Велокомпьютер своими руками на мк

Велокомпьютер своими руками

Это статья о том, как можно самостоятельно сделать для любимого велосипеда компьютер. Покупать готовый это для меня не интересно, хотя быстро, без мороки и имеет более человеческий вид. Хотелось сделать полезную вещь применив свои знания. Так вот, посмотрев в интернете несколько вариантов таких самоделок, быстро была составлена схема устройства.

В качестве основы был взят распространенный контроллер ATtiny2313. Для которого и была написана программа. В качестве индикатора используется семисегментный четырехразрядный индикатор, красного свечения. Транзисторы обыкновенные маломощные NPN, в моем случае ставил КТ315.

Печатная плата изготавливалась лазерно-утюжным методом. Контроллер установил в панельку, чтобы можно было извлекать и перепрошивать, так как разъема для программирования я не предусмотрел. Однако сделал разъемы для подключения питания и датчика, чтобы можно было снимать велокомпьютер с руля.

В качестве корпуса выбор сразу пал на старую велофару, которая работала от больших батареек-боченков и светила достаточно тускло, так как там стояла лампочка накаливания.

Вместо лампочки была сразу выточена по размеру плата, куда припаяны 4 белых светодиода типа «пиранья».

В результате тестов дома, яркость показалась очень даже достаточной, но после первой же покатушки вечером, я понял что нужно все менять.

Поискав по закормам, нашел две светодиодные сборки с отражателями от нерабочих фонариков. Примеряв все это дело, решил закрепить стационарно.

Первые же ночные испытания показали, что работа ведется в правильном направлении, теперь можно было и вечером ездить. Но для большего комфорта докупил фонарик на 1 ваттном светодиоде с регулировкой пятна света, и закрепил отдельно на руле. Теперь все видно как днем (ну почти как днем), прохожие даже оборачиваются посмотреть что это на них едет )))

Самым сложным в изготовлении это устройства, было сделать магнит, который крепиться на спицу. Все мои попытки найти в продаже готовый, но без самого компьютера, оказались безуспешными. Было решено сделать самому, как говориться полный хендмейд. Нашел магнит когда-то выковырянный из старого электросчетчика. Повертев его пару минут, определился какая часть больше подойдет, и начал пилить его своим дремелем, в итоге 4 диска сточил в ноль + 2 разлетелось, магнит оказался очень прочным, его даже сверла не брали. В итоге после дня мучений магнит был готов к установке на колесо. Пластиковая стяжка для того чтобы вся эта конструкция не проворачивалась на спице. Осталось покрасить все это дело.

Следующим компонентом, который тоже нужно было сделать самому был датчик, основанный на герконе. Здесь все было просто, выточил из текстолита платку, разрезал медь где нужно, чтобы не травить, припаял геркон и провода. Потом залил все это лаком для ногтей, чтобы хоть как-то защитить от воды и грязи. И в конце при помощи пары подкладок и пластиковых стяжек закрепил на нужном расстоянии от магнита на вилке.

Еще один немало важный компонент это батарейный блок. Я решил использовать три пальчиковых аккумулятора по 1.2 В в итоге имею 3.6 В – необходимый минимум для работы контроллера достигнут. Аккумуляторы размещаются в специальном батарейном блоке, который я закрепил под сидением. В планах сшить для него сумочку на липучках, чтобы удобнее было менять аккумуляторы.

Потом осталось проложить провода по раме, и все окончательно закрепить.

Описывать программную часть не буду, так как там все достаточно понятно, и я по ходу написания оставлял комментарии.

This program was produced by the

CodeWizardAVR V1.25.8 Evaluation

Automatic Program Generator

© Copyright 1998-2007 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.

Author : Freeware, for evaluation and non-commercial use only

Chip type : ATtiny2313

Clock frequency : 8,000000 MHz

Memory model : Tiny

External SRAM size : 0

Data Stack size : 32

eeprom unsigned int Total,on; //переменная в eeprom

char Disp1, Disp2, Disp3,Disp4,k,j; // В этих переменных хранятся цифры, которые нужно отобразить

unsigned char Num1, Num2,Num3, Num4,startFlag, MODE=1;

unsigned long int timeC=0,time=0; // переменная хранящая значение таймера при срабатывании геркона

unsigned long int speed=0;

int distance=0,t ,TD,i=480;

// External Interrupt 0 service routine

interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void)

// Place your code here

timeC=time; // время между прерываниями

// Timer 0 overflow interrupt service routine

interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)

// Place your code here

// Declare your global variables here

void Display ( unsigned int Number) // Функция выделяет цифры из четырехзначного числа

while (Number >=1000)<

while (Number >= 100)

while (Number >= 10)

void Dig_init() //кодировка цифр для индикатора

Dig[0] =255-63; //(a+b+c+d+e+f); // Сейчас у нас схема с общим катодом

Dig[4] =255-102; // (f+g+b+c);

