Compteur de vitesse de cycle de bricolage : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Ce projet m'est venu à l'esprit en faisant mon projet MEM (Mechanical Engineering Measurement), un sujet dans mon B.tech. L'idée est de mesurer la vitesse angulaire de la roue de mon vélo. Connaissant ainsi le diamètre et la légende mathématique de tous les temps le pi (3,14), la vitesse peut être calculée. Connaissant également le nombre de fois que la roue a tourné, la distance parcourue peut être facilement connue. En prime, j'ai décidé d'ajouter un beaklight à mon cycle. Maintenant, le défi était de savoir quand allumer le feu stop. La réponse est ci-dessous.

Étape 1: Les structures

Il est très important pour ce projet d'avoir des supports solides et stables. L'idée est que le cycle peut subir une forte impulsion lorsqu'il fait face à un nid-de-poule ou lorsque vous décidez de vous amuser et de prendre le cycle dans des conditions difficiles. De plus, notre entrée est captée lorsqu'un aimant sur la roue croise le capteur à effet Hall sur le support. Si tout se passe mal simultanément, l'arduino affichera les vitesses d'un train à grande vitesse. De plus, vous ne voulez pas que votre meilleur ami arduino tombe sur la route simplement parce que vous avez décidé d'être paresseux et d'utiliser du matériel bon marché

Donc, pour être sûr, j'ai décidé d'opter pour des bandes d'aluminium car elles peuvent être facilement coupées et percées, résistantes à la corrosion et bon marché, ce qui est toujours bon pour le bricolage.

J'ai également utilisé des écrous (avec rondelles) et des boulons pour les fixer sur le cadre car ils doivent être solidement placés sur le châssis. Cela aiderait également si vous placez les choses mal et devez les déplacer.

Une autre partie importante est que l'électronique doit être correctement isolée des supports s'ils sont en métal comme je l'ai fait. La colle chaude que j'ai utilisée a très bien fonctionné car elle absorbe également certains chocs et amortit l'écran.

Étape 2: le capteur et l'aimant

La partie mesure et saisie du projet repose sur cette partie. L'idée est de placer un aimant sur la roue du cycle et d'ajouter un capteur à effet Hall sur le cadre afin qu'à chaque fois que l'aimant croise le capteur, l'arduino sache qu'une révolution est terminée et il peut calculer la vitesse et la distance.

Le capteur utilisé ici est le capteur à effet Hall classique A3144. Ce capteur tire sa sortie vers le bas lorsqu'un pôle particulier fait face à la bonne orientation. L'orientation est très importante car le pôle extérieur n'affectera pas la sortie.

Voici quelques photos montrant la bonne orientation. De plus, le capteur à effet Hall nécessite une résistance pullup de 10k. Ceci dans mon projet est remplacé par les résistances pull-up de 20k dans l'arduino.

Il est important de bien placer l'aimant. Le placer un peu trop loin peut entraîner une lecture incohérente ou des révolutions manquantes et le placer très près peut entraîner le contact de l'aimant avec le capteur, ce qui n'est pas très souhaitable.

Si vous observez attentivement, la roue aura une certaine inclinaison avec l'axe et cela entraînera des croûtes et des creux. Essayez de placer l'aimant dans l'auge. Personnellement, je n'ai pas fait autant d'efforts.

Étape 3: Affichage

Cet affichage est théoriquement optionnel mais il faut quelque chose pour afficher la vitesse et la distance et la vitesse en temps réel. Penser à utiliser un ordinateur portable est totalement absurde. L'écran que j'ai utilisé est un écran OLED de 0,96 pouce avec I2C comme protocole de communication entre l'esclave et le maître.

Les images publiées montrent les trois modes entre lesquels l'arduino bascule automatiquement.

1) Celui avec un petit début dans le coin inférieur gauche est lorsque l'arduino vient de démarrer et a démarré avec succès.

2) Celui avec km/h est la vitesse. Ce mode ne s'affiche que lorsque le cycle est en mouvement et s'éteint automatiquement une fois le cycle arrêté.

3) Le dernier avec les mètres (Vive le système métrique) comme unités est évidemment la distance parcourue par le cycle. Une fois le cycle arrêté, l'arudino bascule pour afficher la distance dans les 3 secondes

Ce système n'est pas parfait. Il affiche momentanément la distance parcourue même lorsque le cycle est en mouvement. Bien que cela montre une imperfection, je trouve celui-ci mignon.

Étape 4: Source d'alimentation

Le projet étant un peu volumineux, il n'est pas toujours possible d'avoir une prise murale à proximité disponible pour le chargement. J'ai donc décidé d'être paresseux et d'utiliser simplement une banque d'alimentation comme source d'alimentation et d'utiliser un mini câble USB pour connecter l'alimentation USB de la banque d'alimentation à l'arduino nano.

Mais vous devez sélectionner le powerbank avec soin. Il est important d'avoir une géométrie appropriée afin qu'il puisse être facilement installé. Je suis tout simplement amoureux de la banque d'alimentation que j'ai utilisée pour une géométrie aussi régulière et carrée.

De plus, la banque d'alimentation doit être un peu stupide. Afin d'économiser de l'énergie, les banques d'alimentation sont conçues pour désactiver la sortie si la consommation de courant ne dépasse pas une certaine valeur seuil. Je soupçonne ce seuil d'être au moins 200-300 mA. Notre circuit aura une consommation de courant maximale de pas plus de 20mA. Ainsi, une banque d'alimentation normale arrêtera la sortie. Cela peut vous amener à croire qu'il y a un défaut dans votre circuit. Cette banque d'alimentation particulière fonctionne avec une si petite consommation de courant et cela m'a donné une autre raison d'aimer cette banque d'alimentation.

Étape 5: Feu stop (complètement en option)

Juste comme fonctionnalité supplémentaire, j'ai décidé d'ajouter un feu stop. La question était de savoir comment je trouverais si j'étais en train de casser. Bon il s'avère que si je freine le cycle ralentit. Cela veut dire que si je calcule l'accélération et si elle s'avère négative, je peux allumer les feux stop. Cela signifie cependant que les lumières s'allumeraient même si j'arrêtais de pédaler.

Je n'ai pas non plus ajouté de transistor à ma lampe ce qui est totalement recommandé. Si quelqu'un fait ce projet et intègre correctement cette partie, je serais plus qu'heureux de voir cela et d'ajouter des photos pour cela.

J'ai directement alimenté le courant de la broche numérique 2 de l'arduino nano

Étape 6: Le programme

Comme toujours, j'ai écrit le programme sur Arduino IDE. Au départ, je visais à enregistrer les paramètres sur une carte SD. Mais malheureusement, dans ce cas, je devrais utiliser trois bibliothèques, SD.h, Wire.h et SPI.h. Ceux-ci, combinés au noyau, occupaient 84% de la mémoire disponible et l'IDE m'a mis en garde contre les problèmes de stabilité. Cependant, il n'y a pas si longtemps que le pauvre nano s'est écrasé à chaque fois et tout a gelé au bout d'un moment. Le redémarrage a entraîné la répétition de l'historique.

J'ai donc supprimé la partie SD et commenté les lignes qui étaient liées à la carte SD. Si quelqu'un a pu surmonter ce problème, j'aimerais voir les changements.

De plus, j'ai joint un autre document pdf dans cette étape dans lequel j'ai expliqué le code en détail.

N'hésitez pas à poser des questions le cas échéant.

Bon bricolage;-)