Uradi sam brzinomjer pomoću arduina i android aplikacije za obradu

U ovom projektu izrađujemo hladni brzinomjer za bicikle ili bilo koji drugi automobil koristeći Arduino koji emitira brzinu putem Bluetootha na Android aplikaciju koju smo kreirali pomoću Processinga. Kompletni projekt pokreće litijska ćelija 18650 i stoga je vrlo prenosiv zajedno s vašim vozilom. Da bih je malo začinio, dodao sam mogućnost punjenja vašeg mobitela jer prikazuje vašu brzinu. Da, ovo možete koristiti i kao bateriju za svoje mobitele u pokretu jer 18650 ima veliku gustoću napunjenosti i lako se puni i prazni.

U potpunosti ću vas voditi od nule do kraja, brzinometar može priključiti na naše vozilo i testirati. Sjajna je značajka ovdje što svoju aplikaciju za Android možete prilagoditi svojoj personalizaciji i dodati više značajki prema svojoj kreativnosti. Ali, ako aplikaciju ne želite sami graditi i samo gradite dio Arduino, bez brige, samo preuzmite APK datoteku (pročitajte dalje) i instalirajte na svoj Android mobitel. Provjerite i cijeli Video na kraju.

Pa da vidimo koji su nam materijali potrebni za izgradnju ovog projekta i planiramo svoj proračun. Sve su ove komponente lako dostupne; ako imate problema s kupnjom bilo čega od toga, javite mi u odjeljku za komentare.

Hardverski zahtjevi:

• Arduino Pro Mini (5 V 16 MHz)
• FTDI ploča (za programiranje mini možete koristiti i UNO)
• Pretvarač DC-DC pojačala od 3 V do 5 V s USB izlaznim punjačem
• TP4056 Modul litijeve baterije
• Bluetooth modul (HC-05 / HC-06)
• Halov senzor efekta (US1881 / 04E)
• 18650 Litijska ćelija
• Mali komad magneta
• Perf Board
• Berg konektori (muški i ženski)
• Komplet za lemljenje
• Male ograde za postavljanje kompleta.

Zahtjevi za programiranje:

• Arduino IDE
• Obrada IDE-a s android ADK-om (Samo ako želite kodirati vlastitu aplikaciju.)
• Windows / Mac računalo
• Android mobitel.

Moglo bi izgledati kao pregršt komponenata i materijala, ali vjerujte mi kad završite ovaj projekt, smatrat ćete da vrijede uloženog vremena.

Mjerenje brzine pomoću Hall senzora i Arduina:

Prije nego što se uhvatimo za hardver, javite nam kako ćemo zapravo mjeriti brzinu pomoću Arduina. Puno je načina za mjerenje brzine vozila pomoću Arduina, ali upotreba Hall senzora je najekonomičniji i najlakši način za to. Senzor Hall je komponenta koja otkriva polaritet magneta. Na primjer, kad god se jedan određeni pol magneta približi senzoru, senzor će promijeniti svoje stanje. Dostupne su mnoge vrste dvoranskih senzora, a možete koristiti bilo koji od onih u ovom projektu, ali pripazite da se radi o digitalnom senzoru dvorane.

Da bismo izmjerili brzinu moramo zalijepiti mali komadić magneta na kotač vozila, svaki put kad magnet prijeđe senzor dvorane, on će ga otkriti i podatke poslati Arduinu.

Arduino će primiti prekid svaki put kad se magnet prepozna. Pokrećemo kontinuirani mjerač vremena pomoću funkcije milis () i izračunavamo vrijeme potrebno za točak da izvrši dvije rotacije (kako bi se pogreška smanjila na minimum) koristeći donje formule:

Zauzeto vrijeme = milis () - pevtime;

Jednom kada saznamo potrebno vrijeme, možemo izračunati broj okretaja u minuti pomoću sljedećih formula:

o / min = (1000 / zauzeto vrijeme) * 60;

Gdje (1000 / oduzeto vrijeme) daje broj okretaja u minuti (broj okretaja u sekundi) i pomnožava se s 60 za pretvaranje broja okretaja u minuti (broj okretaja u minuti).

