วิธีการเลือกมาตรวัดความเร็วสำหรับจักรยาน? อุปกรณ์นี้มีไว้เพื่ออะไร? มาตรวัดความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องทำด้วยตัวเองสำหรับจักรยาน
หลังจากซื้อจักรยานคันใหม่ ฉันตัดสินใจติดตั้งคอมพิวเตอร์จักรยาน แต่ฉันไม่ได้ซื้องานฝีมือของจีนด้วยเหตุผลสามประการ:
1. ราคาสูง
2. คุณภาพการสร้างที่น่าขยะแขยง
3. ฉันเป็นนักวิทยุสมัครเล่น!
ดังนั้นฉันจึงทำตัวเหมือนนักวิทยุสมัครเล่นตัวจริง - ฉันประกอบอุปกรณ์ที่ต้องการด้วยตัวเอง
ในบทความนี้ ฉันจะบอกวิธีประกอบคอมพิวเตอร์จักรยานบนไมโครคอนโทรลเลอร์ด้วยตัวคุณเอง คอมพิวเตอร์จักรยานนี้สร้างขึ้นบนไมโครคอนโทรลเลอร์ Attiny2313 โดยใช้ตัวบ่งชี้ LCD บรรทัดเดียวบนคอนโทรลเลอร์ HD44780 เป็นจอแสดงผล อุปกรณ์สามารถแสดงความเร็วปัจจุบัน ระยะทางทั้งหมดและระยะกลาง (แสดงเป็นเมตร) ระยะทางทั้งหมด ซึ่งแตกต่างจากระยะทางระหว่างกลาง จะถูกจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำ EEPROM แบบไม่ลบเลือน วงจรของวงจรคอมพิวเตอร์นั้นง่ายมากและไม่มีส่วนประกอบที่มีราคาแพง:
จอแสดงผลเชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านอินเทอร์เฟซ 4 บิตทั่วไป ปุ่ม S1, S2, S3 (ดึงขึ้นโดยตัวต้านทาน 10 กิโลโอห์มไปที่พาวเวอร์พลัส) ควบคุมอุปกรณ์ Trimmer R6 ปรับความคมชัดของจอแสดงผล LED HL1 หมายถึงแหล่งจ่ายไฟ ในฐานะลำโพง Ls1 คุณสามารถใช้ตัวส่งสัญญาณแบบเพียโซได้ ทรานซิสเตอร์ VT1 - คุณสามารถใส่โครงสร้างไบโพลาร์ n-p-n เช่น KT315 (ฉันใช้ BC546B) ไมโครคอนโทรลเลอร์ Attiny2313 สามารถใช้กับดัชนีตัวอักษรใดก็ได้
เหตุใดไมโครคอนโทรลเลอร์จึงต้องการคริสตัลภายนอกซึ่งมีเครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกาของตัวเอง
อาจเป็นไปได้ว่าคุณแต่ละคนมีคำถามและฉันจะพยายามตอบ หากไม่มีควอตซ์ การทำงานของอุปกรณ์จะไม่เสถียรอย่างยิ่ง (การวัดไม่แม่นยำ เสียงแตกบนหน้าจอ ฯลฯ) เนื่องจากตัวสร้างสัญญาณนาฬิกาในตัวในไมโครคอนโทรลเลอร์มี "จุดลอยตัว" ขนาดใหญ่และความถี่จะผันผวนตลอดเวลา หากคุณไม่มีควอตซ์ไม่ต้องกังวล! เพียงแค่เปลี่ยนโปรแกรมสำหรับควอตซ์ที่คุณมี เข้าแถว $
คริสตัล=ความถี่ของควอตซ์ของคุณและทุกอย่างจะตกลง แต่ที่เลวร้ายที่สุด หากคุณไม่มีควอตซ์ ให้ใช้ตัวสร้างสัญญาณนาฬิกาในตัว (ตัวอย่างการตั้งค่าบิตฟิวส์ด้านล่าง) แน่นอนว่ามันจะทำงานได้ไม่แม่นยำและเสถียร
หลังจากที่ฉันวาดไดอะแกรมและคิดว่าคอมพิวเตอร์จักรยานจะเป็นอย่างไร ฉันก็ขึ้นจักรยานคันโปรดและขับรถไปรอบๆ เมืองเพื่อซื้อชิ้นส่วนวิทยุตามรายการต่อไปนี้:
- ไมโครคอนโทรลเลอร์ Attiny2313 1 ชิ้น
- ปุ่มนาฬิกา (ไม่ยึด) 3 ชิ้น
- ตัวต้านทานที่มีค่าเล็กน้อย 10 kOhm 5 ชิ้น
- ตัวต้านทานที่มีค่าเล็กน้อย 1 kOhm 2 ชิ้น
- ตัวต้านทาน 100 โอห์ม 1 ชิ้น
- ช่องเสียบไมโครคอนโทรลเลอร์ DIP-20 1 ชิ้น
- ทรานซิสเตอร์สองขั้ว BC546B 1 ชิ้น
- Piezo กริ่ง 1 ชิ้น
- ควอทซ์ 4 เมกะเฮิรตซ์ 1 ชิ้น
- แอลอีดี(เรืองแสงสีน้ำเงิน) 1 ชิ้น
- ตัวต้านทานการก่อสร้างที่มีค่าเล็กน้อย 10 kOhm 1 ชิ้น
- ไฟแสดงสถานะ LCD (จอแสดงผล) บนคอนโทรลเลอร์ HD44780 1*16 1 ชิ้น
- คาปาซิเตอร์แบบเซรามิก 18pF 2 ชิ้น
- คาปาซิเตอร์เซรามิค 0.1uF 1 ชิ้น
- คาปาซิเตอร์อิเล็กโทรลีติค 100uF 1 ชิ้น
- ปลั๊ก 2.5 1 ชิ้น
- ปลั๊กพ่วง 2.5 1 ชิ้น
- ช่องเสียบ miniUSB 1 ชิ้น
- กล่องพลาสติก 85x60x35มม. 1 ชิ้น
- ขายึดแฮนด์จักรยาน 1 ชิ้น
- ปุ่มล็อค 1 ชิ้น
- สวิตช์กก 1 ชิ้น
กรณีที่ฉันซื้อสำหรับคอมพิวเตอร์จักรยาน:
ฉันมีเขียงหั่นขนม ฮีตสริง แบตเตอรี่ และสายไฟยาวหนึ่งเมตร
เมื่อกลับถึงบ้าน ฉันก็ประกอบคอมพิวเตอร์จักรยานทันที ก่อนอื่นเขาจับร่างกาย ในกรณีนี้คุณต้องสร้างรูสี่เหลี่ยมขนาด 15x60 มม.
