Diy speedometer gamit ang arduino at pagproseso ng android app

Sa proyektong ito gumawa kami ng isang Cool Speedometer para sa mga bisikleta o anumang mga automotive sa pamamagitan ng paggamit ng Arduino na nag-broadcast ng bilis gamit ang Bluetooth sa isang Android application na nilikha namin gamit ang Pagproseso. Ang kumpletong proyekto ay pinalakas ng isang 18650 Lithium cell at kaya't lubos na portable kasama ang iyong sasakyan. Upang pagandahin ito nang kaunti pa ay nagdagdag ako ng pagpipilian na singilin ang iyong mobile phone habang ipinapakita nito ang iyong bilis. Oo, maaari mo ring gamitin ito bilang isang power bank para sa iyong mga mobile habang on the go dahil ang 18650 ay may mataas na density ng singil at madaling singilin at matanggal.

Ako ay ganap na gagabay sa iyo mula sa simula hanggang sa makumpleto, ang speedometer maaari ba siyang ma-hook sa aming sasakyan at masubukan. Ang cool na tampok dito ay maaari mong ipasadya ang iyong android app para sa iyong pag-personalize at magdagdag ng higit pang mga tampok ayon sa iyong pagkamalikhain. Ngunit, kung hindi mo nais na buuin ang app nang mag-isa at itatayo lamang ang bahagi ng Arduino at pagkatapos ay walang mga alalahanin, i-download lamang ang APK file (basahin pa) at i-install sa iyong Android mobile phone. Suriin din ang buong Video sa dulo.

Tingnan natin kung anong mga materyales ang kakailanganin natin upang maitayo ang proyektong ito, at planuhin ang aming badyet. Ang lahat ng mga sangkap na ito ay madaling magagamit; kung nagkakaproblema ka sa pagbili ng anuman sa mga ito ipaalam sa akin sa seksyon ng komento.

Mga Kinakailangan sa Hardware:

• Arduino Pro Mini (5V 16MHz)
• FTDI board (para sa mini na programa ay maaari mo ring gamitin ang UNO)
• 3V hanggang 5V DC-DC Boost converter na may USB output charger
• TP4056 module ng baterya ng Lithium
• Bluetooth Module (HC-05 / HC-06)
• Hall effect sensor (US1881 / 04E)
• 18650 Lithium Cell
• Maliit na piraso ng magnet
• Perf Board
• Mga konektor ng stick stick (Lalaki at Babae)
• Soldering Kit
• Maliit na mga kahon ng enclosure upang mai-mount ang kit.

Mga Kinakailangan sa Programming:

• Arduino IDE
• Pagproseso ng IDE sa android ADK (Lamang kung nais mong i-code ang iyong sariling app.)
• Windows / Mac PC
• Android Mobile Phone.

Maaari itong magmukhang isang maliit na bahagi ng mga sangkap at materyales, ngunit magtiwala ka sa akin sa oras na makumpleto mo ang proyektong ito ay madarama mong sulit sila sa oras ng pagsisikap.

Pagsukat sa Bilis gamit ang Hall Sensor at Arduino:

Bago natin makuha ang aming mga kamay sa hardware, ipaalam sa amin kung paano talaga namin susukatin ang bilis gamit ang Arduino. Maraming paraan upang masukat ang bilis ng isang sasakyan gamit ang Arduino, ngunit ang paggamit ng isang sensor ng hall ay ang pinaka pang-ekonomiya at pinakamadaling paraan ng paggawa nito. Ang isang Hall Sensor ay isang sangkap na nakakakita ng polarity ng isang magnet. Halimbawa tuwing ang isang partikular na poste ng pang-akit ay dinala malapit sa sensor, babaguhin ng sensor ang estado nito. Mayroong maraming mga uri ng mga sensor ng hall na magagamit na maaari mong gamitin ang anuman sa mga nasa proyektong ito ngunit tiyaking ito ay isang sensor ng digital hall.

