Тахометр для велосипеда своими руками
Здравствуйте, хочу изготовить спидометр-одометр для велосипеда.
Нашел несколько схем на Atmega8, Но, не очень понял как ее прошивать, если ли печатная плата, и питание 12 в - не возить с собой аккумулятор. У меня есть программатор для Atmega8, который я использовал для металлоискателя ClonePi-W и PonyProg. Можно будет ли им прошить? Что посоветуете, может есть какие-то другое схемы.
Вот! Хочу сделать такое!
Толку, конечно, мало, но выглядит круто!
[spoiler=Декоративный велогаджет - светящийся спидометр.]Второй месяц пошёл с того момента, когда мы праздновали Новый Год. Все ёлки давным давно сгорели в топках. А тяга к украшательству осталась. По крайней мере, у wolfio, которого мясом не корми - дай что-нибудь украсить.
Экспериментировал на днях с микроконтроллерами. Кто не знает - это микрочип такой, который представляет собой, по сути, небольшой компьютер, в нём имеется процессор, память и некоторая периферия. От простого компьютера отличается очень маленькой мощностью. Но для некоторых задач этой маленькой мощности оказывается более, чем достаточно.
Перелопачивая инет в поисках инфы, наткнулся на множество интересных поделок на микроконтроллере. В частности, так называемые "часы - пропеллер", которые меня и вдохновили на создание этой штуковины. Там использовались моторчики, которые раскручивали линейку светодиодов, что давало эффект круглого светящегося экрана. Применив этот принцип к велосипедному колесу можно значительно упростить конструкцию, поскольку никакого моторчика нам не нужно. А чтобы этот гаджет был полезным, заставим его показывать, к примеру, скорость велосипеда.
Как я понял позднее, самой простой частью работы оказалась сборка девайса. Из фольгированного стеклотекстолита вырезается миниатюрная макетная плата. Детали копеечные, и не много: самый дешёвый контроллер AVR, восемь зелёных SMD светодиодов, один геркон для синхронизации и один блокировочный конденсатор. Общая стоимость деталей - гривен 20. Время сборки - часа два. Правда ещё полдня ушло на обдумывание. Вместо схемы - фотография, по которой виден принцип работы устройства.
Предвижу вопрос искушённого читателя: "Какого ты, голубчик, не включаешь светодиоды через резисторы? Ведь они же спалят тебе микросхему!"
Ответ: Во-первых я хотел добиться максимальной яркости в импульсе, от щуплой трёхвольтовой батарейки, которой место, разве что в электронных часах. Во-вторых, интересно было посмотреть, как поведёт себя AVR-ка в таком режиме, насколько быстро отбросит копыта. Пока не отбросила.
Или ещё один: "Кому вообще нужен такой спидометр, который будет виден только со стороны и в темноте?"
Ответ: Гаишникам, зевакам, детям, и просто покрасоваццо.
Далее началась долгая рутинная работа. Программирование. Без него контроллер - пустая железка. Но программеру, у которого не один год опыта за плечами, не привыкать к такой работе. Для него, что освоить гуглёво апи, что атмеловский макроассемблер - вещи одного порядка. После двух вечеров кодинга моя макетная плата научилась выдавать цифры, значки и даже некоторые буквы, которые я считаю наиболее важными в алфивите, такие как "Ё", "Ы", "Ъ". Это был день святого Валентина, поэтому добавил к знакам ещё и сердечко.
Однако, применительно к нашей задаче, все эти буквы и значки - лишь ненужная трата энергии. Ещё один вечер потребовался на то, чтобы добиться от гаджета вывода всего двух цифр - скорости передвижения велосипеда.
То, что получилось в результате, видно на фотографиях. Пока батарейка не села, табло выдавало настолько яркий импульс, что освещало всю комнату. Остаётся проверить устройство в действии, то есть, на улице.
Скорость была откалибрована на участке 10 - 30 км/ч. Если меньше 9 км/ч табло не светится, если больше 100, отлетает с завидным свистом вместе с колёсами. Ну и конечно, показания будут плавать, в зависимости от температуры окружающей среды, поскольку тактовая частота камня ничем не стабилизируется. Насколько - покажут испытания.
Схемка очень уж простая, но как и чем его прошивать и как подключать?
