Спидометр механический на велосипед

Хотите выделиться в толпе велосипедистов? Используя знания из прошлых проектов, соберём простой велокомпьютер и покажем скорость прямо на колесе байка.

Что нам понадобится?

Как собрать?

Возьмите макетную плату Breadboard PCB на 400 точек и соберите устройство из восьми таких пикселей. Припаяйте светодиоды к пинам Espruino Pico A8 , A6 , A7 , B1 , B10 , B13 , B14 и B15 через резисторы 220 Ом. Правильно подобрать сопротивление резисторов поможет статья в конспекте-Arduino. Припаяйте Espruino Pico и провода питания датчика линии.
Разместите плату, датчик линии и аккумулятор на колесе. Закрепите с помощью пластиковых стяжек.

Алгоритм

Функция обработки прерывания вычисляет скорость движения велосипеда. Зная интервал времени между текущим и предыдущим оборотами, скорость можно рассчитать по формуле:
Угол сектора колеса, внутри которого будет отображаться скорость, определяет время свечения светодиодов. Чем меньше угол сектора, тем меньше время свечения.
Угловая частота вращения колеса вычисляется по формуле: Чем больше скорость колеса, тем меньше время свечения светодиодов.

Исходный код

Демонстрация работы устройства

Что дальше?

Добавьте в проект Bluetooth-модуль HC-06 и меняйте текст строки со смартфона прямо на ходу.

Не хотите зависеть от внешнего света при работе с инфракрасным датчиком? Замените его на датчик Холла, а на раму велосипеда прикрепите магнит.

Используйте больше светодиодных линеек и создавайте сложные картины на колесе своего железного коня.

Как выбрать спидометр на велосипед? Для чего служит это устройство?

Сегодня довольно сложно отыскать заядлого велосипедиста, который бы не интересовался данными о скорости передвижения на собственном байке, накатанным километражем и т.п. Получать эту и другую полезную информацию позволяет спидометр на велосипед. Давайте рассмотрим основные типы, достоинства и характеристики приспособлений данной категории.

Механический спидометр для велосипеда

Ради объективности стоит отметить, что в настоящее время подобные устройства практически не используются, поскольку являются морально устаревшими. Конструктивно такие приспособления состоят из троса, приводного колеса и циферблата. Для адекватного расчета данных о скорости колесико должно находиться в постоянном контакте с покрышкой колеса.

Спидометр на велосипед механического характера преобразовывает импульсы от вращения колеса в энергию, которая приводит в движение стрелку циферблата. Последняя перемещается под напором цилиндра, который выталкивается силой притяжения специального магнитного диска.

Электронный велоспидометр

В последние годы популярностью пользуются электронные приспособления для вычисления параметров движения двухколесного транспорта. Разделяют такие устройства на:

Проводные: на спицу переднего колеса помещается магнитный элемент, на вилке крепится геркон, который служит средством для передачи данных на спидометр посредством проводной связи. Расчеты производятся на основе формул, которые изначально внесены в базу данных электронного устройства.
Беспроводные: функционируют по тому же принципу, что и проводные системы. Единственное различие заключается в передаче данных посредством радиоканалов. Чаще всего беспроводной спидометр на велосипед становится выбором путешественников, экстремалов и спортсменов-профессионалов, которым приходится передвигаться в довольно сложных условиях.

Характеристики

Какие измерения должен производить хороший современный велоспидометр? Внимания заслуживают следующие пункты:

Определение текущей скорости. Возможность расчета этого параметра присутствует во всех велосипедных спидометрах. Получение указанных данных дает возможность придерживаться определенного темпа езды.
Расчет средней скорости позволяет определиться с оптимальным темпом езды по той или иной трассе.
Максимальная скорость помогает сравнивать скорость движения на спуске и при перемещении по ровной местности.
Километраж. Слежение за данным параметром позволяет рассчитывать собственные силы для преодоления нужной дистанции.
Каденс определяет количество вращений педалей в течение минуты. Это дает возможность определиться с выбором оптимальной передачи для наиболее эффективной езды.
Одометр вычисляет общий километраж, накатанный на велосипеде. Получение данных позволяет своевременно менять покрышки и не допустить их полный износ.
Секундомер помогает осуществлять скоростные заезды на время, которые способствуют тренировке сердечно-сосудистой системы.
Альтиметр полезен при установке спидометра на горный велосипед, поскольку дает возможность фиксировать рекорд высотных подъемов на двухколесном транспорте.
Часы позволяют следить за временем в пути и планировать график поездки.

Как установить спидометр на велосипед?

