מד מהירות מחזור DIY: 6 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

פרויקט זה עלה במוחי בעת ביצוע פרויקט ה- MEM (מדידת הנדסת מכונות) שלי, נושא בתחום ה- B.tech שלי. הרעיון הוא למדוד את המהירות הזוויתית של גלגל האופניים שלי. כך לדעת את הקוטר ואת האגדה המתמטית של כל הזמנים pi (3.14) ניתן לחשב את המהירות. גם בידיעת מספר הזמן שהגלגל סובב, ניתן לדעת בקלות את המרחק שעבר. כבונוס נוסף, החלטתי להוסיף מנורה למחזור שלי. כעת האתגר היה מתי להדליק את אור הבלמים. התשובה להלן.

שלב 1: המבנים

חשוב מאוד שלפרויקט זה יהיו תומכים חזקים ויציבים. המחשבה היא שהמחזור עלול לסבול מדחף כבד כאשר הוא פונה אל חור סיר או כאשר אתה מחליט ליהנות ולצאת למחזור בנסיעה גסה. כמו כן, הקלט שלנו נלכד כאשר מגנט על הגלגל חוצה את חיישן אפקט האולם על התמיכה. אם כל הדברים משתבשים בו זמנית, הארדואינו יראה מהירות של רכבת מהירה. אתה גם לא רוצה שחברך הטוב ביותר ארדואינו ייפול על הכביש רק בגלל שהחלטת להתעצל ולהשתמש בחומר זול

אז, ליתר ביטחון, החלטתי ללכת עם רצועות אלומיניום מכיוון שניתן לחתוך אותן ולקדוח אותן בקלות, הוכחה לקורוזיה וזולה שתמיד טובה לביצוע עבודות DIY.

השתמשתי גם בכמה אגוזים (עם מכונות כביסה) וברגים כדי להדק אותם על המסגרת מכיוון שהם חייבים להיות מונחים היטב על השלדה. גם זה יעזור אם תמקם את הדברים לא נכון ותצטרך להעביר אותם מחדש.

חלק חשוב נוסף הוא שהאלקטרוניקה חייבת להיות מבודדת כראוי מהתומכים אם הם עשויים ממתכת כלשהי כמו שיצרתי. הדבק החם שהשתמשתי בו הסתדר מצוין מכיוון שהוא גם סופג קצת הלם ומרפד את התצוגה.

שלב 2: חיישן והמגנט

חלק המדידה והקלט של הפרויקט מסתמך על חלק זה. הרעיון הוא להניח מגנט על גלגל המחזור ולהוסיף חיישן אפקט אולם על המסגרת, כך שבכל פעם שהמגנט חוצה את החיישן, הארדואינו יודע שהמהפכה הושלמה וזה יכול לחשב את המהירות ואת המרחק.

החיישן המשמש כאן הוא חיישן האפקטים הקלאסי מסוג A3144. חיישן זה מושך את תפוקתו נמוך כאשר מוט מסוים פונה לכיוון הנכון. הכיוון חשוב מאוד מכיוון שהקוטב החיצוני לא ישפיע על הפלט.

להלן כמה תמונות המראות את הכיוון הנכון. גם חיישן אפקט האולם דורש נגד Pullup 10k. זה בפרויקט שלי מוחלף בנגדי המשיכה של 20k בארדואינו.

חשוב למקם את המגנט בזהירות. הצבתו מעט עד רחוק עלולה לגרום לקריאה לא עקבית או חסרות מהפכות והצבתו קרוב מאוד עלולה לגרום למגנט לגעת בחיישן וזה לא מאוד רצוי.

אם אתה מתבונן בזהירות, הגלגל יזכה להטיה מסוימת עם הציר וזה יגרום לקרום ושוקות. נסה להכניס את המגנט לשוקת. אני אישית לא התאמצתי כל כך.

שלב 3: תצוגה

תצוגה זו היא תיאורטית אופציונלית אך אתה צריך משהו כדי להציג את המהירות והמרחק ולמהר בזמן אמת. לחשוב על שימוש במחשב נייד הוא אבסורד לחלוטין. התצוגה בה השתמשתי היא תצוגת OLED בגודל 0.96 אינץ 'עם I2C כפרוטוקול תקשורת בין העבד למאסטר.