Но, а все же. Чем и как шьется контроллер Attiny2313?
Еще попробую связаться с автором этого устройства.
Программатор сделаю, или переделаю тот, что был для Atmega8. И, думаю, проще будет в DIP-корпусе.
А какой программой?
ear, подскажи плиз,не в тему только.
Кручу настройку КВ приёмника и попадает мне чей то радиотелефон,думал они работают на более высоких частотах или это какой то старый отстой?
Понятно.
И еще, зачем здесь выведенны проводки:
Может, автор ее сразу и шил?
И в PonyProg, как я помню, какие-то биты расставлять перед прошивкой, здесь что-то нужно?
ГУБЕРНАТОР, лет десять назад, а может и больше (когда в моей тундре некоторые предприятия активно пользовали сенао ) можно было взять старенький КВ приемник и слушать как начальник "нагибает" подчиненных - так что это не новость
Лазерный тахометр – прибор предназначенный для оперативного измерения частоты вращения (оборотов в единицу времени) различных вращающихся деталей и механизмов. Принцип работы такого тахометра основан на измерении частоты вращения с помощь лазерного луча, отраженного от контрастной маркерной ленты, наклеенной на движущийся предмет или вал. Стоимость подобных промышленных приборов достаточно высока даже для бюджетных вариантов. В статье мы рассмотрим вариант подобного прибора на Arduino, который не уступает по точности бюджетным промышленным приборам (Рисунок 1).
 | |
| Рисунок 1. | Бесконтактный лазерный тахометр на Arduino. |
Схема подключения модулей к плате Arduino изображена на Рисунке 2. Процессы сборки, подключения компонентов к плате Arduino, а также компоновки в корпусе, демонстрируются в видеоролике в конце статьи.
 | |
| Рисунок 2. | Схема лазерного тахометра на Arduino (подключение модулей к плате Arduino Nano). |
Примененный модуль лазерного излучателя (модуль лазерного диода) имеет номинальное напряжение питания 5 В; генерируемое излучение в диапазоне 650 нм мощностью 5 мВт (Рисунок 3). Потребляемый лазером ток составляет не более 40 мА, поэтому допустимо его подключение к выходу 5 V платы Arduino (выход встроенного в плату Arduino регулятора напряжения 5 В).
 | |
| Рисунок 3. | Модуль лазерного излучателя. |
 | |
| Рисунок 4. | Модуль лазерного датчика. |
Примененный модуль OLED дисплея с разрешением 128×32 точки (на контроллере SSD1306) подключается к плате Arduino по интерфейсу I 2 C. Напряжение питания модуля дисплея равно 5 В (Рисунок 5).
 | |
| Рисунок 5. | Модуль OLED дисплея с интерфейсом I 2 C и разрешением 128×32 точки для лазерного тахометра. |
Скетч Arduino доступен для скачивания в разделе загрузок. В скетче, помимо стандартных библиотек Arduino, используются библиотеки Adafruit_GFX.h и Adafruit_SSD1306.h для работы с OLED дисплеем. Если эти библиотеки не установлены в среде Arduino, их необходимо установить с помощью менеджера библиотек.
Для прибора разработан корпус, проектные файлы для печати корпуса на 3D принтере доступны для скачивания в разделе загрузок. При сборке прибора автор в корпусе совместил модуль лазерного излучателя и приемника.
Видео сборки прибора и демонстрация работы
Как вы можете заметить в видеоролике, начиная с 4:40 самодельный лазерный тахометр показывает примерно те же значения, что и промышленный прибор, но с боле высокой частотой обновления значений на дисплее. Автор проекта в комментариях к видеоролику утверждает, что прибор позволяет измерять скорость до 99,999 об/мин.
Рассказ о создании высокоточного тензометра для велосипедных колёс.
Рассчитано на увлечённых самодельщиков-велосипедистов.
1. Тензометр — инструмент для измерения натяжения велосипедных спиц.
Как правило, тензометры используются в велосипедных мастерских при сборке колёс.
На мой взгляд, исчерпывающая инструкция по использованию тензометров — Сборка колес с тензометром.
Если у кого-то есть другие ссылки, присылайте в ЛС, дополню обзор.