Upang sukatin ang bilis kailangan nating dumikit ang isang maliit na piraso ng pang-akit sa gulong ng sasakyan, sa tuwing tumatawid ang pang-akit sa sensor ng hall ay madidiskubre ito at ipapadala ang impormasyon sa Arduino.

Ang isang nakakagambala ay matatanggap ng Arduino sa tuwing matutukoy ang magnet. Nagpapatakbo kami ng isang tuluy-tuloy na timer sa pamamagitan ng paggamit ng function ng millis () at kinakalkula ang oras na ginugol para sa gulong upang makumpleto ang dalawang pag-ikot (upang i-minimize ang error) sa pamamagitan ng paggamit ng mga formula sa ibaba:

Timetaken = millis () - pevtime;

Kapag nalaman natin ang oras na ginugol maaari nating kalkulahin ang rpm sa pamamagitan ng paggamit ng mga formula sa ibaba:

rpm = (1000 / timetaken) * 60;

Kung saan (1000 / timetaken) ay nagbibigay ng mga rps (Mga rebolusyon bawat segundo) at pinarami ito ng 60 upang ma-convert ang rps sa rpm (Mga Revolusyon bawat minuto).

Matapos kalkulahin ang rpm maaari nating kalkulahin ang tulin ng sasakyan gamit ang mga formula sa ibaba na ibinigay alam namin ang radius ng gulong.

v = radius_of_wheel * rpm * 0.37699;

Ang Arduino, pagkatapos kalkulahin ang bilis, i-broadcast ito gamit ang Bluetooth Module. Ang kumpletong code ay ibinigay sa ibaba sa seksyon ng Code. Suriin din dito ang aming iba pang mga proyekto na kinasasangkutan ng Bluetooth Module HC-05.

Bahagi ng Skema at Hardware:

Ang kumpletong diagram ng Circuit ng proyekto ay ibinibigay sa ibaba:

Dito, ang bahagi ng hardware ay nahahati sa dalawang bahagi ang isa ay ang pangunahing board na naglalaman ng lahat ng mga pangunahing file. Ang iba pang board ay binubuo lamang ng isang sensor ng hall at isang resistor na mai-mount malapit sa gulong. Simulan natin ang pagbuo ng pangunahing board.

Kapag nagawa ang koneksyon subukan natin ang na-set up sa pamamagitan ng paggamit ng aming baterya ng 18650 Lithium. Ang baterya ng lithium ay lubos na sumasabog sa kalikasan, samakatuwid dapat itong pangasiwaan ng matinding pag-iingat. Para sa kadahilanang ito kung bakit gumagamit kami ng isang TP4056 Lithium Battery Charging Module. Ang module na ito ay may higit sa proteksyon sa pagsingil / paglabas at proteksyon ng Reverse polarity. Samakatuwid ang baterya ay maaaring madaling singilin gamit ang isang normal na micro USB charger at maaaring ligtas na mapalabas hanggang maabot ang ilalim ng boltahe na pinutol ang mga limitasyon. Ang ilang mahahalagang detalye ng module ng pagsingil ng TP4056 ay ibinibigay sa talahanayan sa ibaba.

Mga Parameter:	Halaga bawat Cell:
Sa ilalim ng cut-off ng Boltahe	2.4V
Higit sa boltahe na Cut-off	4.2V
Kasalukuyang singilin	1A
Proteksyon	Sa paglipas ng Boltahe at baligtarin ang proteksyon ng polarity
Kasalukuyan ng IC	TP4056 (charger IC) at DW01 Protection IC
Indication LED's	Pula- Pagsingil sa Isinasagawa Green - Kumpleto na ang Singil

Ngayon, magsimula tayo sa Hall Sensor Board. Ang board na ito ay naglalaman lamang ng dalawang bahagi isa ito ang 10K risistor at ang isa pa ay ang sensor ng hall. Ang mga koneksyon ay maaaring gawin tulad ng ipinakita sa mga iskema sa itaas. Kapag handa na ang board, ikonekta ang mga ito gamit ang mga jumper wires alinsunod sa mga eskematiko. Kapag tapos na ito dapat magmukhang ganito.

Ang isa pang mahalagang hakbang sa proyekto ay ang pagkonekta ng 18650 na baterya sa B + at B-terminal ng module na TP4056 gamit ang isang kawad. Dahil ang mga Li + cell ay sumasabog lubos na hindi inirerekumenda na gumamit ng isang soldering iron sa mga cell na ito. Bagaman nagawa ito ng mga tao, ito ay lubos na mapanganib at madaling mapunta sa isang malaking gulo. Samakatuwid ang madaling paraan upang gawin ito, ay ang paggamit ng mga magnet na tulad ng ipinakita sa ibaba

Paghihinang lamang ng kawad sa isang maliit na piraso ng pang-akit at pagkatapos ay idikit ang mga magnet sa mga terminal ng baterya (napakahusay nilang maakit ang mga terminal) tulad ng ipinakita sa itaas. Maaari kang gumamit ng ilang tapik ng pato upang mas ma-secure ang posisyon ng magnet.

Programming ang Arduino:

Ang programa para sa proyektong ito ay napaka-simple. Kinakalkula lamang namin ang bilis ng umiikot na gulong sa pamamagitan ng paggamit ng mga sensor ng hall na nakakagambala ng mga input at i-broadcast ang kinakalkula na bilis sa hangin gamit ang Bluetooth Module. Ang kumpletong programa ay ibinibigay sa seksyon ng Code sa ibaba at ipinaliwanag gamit ang mga linya ng komento.

Sa tuwing nakakakita ang sensor ng hall ng magnet ay nagpapalitaw ito ng isang nakakagambala. Ang makagambala na pag- andar na ito ay tinawag ng magnet_detect () na pagpapaandar . Ito ang lugar kung saan kinakalkula ang rpm ng sasakyan.

Kapag kinakalkula ang rpm ang bilis ng gulong ay kinakalkula sa pag- andar ng loop () . Kapag handa na ang code ay hinahayaan itong itapon sa aming Arduino pro mini at subukan ang paggana nito tulad ng ipinakita sa Video na ibinigay sa dulo.

Android Mobile Application para sa Speedometer:

Ang application ng Android para sa proyektong ito ay ginawa gamit ang software na tinatawag na Processing. Kung hindi ka interesado sa paggawa ng iyong sariling Android application at nais mong mai-install lamang ang ginamit dito, maaari mong i-download ang APK file at mai-install ito nang direkta sa iyong Smart Phone sa pamamagitan ng pagsunod sa mga hakbang sa ibaba.

1. Maaari mong direktang i- download ang APK file mula sa link sa ibaba. Ang file na APK na ito ay ginawa para sa Android bersyon 4.4.2 at mas bago (Kitkat sa itaas). I-extract ang APK file mula sa zip file.

Application ng Android para sa Speedometer

2. Ilipat ang.Apk file mula sa iyong computer sa iyong mobile phone.

3. Paganahin ang pag-install ng application mula sa Hindi kilalang mga mapagkukunan sa iyong mga setting ng android.

4. I-install ang application.

Kung matagumpay na na-install, mahahanap mo ang application na pinangalanang " Processing_code " na naka-install sa iyong telepono tulad ng ipinakita sa ibaba:

Bumuo ng iyong sariling Application gamit ang Pagproseso:

Alinman maaari mong gamitin ang.APK file na ibinigay sa itaas o maaari kang bumuo ng iyong sariling app gamit ang Pagproseso tulad ng ipinaliwanag dito. Maaari mong i-download ang lahat ng pagproseso ng Android application code mula rito. Ang programa ay ipinaliwanag sa sarili gamit ang mga linya ng komento. Ngunit kung mayroon kang anumang problema o kung nais mong makakuha ng isang nabago nang kaunti ang iyong aplikasyon mangyaring gamitin ang seksyon ng komento at tutulungan kita.

Ang programang android ay nagtatatag ng isang koneksyon sa aming module ng Bluetooth habang nagsisimula ang application at natatanggap ang bilis ng sasakyan na kinakalkula at na-broadcast ng Arduino Pro mini. Lumikha ako ng isang maliit na graphic din upang maipakita ang bilis gamit ang isang Analog speedometer upang gawin itong medyo kaakit-akit. Maaari kang magkaroon ng iyong sariling mga ideya at i-tweak ang code upang isapersonal ito para sa iyong mga pangangailangan. Suriin din ang aming iba pang Mga Proyekto sa Pagproseso upang malaman ang tungkol dito:

• Ping Pong Game gamit ang Arduino
• Kinokontrol ng Smart Phone FM Radio gamit ang Pagproseso.
• Arduino Radar System gamit ang Processing at Ultrasonic Sensor

Kapag na-install mo na ang application sa iyong mobile phone oras na upang subukan ang aming proyekto. Ngunit hindi pa namin nai-mount ang aming kit sa isang sasakyan. Gawin natin.

Pag-mount sa Speedometer kit sa isang sasakyan:

Inilagay ko ang kit na ito sa aking bi-cycle at sinubukan ito, at gumagana ito tulad ng isang kagandahan. Ang pag-mount ng kit ay naiwan sa iyong pagkamalikhain, maaari kang makakuha ng iyong sariling maliit na kahon mula sa isang tindahan at mag-drill ng mga butas para sa mga wire at koneksyon at mai-mount ito sa iyong sasakyan. Ang isang karaniwang mahalagang bagay na dapat tandaan ay ang magnet ay dapat na makaalis sa gilid ng gulong at ang sensor ng hall ay dapat na mai-mount nang malapit hangga't maaari sa pang-akit upang sa tuwing tumatawid ang magnet sa sensor ng hall dapat itong makita., ang pag-aayos ay ipinapakita sa ibaba.

Dahil mayroon akong isang 3D printer kasama ko, dinisenyo ko ang aking sariling mga enclosure upang magmukhang maganda ang mga ito at sa paraang madali itong mai-mount at mai-disconnect mula sa aming bisikleta para sa singilin ang baterya. Kaya't kung mayroon kang isang 3D printer o kung maaari kang makakuha ng access sa isa upang mai-print ang ilang mga materyal na magpatuloy sa pagbabasa, iba pa laktawan ang bahaging ito at gamitin ang iyong sariling pagkamalikhain upang mai-mount ang mga bagay na ito. Alamin dito ang gumagamit ng 3D printer.

Kung napagpasyahan mong gamitin ang aking mga file ng disenyo at i-print ang iyong mga enclosure pagkatapos ay siguraduhin na ang iyong pangunahing perf board ay malapit sa mga sukat sa ibaba

Ang kumpletong mga Disenyo at STL na file para sa pag-print sa 3D ay maaaring ma-download mula dito. Kung ang board ay pareho sa kung ano ang ginawa dito pagkatapos ay maaari mong direktang i-print ang 3D ang iyong mga enclosure gamit ang ibinigay na mga file ng STL o kung hindi maaari mong gamitin ang mga file ng Disenyo at baguhin ito ayon sa iyong board.

Magsimula tayo sa 3D naka-print na maliit na enclosure na gagamitin para sa module ng hall sensor. I-print ang enclosure, ilagay ang circuit dito at gamitin ang iyong mga wire kahit na ang butas na ibinigay at pagkatapos ay i-mount ito sa iyong sasakyan upang ang sensor ng hall ay malapit sa magnet tulad ng ipinakita sa ibaba.

Inirerekumenda na i- modelo ang pangunahing board bago idisenyo ang enclosure para dito upang matiyak naming umaangkop ito nang maayos, sapagkat tiwala sa akin na magiging bangungot kapag nai-print mo ang iyong enclosure sa loob ng 6 na mahabang oras at sa huli hindi ito magkasya sa iyong perf board. Ang board ng modelo para sa aking pangunahing perf board ay ipinapakita sa ibaba.

Ngayon ay magiging madali ang pagdisenyo ng pangunahing kahon ng enclosure. Dinisenyo ko ang pangunahing kahon sa dalawang mga file, upang ang isang bahagi ng kahon ay hawakan ang electronics at ang iba pa ay permanenteng maaayos sa siklo gamit ang mga clamp at bolts. Ang dalawang bahagi na ito ay madaling maiayos upang makalikom upang makagawa ng isang kumpletong enclosure at pagkatapos ay ihiwalay kapag kailangan nating muling magkarga ang aming baterya ng lithium o magtrabaho sa aming mga electronics.

Kapag ang unang bahagi ng enclosure ay dinisenyo at naka-print ay mailalagay ang lahat ng aming mga bahagi sa loob tulad ng ipinakita sa ibaba at dapat itong magmukhang ganito..

Tulad ng nakikita mong mayroong dalawang mga bukas sa harap ng kahon, ang isa ay ginagamit para sa USB kung saan maaari naming singilin ang aming mobile phone. Ang isa pa ay para sa micro USB na gumagamit kung saan maaari naming singilin ang aming baterya ng lithium.

Ngayon ay i-print natin ang pangalawang bahagi ng pangunahing enclosure at suriin kung umaangkop ito sa unang bahagi tulad ng inaasahan.

Kapag nasiyahan kami sa mga bahagi maaari naming mai-mount ang pangalawang bahagi ng enclosure gamit ang isang C-clamp at ilang mga mani at bolt tulad ng ipinakita sa ibaba:

Ngayon ay ikonekta namin ang baterya sa aming pangunahing circuit gamit ang mga magnet at tape tulad ng tinalakay sa itaas at panatilihin itong permanenteng ligtas sa loob ng aming enclosure.

Iyon lang ang aming hardware ay handa na para sa huling pag-mounting. Ikonekta lamang ang module ng sensor ng hall na may pangunahing board at i-slide ang palipat-lipat na enclose sa nakapirming enclosure at handa na ito para sa aksyon.

Paggawa ng Paliwanag:

Matapos matiyak na ang iyong baterya ng lithium ay nasingil, i-on lamang ang kit sa pamamagitan ng paggamit ng toggle switch at buksan ang iyong Android application. Kung maayos ang lahat dapat mong makuha ang screen sa ibaba at dapat itong ipakita na nakakonekta ang iyong app sa iyong module na Bluetooth na HC-05 tulad ng ipinakita sa ibaba. Alalahaning ipares ang iyong module ng Bluetooth sa telepono bago buksan ang application.

Sumakay lamang sa iyong sasakyan at dapat mong mapansin ang speedometer na nagpapakita ng kasalukuyang bilis ng iyong sasakyan. Maaari ka ring singilin ka ng mobile phone habang nakasakay sa pamamagitan ng paggamit ng isang normal na charger cable. Kapag tapos ka na sa iyong pagsakay, maaari mong i-slide ang kahon mula sa cycle at i-charge ito mula sa AC mains sa pamamagitan ng paggamit ng anumang smart charger ng mobile phone.

Kaya't paano ito, hindi mo lamang masusukat ang bilis ng iyong sasakyan ngunit maaari mo ring singilin ang Mobile nang sabay-sabay. Sana, nasiyahan ka sa proyekto. Maaari kang magdagdag ng higit pang tampok sa app sa proyektong ito, sa pamamagitan lamang ng pag-aayos ng mga code. Maaari mong kalkulahin ang distansya na sakop ng iyong pagsakay, tuktok at ang average na bilis ng iyong pagsakay atbp ipaalam sa akin kung mayroon kang anumang mga quires sa pamamagitan ng mga komento at magiging masaya akong tulungan ka.

Tulad ng dati ang buong pagtatrabaho ng Project ay ipapakita sa video sa ibaba.