התמונות שפורסמו מציגות את שלושת המצבים בהם הארדואינו עובר אוטומטית.

1) זה עם התחלה קטנה בפינה השמאלית התחתונה הוא כאשר הארדואינו רק התחיל והופעל בהצלחה.

2) זה עם קמ ש הוא המהירות. מצב זה מוצג רק כאשר המחזור בתנועה ונכבה אוטומטית ברגע שהמחזור נעצר.

3) האחרון עם מטרים (יחי המערכת המטרית) כיחידות הוא ללא ספק המרחק שעבר המחזור. ברגע שהמחזור מפסיק המעבר של ערודינו מציג את המרחק תוך 3 שניות

מערכת זו אינה מושלמת. הוא מציג לרגע את המרחק שעבר גם כשהמחזור בתנועה. למרות שזה מראה על חוסר שלמות, אני מוצא את זה חמוד.

שלב 4: מקור כוח

הפרויקט מעט מגושם, לא תמיד יכול להיות שקע קיר סמוך לטעינה. אז החלטתי להתעצל ופשוט להשתמש בבנק חשמל כמקור כוח ולהשתמש בכבל מיני USB לחיבור כוח ה- USB של בנק החשמל לננו הארדואינו.

אבל אתה צריך לבחור את הבנק החשמלי בקפידה. חשוב שתהיה גיאומטריה מתאימה כך שניתן יהיה להתאים אותה בקלות. אני פשוט מאוהב בבנק הכוח שבו השתמשתי לגיאומטריה רגילה ומרובעת כזו.

גם בנק החשמל חייב להיות טיפש מעט. העניין הוא שכדי לחסוך בחשמל, בנקים החשמל נועדו לכבות את התפוקה אם התיקו הנוכחי אינו עולה על ערך סף מסוים. אני חושד שהסף הזה יהיה 200-300 mA לפחות. למעגל שלנו יהיה ציור זרם מרבי שלא יעלה על 20mA. אז, בנק חשמל רגיל יסגור את התפוקה. זה עשוי לגרום לך להאמין שיש תקלה במעגל שלך. בנק הכוח המסוים הזה עובד עם תיקו זרם כה קטן וזה נתן לי סיבה נוספת לאהוב את בנק הכוח הזה.

שלב 5: אור בלם (אופציונלי לחלוטין)

רק כתכונה נוספת, החלטתי להוסיף נורת בלם. השאלה היא איך אמצא אם אני נשבר. ובכן מסתבר שאם אני בולמת המחזור מואט. המשמעות היא שאם אני מחשב את ההאצה ואם יתברר שלילי, אני יכול להדליק את נורות הבלמים. עם זאת, פירוש הדבר שהאורות היו נדלקים גם אם רק אפסיק לדווש.

גם לא הוספתי טרנזיסטור לאור שלי שמומלץ לחלוטין. אם מישהו יעשה את הפרויקט הזה וישלב את החלק הזה כמו שצריך אני יותר מאשמח לראות את זה ולהוסיף תמונות בשביל זה.

הפקתי ישירות את הזרם מהפין הדיגיטלי 2 של ננו הארדואינו

שלב 6: התוכנית

כמו תמיד כתבתי את התוכנית ב- Arduino IDE. בתחילה כיוונתי לרשום את הפרמטרים על כרטיס sd. אך למרבה הצער במקרה זה אצטרך להשתמש בשלוש ספריות, SD.h, Wire.h ו- SPI.h. אלה בשילוב עם הליבה תפסו 84% מהזיכרון הזמין ו- IDE הזהיר אותי מפני בעיות היציבות. עם זאת לא הרבה זמן שהננו המסכן התרסק כל פעם והכל קפא לאחר זמן מה. אתחול מחדש גרם לחזרה על ההיסטוריה.

אז ביטלתי את החלק SD והערתי לשורות שהיו קשורות לכרטיס ה- SD. אם מישהו הצליח להתגבר על בעיה זו, הייתי רוצה לראות את השינויים.

כמו כן, צירפתי מסמך pdf נוסף בשלב זה בו הסברתי את הקוד בפירוט.

אל תהסס לשאול שאלות אם יש.

עשה זאת בעצמך שמח;-)