BikeEverest: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

โดย rabbitcreekFollow เพิ่มเติมโดยผู้เขียน:

โครงการฟิวชั่น 360 »

นักขี่จักรยานระดับแชมป์จากอลาสก้า - ลาเอล วิลค็อกซ์ - เดินทางโดยไม่หยุดพักเป็นเวลา 21 ชั่วโมงในช่วงสุดสัปดาห์วันแห่งความทรงจำนี้ เดินทาง 13 ครั้งขึ้นไปบนเส้นทาง Hatcher Pass ในพื้นที่ระยะทาง 9 ไมล์เพื่อพิชิตความท้าทายในการปีนเขาเอเวอเรสต์ เป้าหมายสำหรับนักปั่นจักรยานที่เข้าร่วมการแข่งขัน: ขี่บนเนินเขาที่พวกเขาเลือกซ้ำแล้วซ้ำอีกจนกระทั่งพวกเขาปีนขึ้นไป 29, 029 ฟุต - ความสูงของยอดเขาเอเวอเรสต์ นี่คือนักบิดที่มีความสามารถซึ่งสร้างสถิติของผู้หญิงในการแข่งขัน Continental Divide Race และจบอันดับหนึ่งในการแข่งขัน Trans Am Bike Race ที่ไม่ได้รับการสนับสนุน เราภูมิใจมากที่มีความสามารถด้านกีฬาในท้องถิ่นที่เพรียวบางของเรา เพื่อเลียนแบบความพยายามของเธอ ฉันคิดว่าคงจะสนุกที่จะได้ก้าวออกไปสองสามฟุตที่นี่และที่นั่นตลอดวัน สัปดาห์ หรือเดือน ขึ้นกับความท้าทายของฉันเอง สำหรับผู้ที่สนใจในการติดตามความสูงโดยพลการที่ได้รับจากจักรยานของคุณในการขี่สุดสัปดาห์แบบสบาย ๆ ฉันได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับวิธีสร้างจอภาพที่จะประกาศให้โลกทราบในที่สุดว่าคุณได้ทำ Everest Challenge สำเร็จแล้ว!

อุปกรณ์นี้สามารถชาร์จใหม่ได้และพักได้เกือบตลอดเวลา และมีหน้าจอ E-Paper ที่ให้คุณถ่ายภาพภูเขาได้

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุของคุณ

งานสร้างนี้เรียบง่ายและสร้างได้ง่ายอย่างไม่น่าเชื่อ ความสะดวกในการประกอบขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการวางซ้อนของกระดานและหน้าจอ Adafruit Feather ส่วนเสริมเพิ่มเติมเพียงอย่างเดียวคือสวิตช์จ่ายไฟ แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ และเครื่องวัดระยะสูง BMP 388 ที่เพิ่งเปิดตัว

1. Adafruit HUZZAH32 – ESP32 Feather Board $19 คุณสามารถใช้ Feather แบบอื่นได้ – ข้อดีของ ESP คือทำให้หลับได้ง่าย

2. Adafruit 2.13 Monochrome eInk / ePaper Display FeatherWing - 250x122 Monochrome $21 คุณยังสามารถใช้สีแดงสามสีเพื่อเพิ่มสีสัน

3. Adafruit BMP388 - เครื่องวัดความกดอากาศและเครื่องวัดระยะสูงที่แม่นยำ - $9

4. แบตเตอรี่แบบชาร์จใหม่ได้ 600 มิลลิแอมป์ --- $2

5. สวิตช์เปิด/ปิด --$1

ขั้นตอนที่ 2: 3D Print It

ตัวเรือนทำจากสองชิ้นที่พิมพ์ได้ง่ายโดยไม่ต้องรองรับใน PLA PETG อาจยึดถือองค์ประกอบได้ดีกว่าเล็กน้อย - และฉันควรใช้มันเป็นพิเศษถ้าคุณอาศัยอยู่ในที่ที่ร้อนเช่นทูซอน --- ทำเอเวอเรสต์ของคุณขึ้นไปบนภูเขามะนาว! ส่วนที่ใส่เข้าไปได้รับการออกแบบให้ใส่แผ่นความร้อนขนาด 3 มม. เข้าไปในฐาน สกรูจะลอดผ่านรูเล็กๆ บนหน้าจอซึ่งต้องขยายด้วยบิต 3 มม. หากคุณต้องการแบตเตอรี่ที่ใหญ่ขึ้นเล็กน้อย คุณสามารถเพิ่มความลึกของตัวพิมพ์ใหญ่ได้โดยไม่มีปัญหาเล็กน้อย พอร์ตด้านข้างสำหรับรองรับการตั้งโปรแกรมและการชาร์จแบตเตอรี่อยู่ในไฟล์ พื้นที่ราบที่ด้านหลังของฐานคือการติดตั้งที่ยึดสำหรับแฮนด์จับจักรยาน การม้วนเป็นเส้นที่ด้านหลังของเคสทำได้โดยการเพิ่มรูปแบบสกรูในขั้นตอนแรก

ขั้นตอนที่ 3: วางสาย

การเดินสายของอุปกรณ์นี้ไม่มีอะไรมาก ดังนั้นฉันจึงไม่ได้รวมแผนภาพการเดินสายไฟไว้ ความง่ายในการบัดกรีส่วนหัวของตัวผู้บางตัวเข้ากับ ESP32 ช่วยให้คุณเชื่อมเข้ากับด้านรับของหน้าจอ E-Paper ได้อย่างง่ายดาย สิ่งนี้เชื่อมต่อพินที่ซับซ้อนทั้งหมดในอินเทอร์เฟซ SPI พร้อมกับพินทั้งหมดเพื่อควบคุมการสร้างในการ์ดหน่วยความจำ SD สิ่งเดียวที่ต้องมีการเดินสายคือ BMP 388 ซึ่งมาจาก Adafruit บนกระดานฝ่าวงล้อม I2C ดีที่คุณไม่จำเป็นต้องเพิ่มการดึงเพื่อให้มันทำงาน เพียงบัดกรีสายไฟเข้ากับ Power, Ground, SCL และ SDA แล้วต่อเข้ากับส่วนเกี่ยวตัวเมียบนหน้าจอ Feather E-paper ฉันใช้หมุดส่วนหัวของตัวผู้และเพิ่งบัดกรีสายต่อเข้ากับมันแล้วผลักกลับบ้าน กาวร้อนสองสามหยดช่วยยึดจุดเชื่อมต่อเหล่านี้กับ 3V, GND, SCL และ SDA บนกระดานหลัก (คุณอาจจะเบื่ออุปกรณ์นี้ในไม่ช้าและต้องการสร้างอย่างอื่นด้วยส่วนประกอบราคาแพงเหล่านี้) แบตเตอรี่เชื่อมต่อกับขั้วต่อ JST กับ ESP32 ด้วยสวิตช์ที่วางอยู่บนสายไฟเพื่อเปิดและปิดอุปกรณ์ หากต้องการชาร์จเครื่อง คุณต้องวางเครื่องไว้ที่ตำแหน่งเปิด

ขั้นตอนที่ 4: สร้างมัน

BMP 388 เข้ากันได้ดีมากระหว่างหน้าจอ Feather E-paper และ ESP32 ตัวเคสมีแบตเตอรี่ซ่อนอยู่ด้านล่าง และการดัดแปลงเฉพาะสำหรับตำแหน่งการติดตั้งสวิตช์ที่คุณต้องการเท่านั้น คุณสามารถเพิ่มสวิตช์สไลด์ที่ละเอียดยิ่งขึ้นได้อย่างง่ายดาย ตัวเคสไม่ได้ออกแบบมาให้กันน้ำได้ แต่คุณสามารถปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมในการออกแบบเพื่อช่วยป้องกันน้ำเข้าได้ หน้าจอ E-paper ยึดเข้าที่ด้วยสกรูขนาด 3 มม. สอดเข้าไปในรูสกรีนที่ดัดแปลงแล้ว และรองรับด้วยสเปเซอร์ขนาดเล็กที่อยู่ใต้หน้าจอ ฉันตัดท่อพลาสติกขนาดเล็กเหล่านี้ออกซึ่งดีกว่าสเปเซอร์ไนลอนทั่วไป เนื่องจากสามารถปรับความสูงได้ง่ายด้วยปัตตาเลี่ยน การเพิ่มที่ยึดจักรยานที่ด้านหลังของเคสเป็นเพียงเรื่องของการฉีกที่ยึดไฟที่ชำรุดหลายอันที่คุณโยนใส่กล่องด้วยความรังเกียจเมื่อล้มเหลวหลังจากการเดินทางครั้งแรกของพายุฝน ฉันมักจะใช้ซุปเปอร์กาวกับตัวกระตุ้นที่ตอนนี้ผูกพลาสติกเกือบทุกชนิดเข้าด้วยกันอย่างเหลือเชื่อ: Loctite Plastics Bonding System

ขั้นตอนที่ 5: โปรแกรม It

ส่วนที่สนุกของโครงการคือโปรแกรมซึ่งท้ายที่สุดก็ค่อนข้างง่าย BMP เป็นการอัพเดทชุดเซ็นเซอร์ความกดอากาศที่แม่นยำอย่างยิ่ง เมื่อเชื่อมต่อกับพอร์ตอนุกรมบน ESP ของคุณ คุณสามารถดูตัวเลขที่พลิกไปมาในขณะที่คุณค่อยๆ ยกมันขึ้นจากโต๊ะทำงานของคุณขึ้นไปในอากาศ มีพรสวรรค์พอที่จะแยกแยะความแตกต่างของเท้าได้อย่างแม่นยำ ดูเหมือนว่าจะมีเสถียรภาพมากในการส่งออก การอ่านครั้งแรกมักจะไม่ดี ดังนั้นฉันจึงลองเก็บสะสมก่อนที่จะยอมรับอันที่ดี เพื่อให้ได้ความสูงสัมบูรณ์นั้นซับซ้อน คุณต้องรู้ความกดอากาศที่ระดับน้ำทะเลแล้วใช้สูตรที่ละเอียดอ่อน ในกรณีของเรา ฉันแค่ต้องการตรวจสอบความดันเริ่มต้นแล้วตรวจสอบอีกครั้งใน 3 นาทีต่อมา (หลังจากงีบหลับของ ESP32) เพื่อดูว่ามีความดันลดลงหรือไม่ที่จะแสดงถึงการเพิ่มระดับความสูงของหน่วย จากนั้นแรงดันใหม่จะถูกรีเซ็ตเป็นค่าพื้นฐานและคำนวณความแตกต่างของแรงดันครั้งต่อไป แรงดันที่วัดได้ลดลงทั้งหมดจะถูกรวมเข้ากับการเดินเท้าทั้งหมดบนจักรยานของคุณ ความกดดันที่ลดลงจะถูกเพิกเฉย - ไม่มีชื่อเสียงสำหรับ Biking Death Valley ฉันทดสอบเครื่องบนความสูงที่ทราบได้หลายครั้งและสอดคล้องกับปัจจัยที่ยอมรับได้คือ 12hPA/100 เมตรหรือ 27.78 ฟุต/hPA สำหรับความดันที่ลดลงใกล้ระดับน้ำทะเล

คำจำกัดความของพินที่จุดเริ่มต้นของโปรแกรมจะแตกต่างกันไปหากคุณใช้บอร์ดอื่น เวลาเข้านอนในส่วนแรกสามารถเปลี่ยนแปลงได้ และยังกำหนดระยะเวลาของกลุ่มตัวอย่างด้วย ระวังด้วยการตั้งค่านี้ใกล้เกินไปโดยเฉพาะกับกระดาน 3 สี…การรีเฟรชที่เร็วกว่านั้นประมาณ 120 วินาทีและจะเริ่มทำงานผิดปกติ ในส่วนถัดไป คุณสามารถตั้งค่าบอร์ด E-paper ที่คุณมีได้ ฉันใช้หน่วยความจำ EEPROM ในโปรแกรมนี้เพราะคุณต้องการจำความสูงทั้งหมดของคุณหลังจากการขี่แต่ละครั้งและเมื่อคุณปิดเครื่อง ต้องจำไว้เมื่อเปิดเครื่องอีกครั้ง ฉันยังรวมโปรแกรมอื่นเพื่อรีเซ็ต EEPROM ของคุณเป็น 0 หากยังติดอยู่กับข้อมูลเก่าและทำการรีบูตต่อไป การเขียนโปรแกรม BMP มาจากไลบรารี Adafruit และทำงานได้ดีกับการเขียนโปรแกรมที่ซับซ้อนเพื่อให้การแสดงผล E-paper ทำงาน การ์ด SD ที่มีกระดาษอิเล็กทรอนิกส์เก็บภาพทั้งหมดสำหรับหน้าจอเพื่อบู๊ตแบบสุ่มระหว่างการขับขี่ โปรดไปที่หน้าเว็บของ Adafruit เพื่อเรียนรู้วิธีที่ง่ายที่สุดในการสร้างองค์ประกอบกราฟิกเหล่านี้ ฉันใช้ Gimp และไม่มีปัญหา ขึ้นอยู่กับขนาด E-Paper และจำนวนสี ไฟล์จะแตกต่างกัน โปรแกรมได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับความดันพื้นฐานในหน่วยความจำ RTC_DATA_ATTR และระยะห่างทั้งหมดระหว่างโหมดสลีปบูต ซึ่งเป็นข้อดีอีกประการหนึ่งของ ESP32 เรากำลังใช้วงจรหน่วยความจำ EEPROM แต่ที่ 100,000 ใช้ก่อนที่จะเกิดความเสียหาย ซึ่งจะใช้เวลา 5 ปีอย่างสบายๆ

ขั้นตอนที่ 6: การใช้มัน

รางวัลรองชนะเลิศการแข่งขันจักรยาน