Dig[5] =255-109; // (a+f+g+c+d);

Dig[6] =255-125; // (a+f+g+c+d+e);

Dig[8] =255-127; // (a+b+c+d+e+f+g);

Dig[9] =255-111; // (a+b+c+d+f+g);

// Declare your local variables here

// Crystal Oscillator division factor: 1

// Input/Output Ports initialization

// Port A initialization

// Func2=In Func1=In Func0=In

// State2=T State1=T State0=T

// Port B initialization

// Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out

// State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0

// Port D initialization

// Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=In Func1=Out Func0=In

// State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=T State1=0 State0=T

// Timer/Counter 0 initialization

// Clock source: System Clock

// Clock value: 1000,000 kHz

// Mode: Normal top=FFh

// OC0A output: Disconnected

// OC0B output: Disconnected

// Timer/Counter 1 initialization

// Clock source: System Clock

// Clock value: 7,813 kHz

// Mode: Normal top=FFFFh

// OC1A output: Discon.

// OC1B output: Discon.

// Noise Canceler: Off

// Input Capture on Falling Edge

// Timer 1 Overflow Interrupt: On

// Input Capture Interrupt: Off

// Compare A Match Interrupt: Off

// Compare B Match Interrupt: Off

// External Interrupt(s) initialization

// INT0 Mode: Rising Edge

// Interrupt on any change on pins PCINT0-7: Off

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization

// Universal Serial Interface initialization

// Clock source: Register & Counter=no clk.

// USI Counter Overflow Interrupt: Off

// Analog Comparator initialization

// Analog Comparator: Off

// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off

// Global enable interrupts

TD=Total; // запись общего расстояния из EEPROM при подаче питания

startFlag=1; //((Гц/256)*длина колеса/1000м*3600сек*10)/timeC

Велокомпьютер своими руками на мк

Простой велокомпьютер с цветным 320×240 LCD

Автор: WiseLord, wiselord1983@gmail.com
Опубликовано 18.07.2017
Создано при помощи КотоРед.

В мае этого года так случилось, что приобрёл я себе велосипед, что хотел сделать уже давно, да как-то всё не выходило. Ну и, естественно, захотелось заиметь к нему что-то вроде велокомпьютера – считать пройденную дистанцию, отображать текущую скорость, и так далее.

Покупать что-то готовое, будучи радиолюбителем и умея работать с МК, как-то не комильфо. Да и лежали у меня в закромах когда-то давно купленные на Aliexpress разные платки, которые и решено было пустить в дело. Получилось устройство, которое выглядит на велосипеде как-то так:

Небольшой ролик с обзором функционала на Youtube:

Функционал пока что самый базовый, но, скорее всего, будет расширяться. На текущий момент самое тяжёлое (шрифты, графика) уже реализовано, а у применённой ATmega328p ещё 70% памяти программ свободно. Так что вопрос скорее в том, что бы интересное придумать, а не в том, влезет или нет.

Принципиальная схема очень проста:

На самом деле, она, конечно, сложнее – не прорисовано питание, возможно, желательны какие-то фильтры для кнопок и датчиков (резисторы и конденсаторы, помимо имеющегося программного антидребезга), да даже те же ёмкости по питани. Но на суть это мало влияет – тут каждый может под себя доработать эти цепи.

Правда, у меня вместо микросхемы ATmega328p использовна готовая плата, называемая Arduino Pro Mini, на которой уже есть кое-какая обвязка. Но это только для удобства разработки, используется она именно как микроконтроллер с удобно разведёнными на гребёнку ножками. Никакой средой Arduino и прочими скетчами здесь и не пахнет – проект заточен для обычного микроконтроллера.

В качестве дисплея у меня применён купленный года два назад 320×240 цветной LCD на базе контроллера ILI9341:

Дисплей работает по интерфейсу SPI, поэтому подключить его очень просто. Но есть один нюанс, который стоил мне многих нервов. Дисплей должен работать от напряжения 3.3В. Больше – нельзя. На плате дисплея можно видеть линейный стабилизатор на 3.3В. Я его тоже увидел, и, было, обрадовался. Подключил его к вышеупомянутой плате Arduino, переписал ранее написанный драйвер для STM32 под AVR и поимел странное поведение – дисплей нормально инициализировался и работал где-то в 50% случаев.

Читайте также:  Таймер обратного отсчета на мк atmega8

В общем, долго мучил я код, пытаясь найти проблему, пока практически случайно не запитал от 3.3В и ATmega. И все баги пропали.

В общем, проблема была в том, что МК, запитанный от 5В, соответственно выдавал это же напряжение лог. 1 на выходы, подключенные к дисплею. А эти ножки дисплея, оказывается, к 5В совсем нетолерантны – отсюда и все проблемы.

