Мой самодельный велокомпьютер на Arduino Nano

В моих велотрипах мне часто требуется определять расстояние между точками маршрута, знать скорость движения, время в пути... В этом мне помогает мой самодельный велокомпьютер на основе популярного Arduino Nano 3.0.

Функции моего самодельного велокомпьютера:

  • измерение и отображение пройденного пути;
  • измерение и отображение текущей скорости;
  • измерение и отображение средней скорости;
  • измерение и отображение пиковой скорости;
  • измерение и отображение времени в пути;
  • автоматическое отключение индикации при остановке и автоматическое включение индикации при начале движения;
  • режим охраны;
  • подача звукового сигнала.

Мой велокомпьютер на основе Arduino Nano содержит три основных части:

  • датчик оборотов;
  • модуль обработки и индикации;
  • модуль питания.

Датчик оборотов

Датчик оборотов предназначен для регистрации оборотов колеса велосипеда. Он содержит геркон.

Обычный геркон проявил себя ненадежно (пропускаются обороты колеса):
геркон велокомпьютер

Для улучшения фиксации оборотов я применил датчик от охранной сигнализации.

Я закрепил датчик (1) на раме велосипеда, а постоянный магнит (2) - на спицах колеса:
геркон велокомпьютера
При вращении колеса в течение каждого оборота магнит проходит возле геркона датчика, и магнитное поле магнита вызывает замыкание контактов геркона.

Модуль обработки и индикации

Модуль обработки и индикации предназначен для приема информации от датчика оборотов, ее обработки и вывода результатов обработки на индикатор:

внешний вид:
велокомпьютер на Arduino

схема:
велокомпьютер на Arduino

Модуль принимает информацию от датчика оборотов (контакт геркона подключен к выводу A1 Arduino) и обрабатывает ее с учетом диаметра колеса (у моего велосипеда D = 2,06 м (50-559)).

Для улучшения видимости показаний и повышения информативности я применил OLED-дисплей на контроллере SSD1306 (я приобрел его на eBay).

На дисплее отображаются:

пройденный путь (англ. trip distance), км
текущая скорость движения (англ. current speed), км/ч
средняя скорость движения (англ. average speed), км/ч
пиковая скорость движения (англ. maximum speed), км/ч
время в пути, ч.мм (двоеточие мигает)

Для наглядного отображения текущей скорости движения велосипеда я применил линейку из восьми светодиодов, катоды которых через токоограничивающие резисторы сопротивлением 390 Ом подключены к выводу A0 Arduino, а аноды - параллельно сегментам индикатора:
1 - зеленый - скорость 5...10 км/ч - вывод Arduino D0
2 - зеленый - скорость 10...15 км/ч - вывод Arduino D1
3 - зеленый - скорость 15...20 км/ч - вывод Arduino D2
4 - желтый - скорость 20...25 км/ч - вывод Arduino D3
5 - желтый - скорость 25...35 км/ч - вывод Arduino D4
6 - красный - скорость 35...50 км/ч - вывод Arduino D5
7 - красный - скорость 50...70 км/ч - вывод Arduino D6
8 - красный - скорость более 70 км/ч - вывод Arduino D7

На боковой грани модуля расположены кнопки управления, подключенные к выводам Arduino - черная - к D9, зеленая - к D11:
велокомпьютер своими руками

Пьезодинамик подключен к выводу D10 Arduino.

На боковой грани модуля расположены выключатель для подачи питания (напряжение 5 В) от выхода преобразователя модуля питания, индикаторный светодиод и разъем miniUSB для программирования Arduino:
велокомпьютер на Arduino

Индикаторный светодиод подключен через токоограничивающий резистор сопротивлением 2 кОм к выводу D13 Arduino.

Корпус модуля стянут нейлоновыми стяжками.

Модуль питания

Модуль питания предназначен для электропитания модуля обработки и индикации:
как сделать велокомпьютер

Он содержит два параллельно соединенных литий-ионных аккумулятора, выключатель и повышающий преобразователь.

Я использовал аккумуляторы от батареи ноутбука:
аккумуляторы велокомпьютера
Для заряда аккумуляторов их контакты подключены к выведенным наружу корпуса винтовым зажимам. Полностью заряженные аккумуляторы выдают на вход преобразователя напряжение 4,23 В.

Повышающий преобразователь на микросхеме MC34063 предназначен для повышения напряжения от аккумуляторов до уровня 5 В:
преобразователь питания велокомпьютера

Выключатель позволяет подключать аккумулятор к входу преобразователя, выход преобразователя подключен к модулю обработки и индикации.

Корпус модуля стянут нейлоновыми стяжками.

Эксплуатация велокомпьютера

Я закрепил модуль обработки и индикации и модуль питания на велосипеде:
самодельный велокомпьютер

Для управления велокомпьютером предназначены две кнопки на боковой грани модуля обработки и индикации:

Короткое нажатие на черную кнопку приводит к включению/выключению звукового сигнала.

Длительное (дольше двух секунд) нажатие на черную кнопку приводит к включению/выключению режима охраны. В этом режиме каждые 10 секунд кратковременно загорается полоска светодиодов. Если в режиме охраны колесо велосипеда придет в движение, то подается звуковой сигнал.

Короткое нажатие на зеленую кнопку приводит к включению/выключению дисплея.

Длительное (дольше двух секунд) нажатие на зеленую кнопку приводит к стиранию сохраненных показаний.

Продолжение следует

Яндекс.Метрика