Nakon izračuna broja okretaja u minuti možemo izračunati brzinu vozila koristeći donje formule pod uvjetom da znamo radijus kotača.

v = radijus_kotača * o / min * 0,37699;

Arduino, nakon izračuna brzine, emitirat će ga pomoću Bluetooth modula. Kompletan kod je dano u nastavku u poglavlju Code. Ovdje provjerite i druge naše projekte koji uključuju Bluetooth modul HC-05.

Sheme i hardverski dio:

Kompletni dijagram kruga projekta dat je u nastavku:

Ovdje je hardverski dio podijeljen u dva dijela jedan je glavna ploča koja sadrži sve glavne datoteke. Druga ploča sastoji se samo od Hall senzora i otpornika koji će biti postavljeni blizu kotača. Počnimo graditi glavnu ploču.

Nakon uspostavljanja veze, testirajte postavku pomoću naše litijeve baterije 18650. Litijeva baterija je vrlo eksplozivne prirode, stoga se s njom mora postupati krajnje oprezno. Iz tog razloga koristimo TP4056 modul za punjenje litijeve baterije. Ovaj modul ima zaštitu od prenapona / pražnjenja i zaštitu od obrnutog polariteta. Stoga se baterija može lako napuniti uobičajenim mikro USB punjačem i može se sigurno isprazniti sve dok ne dosegne granice prekida podnapona. Neki važni detalji o modulu za punjenje TP4056 dati su u donjoj tablici.

Parametri:	Vrijednost po ćeliji:
Ispod prekida napona	2,4 V
Prekid prenapona	4,2 V
Struja punjenja	1A
Zaštita	Zaštita od prenapona i obrnutog polariteta
IC je prisutan	TP4056 (IC punjača) i IC zaštite DW01
LED indikatori	Crveno - punjenje je u toku Zelena - punjenje završeno

Krenimo sada s Hall Sensor pločom. Ova ploča sadrži samo dvije komponente, jednu, otpornik 10K, a druga je dvoranski senzor. Veze se mogu uspostaviti kako je prikazano u gornjim shemama. Nakon što je ploča spremna, spojite ih pomoću kratkospojnih žica prema shemama. Jednom kad je gotovo, trebalo bi izgledati otprilike ovako.

Sljedeći presudan korak u projektu je spajanje baterije 18650 na B + i B- terminale modula TP4056 pomoću žice. Budući da su stanice Li + eksplozivne, nije preporučljivo koristiti lemljenje preko tih stanica. Iako su to ljudi učinili, vrlo je rizično i lako može završiti u velikom neredu. Stoga je jednostavan način za to korištenje magneta kako je prikazano dolje

Jednostavno zalemite žicu na mali komad magneta, a zatim zalijepite magnete na terminale baterije (jako ih privlače na terminale), kao što je prikazano gore. Mogli biste upotrijebiti malo patke za daljnje osiguravanje položaja magneta.

Programiranje Arduina:

Program za ovaj projekt vrlo je jednostavan. Jednostavno moramo izračunati brzinu okretanja kotača pomoću ulaza za prekid senzora Hall i izračunatu brzinu emitirati u zraku pomoću Bluetooth modula. Kompletan program naveden je u odjeljku kod ispod i objasnio pomoću komentar linije.

Svaki put kada Hall senzor otkrije magnet, on aktivira prekid. Ovaj prekid funkcija se zove po magnet_detect () funkciju . To je mjesto na kojem se izračunava broj okretaja u minuti.

Jednom kada se izračuna broj okretaja u minuti, brzina kotača izračunava se u funkciji loop () . Jednom kada je kôd spreman, dopustite ga da ga izbaci na naš Arduino pro mini i testira njegov rad kako je prikazano u videu na kraju.

