Arduino ve işleme android uygulamasını kullanarak DIY hız göstergesi

Bu projede, Processing kullanarak oluşturduğumuz bir Android uygulamasına Bluetooth kullanarak hızı yayınlayan Arduino'yu kullanarak bisikletler veya herhangi bir otomotif için Cool Speedometer yapıyoruz. Tam proje bir 18650 Lityum hücre ile güçlendirilmiştir ve dolayısıyla aracınızla birlikte oldukça taşınabilir. Biraz daha renklendirmek için , hızınızı gösterdiği için cep telefonunuzu şarj etme seçeneğini ekledim . Evet, 18650 yüksek şarj yoğunluğuna sahip olduğundan ve kolayca şarj edilip boşaltılabildiğinden, bunu hareket halindeyken cep telefonunuz için bir güç bankası olarak da kullanabilirsiniz.

Tamamen sıfırdan tamamlanana kadar size rehberlik edeceğim, hız göstergesi aracımıza bağlanıp test edilebilir mi? Buradaki harika özellik, android uygulamanızı kişiselleştirmeniz için özelleştirebilmeniz ve yaratıcılığınıza göre daha fazla özellik ekleyebilmenizdir. Ancak, uygulamayı kendiniz oluşturmak istemiyorsanız ve sadece Arduino parçasını oluşturmak istemiyorsanız endişelenmeyin, sadece APK dosyasını indirin (daha fazlasını okuyun) ve Android cep telefonunuza yükleyin. Ayrıca sonunda videonun tamamını kontrol edin.

Öyleyse bu projeyi inşa etmek için hangi malzemelere ihtiyacımız olduğunu görelim ve bütçemizi planlayalım. Tüm bu bileşenler kolaylıkla temin edilebilir; Bunlardan herhangi birini satın almakta sorun yaşarsanız, yorum bölümünde bana bildirin.

Donanım Gereksinimleri:

• Arduino Pro Mini (5V 16MHz)
• FTDI kartı (mini programlamak için UNO'yu da kullanabilirsiniz)
• USB çıkışlı şarj cihazıyla 3V - 5V DC-DC Boost dönüştürücü
• TP4056 Lityum pil Modülü
• Bluetooth Modülü (HC-05 / HC-06)
• Hall etkisi sensörü (US1881 / 04E)
• 18650 Lityum Hücre
• Küçük mıknatıs parçası
• Perf Kurulu
• Berg stick konektörleri (Erkek ve Dişi)
• Lehimleme Kiti
• Kiti monte etmek için küçük muhafaza kutuları.

Programlama Gereksinimleri:

• Arduino IDE
• Android ADK ile IDE işleniyor (Yalnızca kendi uygulamanızı kodlamak istiyorsanız.)
• Windows / Mac PC
• Android Cep Telefonu.

Bir avuç parça ve malzeme gibi görünebilir, ancak bu projeyi tamamladığınızda bana güvenin, harcadığınız zamana değeceklerini hissedeceksiniz.

Hall Sensör ve Arduino kullanarak Hızı Ölçme:

Donanımı ele geçirmeden önce, Arduino'yu kullanarak hızı gerçekte nasıl ölçeceğimizi bize bildirin. Arduino'yu kullanarak bir aracın hızını ölçmenin pek çok yolu vardır, ancak bir salon sensörü kullanmak bunu yapmanın en ekonomik ve en kolay yoludur. Bir Hall Sensörü, bir mıknatısın polaritesini algılayan bir bileşendir. Örneğin, mıknatısın belirli bir kutbu sensörün yanına getirildiğinde, sensör durumunu değiştirecektir. Bu projede bunlardan herhangi birini kullanabileceğiniz birçok tür salon sensörü vardır, ancak bunun dijital bir salon sensörü olduğundan emin olun.

Hızı ölçmek için aracın tekerleğine küçük bir mıknatıs parçası yapıştırmalıyız, mıknatıs salon sensöründen her geçtiğinde onu algılar ve bilgiyi Arduino'ya gönderir.

Mıknatıs her algılandığında Arduino tarafından bir kesinti alınacaktır. Millis () işlevini kullanarak sürekli bir zamanlayıcı çalıştırıyoruz ve aşağıdaki formülleri kullanarak tekerleğin iki dönüşü tamamlaması (hatayı en aza indirmek için) için geçen süreyi hesaplıyoruz:

Zamanlanmış = milis () - pevtime;

Geçen zamanı öğrendikten sonra, aşağıdaki formülleri kullanarak rpm'yi hesaplayabiliriz:

rpm = (1000 / zamanlanmış) * 60;

Burada (1000 / zaman), rps'yi (Saniyedeki devir sayısı) verir ve rps'yi rpm'ye dönüştürmek için 60 ile çarpılır (Dakikadaki devir sayısı).

Devri hesapladıktan sonra, tekerleğin yarıçapını bildiğimiz takdirde aşağıdaki formülleri kullanarak aracın hızını hesaplayabiliriz.

v = yarıçap_çarkı * rpm * 0,37699;

Arduino, hızı hesapladıktan sonra Bluetooth Modülünü kullanarak yayınlayacaktır. Tam kod Kod bölümünde aşağıda verilmiştir. Ayrıca Bluetooth Modülü HC-05 ile ilgili diğer projelerimize buradan göz atın.

Şemalar ve Donanım Bölümü:

Projenin eksiksiz Devre şeması aşağıda verilmiştir:

Burada, donanım bölümü iki bölüme ayrılmıştır, biri tüm ana dosyaları içeren ana karttır. Diğer kart, tekerleğin yanına monte edilecek bir hol sensörü ve bir dirençten oluşur. Ana panoyu inşa etmeye başlayalım.

Bağlantı yapıldıktan sonra 18650 Lityum pilimizi kullanarak kurulumu test edelim. Lityum pil, doğası gereği son derece patlayıcıdır, bu nedenle son derece dikkatli kullanılmalıdır. TP4056 Lityum Pil Şarj Modülü kullanmamızın nedeni budur. Bu modül aşırı şarj / deşarj korumasına ve Ters polarite korumasına sahiptir. Bu nedenle pil, normal bir mikro USB şarj cihazı kullanılarak kolayca şarj edilebilir ve düşük voltaj kesme sınırlarına ulaşıncaya kadar güvenli bir şekilde boşaltılabilir. TP4056 şarj modülünün bazı önemli detayları aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Parametreler:	Hücre Başına Değer:
Düşük Gerilim Kesmesi	2.4V
Aşırı gerilim Kesmesi	4.2V
Şarj akımı	1 A
Koruma	Aşırı Gerilim ve ters polarite koruması
IC mevcut	TP4056 (şarj cihazı IC) ve DW01 Koruma IC
Gösterge LED'leri	Kırmızı - Şarj İşlemi Devam Ediyor Yeşil - Şarj Tamamlandı

Şimdi Hall Sensör Kartı ile başlayalım. Bu kart sadece biri 10K direnç ve diğeri hall sensörü olmak üzere iki bileşen içerir. Bağlantılar yukarıdaki şemalarda gösterildiği gibi yapılabilir. Kart hazır olduğunda, şemalara göre jumper kabloları kullanarak bunları bağlayın. Tamamlandığında böyle bir şeye benzemelidir.

Projedeki bir diğer önemli adım da 18650 bataryayı bir tel kullanarak TP4056 modülünün B + ve B- terminallerine bağlamak. Li + hücreler patlayıcı olduğundan, bu hücreler üzerinde lehim havyası kullanılması kesinlikle önerilmez. İnsanlar bunu yapmış olsa da, oldukça riskli ve kolayca büyük bir karmaşanın içine girebilir. Dolayısıyla, bunu yapmanın kolay yolu, aşağıda gösterildiği gibi mıknatıs kullanmaktır.

Bunun için mıknatısın küçük bir parça tel lehim ve terminallere mıknatıslar sopa pilin, yukarıda gösterildiği gibi (çok iyi terminallere çekici olsun). Mıknatısın konumunu daha da sağlamlaştırmak için biraz ördek musluğu kullanabilirsiniz.

Arduino'nun Programlanması:

Bu projenin programı çok basit. Hall sensörü interrupt girişlerini kullanarak dönen tekerleğin hızını hesaplamalı ve hesaplanan hızı Bluetooth Modülünü kullanarak havadan yayınlamalıyız. Programın tamamı aşağıdaki Kod bölümünde verilmiştir ve yorum satırları kullanılarak açıklanmıştır.

Salon sensörü mıknatısı her algıladığında bir kesintiyi tetikler. Bu kesme işlevi magnet_detect () işlevi tarafından çağrılır . Burası aracın devrinin hesaplandığı yerdir.

Devir hesaplandıktan sonra, çarkın hızı loop () fonksiyonunda hesaplanır. Kod hazır olduğunda, onu Arduino pro mini'mize atalım ve sonunda verilen Videoda gösterildiği gibi çalışmasını test edelim.

Hız Göstergesi için Android Mobil Uygulaması:

Bu proje için Android uygulaması Processing adlı yazılım kullanılarak yapılmıştır. Kendi Android uygulamanızı yapmak istemiyorsanız ve sadece burada kullanılanı yüklemek istiyorsanız, APK dosyasını indirebilir ve aşağıdaki adımları izleyerek doğrudan Akıllı Telefonunuza yükleyebilirsiniz.

1. APK dosyasını aşağıdaki bağlantıdan doğrudan indirebilirsiniz. Bu APK dosyası, Android 4.4.2 ve üstü sürümler için yapılmıştır (Kitkat ve üstü). APK dosyasını zip dosyasından çıkarın.

Hız Ölçer için Android Uygulaması

2..Apk dosyasını bilgisayarınızdan cep telefonunuza aktarın.

3. Android ayarlarınızda Bilinmeyen kaynaklardan uygulama yüklemeyi etkinleştirin.

4. Uygulamayı yükleyin.

Başarıyla yüklendiyse, aşağıda gösterildiği gibi telefonunuzda " Processing_code " adlı uygulamayı bulacaksınız:

İşleme kullanarak kendi Uygulamanızı geliştirin:

Ya yukarıda verilen.APK dosyasını kullanabilir ya da burada açıklandığı gibi İşleme'yi kullanarak kendi uygulamanızı oluşturabilirsiniz. Tüm Processing Android uygulama kodunu buradan indirebilirsiniz. Program, yorum satırları kullanılarak kendi kendine açıklanmıştır. Ancak herhangi bir sorununuz varsa veya uygulamanızı biraz değiştirmek istiyorsanız, lütfen yorum bölümünü kullanın, size yardımcı olacağım.

Android programı, uygulamanın başlatılması sırasında Bluetooth modülümüz ile bağlantı kurar ve Arduino Pro mini tarafından hesaplanan ve yayınlanan aracın hızını alır. Biraz çekici görünmesi için Analog hız göstergesi kullanarak hızı görüntülemek için küçük bir grafik oluşturdum. Kendi fikirlerinizi oluşturabilir ve ihtiyaçlarınıza göre kişiselleştirmek için kodu değiştirebilirsiniz. Ayrıca, daha fazla bilgi edinmek için diğer İşleme Projelerimizi de kontrol edin:

• Arduino kullanarak Ping Pong Oyunu
• İşleme Kullanılarak Akıllı Telefon Kontrollü FM Radyo.
• İşleme ve Ultrasonik Sensör kullanan Arduino Radar Sistemi

Uygulamayı cep telefonunuza yükledikten sonra projemizi test etme zamanı. Ancak henüz kitimizi bir araca monte etmedik. Haydi Yapalım şunu.

Hızölçer kitinin bir araca monte edilmesi:

Bu kiti iki döngümün üzerine monte ettim ve test ettim ve bir cazibe gibi çalışıyor. Kitin montajı yaratıcılığınıza bırakılır , bir dükkandan kendi küçük kutunuzu alabilir, kablolar ve bağlantılar için delikler açıp aracınıza monte edebilirsiniz. Dikkat edilmesi gereken yaygın bir önemli nokta, mıknatısın tekerleğin kenarına yapıştırılması ve salon sensörünün mıknatısa mümkün olduğunca yakın monte edilmesi gerektiğidir, böylece mıknatıs salon sensöründen her geçtiğinde onu algılayabilmelidir. düzenleme aşağıda gösterilmiştir.

Yanımda bir 3D yazıcım olduğu için, iyi görünmelerini sağlamak ve aküyü şarj etmek için bisikletimize kolayca takılıp çıkarılabilecek şekilde kendi muhafazalarımı tasarladım. Dolayısıyla, bir 3B yazıcınız varsa veya birkaç materyali yazdırmak için birine erişebiliyorsanız okumaya devam edin, aksi takdirde bu bölümü atlayın ve bunları monte etmek için kendi yaratıcılığınızı kullanın. 3D yazıcıyı kullanmayı buradan öğrenin.

Tasarım dosyalarımı kullanmaya ve kasalarınızı yazdırmaya karar verdiyseniz, ana performans kartınızın aşağıdaki boyutlara yakın olduğundan emin olun.

3D baskı için eksiksiz Tasarım ve STL dosyaları buradan indirilebilir. Anakart burada yapılana benziyorsa, verilen STL dosyalarını kullanarak muhafazalarınızı doğrudan 3B yazdırabilirsiniz ya da Tasarım dosyalarını kullanabilir ve panonuza göre değiştirebilirsiniz.

Hall sensör modülü için kullanılacak 3 boyutlu baskılı küçük muhafaza ile başlayalım. Muhafazayı yazdırın, devreyi içine yerleştirin ve kablolarınızı sağlanan delikten geçirin ve ardından aşağıda gösterildiği gibi salon sensörü mıknatısa yakın olacak şekilde aracınıza monte edin.

Muhafazayı tasarlamadan önce ana kartı modellemeniz önerilir, böylece düzgün bir şekilde oturduğundan emin olabiliriz, çünkü bana güvenin, muhafazanızı 6 saat boyunca yazdırdığınızda kabus olur ve sonunda sığmaz performans panonuza. Ana performans kartımın model kartı aşağıda gösterilmiştir.

Artık ana muhafaza kutusunu tasarlamak kolay olacak. Ana kutuyu iki dosya halinde tasarladım, böylece kutunun bir parçası elektroniği tutacak ve diğeri kelepçeler ve cıvatalar kullanılarak döngüye kalıcı olarak sabitlenecek. Bu iki parça, tam bir muhafaza oluşturmak için toplanacak şekilde kolayca sabitlenebilir ve ardından lityum pilimizi yeniden şarj etmemiz veya elektronik cihazlarımız üzerinde çalışmamız gerektiğinde ayrılabilir.

Muhafazanın ilk kısmı tasarlandıktan ve basıldıktan sonra, tüm bileşenlerimizi aşağıda gösterildiği gibi yerleştirelim ve şuna benzemelidir..

Gördüğünüz gibi kutunun önünde iki açıklık var, biri cep telefonumuzu şarj edebileceğimiz USB için kullanılıyor. Diğeri ise lityum pilimizi şarj edebileceğimiz mikro USB içindir.

Şimdi ana muhafazanın ikinci bölümünü yazdıralım ve beklendiği gibi ilk parçaya uyup uymadığını kontrol edelim.

Parçalardan memnun kaldığımızda, muhafazanın ikinci parçasını aşağıda gösterildiği gibi bir C-kelepçe ve birkaç somun ve cıvata kullanarak monte edebiliriz:

Şimdi, yukarıda tartışıldığı gibi mıknatıs ve bant kullanarak pili ana devremize bağlayalım ve muhafazamız içinde kalıcı olarak güvende tutalım.

Yani donanımımız son montaja hazırdır. Hall sensör modülünü ana karta bağlayın ve hareketli muhafazayı sabit muhafazaya kaydırın ve harekete hazır.

Çalışma Açıklaması:

Lityum pilinizin şarjının tamamlandığından emin olduktan sonra, değiştirme anahtarını kullanarak kiti açmanız ve Android uygulamanızı açmanız yeterlidir. Her şey yolunda giderse aşağıdaki ekranı görmeli ve uygulamanızın aşağıda gösterildiği gibi Bluetooth modülü HC-05'e bağlandığını göstermelidir. Uygulamayı açmadan önce Bluetooth modülünüzü telefonla eşleştirmeyi unutmayın.

Şimdi sadece aracınızı sürün ve aracınızın mevcut hızını gösteren hız göstergesini fark etmelisiniz. Normal bir şarj kablosu kullanarak sürüş sırasında cep telefonunuzu da şarj edebilirsiniz. Sürüşünüz bittiğinde, herhangi bir akıllı telefon mobil şarj cihazını kullanarak kutuyu bisikletten kaydırabilir ve AC şebekesinden şarj edebilirsiniz.

Yani bu şekilde, sadece aracınızın hızını ölçmekle kalmaz, aynı zamanda Mobil'i de şarj edebilirsiniz. Umarım projeyi beğendin. Yalnızca kodları değiştirerek bu projeye çok daha fazla özellik ekleyebilirsiniz. Sürüşünüzün kat ettiği mesafeyi, yolculuğunuzun en yüksek ve ortalama hızını vb. Hesaplayabilirsiniz. Herhangi bir sorunuz varsa yorumlardan bana bildirin, size yardımcı olmaktan memnuniyet duyarım.

Her zaman olduğu gibi, Projenin tüm çalışması aşağıdaki videoda gösterilecektir.