Определившись с необходимыми параметрами устройства для расчета нужных показателей при передвижении на двухколесном транспорте, можно переходить непосредственно к его монтажу. Давайте рассмотрим по пунктам, как устанавливать спидометр на велосипед:

Для начала на вынос руля монтируется крепежная подставка, куда в последующем будет крепиться приспособление.
Геркон велоспидометра устанавливается на штанине вилки специальными стяжками.
На спицу колеса монтируется магнитный элемент. Закреплять его следует максимально прочно на расстоянии не более 2-3 мм от снимающего показатели геркона.
В завершение выполняется проверка надежности всех креплений.
Спидометр на велосипед проходит отладку.

Перед эксплуатацией требуется предварительная настройка параметров работы вычислительного приспособления. Для этого в базу данных вносятся значения диаметра колес, их окружности.

Какие возможности спидометра могут быть полезны конкретному пользователю?

Велоспидометр стоит подбирать, исходя из способа езды и личных задач. Оптимальным вариантом при наличии горного байка станет прочная модель, которая уведомляет о средней и текущей скорости передвижения, преодоленной дистанции.

Велосипедистам, которые проходят подготовку к шоссейным состязаниям, стоит обратить внимание на более продвинутые приспособления с высокоточным секундомером, счетчиком калорий.

Что касается путешественников, то для них подойдет многофункциональный велосипедный спидометр, оснащенный навигатором, что позволит определиться с выбором оптимальных маршрутов.

О том как выбрать велокомпьютер и остаться при этом довольным

Как выбрать велокомпьютер

Велокомпьютер – электронное устройство, которое позволяет получать информацию параметров движения при езде на велосипеде, которая отображается на дисплее. Комплектация – велокомпьютер, крепежная площадка под компьютер, геркон и магнит на спицы, различные подкладки, стяжки.

Краткое содержание статьи:

Если вам нужен компьютер для велосипеда среднего уровня и недорогой, советуем обратить внимание на велокомпьютер cateye velo 5, смотрите о нем подробнее здесь.

Нужен ли вам велокомпьютер?

Спидометр для велосипеда необходим прежде всего для измерения скорости велосипеда. Однако современные компьютеры для велосипеда обладают еще большим набором функций, о которых мы поговорим ниже. Они позволят вам тренироваться более эффективно.

Получая все исходные данные от велокомпьютера, вы сможете точно знать изменения, которые происходят в вашем теле. Благодаря этому у вас появится возможность планомерно повышать нагрузки на мышцы и контролировать процесс роста более эффективно. Это позволит вам стать лучшим быстрее. Поэтому, если вы стремитесь стать еще быстрее и сильнее, то этот гаджет вам придется купить.

Если вы просто любите кататься, если вы не стремитесь устанавливать для себя новые рекорды скорости, то думаю компьютер будет для вас лишним. Многие велосипедисты, приобретая данный аксессуар, со временем напрочь забывают про него. Бывает еще так, что неправильная его установка и эксплуатация приводят к тому, что он быстро выходит из строя. Менять на новый не возникает желания и компьютер мертвым грузом зависает на руле, не имея никакой функциональной нагрузки. Поэтому перед покупкой точно решите для себя, так ли это действительно вам необходимо.

Если вы твердо настроились приобрести данный велодевайс, то идем дальше, где я расскажу о том, как установить и как настроить ваш бортовой компьютер на велосипеде.

Установка велокомпьютера на велосипед и его предварительная настройка

Давайте разберем по пунктам, как установить велокомпьютер на ваш велосипед:

Установить крепежную подставку на руль/вынос и закрепить в ней велокомпьютер;
Закрепить геркон на штанине вилки с помощью стяжек;
Установить магнит на спицу. Затягивать нужно крепко, чтоб при движении он не сползал. Расстояние между магнитом и герконом не должно превышать 2-3 мм.
Проверить надежность крепления всех вышеуказанных составляющих, убедиться в работе велокомпьютера.

Перед эксплуатацией необходима предварительная настройка велокомпьютера. Для этого надо ввести в него такие данные, как диаметр колеса и его окружность. Окружность колеса указана в инструкции для велокомпьютера.

Окружность колеса для большей точности можно измерить и самому путем одного оборота переднего колеса и ввести данное значение в велокомпьютер. Как это сделать удобнее всего, думаю, не стоит объяснять — просто ставим велосипед «на рога» для удобства (вверх колесами) и делаем необходимый замер.

Виды велокомпьютеров и разные типы их крепления на велосипед

Проводные – на спице переднего колеса устанавливается магнит, на штаны вилки крепится геркон, который связан с велокомпьютером проводом. При вращении колеса геркон реагирует на магнит, и нужная информация передается на дисплей. Расчет производится на основе специальных формул, которые внесены в велокомпьютер, и позволяет с точностью получать необходимые данные. Элементов питания для проводных велокомпьютеров хватает, как минимум, на год бесперебойной работы.

Беспроводной велокомпьютер против проводного. Какой выбрать? Узнать.

Типы креплений велокомпьютера:

На руле; ;
Универсальное крепление – может крепится как на руле, так и на выносе, что дает возможность экономить место на руле для других велоаксессуаров.

Основные параметры велокомпьютеров

В зависимости от стоимости, велокомпьютеры могут обладать различным набором функций. Самые дешевые имеют несколько главных функций – дистанция, скорость, средняя скорость, часы, время в пути и прочее. Чем дороже велокомпьютер, тем большим количеством функций он обладает. Велокомпьютеры имеют достаточно широкий диапазон информационных функций, рассмотрим их детально:

Общий пробег — общее пройденное расстояние за все время эксплуатации велокомпьютера;
Текущая скорость (SPD) – измеряет скорость при езде на велосипеде;
Дистанция (DSТ) – пройденное расстояние после обнуления;
Часы – текущее время (формат 12ч/24ч);
Время движения (RT) –время движения после обнуления (время остановок не учитывается);
Средняя скорость (AS) – рассчитывается, как деление показателя DS на RT;
Максимальная скорость (MАХ) — максимальной скорость, которая была зафиксированная велокомпьютером ;
Общее время движения (TRT) – время движения за все время эксплуатации велокомпьютера;
Одометр (ODO) – суммарный пробег; — частоты вращения педалей; – измерение пульса при езде;
Scan — режим автоматического сканирования дисплея, который позволяет поочередно показывать основные показатели чередуя через определенный промежуток времени (обычно несколько секунд);
Регулятор скорости – сравнение текущей и средней скорости;
Термометр — температура воздуха;
Подсветка – актуальна в ночное время суток;
Сравнение средней и текущей скорости;
Потраченные калории за выезд;
Автоматический старт/стоп считывания информации;
Альтиметр — высота над уровнем моря;
Используемая передача;
Индикатор заряда батареи.

Расчет большинства параметров производится велокомпьютером с помощью формул за счет количества оборотов колеса и времени, за которое они совершаются.

Основные требования, которым должен соответствовать велокомпьютер

Большой и читабельный дисплей;
Хорошая влагозащищенность, что даст возможность не выйти из строя после дождя, снега;
Устойчивость к погодным условиям (попадание прямых солнечных лучей, низкие температуры);
Устойчивость к вибрациям, ударам, так как во время преодоления сложных участков велокомпьютер может быть подвержен таким влияниям;
Надежностью крепления всех составляющих.

Наиболее крупные мировые производители велокомпьютеров — BBB, Cateye, Sigma Sport, VDO.

В завершении хотелось бы сказать, что велокомпьютер является неотъемлемым аксессуаром любого велосипедиста будь он профессионалом или же начинающим. Дает возможность измерять различные функции при езде на велосипеде и следить за ними на протяжении определенного отрезка времени.

Если вам нужен велокомпьютер с подсветкой достаточно высокого уровня и надежный вы можете присмотреться к sigma велокомпьютеру
Обзор держателей для велосипеда на руль, на раму или подседельный штырь – для телефонов, навигаторов, фонариков, других гаджетов, а также для бутылок, фляг и ремкоплектов.
Что выбрать смартфон или gps для велосипеда? Узнать.

Посмотрите видео про установку на велосипед сигма велокомпьютера. Возможно вам понравится эта модель и вы захотите купить ее себе на велосипед.

Спидометр для велосипеда на основе Ардуино

В этом уроке мы создадим своими руками простой спидометр для велосипеда на основе микроконтроллера Ардуино. Идея состоит в том, чтобы измерить угловую скорость колеса велосипеда. Таким образом, зная диаметр и математическую легенду Пи (3.14) можно рассчитать скорость. Также, зная количество раз, которое провернулось колесо, можно легко узнать пройденное расстояние. В качестве дополнительного бонуса мы решили добавить световой индикатор на велосипед, — задача состояла в том, когда включить стоп-сигнал.

Шаг 1. Держатель

Для этого проекта очень важно иметь сильный и стабильный держатель нашего Ардуино спидометра. Смысл в том, что велосипед может пострадать от сильного импульса, когда он попадает в дыру или когда вы решаете повеселиться и взять вел в тяжелые условия езды. Кроме того, наши входные данные фиксируется, когда магнит на колесе пересекает датчик эффекта Холла на опоре.

Если все одновременно пойдет не так, Arduino покажет скорость высокоскоростного поезда. Кроме того, вы не захотите, чтобы ваш лучший друг Ардуино упал на дороге только потому, что вы решили быть ленивым и использовать для держателя очень дешевые материалы.

Поэтому, чтобы соблюсти все нюансы безопасности, мы решил использовать алюминиевые ленты, так как их можно легко разрезать и просверлить, они устойчивы к коррозии и довольно дешевы, что всегда хорошо для поделок своими руками. Мы также использовали некоторые гайки (с шайбами) и болты, чтобы закрепить держатель на раме, так как всё должно быть надежно закреплено на раме.

Еще одной важной частью является то, что электроника нашего спидометра Ардуино должна быть должным образом изолирована от опор, если они сделаны из какого-либо металла. Горячий клей, который мы использовали, работал отлично, он также поглощал и смягчал удары, что было хорошо для довольно хрупкого дисплея.

Шаг 2. Датчик и магнит

Измерение и входные данные проекта основаны на этой части. Идея состоит в том, чтобы поместить магнит на велосипедное колесо и добавить датчик эффекта Холла на раму так, чтобы каждый раз, когда магнит пересекал датчик, Arduino знал, что оборот завершен и он может рассчитать скорость и расстояние.

Используемый здесь датчик — классический датчик с эффектом Холла А3144. Этот датчик понижает свою выходную мощность, когда конкретный полюс направлен в правильной ориентации. Ориентация очень важна, так как внешний полюс не повлияет на выход.

Выше несколько фото, показывающих правильную ориентацию. Также для датчика эффекта Холла требуется нагрузочный резистор 10 кОм, но в этом проекте заменен на нагрузочные резисторы 20 кОм в Arduino.

Тщательное размещение магнита очень важно. Если поместить его немного дальше, это может привести к непоследовательному чтению или отсутствию оборотов, а если расположить его очень близко, магнит может дотронуться до датчика, что не очень желательно.

Шаг 3. Дисплей

Этот дисплей теоретически необязателен, но вам нужно что-то, чтобы отображать скорость и расстояние в реальном времени. Думать об использовании ноутбука совершенно абсурдно. Мы использовали 0,96-дюймовый OLED-дисплей с I2C в качестве протокола связи между ведомым и ведущим устройствами.

Изображения выше показывают три режима, между которыми автоматически переключается Arduino.

«Start» в правом нижнем углу — это когда Arduino только начал работу и успешно загрузился.
Скорость в км/ч. Этот режим отображается только тогда, когда велосипед находится в движении, и автоматически отключается после его остановки.
Последний, с метрами в качестве единиц, очевидно, — расстояние, которое прошел вел. Как только вел останавливается, Arudino переключается на отображение расстояния в течение 3 секунд.

Эта система не идеальна. Он на мгновение отображает пройденное расстояние, даже когда байк находится в движении. Может это не идеально, но это достаточно мило.

Шаг 4. Источник питания

Проект, будучи немного громоздким, не всегда может иметь под рукой розетку для зарядки. Поэтому из-за лени было решено просто использовать блок питания в качестве источника питания и использовать мини-USB-кабель для подключения питания USB от блока питания к Arduino Nano.

Но вы должны тщательно выбрать powerbank. Важно иметь правильную геометрию, чтобы ее можно было легко установить. Также источник питания должен быть немного тупым. Дело в том, что для экономии энергии powerbank предназначен для отключения выхода, если потребление тока не превышает определенного порогового значения.

Скорее всего это пороговое значение составляет не менее 200-300 мА. Наша схема будет иметь максимальное потребление тока не более 20 мА. Таким образом, обычный банк питания отключит выход. Это может привести вас к мысли, что в вашей цепи есть какая-то неисправность. Этот конкретный банк питания на фото выше работает с таким небольшим током.

Шаг 5. Стоп-сигнал (опционально)

В качестве дополнительной функции было решено добавить стоп-сигнал. Вопрос был в том, как определить, когда начался процесс торможения.

Если мы тормозим, велосипед замедляется. Это означает, что если мы рассчитываем ускорение и если оно оказывается отрицательным, можно включить стоп-сигналы. Это, однако, означает, что свет включится, даже если мы просто перестанем крутить педали.

Также мы не добавили транзистор в световую цепь, что абсолютно рекомендуется. Если кто-то сделает этот проект и правильно интегрирует эту часть, мы бы были более чем рады увидеть её и добавили бы картинки сюда. Ток мы получаем напрямую от цифрового контакта 2 Arduino Nano.

Источники:

http://wiki.amperka.ru/projects:pov-speedometr
https://fb.ru/article/223940/kak-vyibrat-spidometr-na-velosiped-dlya-chego-slujit-eto-ustroystvo
https://velosipedinfo.ru/o-tom-kak-vyibrat-velokompyuter-i-ostatsya-pri-etom-dovolnyim
https://arduinoplus.ru/arduino-spidometr-dlya-velosipeda/