bạn cần phải chọn ngân hàng điện một cách cẩn thận. Điều quan trọng là phải có hình dạng phù hợp để có thể dễ dàng lắp vào. Tôi chỉ đơn giản là yêu bộ lưu điện mà tôi đã sử dụng cho một hình học bình thường và hình vuông như vậy.

Ngoài ra các ngân hàng điện phải được một chút câm. Vấn đề là để tiết kiệm điện năng, các bộ sạc dự phòng được thiết kế để tắt đầu ra nếu dòng điện đấu nối không vượt quá một giá trị ngưỡng nhất định. Tôi nghi ngờ ngưỡng này ít nhất là 200-300 mA. Mạch của chúng ta sẽ có dòng điện tối đa không quá 20mA. Vì vậy, một ngân hàng điện bình thường sẽ tắt đầu ra. Điều này có thể khiến bạn tin rằng có một số lỗi trong mạch của bạn. Ngân hàng điện đặc biệt này hoạt động với dòng điện nhỏ như vậy và điều này đã cho tôi một lý do khác để yêu thích ngân hàng điện này.

Bước 5: Brakelight (hoàn toàn không bắt buộc)

Chỉ là một tính năng bổ sung, tôi quyết định thêm đèn phanh. Câu hỏi đặt ra là làm thế nào tôi sẽ tìm thấy nếu tôi đã phá vỡ. Nó chỉ ra rằng nếu tôi phanh, chu kỳ giảm tốc. Điều này có nghĩa là nếu tôi tính toán gia tốc và nếu nó chuyển sang âm, tôi có thể bật đèn phanh. Tuy nhiên, điều này có nghĩa là đèn sẽ bật ngay cả khi tôi dừng đạp.

Tôi cũng không thêm bóng bán dẫn vào đèn của mình, điều này hoàn toàn được khuyến khích. Nếu ai đó thực hiện dự án này và tích hợp đúng phần này, tôi sẽ rất vui khi thấy điều đó và thêm hình ảnh cho điều đó.

Tôi lấy trực tiếp dòng điện từ chân số 2 của arduino nano

Bước 6: Chương trình

Như mọi khi, tôi đã viết chương trình trên Arduino IDE. Ban đầu tôi nhắm đến việc ghi các thông số vào thẻ sd. Nhưng thật không may trong trường hợp đó, tôi sẽ phải sử dụng ba thư viện, SD.h, Wire.h và SPI.h. Chúng kết hợp với lõi teh chiếm 84% bộ nhớ khả dụng và IDE đã cảnh báo tôi về các vấn đề ổn định. Tuy nhiên, không lâu sau đó, chiếc nano tội nghiệp bị rơi liên tục và mọi thứ đóng băng sau một thời gian. Khởi động lại dẫn đến lặp lại lịch sử.

Vì vậy, tôi đã loại bỏ phần SD và nhận xét các dòng liên quan đến thẻ SD. Nếu ai đó có thể khắc phục sự cố này, tôi muốn xem những thay đổi.

Ngoài ra, tôi đã đính kèm một tài liệu pdf khác trong bước này, trong đó tôi đã giải thích mã chi tiết.

Hãy đặt câu hỏi nếu có.

Chúc bạn tự làm vui vẻ;-)