Сначала я было подумал подключить дисплей к МК через преобразователь уровня. Но отдельно специальную микросхему заводить не хотелось, а резистивные делители не очень хороши тем, что в ждущем режиме через них будет (на входах с лог. 1) течь ток.

В общем, проще оказалось и МК запитать от 3В (я использовал этот же стоящий на дисплее линейный стабилизатор), и всё заработало чётко.

Можно видеть, что на плате с дисплеем разведён ещё и разъём для SD-карты со своим набором выводов. Мне он был не нужен, плюс делал плату много толще, поэтому я выпаял этот разъём, отклеил сам дисплей от его платы (он там был на чём-то вроде двухстороннего скотча) и отрезал где-то процентов 60 платы, естественно, убедившись что никаких дорожек непосредственно для дисплея там нет.

В итоге на освободившееся место хорошо легла плата Arduino Pro Mini с ATmega328p на борту:

Оба основных компонента – дисплей и плата поместились практически в габаритах крышки от корпуса. Ну и вид с обратной стороны:

Была у меня мысль изготовить нормальную плату, чтобы разместить на ней вообще всё – МК, контакты для шлейфа дисплея, стабилизатор и т.д. Получилось бы, наверное, ещё лучше чем есть. Но очень хотелось всё сделать поскорее и приступить уже к программной части, поэтому я просто соединил всё МГТФ-проводом. Во второй половине корпуса разместилась Li-Ion батарея (купил на рынке, батарея от какой-то Nokia подходящего размера на 1450 мА*ч).

Там же, под батареей (закреплённой на толстом двухстороннем скотче) разместилась и плата для её зарядки:

Десяток таких плат на базе контроллера заряда TP4056 я тоже как-то покупал на Aliexpress. Выглядят они вот так:

На плате имеются два светодиода. Во время зарядки через обычный MicroUSB кабель горит один из светодиодов – красный. Когда зарядка закончена, загорается второй – синий. Плата размещена в корпусе так, чтобы светодиоды были возле стенки, которую я дополнительно в этом месте с помощью фрезы сделал немного тоньше. И вот так теперь выглядит процесс зарядки велокомпьютера:

В ждущем режиме потребление составляет около 100 мкА. В активном режиме потребление всей системы достаточно большое – порядка 90мА. При этом около 75мА потребляет подсветка дисплея.

Конечно, это очень много, но тут уж ничего не поделаешь. Хотя, учитывая ёмкость батареи ч 1450мА*ч, заряда хватает на неделю при катании по 2 часа каждый день. Вполне нормально. Заряжается батарея где-то часа за три.

Для крепления на руль на обратной стороне корпуса были сделаны своего рода салазки:

Нижний элемент – печатная плата. Корпус “застёгивается” на соответствующем креплении на руле, при этом площадки на печатной плате входят в контакт с подведёнными площадками от датчиков.

В качестве датчиков применены миниатюрные герконы. Модель даже и не помню, должны подходить практически любые варианты.

Один геркон закреплён на вилке переднего колеса, другой – на раме возле педали. Соответственно, на спицах переднего колеса и на одной из педалей закреплены магниты. Один из датчиков (на колесе) служит для расчётов скорости и пути, второй (на педали) – для расчёта ритма (каденса).

При подключении велокомпьютера необходимо всего лишь правильно в настройках указать длину окружности колеса (в миллиметрах). Больше ничего, по большому счёту, ничего настраивать и не нужно.

FUSE-биты для МК для avrdude: -U lfuse:w:0xff:m -U hfuse:w:0xd1:m -U efuse:w:0xFF:m. По большому счёту, важно лишь выставить режим работы с кварцевым резонатором, остальное по вкусу. Ну, разве что EESAVE бит поставить, дабы накопленные в EEPROM данные (тот же общий пройденный путь) не затирались при перепрошивке МК.

При использовании Arduino FUSE-биты можно, собственно, и не трогать, так как там уже всё настроено на 16МГц.

Исходный код проекта можно загрузить с GitHub. Там же можно найти проект для Proteus8 (для сборки под симулятор нужно в Makefile раскомментировать одну строчку, чтобы немного повернуть/отзеркалить изображение на экране).

Собственно, это вся нужная информация. Всё прочее можно будет обсудить в форуме.

Велокомпьютер своими руками на МК

После покупки нового велосипеда решил я его оснастить велокомпьютером, но китайские поделки покупать не стал по трём причинам:
1. Высокая цена
2. Отвратительное качество сборки
3. Ну, я же радиолюбитель!

И поэтому я поступил как настоящий радиолюбитель – собрал желаемый прибор самостоятельно.

В данной статье я расскажу вам, как самому собрать велокомпьютер на микроконтроллере. Данный велокомпьютер выполнен на микроконтроллере Attiny2313, в качестве дисплея использован однострочный ЖК индикатор на контроллере HD44780. Прибор умеет отображать текущую скорость, общее и промежуточное расстояния (отображаются в метрах). Общее расстояние, в отличии от промежуточного сохраняется в энергонезависимой памяти EEPROM. Схема велокомпьютера очень проста и не содержит дорогостоящих компонентов:

Дисплей подключён к микроконтроллеру по распространенному 4-х битному интерфейсу. Кнопки S1,S2,S3 (подтянуты десяти килоомными резисторами к плюсу питания) управляют прибором. Подстроечный резистор R6 регулирует контрастность дисплея. Светодиод HL1 индицирует подачу питания. В качестве динамика Ls1 можно использовать пьезоизлучатель. Транзистор VT1 – можно ставить любой биполярный n-p-n структуры, например КТ315 (я применил BC546B). Микроконтроллер Attiny2313 можно использовать с любыми буквенными индексами.

Зачем нужен внешний кварц микроконтроллеру, у которого есть свой тактовый генератор?
Наверное, у каждого из вас появился такой вопрос, и я на него постараюсь ответить. Без кварца работа устройства будет крайне не стабильна (неточность измерения, крякозяблики на дисплее и т.п.) потому, что встроенный тактовый генератор в микроконтроллере имеет большую “плавающую точку” и его частота постоянно колеблется. Если у вас нет такого кварца, не расстраивайтесь! Просто измените программу под тот кварц, который у вас есть. Впишите, в строчку $crystal= частоту своего кварца и всё будет ОК. Но на “худой конец”, если у вас нет никакого кварца, используйте встроенный тактовый генератор (пример установки фьюз-битов внизу), конечно работать будет не совсем точно и стабильно.

После того как я нарисовал схему и подумал каким будет велокомпьютер, сел на свой любимый велик и поехал по городу – покупать радио детали по следующему списку:

  1. Микроконтроллер Attiny2313 1шт.
  2. Кнопки тактовые (без фиксации) 3шт.
  3. Резисторы номиналом 10 кОм 5шт.
  4. Резисторы номиналом 1 кОм 2шт.
  5. Резистор номиналом 100 Ом 1шт.
  6. Панелька под микроконтроллер DIP-20 1шт.
  7. Транзистор биполярный BC546B 1шт.
  8. Пьезоизлучатель 1шт.
  9. Кварц 4 МГц 1шт.
  10. Светодиод (синего свечения) 1щт.
  11. Построечный резистор номиналом 10 кОм 1шт.
  12. ЖК индикатор (дисплей) на контроллере HD44780 1*16 1шт.
  13. Керамические конденсаторы 18 пФ 2шт.
  14. Керамический конденсатор 0.1 мкФ 1шт.
  15. Электролитический конденсатор 100 мкФ 1шт.
  16. Штекер 2.5 1шт.
  17. Гнездо для штекера 2.5 1шт.
  18. Гнездо MiniUSB 1шт.
  19. Пластмассовый корпус 85x60x35мм 1шт.
  20. Крепёж на руль велосипеда 1шт.
  21. Кнопка с фиксацией 1шт.
  22. Геркон 1шт.

Корпус, который я купил для велокомпьютера:

Макетная плата, термоусадка, АКБ и метр провода у меня были.
Приехавши домой сразу взялся за сборку велокомпьютера. Первым делом взялся за корпус. В корпусе надо сделать прямоугольную дыру размером 15×60мм.

Возможно, вы спросите, а как ты делал такую дыру? Да очень просто! Сначала размечаем карандашом, где будем делать дырку, потом сверлилкой сверлим по контуру отверстия когда весь контур высверлили выламываем кусок пластмассы и обрабатываем всё напильником. Вот что получилось у меня:

Кстати, все остальные отверстия я делал по ходу сборки. Изнутри корпуса на дыру приклеил кусочек органического стекла, чтобы пыль и влага не попадали на дисплей.

Далее спаял плату поставил кнопки, дисплей и всё остальное. Монтаж делал на макетной плате.

Вид сзади (без крышки):

Зарядка через MiniUSB:

У меня прибор питается от аккумулятора телефона Nokia на 3.7v. Зарядка осуществляется через MiniUSB порт, подключённый прямо к аккумулятору. Возможно, вы скажете, это же не правильно! И будете правы, для этого дела есть специальные микросхемы но я таковой микрухи не нашёл и пришлось довольствоваться тем что было. Но как-никак зарядка идёт, и за два часа заряда мой аккумулятор заряжается полностью. В рабочем режиме с включенной подсветкой дисплея велокомпьютер потребляет

Установка велокомпьютера на велосипед

Чтобы считать, расстояние и скорость велоспидометру нужен, так сказать “орган восприятия”. Геркон – это и есть этот “орган”, устанавливается он на раме велосипеда рядом с колесом, на спицах колеса устанавливается магнит. Чтобы когда колесо делало полный оборот, магнит “проходил” напротив геркона и “замыкал” его, тем самым формируя импульс который нужен велокомпьютеру для расчёта расстояния и скорости. На схеме указано, где подключать геркон к прибору. Я геркон припаял на небольшой кусочек макетной платы, припаял к нему провода и усадил на него термоусадку. И закрепил это всё на раме велосипеда с помощью пластмассовых стяжек.

Читайте также:  Usb сверлильный станок с регулировкой оборотов из старых деталей пк

Пример установки магнита на спицы колеса:

Велокомпьютер я закрепил посредине руля велосипеда:

Описание устройства

При включении устройства на дисплее появляется приветствие и информация о версии и авторе, потом в левой части дисплея отображается промежуточное расстояние, а в правой скорость (главный экран).

Загрузка велокомпьютера (приветствие):

Информация о версии:

Информация об авторе:

Кнопка S1 – при нажатии сохраняется общее расстояние в энергонезависимой памяти EEPROM, в течение секунды на дисплее отображается надпись “All:” а после её общее расстояние и надпись “Save”, звучит звуковой сигнал, после чего велокомпьютер возвращается к подсчёту расстояния и скорости (главный экран).

Да, да! Вы не ошиблись (смотря на фотографию выше), за несколько дней я проехал 191км! Потому что сегодня (21.08.2012), до школы осталось 11 и дабы проводить лето решил сделать “небольшую” покатушку за город.

Кнопка S2 – при нажатии обнуляется промежуточное расстояние, на дисплее отображается сообщение “Total clear!”, звучит звуковой сигнал, после чего велокомпьютер возвращается к подсчёту расстояния и скорости (главный экран).

Кнопка S3 – при нажатии в течение секунды на дисплее отображается надпись “All:” а после её общее расстояние и звучит звуковой сигнал, после чего велокомпьютер возвращается к подсчёту расстояния и скорости (главный экран).

Настройка велокомпьютера

Чтобы велокомпьютер отображал правильное расстояние, и скорость он должен знать, какое расстояние проезжает велосипед за один оборот колеса (иначе прибор будет просто неправильно считать расстояние и скорость), это расстояние хранится в константе Coleso (у меня по умолчанию 2.08 метра). Для настройки велокомпьютера, измерьте длину колеса своего велосипеда в сантиметрах полученное значение переведите в метры и впишите его в константу Coleso, перекомпилируйте программу с новыми значениями и прошейте ею велокомпьютер.

Если кто это сделать не в состоянии, присылайте мне на e-mail длину своего колеса, сделаю прошивку под ваш велосипед.

Прошивка МК велокомпьютера

Прошивка для велокомпьютера находится в файлах к статье и называется t2313veloC.HEX, прошивку писал в среде BASCOM-AVR (исходник прилагается).
Пример установки фьюз-битов на внешний кварц 4МГц:

Пример установки фьюз-битов на внутренний тактовый генератор 4 МГц:

В файлах к статье есть проект данного девайса в симуляторе Proteus. Но предупреждаю, что в симуляторе прибор работает очень медленно! В протеусе разве что светодиодами мигать можно (без глюков).

Видео работы велоспидометра:

Заключение

В заключении хотелось бы сказать, что велокомпьютер вышел отличный и не дорогой, затраты составили 113400 бел/руб. Для примера: самый дешёвый китайский велокомпьютер стоит не менее 200000 бел/руб, который я видел. Да и вообще своё – это сделанное для себя, качественно и с любовью, а не китайское г…но, которое на следующий день после покупки сломается. Сборка своего велокомпьютера мне доставила удовольствие, а его эксплуатация доставляет мне ещё большее удовольствие.

И смотрите больше на дорогу чем на велокомпьютер, всяко бывает… И удачи вам на дороге и в электронике!

Ниже вы можете скачать исходники, прошивку, проект в Proteus


Велокомпьютер своими руками на мк

разное на микроконтроллерах / Конкурсный работы 2013 – Велокомпьютер

Купив себе велосипед, сразу же появилась мысль его электрофицыровать. Захотелось мне фонарик габарит и велокомпьютер, но сразу возникает вопрос питания и управления всего этого, ведь каждое из этих устройств имеет свой источник питании, а также управления совсем в разных местах. Так и появилась мысль о создании велоэлектрики под управлением велокомпьютера.

Управлять он будет габаритом стоп сигналом и фарой необходимыми при езде в темное время суток , так же не лишним будет заряжать мобилку выезжая за пределы города или просто когда забыв зарядить ее дома.

Для питания всего этого был выбран li – ion аккумулятор размера 18650 и емкостью 2800 мА/ч, а для его зарядки была выбрана на мой взгляд подходящая для этого вещь как динамовтулка.

Начну описание с динамовтулки и DC – DC преобразователя заряжающего аккумулятор,

характеристики у динамовтулки 6 V 3 W поигравшись с ней я понял, что она больше чем 6 V и 500 mA с нагрузкой неспособна выдать, без нагрузки же амплитуда выходного напряжения достигает 50 V .

Где то в интернете видел идею выпрямления и преобразования напряжения с динамовтулки в более низкое с помощью DC – DC преобразователя.

Мой выбор пал на зарекомендовавшей себя во многих устройствах LM 2575 HVS – ADJ .

Для нормальной работы этой схемы стоит цепь порога включения преобразователя D 5 Q 1, когда

заряд конденсатора С1 достигает 12 V преобразователь включается. Именно благодаря этой цепи DC – DC преобразователь имеет достаточно высокий КПД.

Эта схема отлично заряжает аккумулятор, причем ток заряда при разряженном аккумуляторе до 3 V и скорости 20км/ч достигает 1 A .

Как работает велокомпьютер показано в видео и описывать я не буду, а вот схема требует объяснения, хотя там почти все описано.

Сердцем устройства является микроконтроллер STM 32 F 100 C 8 T 6, для отображения информации используется дисплей от сотового телефона SIEMENS SX 65 маркировкой LS 020. На плате стоит три DC – DC преобразователя, U 6 и U 7 повышающие, первый для подсветки дисплея, второй для зарядки мобилки. U 2 понижающий служит для управления фарой. Операционный усилитель U 4 формирует прямоугольные импульсы из одного полупериода поступающего от диодного моста DC – DC преобразователя LM 2575.

На схеме в области обозначенной штрих пунктиром указаны элементы которые устанавливаются в определенные им места на велосипеде и к печатной плате никакого отношения не имеют.

Линейный стабилизатор LP 3985 IM 5-3.0 U 1 на выходное напряжение 3 V имеет малое падение напряжения при таких малых токах около 60 mV . Фототранзистор Q 1 с маркировкой HPTB3B-44D с углом 20 градусов наверное погорячился нужно побольше.

Ионистор C 8 на 0.47 F служит для работы часов встроенных в МК и также для сохранения данных в BKP домене микроконтроллера. Заряда ионистора хватает на 2 суток, так что после истечении этого времени собьются часы, а также одометр, пройденное расстояние, время в пути, максимальная и средняя скорость.

Программируется микроконтроллер любым из двух способов через SWD разъем J2 , программой STM32 ST-LINK Utility, или bootloader J3 программой Flash Loader Demonstrator.

Двухсторонняя печатная плата без каких либо проблем делается с помощью фоторезиста.

В целом велокомпьютер рабочий, к сожалению у меня нет сейчас динамовтулки с которой я могу у его опробовать (буду покупать новую), но с той что у меня была я проверил DC – DC преобразователь на LM 2575 + аккумулятор, также была проверена работа операционного усилителя U 4 и его обвязка R 11, R 12, R 13 и R 14. Все работает как надо.

Для проверки велокомпьютера (пока не купил динамовтулку) временно установил герконовый датчик от промышленного велокомпа.

Схемы и печатные платы сделаны в PROTEUS v 7.10 к ним есть готовые шаблоны для печати в word под негативный фоторезист. Перед печатью не лишним будет проверить размеры шаблонов с размерами указанными в PROTEUS .

Корпус велокомпьютера как у промышленных сделан съемным , для этого на плате стоит

разъем J 6 ZL320-2X7P типа “папа”, ответная его часть ZL307-2X7 “мама” установлена на “терминале” который крепится к рулю. Вообще для самодельщика корпус больная тема, мне понравился этот по габаритам и по внешнему виду, поэтому я решил во что бы то не стало все это туда разместить. А что бы разместить пришлось очень постарается, но результат меня радует.

Когда делал корпус не было чем фоткать процесс да и не думал я, что стану писать статью так как не было времени совсем доделать велокомпьютер, поэтому есть только некачественные и не подробные фото.

С верхней крышки удаляются стойки, из-за них дисплей туда не станет, разметка окна дисплея рассчитывается таким образом что бы верхняя часть дисплея упиралась в верх крышки, затем просверливаются внизу крышки отверстия под кнопки(делается это вручную сверлом.

Велокомпьютер на PIC16F628A и LED-индикаторах

Старший сын принес интересную идею – сделать велокомпьютер. Решив не изобретать велосипед нашли в интернете несколько разработанных устройств, почитали форумы и выбрали схему, опубликованную в журнале «Радио» №7 за 2014г. При выборе исходили из наличия деталей в закромах. Также обязательным условием был именно яркий светодиодный индикатор, а не ЖК. Конечно, подобное устройство, сейчас проще и дешевле купить на AliExpress, но каждый радиолюбитель знает, что все сделанное своими руками бесценно!

Изначально думал просто повторить схему на плате автора, не вникая в суть, но 7-сегментного индикатора с динамической индикацией на 4 разряда не нашлось. Зато нашлись отдельных 4 индикатора с общим анодом, поэтому пришлось переделывать плату и попутно вникать в схему. Автор не удосужился самостоятельно привести схему в нормальный вид, положился на редакторов журнала, которые окончательно свели удобочитаемость схемы к нулю. В общем, пришлось перерисовать схему полностью, иначе ее трудно было понять, а начинающему радиолюбителю тем более.

