DIY sebességmérő arduino és android alkalmazás feldolgozásával

Ebben a projektben hűvös sebességmérőt készítünk kerékpárokhoz vagy bármilyen autóhoz az Arduino segítségével, amely a sebességet Bluetooth segítségével sugározza egy Android alkalmazásba, amelyet a Processing segítségével hoztunk létre. A teljes projektet egy 18650-es lítium cella hajtja, ezért nagyon jól hordozható járművével együtt. Hogy még egy kicsit feldobjam, felvettem a mobiltelefon feltöltésének lehetőségét, mivel az a sebességét mutatja. Igen, ezt mobil bankjainak energiabankjaként is használhatja útközben, mivel az 18650-es készülék nagy töltési sűrűségű, könnyen tölthető és lemeríthető.

Teljesen vezetni foglak a semmiből a befejezésig, a sebességmérő bekapcsolhatja járművünket és kipróbálhatja. A legjobb tulajdonság itt az, hogy testreszabhatja androidos alkalmazását a személyre szabáshoz, és további funkciókat adhat hozzá kreativitása szerint. De, ha nem akarja egyedül elkészíteni az alkalmazást, és csak az Arduino részt készíti, akkor semmi gond, csak töltse le az APK fájlt (olvassa el tovább), és telepítse az Android mobiltelefonjára. Ellenőrizze a teljes videót is a végén.

Lássuk tehát, milyen anyagokra lenne szükségünk a projekt felépítéséhez, és tervezzük meg a költségvetésünket. Mindezek az alkatrészek könnyen elérhetőek; ha gondja van ezek bármelyikének megvásárlásával, tudassa velem a megjegyzés részben.

Hardverkövetelmények:

• Arduino Pro Mini (5V 16MHz)
• FTDI kártya (a mini programozásához az UNO-t is használhatja)
• 3V-5V DC-DC Boost átalakító USB kimeneti töltővel
• TP4056 lítium akkumulátor modul
• Bluetooth modul (HC-05 / HC-06)
• Hall effekt érzékelő (US1881 / 04E)
• 18650 lítium sejt
• Kis darab mágnes
• Perf Board
• Berg csatlakozók (férfi és női)
• Forrasztókészlet
• Kis dobozok a készlet felszereléséhez.

Programozási követelmények:

• Arduino IDE
• IDE feldolgozása android ADK-val (Csak akkor, ha saját alkalmazását szeretné kódolni.)
• Windows / Mac PC
• Android mobiltelefon.

Lehet, hogy egy maroknyi alkatrésznek és anyagnak tűnik, de bízzon bennem, miután befejezte ezt a projektet, úgy érezné, megérte őket fárasztani.

Sebesség mérése Hall Sensor és Arduino segítségével:

Mielőtt rátérnénk a hardverre, tudassa velünk, hogy miként fogjuk megmérni a sebességet az Arduino segítségével. Az Arduino segítségével sokféleképpen lehet mérni egy jármű sebességét, de a hall-érzékelő használata a leggazdaságosabb és legegyszerűbb módja ennek. A Hall-érzékelő egy olyan komponens, amely érzékeli a mágnes polaritását. Például amikor a mágnes egy adott pólusa az érzékelő közelébe kerül, az érzékelő megváltoztatja az állapotát. Sokféle hallérzékelő áll rendelkezésre, amelyek bármelyikét használhatja a projektben, de győződjön meg róla, hogy digitális hallérzékelőről van szó.

A sebesség méréséhez egy kis mágnesdarabot kell ráragasztanunk a jármű kerekére, valahányszor a mágnes áthalad a hall-érzékelőn, észleli és elküldi az információt az Arduino-nak.

A mágnes észlelésekor az Arduino megszakítást kap. Folyamatos időzítőt futtatunk millis () függvény segítségével, és az alábbi képletek segítségével kiszámítjuk a kerék két forgatásának befejezéséhez szükséges időt (a hibák minimalizálása érdekében):

Időzített = millis () - pevtime;

Miután megtudtuk az eltelt időt, az alábbi képletek segítségével kiszámíthatjuk a fordulatszámot:

fordulat / perc = (1000 / bevett) * 60;

Ahol (1000 / timetaken) adja meg az fordulatszámot (fordulat / másodperc), és ezt megszorozzuk 60-mal, hogy az fordulatszámot fordulatszámra fordítsuk (fordulat / perc).

A fordulatszám kiszámítása után kiszámíthatjuk a jármű sebességét az alábbi képletek segítségével, feltéve, hogy tudjuk a kerék sugarát.

v = a kerék sugara * fordulat / perc * 0,37699;

Az Arduino, miután kiszámította a sebességet, a Bluetooth modul segítségével sugározza. A teljes kódot alább adtuk meg a Kód szakaszban. Itt ellenőrizheti a HC-05 Bluetooth modult érintő többi projektünket is.

Sémák és hardver rész:

A projekt teljes kapcsolási rajza az alábbiakban található:

Itt a hardver rész két részre oszlik, az egyik az alaplap, amely az összes fő fájlt tartalmazza. A másik tábla csak egy hall érzékelőből és egy ellenállásból áll, amelyet a kerék közelébe szerelnek. Kezdjük el megépíteni a főtáblát.

A kapcsolat létrejötte után teszteljük a beállítást 18650-es lítium akkumulátorunk segítségével. A lítium akkumulátor robbanásveszélyes, ezért nagyon körültekintően kell kezelni. Ezért használunk egy TP4056 lítium akkumulátor töltő modult. Ez a modul túlterhelés- / kisütésvédelemmel és fordított polaritásvédelemmel rendelkezik. Ezért az akkumulátor könnyen tölthető egy normál mikro USB töltővel, és biztonságosan lemerülhet, amíg el nem éri a feszültség alatti határértékeket. A TP4056 töltőmodul néhány fontos részletét az alábbi táblázat tartalmazza.

Paraméterek:	Érték cellánként:
Feszültség-leválasztás alatt	2.4V
Túlfeszültség kikapcsolása	4.2V
Töltőáram	1A
Védelem	Túlfeszültség és fordított polaritásvédelem
Jelen van az IC	TP4056 (töltő IC) és DW01 védelmi IC
Jelző LED-ek	Piros - Folyamatban van a töltés Zöld - A töltés befejeződött

Kezdjük a Hall Sensor Board- tal. Ez a tábla csak két alkatrészt tartalmaz, az egyiket a 10K-os ellenállástól, a másikat a hall-érzékelőtől. A kapcsolatokat a fenti vázlatokon látható módon lehet létrehozni. Miután a tábla készen áll, csatlakoztassa őket a vázlatoknak megfelelő jumper vezetékekkel. Miután elkészült, valami ilyennek kell kinéznie.

A projekt másik döntő lépése az 18650 akkumulátor vezetékes csatlakoztatása a TP4056 modul B + és B- termináljaihoz. Mivel a Li + sejtek robbanékonyak, nagyon nem ajánlott forrasztópáka használata ezeken a cellákon. Bár az emberek megtették, ez nagyon kockázatos és könnyen nagy rendetlenségbe kerülhet. Ezért a legegyszerűbb módja a mágnesek használata az alábbiak szerint

Egyszerűen forrasztja a huzalt egy kis mágnesdarabra, majd ragassza a mágneseket az akkumulátor kivezetéseihez (nagyon jól vonzódnak a sorkapcsokhoz) a fent látható módon. Esetleg használjon kacsacsapot a mágnes helyzetének további biztosításához.

Az Arduino programozása:

A projekt programja nagyon egyszerű. Csak ki kell számolnunk a forgó kerék sebességét a hall-érzékelő megszakítási bemeneteinek felhasználásával, és a számított sebességet a Bluetooth modul segítségével kell sugároznunk a levegőben. A teljes program az alábbi Kód szakaszban található, és a megjegyzés sorokkal magyarázható.

Minden alkalommal, amikor a hall-érzékelő észleli a mágnest, megszakítást vált ki. Ezt a megszakítási függvényt a magnet_detect () függvény hívja meg . Itt számítják ki a jármű fordulatszámát.

A fordulatszám kiszámítása után a ciklus () függvényben kiszámítják a kerék sebességét. Miután a kód kész, lehetővé teszi az Arduino pro mini-nk számára, és tesztelje működését a végén megadott videó szerint.

Android mobil alkalmazás sebességmérőhöz:

A projekt Androidos alkalmazása a Processing nevű szoftver segítségével készül. Ha nem érdekli saját Android-alkalmazásának létrehozása, és csak telepíteni szeretné az itt használtat, letöltheti az APK fájlt, és az alábbi lépések végrehajtásával telepítheti közvetlenül az intelligens telefonjára.

1. Az APK fájlt közvetlenül letöltheti az alábbi linkről. Ez az APK fájl az Android 4.4.2 és újabb verzióihoz készült (a Kitkat egy felett). Bontsa ki az APK fájlt a zip fájlból.

Android alkalmazás a sebességmérőhöz

2. Vigye az.Apk fájlt a számítógépről a mobiltelefonjára.

3. Engedélyezze az alkalmazás telepítését ismeretlen forrásokból az android beállításaiban.

4. Telepítse az alkalmazást.

Sikeres telepítés esetén a telefonján telepítve van a „ Processing_code ” nevű alkalmazás, az alábbiak szerint:

Készítse el saját alkalmazását a Processing használatával:

Vagy használhatja a fent megadott.APK fájlt, vagy elkészítheti saját alkalmazását a Processing használatával, az itt leírtak szerint. A Processing Android alkalmazáskódot innen töltheti le. A program a komment sorok segítségével önmagyarázható. De ha bármilyen problémája van, vagy ha módosítani szeretné az alkalmazását, kérjük, használja a megjegyzés részt, és segítek.

Az android program kapcsolatot létesít Bluetooth modulunkkal az alkalmazás indítása során, és megkapja a jármű sebességét, amelyet az Arduino Pro mini számított és sugárzott. Készítettem egy kis grafikát a sebesség megjelenítésére egy analóg sebességmérő használatával, hogy kissé vonzónak tűnjön. Előállhat saját ötleteivel, és módosíthatja a kódot, hogy személyre szabhassa azt az Ön igényeinek megfelelően. Ellenőrizze a többi feldolgozási projektünket is, hogy többet tudjon meg róla:

• Ping Pong játék az Arduino használatával
• Intelligens telefon által vezérelt FM rádió feldolgozással.
• Arduino radarrendszer feldolgozással és ultrahangos érzékelővel

Miután telepítette az alkalmazást a mobiltelefonjára, ideje tesztelni projektünket. De még nem szereltük fel a készletünket járműre. Csináljuk.

A sebességmérő készlet felszerelése járműre:

Felszereltem ezt a készletet a két ciklusra és teszteltem, és varázslatként működik. A készlet felszerelése a kreativitásodra marad, beszerezhetsz egy saját kis dobozt egy boltból, és furatokat fúrhatsz a vezetékek és csatlakozások számára, és felszerelheted a járművéhez. Az egyik fontos fontos dolog, hogy a mágnest a kerék pereméhez kell ragasztani, és a hall érzékelőt a lehető legközelebb kell felszerelni a mágneshez, hogy minden alkalommal, amikor a mágnes keresztezi a csarnok érzékelőjét, képesnek kell lennie felismerni azt, az elrendezés az alábbiakban látható.

Mivel velem van egy 3D nyomtató, saját házakat terveztem, hogy azok jól kinézzenek és olyan módon legyenek felszerelhetők és leválaszthatók a kerékpárunkról, hogy feltöltsék az akkumulátort. Tehát, ha van 3D nyomtatója, vagy ha hozzáférhet egy nyomtatóhoz, és néhány anyag folytatja az olvasást, akkor hagyja ki ezt a részt, és saját kreativitásával használja ezeket a dolgokat. Itt tanulhatja meg a 3D nyomtató használatát.

Ha úgy döntött, hogy a tervfájljaimat használja, és kinyomtatja a mellékleteit, akkor győződjön meg arról, hogy a fő táblája közel van az alábbi méretekhez

A 3D nyomtatáshoz szükséges teljes Design és STL fájlok innen tölthetők le. Ha a tábla hasonlít az itt készültekhez, akkor közvetlenül 3D-ben kinyomtathatja a mellékelt házakat a megadott STL fájlok használatával, vagy használhatja a Design fájlokat, és a tábla szerint módosíthatja azokat.

Kezdjük a 3D nyomtatott kis házzal, amelyet a hall-érzékelő modulhoz használunk. Nyomtassa ki a burkolatot, helyezze bele az áramkört és kösse be a vezetékeit a megadott lyukon keresztül, majd szerelje fel a járművéhez úgy, hogy a hall-érzékelő a mágnes közelében legyen, az alábbiak szerint.

Javasoljuk, hogy az alaplapot modellezze, mielőtt megtervezné a házat, hogy megbizonyosodhassunk róla, hogy megfelelően illeszkedik-e, mert hidd el, hogy rémálom lenne, ha 6 hosszú órán át nyomtatnád a házadat, és végül nem fog illeszkedni a tökéletes deszkádba. Az alábbiakban látható a fő perf táblám modelltáblája.

Most könnyű lesz megtervezni a fő házat. Két fájlban terveztem meg a fődobozt úgy, hogy a doboz egyik része megtartsa az elektronikát, a másik pedig bilincsek és csavarok segítségével tartósan rögzüljön a ciklushoz. Ez a két rész könnyen rögzíthető, hogy összegyűjtsék a teljes házat, majd elválaszthatók, ha újratölteni kell a lítium akkumulátort, vagy az elektronikán kell dolgoznunk.

Miután a ház első részét megtervezték és kinyomtatták, az összes alkatrészünket behelyezhetjük az alábbiak szerint, és ilyennek kell kinéznie.

Amint láthatja, a doboz előtt két nyílás van, az egyiket az USB-hez használják, amelyen keresztül mobiltelefonunkat tölthetjük. A másik a mikro USB-re vonatkozik, amelynek segítségével feltölthetjük lítium akkumulátorunkat.

Most nyomtassuk ki a fő ház második részét, és ellenőrizzük, hogy a várakozásoknak megfelelően illeszkedik-e az első részhez.

Ha elégedettek vagyunk az alkatrészekkel, a ház második részét C-szorítóval és néhány anyával és csavarral felszerelhetjük az alábbiak szerint:

Most csatlakoztassuk az akkumulátort a fő áramkörünkhöz mágnesek és szalagok segítségével, a fentiek szerint, és tartsuk biztonságosan a házunkban.

Vagyis a hardverünk készen áll a végleges felszerelésre. Egyszerűen csatlakoztassa a hall érzékelő modult az alaplaphoz, és csúsztassa a mozgatható házat a rögzített házba, és készen áll a működésre.

Munka magyarázat:

Miután megbizonyosodott arról, hogy a lítium akkumulátor feltöltődött, egyszerűen kapcsolja be a készletet a kapcsoló segítségével, és nyissa meg az Android alkalmazást. Ha minden jól megy, meg kell kapnia az alábbi képernyőt, és megjelenítenie kell, hogy az alkalmazás csatlakozott a HC-05 Bluetooth modulhoz, az alábbiak szerint. Ne felejtse el párosítani a Bluetooth modult a telefonnal az alkalmazás megnyitása előtt.

Most egyszerűen közlekedjen a járművével, és észre kell vennie a sebességmérőt, amely a jármű aktuális sebességét mutatja. Lovaglás közben mobiltelefont is tölthet normál töltőkábellel. Miután végzett az utazással, lecsúsztathatja a dobozt a ciklusból, és bármilyen okos telefonos töltővel használhatja az elektromos hálózatról.

Tehát így, nemcsak mérheti járműve sebességét, hanem egyszerre töltheti is a Mobilt. Remélem, tetszett a projekt. Sokkal több funkciót adhat hozzá ehhez a projekthez, csak a kódok módosításával. Kiszámíthatja az útja által megtett távolságot, az utazás csúcsát és átlagsebességét, stb. Mondja meg, ha bármilyen kérdése van a megjegyzésekkel, és szívesen segítek.

Szokás szerint a Projekt teljes munkáját az alábbi videó mutatja.