Эти цифры были использованы в моих экспериментах (намного позже).
3. Примеры самодельных тензометров.
Тензометр своими руками (автор — iG0Lka).
Любопытная конструкция.
Но объективных данных о её характеристиках, к сожалению, нет. (
5. Поиск оптимального пути, как обычно, начинается с копирования анализа серийных изделий.
Лидером, де факто, является тензометр ParkTool TM-1
6. Стенд для калибровки (или калибровочный станок).
Тут ничего придумывать не пришлось. Все конструкции похожи и собираются на базе весов 150-300 кг.
smol_, как обычно, поступил нестандартно: рычажная система и набор грузов:
Из-за отсутствия в доме блинов от штанги грузов, был выбран вариант на базе весов 150 кг:
Мой вариант не отличается ни изяществом, ни плавностью линий:
Основание — алюминиевая труба прямоугольного сечения (вертикальная направляющая от фотоувеличителя Таврия), пара шпилек ф10мм и весы на 150 кгс.
Натяжение спицы задаётся (регулируется) усиленной гайкой М5.
Если откинуть экзотические конструкции, то
все используемые кинематические схемы тензометров можно условно поделить на группы:
1) Тензометры, в которых усилие прогиба спицы компенсируется усилием пружины.
К этой группе тензометров относятся все серийные изделия: ParkTool TM-1, его клоны и
конструкции, как на фото ниже:
Все конструкции этой группы имеют одинаковые особенности:
— наличие измерительной пружины
— нелинейная шкала, что требует индивидуальной калибровки на стенде
— механические затирания вследствие наличия подвижных элементов в конструкции; в результате получается некоторый гистерезис, значительно снижающий точность измерений (использование измерительной головки с ЖК индикатором никоим образом не спасает ситуацию)
Примечание: если вы видите кривую пружину, то можно не ждать какой-либо точности от тензометра
Следует пояснить, чем измерительная пружина отличается от обычной, используемой, например, в прищепке:
— нормированный коэффициент упругости Купр.
— временная стабильность Купр. и Lo (начальная длина при 20 градусах)
— температурная стабильность Купр. и Lo
— отсутствие остаточных деформаций
Для желающих ознакомиться с вопросом: Курендаш Р.С. Конструирование пружин, 1958г.
Предупреждение для самодельщиков: измерительные пружины не продаются на каждом углу, и купить подходящую для своих задач пружину вряд ли получится.
В продаже можно найти пружины для садовых секаторов и другого инструмента,
но их продавцы понятия не имеют о метрологических характеристиках пружин.
На сложные вопросы ничего вразумительного, естественно, ответить не способны.
2) Тензометры, в которых спица прогибается на строго определённое значение (около 1мм),
при этом измеряется поперечное усилие на спицу.
Пример такой конструкции (автор smol_)
Особенности этой и других аналогичных конструкций:
— отсутствует измерительная пружина и все проблемы, с ней связанные
— минимум подвижных элементов, как следствие, гистерезис незначительный или отсутствует
— линейная шкала (незначительная нелинейность есть, но каждый сам решает, можно ли ей пренебречь)
— требуется калибровка на стенде
И был придуман пневматический тензометр:
Это ж надо было так на. .
Идея была простая, как мычание коровы:
— давление создаётся разовым шприцем
— усилие прогиба создается мембранным блоком
— спица прогибается на нормированное значение 1 мм при базе между упорами 100 мм
— измерение давления — любым доступным манометром
В качестве измерителя предполагалось использовать манометр от тонометра:
300 мм рт. ст. — это 40 кПа, на это значение был спроектирован мембранный блок
F = P * Sэф., где
P — избыточное давление
Sэф. — эффективная площадь мембраны
Усилие на штоке при давлении 40 кПа: 4,15е-4 * 40000 = 16,6 (Н)
или 1,66 кгс. По идее, должно хватить.
Самый сильный закон Вселенной — Закон Подлости.
И тут не обошлось без него.
Давления 40 кПа не хватило, и от использования удобного манометра на 300 мм рт.ст пришлось отказаться.
Его сменила тяжёлая артиллерия: электронный образцовый манометр на 100 кПа классом точности 0,02%:
Только не спрашивайте, откуда у меня дома такое оборудование.
Я не буду рассказывать небылицы, мол, на свалке нашёл.
Это экспериментальный прибор с моей 1-й работы.
Поскольку никто, кроме меня не умеет им пользоваться, он был экспроприирован в личное пользование после смены места работы.
Это 20+ лет назад я был белый, пушистый и добрый.
И добродушно делился своими схемами с окружающими. А теперь дудки. (злобный смалик)
Для контроля касания спицей упора была применён светодиод:
замыкалась цепь подшипник — спица — центральный упор (регулировочный винт М3).
И тут подвох: подшипник отказался проводить электрический ток.
Была найдена графитовая смазка.
Но она оказалась неправильной: ткнул в ней щупами омметра, а она НЕ проводит от слова совсем.
Тогда один подшипник был вскрыт, промыт в керосине от заводской смазки, высушен,
затем промыт в изопропиловом спирте.
Вдоволь наигравшись с макетом, я поставил жирный крест на данном эксперименте (и проекте тоже).
Если кто пожелает, отдам прототип за пиво (НП работает).
Эскизы прототипа — по личной договорённости.
Выкладывать их в общий доступ нет смысла, бо всё равно никто это повторять не будет,
равно как и десятки-сотни других (не только моих) проверенных решений.
ИМХО.
Примерно в то же время подоспел стенд, и тензометры прошли проверку.
Отчёт поместился в десяток строк.
Присутствует заметный гистерезис: приходится выполнять N замеров.
Калибровать показометр можно попытаться (калибровочный винт есть), но смысла нет.
Пообщавшись с коллегой по несчастью, пришли к единому мнению: хлам.
Можно отличить натяжение спицы 25кгс, 50 кгс, 75 кгс и (условно) 100 кгс.
Далее игрушки были проданы на олх с нулевой накруткой.
И делу конец.
10. Попытка купить подходящий тензомост окончилась ничем: приехали нерабочие тензомосты
Когда же закончится тропинка с граблями?!
Тензомосты в доме имеются, но они рассчитаны на промышленное применение.
Плюс к ним еще надо схему городить. А это время. (
Групповое фото:
Дохлые тензомосты с али в верхнем ряду.
Высокоточный датчик давления на 600 кПа для агрессивных сред (внутри сплошной титан и нержавейка).
И пара датчиков силы (на 5 кгс и на 0,5 кгс) орловского завода.
А вот это — идеальный вариант, но не нашёл в продаже:
При всём богатстве выбора я купил вот такой:
Инструкция по сборке тензометра:
1) разобрать весы
2) заменить весоизмерительный крюк на толкающий шток
3) перевернуть тензомост, чтобы не было минусовых показаний
4) собрать конструкцию (3Д деталь крепится на саморезы от видеокассеты)
5) выполнить калибровку на стенде
В собранном виде:
Особенности конструкции:
— отсутствие подвижных частей и каких-либо пружин
— более-менее линейная шкала
— точность 3 %
— отсутствие гистерезиса
— применимо для велосипедных колёс 24" — 28" (для выполнения замера требуется участок спицы не менее 13см)
Таблица калибровки (слева — натяжение спицы на стенде, справа — показание тензометра):
20 кгс — 865 г
30 кгс — 1340 г
40 кгс — 1715 г
50 кгс — 2100 г
60 кгс — 2390 г
70 кгс — 2750 г
80 кгс — 3115 г
90 кгс — 3410 г
100 кгс — 3635 г
110 кгс — 3995 г
120 кгс — 4255 г
Видео.
Снято кое-как, но понять принцип можно.
12. Окончание длинной истории.
Первый экземпляр отбыл в Харьков моему другу. Там он нужней.
Лично для меня всё это — чисто спортивный интерес.
Себе и знакомым велосипедистам я всегда успею собрать.
До весны еще есть время. ))
Всем удачных экспериментов!
Если кто-то желает проверить\откалибровать свой тензометр,
могу оказать посильную помощь совершенно бесплатно.
Из этого видео вы узнаете о том, как сделать спидометр для велосипеда своими руками на Arduino, также этот спидометр .
Мало кто знает об этой функции велосипеда. В этом видео я покажу секреты велосипеда о которых никто не знает!
Читайте также: