จอแสดงผลมาตรวัดความเร็วจักรยาน: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

มันคืออะไร?

ตามชื่อที่แนะนำ ในโครงการนี้ คุณจะได้เรียนรู้วิธีสร้างจอแสดงผลสำหรับจักรยานยนต์ของคุณซึ่งประกอบด้วยมาตรวัดความเร็วและมาตรวัดระยะทาง ระบุความเร็วและระยะทางตามเวลาจริงที่เดินทาง ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของโครงการนี้อยู่ที่ประมาณ 15 USD (ไม่รวมจักรยานยนต์หรือ Arduino) แต่ความพยายามที่ใช้ไปนั้นคุ้มค่ากับผลลัพธ์ที่ได้

มันทำงานอย่างไร?

อุปกรณ์นี้ทำงานโดยนับจำนวนรอบที่วงล้อใช้ในช่วงเวลาที่กำหนด โดยใช้เซ็นเซอร์อินฟราเรดที่ตรวจจับสีขาวและดำ ที่ยางหน้า มีการทาสีแพทช์สีขาวเพื่อให้เซ็นเซอร์อินฟราเรดตรวจจับได้เมื่อล้อทำการหมุนหนึ่งครั้ง จากข้อมูลนี้ Arduino สามารถกำหนดระยะทางทั้งหมดที่จักรยานเดินทางโดยคูณรอบการหมุนของล้อด้วยเส้นรอบวงของล้อ นอกจากนี้ยังสามารถคำนวณความเร็วของจักรยานได้ด้วยการกำหนดเวลาช่วงเวลาระหว่างการหมุนรอบที่ต่อเนื่องกันของล้อ ข้อมูลนี้จะแสดงบนจอ LCD ซึ่งอยู่ในตำแหน่งที่ระมัดระวังในมุมมองของผู้ขับขี่

สู่การสร้าง….

เสบียง

รายการชิ้นส่วน

• 1x 1602A จอแสดงผล LCD
• 1x อินฟราเรด เซนเซอร์
• สายจัมเปอร์ 20x (ชายกับชาย)
• 3x สายจัมเปอร์ (ชายกับหญิง)
• 1x Arduino Uno
• สวิตช์ PTM 1x
• แถบเวลโครยาว 1 เมตร
• บอร์ด Perf 1x 10x5cm
• 1x M3 Bolt
• 1x M3 น็อตหกเหลี่ยม
• 1x7805 5V ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า
• 2x Li-Ion 3600 mAh 3.7V แบตเตอรี่
• ที่ใส่แบตเตอรี่ 2x18650
• 1x 10k โพเทนชิออมิเตอร์
• อุปกรณ์เสริม: เทปพันท่อ
• สีขาว

รายการอุปกรณ์

• กรรไกร
• ปืนกาวร้อน
• ประสาน
• หัวแร้ง
• คอมพิวเตอร์
• สายเคเบิล Arduino Uno
• ซอฟต์แวร์ Arduino
• แปรงทาสี

ขั้นตอนที่ 1: วงจรไฟฟ้า: จอแสดงผลคริสตัลเหลว 1602A

ชิ้นส่วนและอุปกรณ์ที่จำเป็น:

• สายจัมเปอร์ 12x
• 1x LCD แสดงผล
• หัวแร้ง
• ประสาน

ขั้นแรก ให้นำจอ LCD ออก สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่ามีเพียง 12 จาก 16 พินเท่านั้นที่ต้องบัดกรีกับสายจัมเปอร์ หมุดเหล่านี้เป็นหมุด 6 ตัวที่ปลายด้านใดด้านหนึ่งของแถบพอร์ต การใช้หัวแร้งทำให้เราสามารถต่อสายไฟเข้ากับพอร์ตเหล่านี้ได้อย่างถาวรดังที่เห็นในรูปภาพด้านบน

อย่าใช้บัดกรีมากเกินไปเพราะอาจนำไปสู่การสร้างขาสั้นระหว่างสองพิน แต่การใช้น้อยเกินไปอาจส่งผลให้ข้อต่อที่ไม่เหมาะสมหรือแห้งที่ไม่นำไฟฟ้า ดังนั้นควรระมัดระวังในการจัดการปริมาณการบัดกรีที่คุณใช้ต่อพิน

ขั้นตอนที่ 2: วงจรไฟฟ้า: Arduino และ Perf Board

ชิ้นส่วนและอุปกรณ์ที่จำเป็น:

• 1x Arduino Uno
• 1x 10k โพเทนชิออมิเตอร์
• สายจัมเปอร์ 5x
• 1x Perf Board
• 1x M3 Bolt
• 1x M3 น็อตหกเหลี่ยม
• หัวแร้ง
• ประสาน

1. แนบ Arduino Uno เข้ากับ Perf Board โดยจัดรูหนึ่งรูจาก UNO และอีกหนึ่งรูจาก Perf Board จากนั้นยึดทั้งสองไว้ด้วยสลักเกลียว M3 และน็อตหกเหลี่ยม อาจใช้เทปกาวสีน้ำเงิน เทป หรือกาวร้อนเพื่อความมั่นคงยิ่งขึ้น
2. เชื่อมต่อจอแสดงผล LCD กับพอร์ตพิน Arduino ที่จำเป็นตามแผนภาพด้านบน สามารถใช้บอร์ด perf เพื่อต่อสายจัมเปอร์จำนวนมากที่เชื่อมต่อกับขั้วเดียวกัน เช่น. บวกและ GND
3. ประสานพินโพเทนชิออมิเตอร์กับสายจัมเปอร์และเชื่อมต่อสายเคเบิลเหล่านั้นกับพอร์ตที่จำเป็นดังแสดงในแผนภาพด้านบน

ขั้นตอนที่ 3: วงจรไฟฟ้า: เซ็นเซอร์อินฟราเรด

ชิ้นส่วนและอุปกรณ์ที่จำเป็น:

• เซ็นเซอร์อินฟราเรด
• 3x สายจัมเปอร์ชายกับหญิง

นี่คือเซ็นเซอร์ที่จะตรวจจับจำนวนการหมุนของล้อและถ่ายทอดข้อมูลนั้นไปยังโมดูล Arduino

เชื่อมต่อสายจัมเปอร์เข้ากับเซ็นเซอร์อินฟราเรด จากนั้นต่อกับพิน Arduino ตามลำดับดังที่แสดงไว้ในแผนภาพด้านบน

ขั้นตอนที่ 4: วงจรไฟฟ้า: กำลังไฟฟ้าเข้า

ชิ้นส่วนและอุปกรณ์ที่จำเป็น:

• 2x Li-Ion 3600mAh 3.7V แบตเตอรี่
• 2x Li-Ion แบตเตอรี่ ผู้ถือ
• สวิตช์ PTM 1x
• 1x7805 5V ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า
• หัวแร้ง
• ประสาน

คำอธิบาย

เนื่องจากจักรยานจะเคลื่อนที่ จึงต้องใช้แหล่งพลังงานแบบพกพา บอร์ด Arduino Uno สามารถใช้พลังงานจากภายนอกด้วยแหล่งจ่ายไฟ 5V ซึ่งเป็นที่ที่ใส่แบตเตอรี่ Li-Ion 2 ก้อน แต่ละเซลล์มี 3.7V ดังนั้นในอนุกรมจึงมีแรงดันไฟฟ้ารวม 7.2V ดังนั้นเราจึงต้องการตัวควบคุม 5V เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าลงเป็น 5V เพื่อให้ UNO มาพร้อมกับ 5V

กระบวนการ

ขั้นแรกให้บัดกรีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเข้ากับบอร์ดประสิทธิภาพดังที่แสดงในภาพด้านบน จากนั้นประสานขั้วบวกของที่ใส่แบตเตอรี่หนึ่งอันและขั้วลบของที่ใส่แบตเตอรี่อีกอันเข้ากับหมุดที่เกี่ยวข้องบน 7805 (ดูแผนผังด้านบน)

ควรบัดกรีสวิตช์ระหว่างแบตเตอรี่สองก้อนเพื่อที่ว่าเมื่อปิดแล้วจะสร้างวงจรอนุกรม สุดท้าย ใส่แบตเตอรี่ลงในที่ยึดและเชื่อมต่อเอาท์พุตจาก 7805 เข้ากับขา V (ใน) และขา GND บน Arduino

ขั้นตอนที่ 5: การอัปโหลดรหัส

ชิ้นส่วนและอุปกรณ์ที่จำเป็น:

• คอมพิวเตอร์
• Arduino Uno
• สาย USB Arduino

เพื่อให้ขั้นตอนนี้เสร็จสมบูรณ์ คุณต้องมี Arduino IDE ดาวน์โหลด เมื่อเสร็จสิ้น ให้เชื่อมต่อ Arduino ของคุณกับคอมพิวเตอร์ ดาวน์โหลดโค้ดที่แนบมาด้านล่าง และอัปโหลดไปยัง UNO ทำการปรับเปลี่ยนโค้ดที่คุณเห็นว่าจำเป็นเพื่อให้เหมาะกับสถานการณ์ของคุณ เมื่อเสร็จแล้ววงจรควรจะทำงาน

หากมีบางอย่างใช้งานไม่ได้ ให้แก้ไขปัญหาโดยตรวจสอบการเชื่อมต่อทั้งหมดด้วยมัลติมิเตอร์และทบทวนขั้นตอนก่อนหน้าโดยละเอียดอีกครั้ง

ขั้นตอนที่ 6: การเพิ่ม Velcro ให้กับส่วนประกอบ

ชิ้นส่วนและอุปกรณ์ที่จำเป็น:

• เวลโคร
• กรรไกร
• ปืนกาวร้อน
• (เทป: อุปกรณ์เสริม)

ใช้กรรไกรตัดช่องตีนตุ๊กแกที่พอดีกับด้านหลังของหน้าจอ LCD บอร์ดประสิทธิภาพ และที่ใส่แบตเตอรี่ทั้งสองออก เมื่อเสร็จแล้ว ให้ใช้ปืนกาวร้อนเพื่อยึดแถบเวลโครเหล่านี้กับส่วนประกอบต่างๆ หากไม่มีกาวร้อน อาจใช้เทปกาว

อย่าลืมตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ยึดเวลโครเข้ากับส่วนประกอบอย่างแน่นหนา เนื่องจากเราไม่ต้องการให้ส่วนประกอบหลุดออกระหว่างการเดินทางด้วยจักรยาน

ขั้นตอนที่ 7: ทาสีล้อจักรยาน

ชิ้นส่วนและอุปกรณ์ที่จำเป็น:

• แปรงทาสี
• สีขาว

ขั้นตอนนี้สำคัญมาก เนื่องจากเป็นสีที่ช่วยให้เซ็นเซอร์อินฟราเรดตรวจจับจำนวนรอบการหมุนของล้อจักรยานได้ เคลือบให้สม่ำเสมอไม่มีจุดด่างดำ ยิ่งพื้นที่สีมีขนาดใหญ่เท่าใด โอกาสที่เซ็นเซอร์อินฟราเรดจะตรวจจับการหมุนเพียงครั้งเดียวก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

ทำขั้นตอนนี้ให้เรียบร้อย และตรวจสอบให้แน่ใจว่าจุดนั้นเป็นสีขาวเพียงพอที่เซ็นเซอร์จะแยกความแตกต่างจากยางสีดำ

ขั้นตอนที่ 8: การเพิ่ม Velcro ให้กับ Bike

อุปกรณ์และชิ้นส่วนที่จำเป็น:

• เวลโคร
• ปืนกาวร้อน
• อุปกรณ์เสริม: เทปพันท่อ
• กรรไกร

ในขั้นตอนนี้ ให้ตัดความยาวที่จำเป็นของเวลโครออก ซึ่งเป็นส่วนเคาน์เตอร์ของแต่ละส่วนประกอบ จากนั้นเพิ่ม velcro ในตำแหน่งที่จำเป็นบนจักรยาน (สามารถดูแผนผังตำแหน่งได้ในขั้นตอนต่อไป) Secure ใช้เทปพันสายไฟหรือกาวร้อน

ขั้นตอนที่ 9: การวางส่วนประกอบ

ชิ้นส่วนและอุปกรณ์ที่จำเป็น:

• เทปพันท่อ
• กรรไกร

ในที่สุด. วางส่วนประกอบทั้งหมดในตำแหน่งตามลำดับตามแผนภาพด้านบน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนประกอบต่างๆ จะไม่ตกหล่นระหว่างการขับขี่ที่เป็นหลุมเป็นบ่อ โดยการทดสอบว่าส่วนประกอบต่างๆ ยึดกับจักรยานได้แน่นแค่ไหน

ตอนนี้ได้เวลาวางเซ็นเซอร์อินฟราเรดไว้ที่ล้อจักรยานแล้ว ควรยึดให้แน่นโดยหันเข้าหาขอบจักรยานเพื่อให้สามารถตรวจจับแผ่นปะสีขาวขณะข้ามเซ็นเซอร์ได้ ฉันทำสิ่งนี้โดยใช้เทปพันท่อ แต่สามารถใช้วิธีการอื่นที่ถาวรกว่านี้แทนได้

ขั้นตอนที่ 10: เสร็จสิ้น

แค่นั้นแหละ! การแสดงผลเสร็จสมบูรณ์แล้ว

สนุก.