В итоге получилась вот такая схема в DipTrace 3.0. Изображения элементов не совсем привычные, но за то трассируется автоматом и без ошибок. Хотя, такая автоматизация оставляет желать лучшего – все равно приходится как следует пораскинуть мозгами. О каком восстании машин вы вообще говорите? Посмотрите как они простые тексты переводят, как платы трассируют. Если они с такими платами решат воспроизводить сами себя они тупо не поднимут вес кремния и меди, напиханный самими в себя. Но тактовая кнопка, конечно, выглядит круче всех вражеских закорючек. Шедевр с 4-мя выводами размером с микроконтроллер (на схеме).

В основном интересовала динамическая индикация сделанная автором «через жопу» с применением P-канальных полевиков. Зачем так? Впрочем, подобный метод используют почти все разработчики устройств на PIC-контроллерах. Похоже пользуются все одной и той же библиотекой. Транзисторы меняем на более распространенные биполярные, а прошивка пусть остается на совести автора, главное, чтобы работала и не просила денег 🙂 Я не сторонник выбрасывания всего «лишнего», сам частенько напаиваю кучу дополнительной обвязки просто потому, что есть. Но в данном случае «чёта закусило», поэтому кварцевый резонатор тоже выбрасываем – не нужна нам такая точность, не часы разрабатываем. Назначение переключателя SA1 (в оригинальной схеме) тоже не понятно – разряжать конденсатор C3, зачем? Он сам разрядится за секунду при отключенной батарее. Защитные резисторы R1 и R5 (в оригинальной схеме) в топку – без них все надежно работает у всех и всегда. По крайней мере, я еще с таким не сталкивался, что бы конденсатор, разряжаемый кнопкой, убивал порт микроконтроллера. Да и в схеме в журнале, похоже, ошибка – верхний (по схеме) вывод конденсатора C1 вероятнее всего должен быть припаян к общему проводу, а не к «питанию». Иначе он шунтирует только резистор R3, для чего? LDO стабилизатор это хорошо, но такая редкость в запасе у рядового радиолюбителя бывает не часто, поэтому вместо него применен обычный регулируемый стабилизатор. Но т.к. питать устройство планируется от 12-вольтового аккумулятора он обещал сильно греться и поэтому был выбран в «большом» корпусе ТО-220.

Вообще схемы из ж. «Радио» всегда требуют проверки перед сборкой, особенно схемы на микроконтроллерах присланные из авторами Украины. Не знаю, почему они там такие жадные, но прошивки МК через одну требуют денег, на что редакции журнала совершенно насрать. Помню, даже письмо им писал на эту тему – обещали разобраться, но «воз и ныне там».

Благодаря применению 4 отдельных индикаторов плата получилась загроможденная проводниками. Такая плата, просто обязана была быть двухсторонней, но детеныш четко дал понять, что у него недостаточно способностей освоить такой шедевр. Поэтому пришлось подмогнуть, иначе плата грозила вдвое увеличиться в размерах из-за обилия поверхностных перемычек.

Использовать ли смартфон вместо велосипедного компьютера?

Приложения для смартфонов становятся всё умнее, так велосипедный компьютер больше не нужен?

Смартфоны становятся “умнее” с каждым днём. Когда-то подавляющее большинство велосипедистов записывали свои поездки исключительно с помощью специальных компьютеров, теперь же телефоны с приложениями GPS становятся всё более популярными.

Существует масса велосипедных приложений, способных или записывать поездки, или загружать их прямо на онлайн-платформу, и в результате велосипедный компьютер становится, по мнению многих, просто лишним. Так есть ли преимущества от использования специального велосипедного компьютера? Давайте рассмотрим и сравним…

Срок службы батареи

Все ненавидят наблюдать неумолимый расход батареи: осталось 10%, а вам ещё ехать половину пути.

Велокомпьютер SRM PowerControl 8 имеет заявленный срок работы батареи до 40 часов (наглядное преимущество профессионального монохромного экрана), тогда как Garmin Edge 820 заявляет лишь до 15-и часов. IPhone 8 имеет заявленное время автономной работы до 26 часов, по сравнению с 14 часами для iPhone 7. Естественно, что время работы будет зависеть от интенсивности использования различных функций, работы экрана, его яркости и других факторов.

Использование GPS-приложений значительно уменьшает время работы смартфона, а велосипедный компьютер, напротив, разработан с этой целью. Кроме того, смартфон используется далеко не только на велосипеде и использование его батареи во время езды наверняка повлечёт за собой дополнительную её зарядку в тот же день.

Добавьте к этому тот факт, что севший смартфон отрезает не только обыденную связь, но и доступ к вызову экстренной помощи, а севший велокомпьютер можно рассматривать лишь как не слишком значительное неудобство.