คุณอาจถามว่าคุณสร้างหลุมได้อย่างไร ใช่ ง่ายมาก! ขั้นแรกเราทำเครื่องหมายด้วยดินสอที่เราจะทำรูจากนั้นเจาะไปตามรูปร่างของรูเมื่อเจาะรูปร่างทั้งหมดเราจะแยกชิ้นส่วนพลาสติกออกและประมวลผลทุกอย่างด้วยไฟล์ นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับฉัน:
อย่างไรก็ตาม ฉันทำรูอื่นๆ ทั้งหมดระหว่างการประกอบ จากด้านในของเคส ฉันติดกระจกออร์แกนิกชิ้นหนึ่งเข้ากับรูเพื่อไม่ให้ฝุ่นและความชื้นเข้าไปบนจอแสดงผล
มุมมองด้านหลัง (ไม่มีฝาปิด):
อุปกรณ์ของฉันใช้พลังงานจากแบตเตอรี่โทรศัพท์ Nokia 3.7v การชาร์จทำได้ผ่านพอร์ต MiniUSB ที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่โดยตรง คุณอาจจะบอกว่ามันไม่ถูกต้อง! และคุณจะพูดถูกมีวงจรพิเศษสำหรับธุรกิจนี้ แต่ฉันไม่พบ mikruha ดังกล่าวและฉันต้องพอใจกับสิ่งที่เป็นอยู่ แต่สุดท้ายแล้ว การชาร์จก็ดำเนินต่อไป และการชาร์จแบตเตอรี่ของฉันก็เต็มภายในสองชั่วโมง ในโหมดการทำงานโดยเปิดไฟแบ็คไลท์ของจอแสดงผล วงจรคอมพิวเตอร์จะกินไฟ ~ 30mA
การติดตั้งไบค์คอมพิวเตอร์บนจักรยาน
ในการนับระยะทางและความเร็ว มาตรวัดความเร็วจำเป็นต้องมี "อวัยวะรับรู้" สวิตช์กกคือ "ออร์แกน" นี้ติดตั้งบนโครงจักรยานข้างล้อติดตั้งแม่เหล็กไว้ที่ซี่ล้อ ดังนั้นเมื่อล้อหมุนเต็มที่ แม่เหล็กจะ "ผ่าน" ตรงข้ามสวิตช์กกและ "ปิด" จึงสร้างแรงกระตุ้นที่คอมพิวเตอร์จักรยานต้องการเพื่อคำนวณระยะทางและความเร็ว แผนภาพแสดงตำแหน่งที่จะเชื่อมต่อสวิตช์กกกับอุปกรณ์ ฉันบัดกรีสวิตช์กกบนแผ่นเขียงหั่นขนมชิ้นเล็กๆ บัดกรีลวดเข้ากับสวิตช์ แล้วลดความร้อนลงไป และฉันติดมันทั้งหมดบนเฟรมจักรยานด้วยสายรัดพลาสติก
ตัวอย่างการติดตั้งแม่เหล็กบนซี่ล้อ:
ฉันซ่อมคอมพิวเตอร์จักรยานไว้ตรงกลางแฮนด์จักรยาน:
คำอธิบายอุปกรณ์
เมื่อเปิดอุปกรณ์ หน้าจอจะแสดงคำทักทายและข้อมูลเกี่ยวกับเวอร์ชันและผู้แต่ง จากนั้นระยะทางตรงกลางจะแสดงที่ด้านซ้ายของหน้าจอ และความเร็วจะแสดงที่ด้านขวา (หน้าจอหลัก)
ปุ่ม S1– เมื่อกด ระยะทางทั้งหมดจะถูกจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำ EEPROM แบบไม่ลบเลือน หนึ่งวินาทีหน้าจอจะแสดงข้อความ “ทั้งหมด:” และหลังจากระยะทางทั้งหมดและข้อความ “บันทึก” สัญญาณเสียงจะดังขึ้น หลังจากนั้นจักรยาน คอมพิวเตอร์กลับไปคำนวณระยะทางและความเร็ว (หน้าจอหลัก)
ใช่ ๆ! คุณอ่านถูกแล้ว (ดูรูปด้านบน) ไม่กี่วันฉันขับรถไป 191 กม.! เนื่องจากวันนี้ (08/21/2012) เหลือ 11 คนก่อนเลิกเรียน และเพื่อใช้เวลาช่วงฤดูร้อน ฉันตัดสินใจนั่งรถ "เล็กๆ" ออกไปนอกเมือง
ปุ่ม S2- เมื่อกด ระยะกึ่งกลางจะถูกรีเซ็ต หน้าจอจะแสดงข้อความ “Total clear!” สัญญาณเสียงจะดังขึ้น หลังจากนั้นคอมพิวเตอร์จักรยานจะกลับไปคำนวณระยะทางและความเร็ว (หน้าจอหลัก)
ปุ่ม S3- เมื่อกดค้างไว้หนึ่งวินาที หน้าจอจะแสดงข้อความ "ทั้งหมด:" และหลังจากระยะทางทั้งหมดและสัญญาณเสียงจะดังขึ้น หลังจากนั้นคอมพิวเตอร์จักรยานจะกลับไปคำนวณระยะทางและความเร็ว (หน้าจอหลัก)
การตั้งค่าคอมพิวเตอร์จักรยาน
เพื่อให้คอมพิวเตอร์จักรยานแสดงระยะทางและความเร็วที่ถูกต้อง จะต้องรู้ว่าจักรยานเคลื่อนที่เป็นระยะทางเท่าไรในการหมุนรอบล้อหนึ่งครั้ง (มิฉะนั้นอุปกรณ์จะคำนวณระยะทางและความเร็วไม่ถูกต้อง) ระยะทางนี้จะถูกเก็บไว้ในค่าคงที่ โคลโซ(ฉันมี 2.08 เมตรโดยค่าเริ่มต้น) ในการตั้งค่าคอมพิวเตอร์จักรยาน ให้วัดความยาวของล้อจักรยานเป็นหน่วยเซนติเมตร แปลงค่าที่ได้เป็นเมตร แล้วป้อนเป็นค่าคงที่ โคลโซคอมไพล์โปรแกรมใหม่ด้วยค่าใหม่และแฟลชวงจรคอมพิวเตอร์ด้วย
หากมีใครไม่สามารถทำเช่นนี้ได้ โปรดส่งความยาวล้อของคุณมาให้ฉันทางอีเมล ฉันจะสร้างเฟิร์มแวร์สำหรับจักรยานของคุณ
เฟิร์มแวร์คอมพิวเตอร์จักรยาน MK
เฟิร์มแวร์สำหรับคอมพิวเตอร์จักรยานอยู่ในไฟล์ของบทความและเรียกว่า t2313veloC.HEX เฟิร์มแวร์เขียนขึ้นในสภาพแวดล้อม (แนบแหล่งที่มา)
ในไฟล์ของบทความมีโครงการของอุปกรณ์นี้ในเครื่องจำลอง แต่ฉันเตือนคุณว่าอุปกรณ์ทำงานช้ามากในเครื่องจำลอง! ใน Proteus ยกเว้นว่าคุณสามารถกะพริบไฟ LED ได้ (โดยไม่มีข้อผิดพลาด)
วิดีโอของมาตรวัดความเร็วจักรยาน:
บทสรุป
โดยสรุปฉันอยากจะบอกว่าคอมพิวเตอร์จักรยานนั้นยอดเยี่ยมและไม่แพง ค่าใช้จ่ายอยู่ที่ 113,400 เบล / รูเบิล ตัวอย่างเช่น: คอมพิวเตอร์จักรยานจีนที่ถูกที่สุดมีราคาอย่างน้อย 200,000 BYN / RUB ซึ่งฉันเคยเห็น และโดยทั่วไปแล้วมันเป็นของมันเอง - มันทำเพื่อตัวคุณเองด้วยคุณภาพสูงและด้วยความรักไม่ใช่ของจีน ... แต่จะพังในวันถัดไปหลังจากการซื้อ การสร้างคอมพิวเตอร์ติดจักรยานเป็นสิ่งที่น่ายินดีสำหรับฉัน และการทำงานของมันทำให้ฉันมีความสุขมากยิ่งขึ้น
และมองไปที่ถนนมากกว่าคอมพิวเตอร์จักรยาน อะไรก็เกิดขึ้นได้ ... และขอให้โชคดีทั้งบนท้องถนนและในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์!
ด้านล่างคุณสามารถดาวน์โหลดซอร์สโค้ด เฟิร์มแวร์ โครงการใน Proteus
รายการองค์ประกอบวิทยุ
การกำหนด | พิมพ์ | นิกาย | ปริมาณ | บันทึก | ร้านค้า | แผ่นจดบันทึกของฉัน |
---|---|---|---|---|---|---|
MK AVR 8 บิต | ATtiny2313 | 1 | ไปที่แผ่นจดบันทึก | |||
วีที1 | ทรานซิสเตอร์สองขั้ว | BC546B | 1 | ไปที่แผ่นจดบันทึก | ||
C1 | ตัวเก็บประจุ | 0.1 ยูเอฟ | 1 | ไปที่แผ่นจดบันทึก | ||
C2, C3 | ตัวเก็บประจุ | 18 pF | 2 | ไปที่แผ่นจดบันทึก | ||
C4 | ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า | 100uF | 1 | ไปที่แผ่นจดบันทึก | ||
R1-R5 | ตัวต้านทาน | 10 กิโลโอห์ม | 5 | ไปที่แผ่นจดบันทึก | ||
R6 | ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ | 10 กิโลโอห์ม | 1 | ไปที่แผ่นจดบันทึก | ||
R7, R8 | ตัวต้านทาน |
วันนี้ค่อนข้างยากที่จะหานักปั่นตัวยงที่ไม่สนใจข้อมูลความเร็วของจักรยานระยะทาง ฯลฯ มาตรวัดความเร็วบนจักรยานช่วยให้คุณได้รับข้อมูลนี้และข้อมูลที่เป็นประโยชน์อื่นๆ ลองดูประเภทหลัก ข้อดี และลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์ในหมวดนี้
มาตรวัดความเร็วเชิงกลของจักรยาน
เพื่อความเที่ยงธรรมควรสังเกตว่าในปัจจุบันอุปกรณ์ดังกล่าวไม่ได้ใช้งานจริงเนื่องจากล้าสมัย โครงสร้างอุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยสายเคเบิล ล้อขับเคลื่อน และแป้นหมุน เพื่อการคำนวณข้อมูลความเร็วที่เพียงพอ ล้อต้องสัมผัสกับยางล้อตลอดเวลา
มาตรวัดความเร็วของจักรยานกลไกจะแปลงแรงกระตุ้นจากการหมุนของล้อเป็นพลังงาน ซึ่งจะทำให้เข็มหน้าปัดเคลื่อนไหว หลังเคลื่อนที่ภายใต้แรงกดดันของกระบอกสูบซึ่งถูกผลักออกโดยแรงดึงดูดของจานแม่เหล็กพิเศษ
เครื่องวัดความเร็วจักรยานไฟฟ้า
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับคำนวณพารามิเตอร์การเคลื่อนที่ของยานพาหนะสองล้อได้รับความนิยม อุปกรณ์เหล่านี้แบ่งออกเป็น:
- สาย: องค์ประกอบแม่เหล็กวางอยู่บนซี่ล้อหน้า สวิตช์กกติดอยู่กับส้อม ซึ่งทำหน้าที่เป็นวิธีการส่งข้อมูลไปยังมาตรวัดความเร็วผ่านการเชื่อมต่อแบบมีสาย การคำนวณทำขึ้นจากสูตรที่เดิมป้อนลงในฐานข้อมูลของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
- ไร้สาย: ทำงานบนหลักการเดียวกับระบบสาย ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือการส่งข้อมูลผ่านช่องสัญญาณวิทยุ บ่อยครั้งที่มาตรวัดความเร็วแบบไร้สายบนจักรยานกลายเป็นตัวเลือกของนักเดินทาง นักกีฬาผาดโผน และนักกีฬามืออาชีพที่ต้องเคลื่อนไหวในสภาพที่ค่อนข้างลำบาก
ลักษณะเฉพาะ
มาตรวัดความเร็วจักรยานสมัยใหม่ที่ดีควรวัดค่าอะไรได้บ้าง ประเด็นต่อไปนี้สมควรได้รับความสนใจ:
- การกำหนดความเร็วปัจจุบัน ความสามารถในการคำนวณพารามิเตอร์นี้มีอยู่ในมาตรวัดความเร็วจักรยานทั้งหมด การได้รับข้อมูลที่ระบุทำให้สามารถรักษาจังหวะการขับขี่ได้
- การคำนวณความเร็วเฉลี่ยช่วยให้คุณกำหนดจังหวะการขับขี่ที่เหมาะสมที่สุดบนเส้นทางหนึ่งๆ
- ความเร็วสูงสุดช่วยในการเปรียบเทียบความเร็วในการเคลื่อนที่ขณะลงและเมื่อเคลื่อนที่บนพื้นราบ
- ระยะทาง. การติดตามพารามิเตอร์นี้ทำให้คุณสามารถคำนวณกำลังของคุณเองเพื่อเอาชนะระยะทางที่ต้องการ
- จังหวะกำหนดจำนวนการหมุนของแป้นเหยียบในหนึ่งนาที สิ่งนี้ทำให้สามารถกำหนดทางเลือกของเกียร์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการขับขี่ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด
- มาตรวัดระยะทางจะคำนวณระยะทางทั้งหมดที่ครอบคลุมโดยจักรยาน การรับข้อมูลช่วยให้คุณเปลี่ยนยางได้ทันท่วงทีและป้องกันการสึกหรอโดยสิ้นเชิง
- นาฬิกาจับเวลาช่วยในการจับเวลาความเร็วสูง ซึ่งมีส่วนช่วยในการฝึกระบบหัวใจและหลอดเลือด
- เครื่องวัดความสูงมีประโยชน์เมื่อติดตั้งมาตรวัดความเร็วบนจักรยานเสือภูเขา เนื่องจากช่วยให้คุณสามารถบันทึกสถิติการปีนขึ้นที่สูงบนรถสองล้อได้
- นาฬิกาช่วยให้คุณติดตามเวลาเดินทางและวางแผนกำหนดการเดินทางได้
จะติดตั้งมาตรวัดความเร็วบนจักรยานได้อย่างไร?
เมื่อตัดสินใจเลือกพารามิเตอร์ที่จำเป็นของอุปกรณ์ในการคำนวณตัวบ่งชี้ที่จำเป็นเมื่อเดินทางด้วยยานพาหนะสองล้อแล้ว คุณสามารถดำเนินการติดตั้งได้โดยตรง มาดูประเด็นเกี่ยวกับวิธีติดตั้งมาตรวัดความเร็วบนจักรยาน:
- เริ่มต้นด้วยการติดตั้งขาตั้งบนพวงมาลัยซึ่งอุปกรณ์จะติดตั้งในภายหลัง
- สวิตช์กกของมาตรวัดความเร็วจักรยานติดตั้งอยู่ที่ขาของส้อมด้วยสายสัมพันธ์พิเศษ
- องค์ประกอบแม่เหล็กติดตั้งอยู่บนซี่ล้อ ควรยึดให้แน่นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในระยะไม่เกิน 2-3 มม. จากสวิตช์กกที่บันทึกตัวบ่งชี้
- สุดท้ายมีการตรวจสอบความน่าเชื่อถือของตัวยึดทั้งหมด
- มาตรวัดความเร็วของจักรยานกำลังถูกดีบั๊ก
ก่อนดำเนินการ จำเป็นต้องตั้งค่าพารามิเตอร์เบื้องต้นของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ในการทำเช่นนี้ค่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อและเส้นรอบวงจะถูกป้อนลงในฐานข้อมูล
คุณสมบัติใดของมาตรวัดความเร็วที่มีประโยชน์สำหรับผู้ใช้เฉพาะราย
ควรเลือกมาตรวัดความเร็วจักรยานตามวิธีที่คุณขี่และงานส่วนตัว ตัวเลือกที่ดีที่สุดหากคุณมีจักรยานเสือภูเขาคือรุ่นที่ทนทานซึ่งจะแจ้งให้คุณทราบถึงความเร็วเฉลี่ยและความเร็วปัจจุบันของการเคลื่อนที่ ระยะทางที่ครอบคลุม
นักปั่นจักรยานที่กำลังเตรียมตัวสำหรับการแข่งขันบนท้องถนนควรให้ความสนใจกับอุปกรณ์ขั้นสูงที่มีนาฬิกาจับเวลาและตัวนับแคลอรี่ที่มีความแม่นยำสูง
สำหรับนักเดินทาง เครื่องวัดความเร็วจักรยานแบบมัลติฟังก์ชั่นพร้อมระบบนำทางนั้นเหมาะสำหรับพวกเขา ซึ่งจะช่วยให้พวกเขาเลือกเส้นทางที่ดีที่สุดได้
มันจะเป็นการเพิ่มที่ดีสำหรับนักปั่นจักรยาน ด้วยความช่วยเหลือของมาตรวัดความเร็วนี้ คุณสามารถดูความเร็วของการเคลื่อนที่ได้อย่างแม่นยำ และด้วยความกระตือรือร้น คุณก็สามารถสร้างคอมพิวเตอร์ออนบอร์ดทั้งหมดสำหรับจักรยานได้
ในการคำนวณความเร็วในการหมุนของล้อจะใช้สวิตช์แม่เหล็กแบบไม่สัมผัส (สวิตช์กก) เมื่อแม่เหล็กถาวรผ่านไป สัญญาณจะส่งไปยัง Arduino ความเร็วจะคำนวณเป็นไมล์หรือกิโลเมตรต่อชั่วโมง ดังนั้น ตัวเลขจึงปรากฏบนจอแสดงผล แสดงความเร็ว คุณสามารถติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าวบนล้อใดก็ได้ ไม่เว้นแม้แต่จักรยาน สิ่งสำคัญคือการระบุรัศมีของล้ออย่างถูกต้องเนื่องจากเป็นพื้นฐานของข้อมูลเหล่านี้ที่คำนวณความเร็ว
วัสดุและเครื่องมือในการผลิต:
- ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino;
- สวิตช์แม่เหล็ก (สวิตช์กก);
- ตัวต้านทาน (10 kOhm, 1/4 วัตต์);
- ลวด;
- แบตเตอรี่ 9V;
- จอ LCD;
- เขียงหั่นขนมสำหรับบัดกรี;
- สองสวิตช์
คุณจะต้องใช้ไม้อัด สกรู เครื่องมือบางอย่าง และแน่นอนซอฟต์แวร์ Arduino IDE
ขั้นตอนการประกอบ:
ขั้นตอนแรก. แผนภาพการเดินสายมาตรวัดความเร็ว
มีทั้งหมดสามสวิตช์ สวิตช์หนึ่งตัวควบคุมการจ่ายไฟ 9V สวิตช์ที่สองรับผิดชอบการทำงานของหน้าจอ LCD โดยคุณสามารถเปิดหรือปิดได้ และสุดท้ายคือสวิตช์แม่เหล็ก จะปิดวงจรหากล้อหมุนครบหนึ่งรอบ
โครงการใช้จอภาพ Parallax LCD เชื่อมต่อกับบอร์ดโดยใช้สามพิน 5V จ่ายให้กับพินหนึ่งพินที่สองเชื่อมต่อกับกราวด์และเอาต์พุตที่สามเป็นดิจิตอลโดยมีหมายเลข 1 กำกับอยู่
ตัวต้านทาน 10 kΩ มีบทบาทในการป้องกันระบบเพื่อไม่ให้เกิดการโอเวอร์โหลด คุณไม่สามารถเชื่อมต่อกราวด์และบวก 5V กับ Arduino ได้โดยตรง
ขั้นตอนที่สอง ปลดเกราะสำหรับมาตรวัดความเร็ว
บนเขียงหั่นขนมคุณต้องติดตั้งตัวเชื่อมต่อสามแถวโดยจะต้องนั่งบนบอร์ดในลักษณะที่คุณเห็นในภาพ
ขั้นตอนที่สาม การติดตั้งและเชื่อมต่อสวิตช์กก
สวิตช์กกประกอบด้วยสององค์ประกอบ สวิตช์และแม่เหล็กถาวร สายสองเส้นออกมาจากสวิตช์กก เมื่อมีสนามแม่เหล็กทำหน้าที่ จากนั้นองค์ประกอบแม่เหล็กขนาดเล็กภายในสวิตช์จะเคลื่อนที่และปิดวงจร
ระหว่างพิน A0 และกราวด์บนเขียงหั่นขนม คุณต้องติดตั้งตัวต้านทาน 1 kΩ ปลายสายเชื่อมต่อกับเอาต์พุต A0 และ 5V
สำหรับชิ้นส่วนกลไก สวิตช์กกติดตั้งดังนี้ ซี่ล้อติดแม่เหล็กถาวร สวิตช์กกนั้นติดตั้งอยู่บนส้อมล้อตรงข้ามแม่เหล็ก ต้องมีระยะห่างเล็กน้อยระหว่างสวิตช์กกและแม่เหล็ก มิฉะนั้นจะไม่ทำงาน ถัดไปสายไฟเชื่อมต่อกับเอาต์พุตของบอร์ดบัดกรีและตรวจสอบประสิทธิภาพ เมื่อแม่เหล็กผ่านใกล้สวิตช์กก Arduino ควรส่งออก ~ 1023 หากระบบหยุดทำงาน ระบบจะแสดง 0
ในเชลล์ Arduino IDE คุณต้องเปิดจอภาพอนุกรม (เครื่องมือ - จอภาพอนุกรม) และเรียกใช้การทดสอบ หากไม่มีสัญญาณเมื่อล้อหมุน คุณต้องเปลี่ยนแม่เหล็กด้วยอันที่ทรงพลังกว่าหรือลดระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์กับแม่เหล็ก
หากมีสัญญาณ คุณสามารถอัปโหลดรหัสเพื่อตรวจสอบได้ เมื่อล้อไม่หมุน ควรแสดงค่า 0.00 เมื่อล้อหมุน ความเร็วควรแสดงเป็นไมล์ต่อชั่วโมง
ขั้นตอนที่สี่ ตรวจสอบและติดตั้ง LCD
ในการติดตั้งจอแสดงผล คุณต้องใช้เกราะป้องกันเพิ่มเติม ต้องบัดกรีรางเข้ากับหน้าสัมผัส "แม่" ที่เอาต์พุตของโปรโตชิลด์ ใช้พินสามตัวเพื่อเชื่อมต่อหน้าจอต้องติดตั้งบนรางอย่างแน่นหนา
ที่ด้านหลังของหน้าจอ LCD คุณจะพบสวิตช์สองตัวและโพเทนชิออมิเตอร์ ต้องตั้งสวิตช์ไปที่ตำแหน่งที่แสดงในภาพ โพเทนชิออมิเตอร์ใช้เพื่อปรับความคมชัดของหน้าจอด้วยตนเอง
หลังจากติดตั้งแล้ว สามารถตรวจสอบจอแสดงผลได้ หากทำทุกอย่างถูกต้อง ข้อความ “Hello World” จะปรากฏขึ้นบนหน้าจอ เป็นไปได้ทีเดียวที่วิธีนี้จะไม่ทำงานในครั้งแรก และคุณจะต้อง "อัปโหลดใหม่" แบบร่างอีกครั้ง
ขั้นตอนที่ห้า ไฟแบ็คไลท์มาตรวัดความเร็ว
ตอนนี้คุณต้องเชื่อมต่อสวิตช์สลับไฟพื้นหลัง สิ่งนี้ทำได้ตามที่แสดงในรูปภาพ คุณต้องอย่าลืมเชื่อมต่อตัวต้านทาน 10 kΩ กับสายสีเขียวและสีดำ นอกจากนี้สายเหล่านี้เชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสหนึ่งของสวิตช์และสายสีแดงเชื่อมต่อกับสายที่สอง
สายสีแดงคือพลังงานเชื่อมต่อกับ Arduino 5V สายสีเขียวเชื่อมต่อกับ D2 และอีกด้านของตัวต้านทานกับพื้น
ขั้นตอนที่หก พลังงานมาตรวัดความเร็ว
ต้องใช้สวิตช์ในวงจรไฟฟ้า ขั้วสีดำจากแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับกราวด์ และขั้วบวกผ่านสวิตช์เชื่อมต่อกับเอาต์พุต Vin
ขั้นตอนที่เจ็ด ขั้นตอนสุดท้ายของการประกอบและติดตั้งมาตรวัดความเร็ว
กล่องใช้เป็นร่างกายซึ่งตัดออกจากไม้อัด องค์ประกอบของร่างกายถูกตัดโดยใช้เลเซอร์ตัดตามแม่แบบที่ออกแบบไว้ นอกจากนี้องค์ประกอบทั้งหมดยังเชื่อมต่อกันด้วยกาว สุดท้าย ไม้อัดจะทาสีหรือเคลือบเงาเพื่อการปกป้องและรูปลักษณ์ภายนอก
ความเร็วของการปั่นจักรยานเป็นที่สนใจไม่เพียง แต่สำหรับนักกีฬามืออาชีพเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแฟน ๆ จำนวนมากของวิธีการขนส่งนี้ด้วย (โดยวิธีการนี้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุด) โดยปกติแล้วจักรยานจะไม่ได้ติดตั้งมาตรวัดความเร็วมาจากโรงงาน อย่างไรก็ตาม คุณสามารถติดตั้งมาตรวัดความเร็วบนจักรยานได้ด้วยตัวเอง เพราะไม่จำเป็นต้องใช้ทักษะทางเทคนิคพิเศษ นอกจากนี้ราคาของอุปกรณ์ดังกล่าวยังต่ำและมีตัวเลือกค่อนข้างหลากหลาย
มาตรวัดความเร็วแบบต่างๆ สำหรับจักรยาน
มีอุปกรณ์หลักสองประเภทสำหรับการวัดความเร็วของจักรยาน: เครื่องกลและอิเล็กทรอนิกส์ (มีสายและไร้สาย) อันแรกนั้นใช้งานได้น้อยที่สุด ส่วนใหญ่จะแสดงเฉพาะความเร็วและระยะทาง ส่วนหลังเป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่มีความสามารถในการแสดงการอ่านได้หลากหลายบนจอแสดงผลคริสตัลเหลว (ตั้งแต่เวลาปัจจุบันจนถึงความเร็วสูงสุดระหว่างการเดินทาง) ทางเลือกของอุปกรณ์อย่างใดอย่างหนึ่งขึ้นอยู่กับความชอบส่วนบุคคลและความสามารถทางการเงิน
การออกแบบ ข้อดีและข้อเสียของมาตรวัดความเร็วจักรยานแบบกลไก
มาตรวัดความเร็วเชิงกลของจักรยานสไตล์โซเวียตแบบเก่าเป็นแบบลูกกลิ้งที่พอดีกับยางล้อหน้าและเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลกับตัวบ่งชี้ความเร็ว สิ่งสกปรกขนาดเล็ก "แปด" หรือเหนียวทำให้การอ่านไม่น่าเชื่อถือหรือแม้กระทั่งมีส่วนทำให้อุปกรณ์ล้มเหลว
การออกแบบมาตรวัดความเร็วเชิงกลที่ทันสมัยนั้นค่อนข้างเรียบง่ายและเชื่อถือได้ อุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยสามส่วนเท่านั้น:
- ขับ;
- สายเคเบิล
- อุปกรณ์ลูกศร
ข้อดีที่ไม่อาจปฏิเสธของมาตรวัดความเร็วดังกล่าว ได้แก่ :
- ขาดแบตเตอรี่
- ความเป็นอิสระของการบ่งชี้จากอิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
ข้อเสียเปรียบหลักของมาตรวัดความเร็วเชิงกลสำหรับจักรยาน:
- ผลิตภัณฑ์ไม่ได้เป็นสากลและมีไว้สำหรับติดตั้งบนจักรยานที่มีล้อหน้าบางขนาดเท่านั้น ดังนั้นก่อนซื้อโปรดอ่านคู่มือการใช้งานอย่างละเอียด
- ไม่สามารถติดตั้งมาตรวัดความเร็วดังกล่าวกับจักรยานทุกรุ่นได้
- เพื่อการทำงานที่เชื่อถือได้และยาวนานของอุปกรณ์ สายเคเบิลจะต้องได้รับการหล่อลื่นเป็นระยะ
การติดตั้งมาตรวัดความเร็วเชิงกล
จะติดตั้งมาตรวัดความเร็วบนจักรยานได้อย่างไร? อัลกอริทึมการติดตั้ง:
- คลายน็อตที่ยึดล้อหน้าแล้วถอดออก
- คลายเกลียวน็อตยึดด้านขวาออกจนสุด
- เรายึดไดรฟ์มาตรวัดความเร็วเข้ากับเพลาเพื่อให้ปลอกโลหะด้านในหมุนไปพร้อมกับล้อ
- เราติดตั้งล้อเข้าที่ (อะแดปเตอร์สำหรับเชื่อมต่อสายเคเบิลบนไดรฟ์จะต้องหันขึ้นด้านบน)
- ใช้ตัวยึดเราติดตั้งอุปกรณ์ตัวชี้บนพวงมาลัย
- เราเชื่อมต่อไดรฟ์มาตรวัดความเร็วและตัวบ่งชี้ความเร็วด้วยสายเคเบิล (รวมอยู่ในแพ็คเกจ)
- เราหมุนวงล้อหลายรอบ
- เรายึดสายด้วยที่หนีบพลาสติกที่ตะเกียบหน้าและแฮนด์จับ
สำคัญ! ไม่อนุญาตให้มีการโค้งงอของสายเคเบิลที่สำคัญ
ข้อดีข้อเสียของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ที่นิยมมากที่สุดในปัจจุบันคือเครื่องวัดความเร็วจักรยานแบบอิเล็กทรอนิกส์ จอแสดงผลดิจิตอลที่ใช้งานสะดวกไม่เพียงแค่แสดงความเร็ว (ปัจจุบัน ค่าเฉลี่ยต่อการเดินทาง และสูงสุด) แต่ยังแสดงเวลาและระยะทาง (รายวันและรวม) ในรายการรวมด้วย:
- อุปกรณ์ดิจิทัลเอง
- แผงยึด
- เซ็นเซอร์อ่าน
- แม่เหล็ก;
- สายเชื่อมต่อ
- องค์ประกอบสำหรับการติดตั้งและการยึด
ข้อได้เปรียบหลักของอุปกรณ์ดังกล่าวคือเป็นสากลและง่ายต่อการปรับให้เข้ากับจักรยานประเภทใดก็ได้ โดยไม่คำนึงถึงขนาดของล้อหน้า ข้อเสียแม้ว่าจะเล็กน้อย แต่จำเป็นต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่เป็นระยะ
การติดตั้งมาตรวัดความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์
จะใส่มาตรวัดความเร็วบนจักรยานได้อย่างไร? การติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นั้นง่ายกว่าการติดตั้งเชิงกล:
- เราแก้ไของค์ประกอบการอ่านที่ส้อมด้านหน้า
- ตรงข้ามเราติดตั้งแม่เหล็กขนาดเล็กบนซี่ล้อเพื่อที่ว่าเมื่อล้อหมุน ช่องว่างระหว่างมันกับเซ็นเซอร์คือระยะห่างที่ผู้ผลิตแนะนำ (ปกติคือ 3 ถึง 10 มม.)
- เราติดตั้งแผงยึดแผงหน้าปัดแบบดิจิทัลบนพวงมาลัยในตำแหน่งที่สะดวกที่สุดสำหรับการดู
- เรายึดสายที่เชื่อมต่อเซ็นเซอร์และตัวบ่งชี้ความเร็วด้วยที่หนีบเพื่อไม่ให้รบกวนการเคลื่อนไหว ผ้าเบรก และการหมุนพวงมาลัย
- เราติดตั้งอุปกรณ์ดิจิทัลบนแท่นยึดและดำเนินการติดตั้ง
การตั้งค่ามาตรวัดความเร็วแบบดิจิตอลอิเล็กทรอนิกส์ของจักรยาน
จะตั้งมาตรวัดความเร็วบนจักรยานได้อย่างไร? ค่อนข้างง่ายหากคุณเข้าใกล้ขั้นตอนนี้ด้วยความระมัดระวัง ก่อนอื่น ถอดแบตเตอรี่ออก (หากติดตั้งโดยผู้ผลิต) เราทำเช่นนี้เพื่อให้การตั้งค่าโรงงานทั้งหมดกลับสู่ตำแหน่งเดิม
จากนั้นวัดเส้นรอบวงล้อหน้า คุณสามารถทำได้สองวิธี:
- คว่ำจักรยานลง เราใช้เทปวัดรอบยาง เราจดหรือจำการวัดที่ได้รับ (ต้องมีหน่วยเป็นมิลลิเมตร)
- ตั้งจักรยานให้ตรง ใช้ไม้บรรทัดยาววัดเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อหน้า (D) ตามสูตร (ทุกคนรู้จักกันดีจากม้านั่งในโรงเรียน) L=πD เราคำนวณเส้นรอบวง
ใช้ปุ่มที่ติดตั้งบนตัวเครื่องป้อนค่าผลลัพธ์ ตอนนี้การอ่านความเร็วจะตรงกับจักรยานเฉพาะอย่างแม่นยำ ข้อผิดพลาดเล็กๆ น้อยๆ (ซึ่งเกิดขึ้นจากการเจาะยางใต้น้ำหนักนักปั่น) สามารถละเลยได้
จากนั้นใช้ปุ่มสำหรับเปลี่ยนโหมดการทำงานเพื่อกำหนดเวลาและระยะทางที่แน่นอนของจักรยาน (หากทราบ) หลังจากการเดินทางแต่ละครั้งโดยใช้มาตรวัดความเร็วบนจักรยาน คุณสามารถค้นหา: เวลาเริ่มต้นและสิ้นสุดของการเดินทาง ระยะทาง ความเร็วเฉลี่ยและความเร็วสูงสุด เรารีเซ็ตการอ่านก่อนการเดินทางครั้งต่อไป
มาตรวัดความเร็วจักรยานแบบไร้สาย
มาตรวัดความเร็วแบบไร้สายบนจักรยาน (บางครั้งเรียกว่าคอมพิวเตอร์จักรยาน) แตกต่างจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปตรงที่ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อเซ็นเซอร์การอ่านเข้ากับอุปกรณ์หลักด้วยสายไฟ การอ่านจะถูกส่งโดยใช้สัญญาณวิทยุ
สิ่งนี้ทำให้การติดตั้งอุปกรณ์ง่ายขึ้นอย่างมาก แค่แก้ไขก็เพียงพอแล้ว:
- เซ็นเซอร์ที่ส้อมล้อหน้า
- แม่เหล็กบนก้าน;
- อุปกรณ์เอง (ขึ้นอยู่กับขนาดและการออกแบบ) บนพวงมาลัยหรือข้อมือ
มีการติดตั้งองค์ประกอบการป้อนทั้งในเซ็นเซอร์และในอุปกรณ์หลัก ราคาของอุปกรณ์ดังกล่าวมีราคาแพงกว่า (เมื่อเทียบกับรุ่นใช้สายแบบดิจิทัล)
ในบทความก่อนหน้านี้ เราได้พูดถึงเครื่องจำลองสำหรับนักปั่นยุคใหม่ไปแล้ว ในส่วนของเรา: "อุปกรณ์กีฬาและอุปกรณ์ฝึกซ้อมพิเศษ" เรายังคงสำรวจอุปกรณ์ทุกประเภทสำหรับผู้ชื่นชอบคันเหยียบและพวงมาลัย และวันนี้คุณจะได้ทำความคุ้นเคยกับการพัฒนาที่แปลกประหลาดเช่นนี้และเรียนรู้วิธีประกอบมาตรวัดความเร็วจักรยานกลด้วยมือของคุณเอง
เทรนเนอร์สำหรับนักปั่น.
เครื่องนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับปรุงการดำเนินการทางยุทธวิธีของนักปั่นจักรยาน โปรแกรมจำลองนี้ช่วยให้นักแข่งสามารถติดตามการเคลื่อนไหวของลูกศรบนหน้าจอได้ ไม่เพียงแต่งานของพวกเขาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงงานของศัตรูด้วย
อุปกรณ์ (รูปที่ 1, a) ประกอบด้วยจักรยานสองเครื่อง 1, สองกระปุกเกียร์ 2, สายเคเบิล 3 และหน้าจอ 4 พร้อมลูกศรที่ติดตั้งร่วมแกน 5 แต่ละกระปุกเป็นระบบที่ประกอบด้วยเฟืองตัวหนอนสองตัว
กล่องเกียร์ติดตั้งอยู่บนเฟรมของสถานีจักรยานที่ระยะ 25...30 ซม. จากลูกกลิ้งด้านหน้า บล็อก (ทำจากพลาสติกหรือ textolite) ติดตั้งอยู่บนตัวหนอนตัวแรกของกระปุกเกียร์ซึ่งมีเส้นรอบวงเท่ากับเส้นรอบวงของลูกกลิ้ง บล็อกที่มีลูกกลิ้งเชื่อมต่อกันด้วยรอกยาง สายเคเบิลที่ยืดหยุ่นจากมาตรวัดความเร็วของรถติดอยู่กับเกียร์สองของกระปุกเกียร์ ปลายสายที่สองติดอยู่กับลูกศร
ระบบยึดลูกศรเข้ากับกระปุกเกียร์จะแสดงในรูปที่ 1b (1 - คลัตช์พร้อมเฟืองกลหมุนได้อย่างอิสระบนแกนของลูกศรตัวแรก 2 - บูช)
การยึดสายเคเบิลเข้ากับสวิตช์ต้องแน่ใจว่าสวิตช์หมุนเป็นอิสระต่อกัน (เช่น การยึดแบบโคแอกเชียล) สายเคเบิลต่อเข้ากับแกนของลูกศรตัวแรกโดยตรง แกนของลูกศรที่สองคือคลัตช์ที่มีฟันเฟืองซึ่งเชื่อมต่อกับเฟืองเดียวกันกับแกนที่ต่อสายเคเบิลที่สอง ระบบการติดตั้งนี้ช่วยให้แน่ใจว่าลูกศรขึ้นอยู่กับกระปุกเกียร์เท่านั้น
เครื่องวัดความเร็วจักรยานไฟฟ้า
นักปั่นจักรยานสามารถใช้อุปกรณ์นี้ในระหว่างการแข่งขันและการฝึกซ้อมทุกวันเพื่อการกระจายโหลดความเร็วสูงอย่างมีเหตุผล
ตามหลักการทำงาน มาตรวัดความเร็วจักรยาน (รูปที่ 2) คล้ายกับมาตรวัดความถี่ ที่นี่ใช้การพึ่งพาสัดส่วนของความเร็วเชิงกลของการเคลื่อนที่กับความถี่ของการหมุนของล้อ ในความเป็นจริง อุปกรณ์นี้แปลงความเร็วในการหมุนเป็นแรงดันไฟฟ้า ซึ่งกำหนดความเร็วของจักรยาน
การแปลงความเร็วในการหมุนเป็นแรงดันไฟฟ้านั้นดำเนินการโดยใช้เซ็นเซอร์ในรูปแบบของหน้าสัมผัสคู่ที่เปิดในช่วงเวลาสั้น ๆ ต่อการหมุนรอบล้อ
ด้วยความช่วยเหลือของวงจรเสริม เซ็นเซอร์จะสร้างพัลส์แรงดันไฟฟ้าที่มีอัตราการเกิดซ้ำเท่ากับความเร็วของล้อ ปุ่ม B1 ใช้เป็นสวิตช์เซ็นเซอร์ บนแผนภาพ V2, V3 - ทรานซิสเตอร์ MP41; V4 - MP115
อย่างที่คุณเห็น โครงร่างนั้นง่ายมากและเข้าถึงได้สำหรับการใช้งานด้วยตนเอง แน่นอนว่าต่อหน้ามือเหล่านี้ และสำหรับผู้ที่ไม่ต้องการประดิษฐ์ล้อใหม่และคุ้นเคยกับการใช้สินค้ากีฬาที่ไม่ได้ผลิตเอง แต่ซื้อจากแบรนด์ เราขอเตือนคุณว่าอุปกรณ์เสริมใด ๆ รวมถึงกระสุนกีฬา