Android mobilna aplikacija za brzinomjer:

Android aplikacija za ovaj projekt izrađena je pomoću softvera nazvanog Obrada. Ako niste zainteresirani za izradu vlastite Android aplikacije i želite samo instalirati ovdje korištenu, možete preuzeti APK datoteku i instalirati je izravno na vaš pametni telefon slijedeći korake u nastavku.

1. APK datoteku možete izravno preuzeti s donje poveznice. Ova APK datoteka napravljena je za Android verzije 4.4.2 i novije (Kitkat iznad). Izdvojite APK datoteku iz zip datoteke.

Android aplikacija za brzinomjer

2. Prenesite.Apk datoteku s računala na mobilni telefon.

3. Omogućite instaliranje aplikacije iz Nepoznatih izvora u postavkama androida.

4. Instalirajte aplikaciju.

Ako se uspješno instalira, na vašem ćete telefonu instalirati aplikaciju nazvanu „ Processing_code “, kao što je prikazano dolje:

Razvijte vlastiti program koristeći Processing:

Možete koristiti gore navedenu.APK datoteku ili možete izraditi vlastitu aplikaciju pomoću Obrade kako je ovdje objašnjeno. Sav kod aplikacije Processing Android možete preuzeti ovdje. Program se sam objašnjava pomoću redaka komentara. Ali ako imate bilo kakvih problema ili ako želite malo izmijeniti svoju prijavu, upotrijebite odjeljak za komentare i ja ću vam pomoći.

Android program uspostavlja vezu s našim Bluetooth modulom tijekom pokretanja aplikacije i prima brzinu vozila koju je izračunao i emitirao Arduino Pro mini. Napravio sam malu grafiku za prikaz brzine pomoću analognog brzinomjera kako bi izgledao pomalo privlačno. Možete smisliti vlastite ideje i prilagoditi kôd kako biste ga prilagodili svojim potrebama. Također provjerite naše druge projekte obrade da biste saznali više o tome:

• Ping Pong igra koristeći Arduino
• FM radio kontroliran pametnim telefonom pomoću obrade.
• Arduino radarski sustav koji koristi procesor i ultrazvučni senzor

Nakon što instalirate aplikaciju na svoj mobilni telefon, vrijeme je da testirate naš projekt. Ali još nismo postavili svoj komplet na vozilo. Učinimo to.

Montaža kompleta brzinomjera na vozilo:

Montirao sam ovaj komplet na svoj dvociklus i testirao ga, a djeluje poput šarma. Montaža kompleta prepuštena je vašoj kreativnosti, možete nabaviti vlastitu malu kutiju u trgovini i izbušiti rupe za žice i priključke te je postaviti na svoje vozilo. Jedna uobičajena važna stvar koju treba imati na umu je da bi magnet trebao biti zalijepljen za rub kotača, a dvoranski senzor trebao bi biti postavljen što bliže magnetu, tako da bi svaki put kada magnet prijeđe dvoranski senzor, mogao biti u stanju da ga prepozna, raspored je prikazan u nastavku.

Budući da sa sobom imam 3D printer, dizajnirao sam vlastite kućišta kako bi izgledali dobro i na način da se lako mogu montirati i odvojiti od našeg bicikla za punjenje baterije. Dakle, ako imate 3D printer ili ako možete pristupiti jednom kako biste ispisali nekoliko materijala, nastavite čitati, inače preskočite ovaj dio i upotrijebite vlastitu kreativnost za montiranje tih stvari. Ovdje naučite koristiti 3D printer.

Ako ste odlučili upotrijebiti moje dizajnerske datoteke i ispisati vaše ograde, pobrinite se da vam je glavna pločica za perfomanse u blizini dimenzija ispod

Kompletne datoteke Dizajn i STL za 3D ispis možete preuzeti ovdje. Ako je ploča slična onoj što je ovdje napravljeno, tada možete izravno 3D ispisati svoje ograde pomoću danih STL datoteka ili možete koristiti datoteke Dizajn i prilagoditi ih prema svojoj ploči.

Krenimo od 3D otisnutog malog kućišta koje će se koristiti za modul Hall Hall-a. Ispišite kućište, postavite krug u njega i ukopčajte žice kroz predviđenu rupu, a zatim ga montirajte na svoje vozilo tako da je senzor dvorane blizu magneta, kako je prikazano dolje.

Preporučuje se modeliranje glavne ploče prije dizajniranja kućišta za nju, kako bismo se uvjerili da se pravilno uklapa, jer vjerujte mi, bila bi noćna mora kada ispisujete kućište dugih 6 sati i na kraju neće stati u vašu perf ploču. Model ploče moje glavne perf ploče je prikazan u nastavku.

Sada će biti lako dizajnirati glavnu kutiju kućišta. Glavni sam okvir dizajnirao u dvije datoteke, tako da će jedan dio kutije držati elektroniku, a drugi će biti trajno pričvršćen za ciklus pomoću stezaljki i vijaka. Ova dva dijela mogu se lako pričvrstiti da se skupe kako bi se stvorilo cjelovito kućište, a zatim odvojiti kada trebate napuniti litijevu bateriju ili raditi na našoj elektronici.

Jednom kada je prvi dio kućišta dizajniran i ispisan, omogućuje smještanje svih naših komponenata unutra kao što je prikazano dolje i to bi trebalo izgledati otprilike ovako.

Kao što vidite, ispred kutije su dva otvora, jedan se koristi za USB putem kojeg možemo napuniti svoj mobitel. Drugi je za mikro USB pomoću kojeg možemo napuniti litijevu bateriju.

A sada otisnimo drugi dio glavnog kućišta i provjerimo odgovara li prvom dijelu kako se očekivalo.

Nakon što se zadovoljimo dijelovima, možemo montirati drugi dio kućišta pomoću C-stezaljke i nekoliko matica i vijaka kao što je prikazano dolje:

Sad spojimo bateriju na naš glavni krug pomoću magneta i trake kao što je gore spomenuto i čuvajmo je trajno sigurnom u našem kućištu.

To je to što je naš hardver spreman za konačnu montažu. Jednostavno spojite modul Hall Hall senzora s glavnom pločom i gurnite pokretni kućište u fiksno kućište i on je spreman za akciju.

Radno objašnjenje:

Nakon što se uvjerite da je litijeva baterija napunjena, jednostavno uključite komplet pomoću prekidača i otvorite Android aplikaciju. Ako sve bude u redu, trebali biste dobiti zaslon u nastavku i on će prikazivati ​​da se vaša aplikacija povezala s vašim Bluetooth modulom HC-05, kao što je prikazano dolje. Prije otvaranja programa ne zaboravite upariti svoj Bluetooth modul s telefonom.

Sada jednostavno vozite svoje vozilo i trebali biste primijetiti brzinomjer koji pokazuje trenutnu brzinu vašeg vozila. Mobitel također možete puniti tijekom vožnje uobičajenim kabelom za punjač. Nakon što završite s vožnjom, možete skinuti kutiju s ciklusa i napuniti je iz mreže izmjeničnog napajanja pomoću bilo kojeg mobilnog punjača za pametni telefon.

Dakle, na ovaj način možete ne samo izmjeriti brzinu svog vozila već istovremeno i napuniti mobitel. Nadam se da ste uživali u projektu. Ovom projektu možete dodati puno više značajki aplikacije, samo podešavanjem kodova. Možete izračunati udaljenost koju prevozi vaša vožnja, vrh i prosječnu brzinu vaše vožnje itd. Javite mi ako imate bilo kakvih upita putem komentara i rado ću vam pomoći.

Kao i obično, cjelokupni rad Projekta bit će prikazan u videu ispod.