Аэродинамика и прочность

Велосипедные компьютеры в основном имеют аэродинамическую форму. В сочетании со специальными креплениями спереди, вписывающими их в общий абрис велосипеда, они имеют значительное преимущество перед смартфонами в этом аспекте. Смартфоны, да ещё в привычно громоздких чехлах, не предназначены для езды на велосипеде, поэтому об аэродинамике здесь говорить не приходится.

Смартфон, конечно, можно поместить в карман, но это исключает возможность отслеживать статистику на ходу – то, что вам, вероятно, необходимо, если вы хотите строго следовать тренировочной нагрузке и повышать эффективность своей работы на велосипеде.

Прочность и устойчивость к атмосферным осадкам также важный аспект. Хотя можно купить водостойкую модель смартфона или надёжный влагозащитный чехол к нему, велокомпьютеры целенаправленно созданы с учётом специфических требований езды на велосипеде. Компьютеры разрабатываются для надёжности при езде и проходят такие ударные (и прочие) тесты, которые, думается, на своём телефоне вы бы побоялись воспроизвести.

Точность

Далеко не редкость, когда при сравнении данных, например, средней скорости и даже расстояния, записанных на велосипедном компьютере с помощью GPS, с данными, записанными на смартфон с помощью приложения GPS, можно видеть серьёзные различия. Это объясняется, прежде всего, качеством данных GPS.

Компьютеры, как правило, рассчитывают среднюю скорость внутри самого устройства, в то время как, положим, Strava анализирует информацию самостоятельно после загрузки файла, используя как общее расстояние поездки, так и обнаруженное время перемещения.

Поясняя различные данные на смартфонах, Strava говорит на своих страницах поддержки: “Система GPS включает в себя чип в вашем устройстве, а также спутники над Землёй. она может вести себя по-разному в разные дни».

Компьютеры для велоспорта обычно определяют высоту с помощью барометрических альтиметров, измеряя атмосферное давление – среди прочих факторов, точность здесь может зависеть от погоды.

Strava использует свою собственную базовую карту – приложение находит высоту для каждой точки, которую вы записываете. Ирония в том, что эта базовая карта была создана с использованием данных из файлов, загруженных пользователями, ездящими с барометрическими альтиметрами велокомпьютеров. Так что точность определения высоты в этом случае ещё более условна, опосредована и зависит от надёжности данных для региона, где вы едете.

Strava также позволяет «исправить высоту» в файле, созданном с помощью велосипедного компьютера, нажав маленькую синюю кнопку под номером высоты. Коррекция использует свою собственную базовую карту, построенную с использованием сортированных данных других барометрических высотомеров.

Оба вида данных зависят от точности устройства и спутника, которые сильно различаются и у смартфонов и у велосипедных компьютеров.

Фитнес-данные

Приложения в наши дни довольно умны – большинство из них может отображать большую часть фитнес-данных, которые мы привыкли видеть на велосипедном компьютере: скорость, расстояние и высоту.

Тем не менее исторически велосипедные компьютеры и их считывающие устройства – измерители мощности, датчики частоты вращения педалей и мониторы сердечного ритма – используют для передачи данных протокол ANT+. Смартфоны обычно получают информацию по Bluetooth (хотя у некоторых есть возможность поддержки ANT+). С ростом популярности телефонных приложений, теперь есть больше устройств, таких как монитор сердечного ритма Elite Echowell, которые используют Bluetooth, но это до сих пор не так часто встречается.

Если вы используете смартфон, а ваши устройства ANT+, то либо эти данные будут просто недоступны, либо вам будет необходимо купить специальный ключ ANT+ для подключения к телефону.

Компьютеры также могут иметь имеют ещё несколько специальных приложений – например, возможность управлять дополнительными элементами, такими как фонари Garmin Varia.

Выводы

Велосипедные компьютеры разработаны специально для езды. Они созданы, чтобы быть надёжными при аварии, не бояться атмосферных осадков и имеют аэродинамическую форму. Основная их цель – запись данных GPS, что также учитывается в отношении срока работы батареи.

С другой стороны, смартфон, использующий GPS, способен делать почти всё, что делает велосипедный компьютер, но это не его приоритетная задача, поэтому он не оптимален во многих случаях использования.

Выводы следующие. Для тех, кто совершает двух-трёхчасовые и более поездки хотя бы раз в неделю или хочет использовать данные не только скорости, расстояния и времени, мы бы рекомендовали велосипедный компьютер с GPS. Он разработан специально для езды на велосипеде, удобства, надёжности и записи всех ваших данных. Велосипедный компьютер – лучший вариант. Но если вы не придаёте значения точности данных, вас не смущает расход батареи или вы хотите сэкономить деньги и свести владение устройством к минимуму, смартфон станет пусть и не равноценной, но приемлемой заменой велокомпьютеру.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector