Как сделать велосипедный спидометр на Arduino меньше, чем за 500 рублей. Спидометр велосипедный

Спидометр на велосипед: механический, электронный, как его установить

Разновидности спидометров для велосипеда и их особенности

Частенько каждый из катающихся на велосипеде интересуется ─ до какой скорости он может разогнать свою машину. Для обычного водителя велосипеда нужно знать скорость движения ради любопытства. А спортсмену необходимо замечать пройденное расстояние, среднюю скорость, количество потраченных калорий, чтобы узнать об изменениях, происходящих в своем организме. По записанным с велосипедного спидометра результатам наблюдения можно судить об улучшении своих физических возможностей. Далее, можно более планомерно увеличивать нагрузку на мышцы. Таким образом, человек запомнив свои предыдущие показатели, стремиться их улучшить в дальнейшем. Велосипедный спидометр в профессиональных руках, так сказать, стимулирует велогонщика стать ещё сильнее и быстрее.

Но большинство любителей помотаться, поставив спидометр на велосипед, через какое-то время просто забывают о нём. Такая игрушка становиться не интересной для людей, которые не стремятся устанавливать для себя новые рекорды скорости или расстояния. Обычно, люди ради любопытства покупают самый дешёвый велоспидометр. И часто бывает так, что установив простенький прибор кое-как, да и забыв настроить его, нерадивый велосипедист при эксплуатации замечает, что показания скорости на дисплее запаздывают или вовсе не соответствуют действительности. Любой велоспидометр в неумелых руках зачастую через год использования выходит из строя и зависает на руле мертвым грузом.

Спидометров для велосипеда производится много, поэтому в продаже имеется большой выбор по внешнему виду, размерам и функциональным возможностям. Естественно, цена на непохожие друг на друга устройства значительно различается.

Механический спидометр

Объективности ради следует отметить, что существуют механические спидометры для велосипеда. Конструктивно этот прибор состоит из приводного колёсика, троса и показывающего устройства.

Колёсико должно иметь чистый контакт с покрышкой колеса для правильности снятия данных о скорости. Но и сильно придавливать его к резине не стоит, так как при этом велосипед будет подтормаживаться в движении.

Чтобы трос не порвался от перетирания, он должен быть натянут, а не закручен в петли.Принцип работы показывающего устройства состоит в том, что оно преобразовывает передаваемое от привода вращение колеса в отклонение стрелки. Внутри устройства имеется магнитный диск, который при вращении намагничивающим притяжением бесконтактно толкает цилиндр вместе со стрелкой.

• Не нужны батарейки;
• Не страшны электромагнитные помехи;
• Плавная работа.

• Необходимо периодически смазывать;
• Грязь на покрышке мешает их правильной работе;
• Немного подтормаживают вращение колеса;
• Нет возможности сохранения данных;
• Не работают, если колеса изогнуты восьмеркой.

Механический спидометр можно поставить на шоссейник, поскольку на велосипедах этого типа чаще всего ездят по асфальтированным дорогам, где нет грязи.

Электронный велокомпьютер

Спидометр на велосипеде, прежде всего, нужен для измерения скорости движения. Однако современные электронные модели имеют такой большой набор функций, что их принято называть велокомпьютерами. Даже самые дешевые из них имеют множество функций ─ текущая скорость, средняя скорость, дистанция, общий пробег, время в пути, часы. Более дорогие велокомпьютеры имеют ещё большее количество информационных функций, а также настроек. Наиболее известные производители качественных спидометров для велосипеда ─ BBB, Cateye, Sigma, VDO.

Принцип работы электронного спидометра заключается в подсчитывании количества сигналов от датчика за фиксированный промежуток времени.

В качестве датчика чаще всего применяется герметичный контакт в корпусе. Этот геркон фиксируют на одном из перьев передней вилки, ну а если позволяет длина проводов, то и возле заднего колеса. Срабатывать датчик заставляет постоянный магнит, закрепляемый на одной из спиц колеса.

Микроконтроллер устройства запоминает время между двумя включениями датчика, поскольку для вычисления скорости движения необходимо выполнить расчёт по формуле S=C*(F*0.036)/T, в которой: S ─ искомая скорость; С ─ длина окружности колеса; F ─ тактовая частота работы процессора; T ─ время между срабатываниями датчика.

Для индикации значений применяются семисегментные жидкокристаллические индикаторы, так как у них малый ток потребления. А для подсветки используется отдельно установленный светодиод.

Длину окружности колеса (C) задаёт сам хозяин велосипеда, так как она нестандартна. Чтобы правильно настроить велокомпьютер, необходимо как можно точнее указать её значение. Поэтому рекомендуется лично замерять периметр покрышки, обмотав колесо гибкой линейкой по кругу. Также можно нанести краской поперечную риску на покрышку колеса и прокатить велосипед вперёд по прямой, а затем измерить расстояние между двумя следами, оставленными на чистой ровной поверхности.

Зная ранее приведённый принцип работы велокомпьютера, многие электромастера собирают своими руками устройства, которые к тому же успешно работают. В самоделках используются различные микроконтроллеры, например, такие как PIC16F830, ATTiny2313A, ATMEGA8, но для каждого из них нужно собрать ещё дополнительно программатор.

Конечно же, сделать самостоятельно что-то сложное всегда приятно и похвально, но позволительно только действительно разбирающимся людям. В интернете выложено слишком много или простых схем с ошибками, либо сложных — на базе дорогостоящих дисплеев и микроконтроллеров с кучей бесполезных функций.А если подсчитать во сколько обойдётся создание самоделки, да ещё с учетом сборки программатора, постройки корпуса, плюс потраченное время, то оказывается, что в любом случае дешевле было бы купить готовый велокомпьютер стоимостью всего лишь в 9 долларов.

В основном у большинства велокомпьютеров максимально отображаемая скорость ограничена до 99,9 км/ч, но есть модели, которые покажут скорость свыше 100 км/ч. Возможно, подобный экземпляр с тремя числами на дисплее пригодится рискованным велогонщикам, которые отважатся разогнаться до столь высокой скорости, пристроившись сзади за фурой, в так называемый воздушный мешок.

Уже давно собираются электронные спидометры размером с наручные часы. А некоторые из них одеваются прямо на руку и имеют встроенный датчик измерения пульса, то есть работают как тонометр. Но размер велокомпьютера ничего не говорит о его надёжности и функционале. Первое на что следует обращать внимание при покупке, это корпус электронного прибора, ведь спидометр на велосипеде находится под открытым небом. Вода, дорожная пыль и прямой солнечный свет негативно сказываются на работе плохо защищенной электроники. Зачастую от дождя защищены даже самые дешевые велокомпьютеры, но в остальном они уступают более дорогим аналогам.

Типы велокомпьютеров по месту установки:

1. Наручные.
2. На руль.
3. На вынос руля.
4. С универсальным креплением.

Закрепляемый на выносе руля спидометр, позволяет сохранить место на руле для других аксессуаров.

Основные требования к велосипедным спидометрам:

1. Большой дисплей, желательно с подсветкой.
2. Устойчивость к погодным условиям (прямой солнечный свет, дождь, снег, низкие температуры).
3. Устойчивость к вибрации, и ударам.
4. Надежность всех устанавливаемых компонентов (крепежная площадка велокомпьютера, геркон, магнит, подкладки, стяжки).

Беспроводной велокомпьютер

Беспроводные устройства имеют такие же функции, как и спидометры с проводами, но сигнал от их датчика передается через радиоканал. Для беспроводного датчика необходима отдельная батарейка, ведь он должен работать как радиопередатчик. Обычно двух элементов питания в датчике и в самом устройстве хватает до полугода. На велокомпьютерах с проводами одна батарейка в любом случае прослужит дольше одного года.

Чаще всего беспроводной велокомпьютер устанавливают на свой велосипед путешественники или экстремалы. Это можно объяснить тем, что в условиях, в которых они катаются, провод может быть случайно поврежден. Беспроводное устройство стоит в два раза выше, чем спидометр с проводами.

Плюсы всех электронных спидометров:

• Отображают значения с точностью до десятых долей;
• Сохраняют данные в памяти;
• Не нуждаются в смазке.

• Необходимо время от времени менять батарейки;
• Подвержены электромагнитным помехам, таким как от работы катушки зажигания, сотового телефона, линии электропередач;
• Показания на экране обновляются с небольшим запаздыванием.

Закрепление велокомпьютера

1. Закрепить датчик на пере вилки или на раме с помощью электромонтажной стяжки.
2. Плотно намотать провод вокруг пера вилки и тормозного троса.
3. Установить крепёжную площадку на руль или вынос.
4. Зафиксировать магнит на спице, но не стоит затягивать сильно винт, поскольку можно легко сломать корпус магнитика. Зазор между магнитом и датчиком в зоне срабатывания не должен превышать 2–3 мм.
5. Вставить велокомпьютер в контактную площадку и проверить его работу.

Более подробно ознакомиться с установкой велоспидометра можно, просмотрев следующее , где в качестве примера приведено устройство марки Sigma.

http://velofans.ru

legkoe-delo.ru

Как сделать велосипедный спидометр на Arduino меньше, чем за 500 рублей

С приближением лета многие уже успели открыть велосезон, а некоторые к нему только готовятся. В любом случае, если вы часто пользуетесь двухколесным транспортом, стоит подумать насчет спидометра, чтобы измерять текущую скорость и пройденное расстояние. Просто пойти и купить аксессуар в магазине — скучно, поэтому мы предлагаем обратить внимание на создание своего спидометра на платформе Arduino. На все уйдет не больше пары часов, а бюджет проекта составляет меньше 500 рублей. В итоге должен получиться аксессуар, в котором сервопривод со стрелкой и шкалой будет в аналоговом виде показывать текущую скорость, а дисплей — пройденное расстояние.

Инструменты и комплектующие для сборки

Arduino NANO (примерно 122 руб.)Датчик Холла (примерно 77 руб.)Сервопривод (примерно 110 руб.)Дисплей (примерно 85 руб.)Повышающий преобразователь dcdc 5V (примерно 49 руб.)Модуль зарядного устройства (примерно 19 руб.)Библиотеки Arduino на GitHub

Инструменты и комплектующие для установки

Коробочка от губки для обуви Сверло, ножницы, паяльник Плотный картон, Маркер Зубочистка, краска Термоусадочная трубка Клеевой пистолет и суперклей

Если в первую очередь вас интересует функциональность спидометра, а не внешний вид — сгодится любая компактная пластиковая коробка. Например, от губки для обуви. Если же самодельный спидометр все-таки хочется видеть красивым, поищите дома нечто более презентабельное. Сервопривод и дисплей нужно зафиксировать на коробочке с помощью клеевого пистолета, кнопку можно посадить на суперклей. Для изготовления аналогового индикатора скорости подойдет плотная бумага или картон. С помощью карандаша и циркуля нужно нарисовать линию отреза в виде окружности, а также нанести деления. Чтобы не делать это каждый раз после дождя, бумагу лучше заламинировать. В качестве стрелки можно использовать зубочистку (ее лучше выкрасить ярким лаком) и закрепить на сервоприводе термоусадочной трубкой Сам спидометр нужно закрепить на рулевой трубке, провод датчика лучше всего пропустить вдоль тросика переднего тормоза. В нижней части вилки нужно установить датчика холла, а магнит — на спице.

При желании можно поставить второй спидометр для проверки точности показаний самодельного гаджета. Впрочем, это делать не обязательно, поскольку это достаточно простое устройство и у вас вряд ли что-то могло пойти не так в процессе сборки. Что важно, в отличие от аналогичных магазинных аксессуаров, самодельный спидометр более устойчив к повреждениям и может использоваться даже любителями агрессивной езды по пересеченной местности.

www.iguides.ru

Цифровой спидометр для велосипеда | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Для велосипедиста в процессе движения важно знать скорость велосипеда и пройденный путь. Определение длины велопробега довольно просто решается с помощью механического прибора, серийно выпускаемого промыш­ленностью и устанавливаемого на одну из вилок колеса. Механический указатель скорости велосипеда не получил широкого применения.

Автором предлагается несложная схема цифрового велоспидометра, который позволяет измерять скорость велосипеда с погрешностью не более 1…2 км/ч и питается от источника с напряжением +9 В. При включении схема потребляет ток около 30…40 мА. Она реализована на пяти цифровых KMOП -микросхемах серии К564 или К561, одной аналоговой микросхеме К140УД1А и двух цифровых индикаторах К490ИП1, в каждый из которых входят внутренний десятичный счетчик, дешифратор и семисегментный индикатор.

 

Общий принцип работы

цифрового велоспидометра заключается в следующем. Светодиод типа АЛ107Б в инфракрасной области непрерывно генерирует световые импульсы, которые принимаются фотодиодом ФД-9 и далее усиливаются операционным усилителем К140УД1А. Светодиод и фотодиод устанавливаются на вилке одного из колес велосипедиста друг против друга между спи­цами на расстоянии 1…2 см. Когда спица закрывает световое излучение, то на фотодиоде и выходе опера­ционного усилителя на время пролета спицы устанав­ливается уровень логического 0. Специальная триггерная схема непрерывно анализирует состояние между входом и выходом оптопары и при исчезновении импуль­сов с фотодиода формирует сигнал, соответствующий времени пролета спицы между светодиодом и фото­диодом. Далее генерируется определенный интервал времени, в течение которого суммируются все спицы, зафиксированные оптопарой. Полученная сумма и даст скорость велосипеда, так как количество промелькнув­ших спиц линейно возрастает со скоростью велосипеда. Изменением длины интервала суммирования (счета) добиваются необходимой калибровки прибора.

 Принципиальная схема и временные диаграммы ра­боты цифрового велоспидометра приведены соответ­ственно на рис. 1 и 2.

На микросхемах DD1.1 и DD1.2 собран генератор импульсов с периодом следования около 20 мкс. После­довательность этих сигналов усиливает и одновре­менно инвертирует транзистор VT1, в коллекторной нагрузке которого включен светодиод VD1 типа АЛ107Б. Импульсы светового излучения на длине волны около 1 мкм принимает фотодиод V D2 типа ФД-9, включенный между входами операционного усилителя DA1. Соотно­шением резисторов R4 и R5 устанавливают необходи­мую чувствительность фотоприемной схемы. Tранзистор VT2 согласует выход усилителя DA1 с требуемым вход­ным потенциалом КМОП микросхем. Конденсатор C2 не пропускает постоянную составляющую на базу тран­зистора VT2. Tриггеры DD3.1 и DD3.2 непрерывно следят за состоянием между входом и выходом оптопары. В исходном состоянии, когда спица не закрывает све­товое излучение, триггер DD3.1 по S-входу устанавли­вается в единичное состояние, а триггер DD3.2 по R-входу — в нулевое. Tриггер DD5.1 делит частоту с генера­тора на микросхемах DD1.1 и DD1.2 на два. Как только спица велосипеда закрывает световое излучение, импуль­сы с выхода триггера DD5.1 по синхровходу С сбрасы­вают в нуль триггер DD3.1. Если через два последующих такта не приходит сигнал с фотодиода, то триггер DD3.2 устанавливается в единицу, тем самым формируя фронт + 1 для суммирования количества спиц. Одновременно по входу R блокируется в нуль триггер DD5.1, запрещая прохождение сигналов со входа оптопары. В таком со­стоянии схема находится несколько секунд, пока спица закрывает световой поток. Длительность времени пролета спицы определяется скоростью велосипеда и толщиной спицы. Когда открывается световой поток, срабатывает фотодиод VD1, и все триггеры по входам R и S уста­навливаются в исходное состояние. Tриггер DD5.1 необ­ходим для ликвидации «дребезга» схемы при входе спицы в  полосу светового  излучения.  Микросхемы  DD1.5 и DD1.6 совместно с конденсатором СЗ и резисторами R8 и R9 образуют генератор импульсов, во время действия которых суммируется количество спиц за определенный промежуток времени (tсч= 100-200 мс). Резистором R8 плавно регулируется длительность интервала счета.

Следует отметить, что у различных типов велосипеда интервал счета также различен. Он определяется в зави­симости от радиуса колес, количества спиц и других параметров. Поэтому величина tсч, для каждого велоси­педа устанавливается экспериментально. Cхема вело­спидометра непрерывно определяет скорость велосипеда с периодом 8tсч (от 1 до 1,5 с), в результате чего можно оперативно следить за изменением скорости на опреде­ленных участках пути: с горы, при ускорении или тор­можении. Причем на время tcч индикаторы погашены, а на время tинд = 7tсч индицируется сумма количества спиц, которая и определит скорость велосипеда в еди­ницах измерения км/ч за данный промежуток времени.

Погрешность измерения зависит от стабильности ин­тервала (и при изменении уровня питающего напря­жения и температуры окружающей среды и не превы­шает 3…5%.

Схема счета и индикации работает следующим об­разом.

Tактовые сигналы с генератора на микросхемах DD1.5 и DD1.б поступают на триггеры DD4.1 и DD4.2, которые делят исходную частоту на четыре. При по­ступлении с выхода микросхемы DD4.2 фронта восьмого импульса цепочка микросхем DD1.3, DD2.3 и DD2.4 формирует короткий сигнал для сброса в нуль по уста­новочным R-входам триггера DD5.2 и цифровых инди­каторов DD6 и DD7. Сигнал логического 0 с инверсного выхода микросхемы DD5.2 гасит индикацию по входу Г DD6 на время tсч. Одновременно импульс логической 1 с прямого выхода микросхемы DD5.2 разрешает на время гсч проход сигналов суммирования +1 с микро­схемы DD2.2.

В состав индикатора DD7 входит внутренний деся­тичный счетчик, который суммирует эти сигналы. При по­ступлении на счетчик DD7 десятого импульса на выхо­де Р формируется сигнал переноса, который поступает на индикатор DD6. Первым последующим тактом с ге­нератора триггер DD5.2 переходит в нулевое состояние, в результате чего запрещается счет импульсов и высвечивается сумма количества спиц на время 7tсч. Далее цикл повторяется вновь. Резисторы R11 и R12 умень­шают яркость свечения индикаторов, сокращая потреб­ляемую мощность от источника питания. Велоспидометр включается в работу кнопкой SB1. В первый такт изме­рения (около 1 с) за счет переходных процессов воз­можно неверное определение скорости велосипеда, после чего каждую секунду высвечивается точное значение скорости до выключения питания.

Наладку спидометра

начинают с проверки осцилло­графом работы генератора на микросхемах DD1.1 и DD1.2. на коллекторе транзистора VT1 должна быть по­следовательность импульсов с периодом следования около 20 мкс. Далее размещают светодиод и фотодиод друг против друга на расстоянии 1…2 см и проверяют наличие импульсов на выходе операционного усилителя DA1. Резисторами R4 и R5 устанавливают такую чув­ствительность фотоприемной схемы, при которой еще со­храняются сигналы на коллекторе транзистора VT2 при увеличении расстояния между светодиодом и фотодиодом до 4…5 см. Проверяют исходное состояние триг­геров DD5.1, DD3.1 и DD3.2 согласно временным диа­граммам рис. 2. Затем налаживают схему индикации и счета. Длительность импульсов на выводе 13 микро­схемы DD5.2 должна плавно регулироваться резисто­ром R8 в пределах от 100 до 200 мс. Подается напря­жение +9 В на входы Г индикаторов DD6 и DD7 и на вывод 5 микросхемы DD2.2, а входы R индикаторов DD6 и DD7 заземляют. Если между светодиодом и фото­диодом поместить предмет толщиной со спицу велоси­педа, то на индикаторах должна прибавиться единица. После этого следует восстановить схему согласно рис. 1. Калибровку схемы производят в процессе движения резистором R8.

О заменах деталей.

Вместо фотодиода ФД-9 можно использовать фотодиоды ФД-10, ФД-5, ФД26К, ФД27К, ФД265А, но тогда уменьшится чувствительность схемы, которую можно увеличить изменением резисто­ров R4 и R5. Возможно использование светодиодов АЛ107А, АЛ107Б, АЛ115А, АЛ115Б, АЛ118А, АЛ118Б, а также операционных усилителей К140УД1Б. Микро­схемы серии К564 можно заменить серией К561, которая более критична к уровню питающего напряжения и исполнена в другом пластмассовом корпусе. Подстроечный резистор R8 типа СП3- 16а, однако лучше приме­нять резисторы с фиксатором ручки потенциометра, так как в процессе езды возможны толчки и смешение движка резистора. Тип разъемов XI—Х5 можно выбрать по своему усмотрению, но для обеспечения надежности лучше использовать разъемы с резьбовым соединением.

Конструкция и установка схемы.

Вид печатной платы велоспидометра представлен на рис. 3 и 4. Она изго­товлена из двустороннего стеклотекстолита и установ­лена вместе с источником питания GB1 в специальный герметичный корпус с разъемами XI—Х5.

На рис. 5 показана плата индикаторов, которая крепится либо на торцевой части коробки, либо на руле велосипеда и соединяется с основной схемой гибкими проводниками. Возможные варианты установки рабочих элементов схемы на велосипеде представлены на рис. 6 и 7.

В первом ва­рианте корпус со схемой, индикаторами, источником питания крепится под рулем велосипеда. Светодиод и фотодиод устанавливаются на передней вилке, а кнопка В1 — на руле. Во втором варианте оптопара крепится на заднем колесе, схема с источником питания — под сиденьем, а индикаторы с кнопкой — на руле. Можно положить корпус со схемой просто в кобуру для ключей. Тип крепления элементов к раме каждый радиолюбитель может выбрать по своему усмотрению в зависимости от размеров, конструкции вилок и типа велосипеда.

С.Гудов. В помощь радиолюбителю №107, 1990г. 

П О П У Л Я Р Н О Е:

• Доработка цифрового мультиметра М-830 (М-838)



Недорогой и простой цифровой мультиметр из серии М-83Х благодаря его широким функциональным возможнос­тям стал одним из  популярных измеритель­ных приборов у радиолюбителей.

И при желании его можно ещё доработать. Для этого нужно доба­вить несложное электронное устройство на одной простой и недорогой микросхеме. Этим самым мы еще больше расширим его возможности: он теперь сможет измерять ёмкости конденсаторов, добавится звуковая сигнализация при прозвонке цепей (если такая отсутствует в этой модели), а также добавить  таймер для выключения питания мультиметра, который позволит продлить срок службы батарейке.

Подробнее…

• Ремонт зарядного устройства для автомобильного аккумулятора



Принесли мне делать зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов заводского изготовления совсем новое. Проработало оно совсем не долго… Подробнее…

• «Бегущие огни» со светодиодами.



«Бегущие огни» со светодиодами — это наиболее простой автомат, который можно применить в различных декоротивных конструкциях или других ситуациях.

Подробнее…

>>

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ:

Популярность: 7 519 просм.

www.mastervintik.ru

---

• 
  Бмв спидометр
• 
  Бмв спидометр
• 
  Показания спидометра
• 
  Корректор спидометра
• 
  Корректор спидометра
• 
  Спидометр велосипедный
• 
  Показания спидометра
• 
  Спидометр велосипедный
• 
  Отмотать спидометр
• 
  Спидометр бмв
• 
  Показания спидометра