Электрлік велосипед (EBike) бақылау тақтасы мен батарея мониторы: 12 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Бұл жоба ACS 712 модулімен батареяның кернеуі мен тогын бақылайтын Arduino схемасы. Өлшемдер Bluetooth арқылы HC-05 модулімен Android құрылғысына беріледі. ACS712 модулінен өту үшін контроллер мен батарея арасындағы теріс байланысты қайта орнатыңыз.

Android қолданбасы батареяның күйін, сондай -ақ Android GPS -тен ағымдағы жылдамдық пен қашықтықты көрсетеді

Android -ді велосипедке ауа райына төзімді сөмкеде орнатуға болады. Arduino схемасы аккумулятордың жанындағы велосипедке ауа райына төзімді қорапта тұрақты түрде орнатылады.

Android және Arduino коды github -да қол жетімді. (https://github.com/edj2001/BikeDashArduino және

github.com/edj2001/BikeDashAndroid. Сізге сонымен қатар https://github.com/edj2001/AndroidBluetoothLibrar… және https://github.com/edj2001/libraries кітапханалары қажет болады).

Ұқсас өнімдердің коммерциялық нұсқалары бар, егер бұл сіз өңдей алатыннан көп болса. Сіз оларды «bluetooth 36v watt meter» арқылы табу оңай. Егер сіз кейбір суреттерге қарасаңыз, сіз Arduino Pro Mini, DC-DC қуат көзі мен HC-05 (немесе -06) модулін артқы жағында көресіз.

Егер сізде қанша батарея қалды немесе батареямен қанша жүре аласыз деп ойласаңыз немесе баратын жеріңізге жету үшін дроссельді азайту немесе азайту қажет болса, бұл сізге қажет нәрсе.

Тағы бір ықтимал артықшылығы - велосипедті рульден алып тастауды шешіп, біраз орын босатуға болады, бірақ қазір сіздің телефоныңыз велосипедке орнатылады.

Әдеттегідей, бұл ақпарат ешбір кепілдіксіз, тікелей немесе жасырын түрде беріледі. Сіз бұл ақпаратпен айналысатын барлық нәрсеге жауаптысыз. Мен қандай да бір зиян үшін жауап бермеймін. Қызмет көрсету шарттарындағы жауапкершіліктен бас тарту бөлімін қараңыз.

1 -қадам: нұсқаулықты жаңартулар

PeterB476 маған Arduino EPROM инициализациялау қадамын енгізуді елемегенімді көрсетті, сондықтан мен оны нұсқаулыққа қостым.

Мен келесі қадамға қосымшаның 2 жаңа нұсқасын қостым. Олар мұқият тексерілмеген, бірақ сіз оларды сынап көре аласыз.

2 -қадам: Android қосымшасын орнатыңыз

Егер андроид қосымшасы сіздің құрылғыңызда жұмыс істемесе, бұл жобаның қалған бөлігін жалғастырудың қажеті жоқ. Github шығарылымдарында Android apk тіркелген. Apk файлы да осында бекітілген. Қолданбаның кем дегенде GPS бөлігі жұмыс істейтініне көз жеткізіңіз, және сіз Bluetooth құрылғысына қосылуға тырысуға болады.

Егер сіз қосымшаны өзіңіз құрғыңыз келсе, мен сізге «босату» нүктесінен бастауды ұсынамын, себебі ол бір сәтте жұмыс істеген шығар, ал соңғы «мастер» тармағында тексерілмеген жаңартулар болуы мүмкін.

Apk файлын құрылғыға көшіріңіз. Апк Google Play -ден келмегендіктен, құрылғының қауіпсіздік параметрлерінде «белгісіз көздерге» рұқсат беру керек болады. Содан кейін оны орнату үшін құрылғыдағы apk файлын түртіңіз.

Әлбетте, бағдарлама Arduino -мен байланысу үшін bluetooth рұқсаттарын қажет етеді және сіздің жылдамдығыңыз бен жүріп өткен қашықтықты анықтау үшін GPS рұқсаттары қажет.

Bluetooth құрылғысына қосылу үшін «қашықтан басқару» түймесін басыңыз. 0 -ге дейінгі қашықтықты қалпына келтіру үшін «қалпына келтіру» түймесін басыңыз. Батареяны зарядтағаннан кейін оны қалпына келтіру үшін «Ah» аккумуляторлық өрісін ұстап тұрыңыз. Егер сіз батареяны зарядтамай өшіріп, қоссаңыз, Ah пайдаланылған мән сақталады.

3 -қадам: бөлшектерді жинау

Назар аударыңыз, бұл бөлшектер 36В батареяға арналған. Егер сізде 48 В аккумуляторы болса, сізге 10 К резисторды 11 К немесе 12 К-ке өзгерту қажет, ал сізге басқа DC-DC түрлендіргіші қажет болады.

1 Ауа райына төзімді қоршау. Мен 4x4x2 дюймдік ПВХ электр қорабын қолдандым.

Сіздің сүйікті стриптиз немесе протон тақтасының 1 бөлігі

1 Arduino Pro Mini, 5 В 16 МГц. Сондай -ақ, кернеу реттегіші немесе USB интерфейсі қажет емес болғандықтан, бортборд ардуиносын оңай құруға болады. Сізге тек ATMEGA328P, 16 МГц кристалы және бірнеше конденсатор қажет. Егер сізде қоршауда орын болса, Arduino Nano қолдануға болады. Нано алғашқы екі нұсқадан үлкен, бірақ егер сізде сериялық түрлендіргіш болмаса, USB интерфейсі бар.

Батареяның ағымдағы диапазонына сәйкес келетін 1 ACS712 модулі. Мен 8А батареясына 20А модулін қолдандым.

1 HC-05 bluetooth модулі. Маған ZS-040 әртүрлілігі ұнайды, 6 түйреуішті түймесі бар. Оның артқы жағында ZS-040 деген жазу болады.

Егер велосипедте шамамен 36 В толық зарядталған 36 В аккумуляторы болса, 50 В-тан 5 В тұрақты кернеуге дейінгі қуат көзі. Егер сізде 48В батарея болса, ол 56 немесе 57 В толық зарядталады, сондықтан сізге басқа қуат көзі қажет болуы мүмкін. Егер сіз 60 В кернеуін тапсаңыз, не пайдаланатындығыңызды бізге хабарлаңыз. Кейбіреулер USB қабырға сүйектерінің көпшілігі 48VDC (және одан жоғары) жұмыс істейді деп айтады, бірақ мен оны сынап көрмедім.

1/4 Вт резисторлар: 1 x 2K, 1 x 10K, 2 x 1K (егер аккумуляторыңыз 36В артық болса, 10К арттырыңыз).

Желідегі сақтандырғыш ұстағыш және 2А сақтандырғыш.

тік және тік бұрышты тақырып жолақтары

5,08 мм терминал блоктары, 2 x 2

Модульдерді өзара қосуға арналған 16AWG бұрандалы сымы.

22AWG тұтас сым arduino схемасы үшін

Батарея мен велосипедке қосылуға арналған терминалды блок жолағы

Пісіру темірі

дәнекерлеу

Android құрылғысын велосипедке бекіту әдісі.

Arduino мен HC-05 модулін бағдарламалау үшін сізге сонымен қатар https://www.arduino.cc/en/Main/Software торабынан конвертер (немесе кем дегенде ISP бағдарламашысы) және Arduino ide 3.3V usb қажет болады. Бұл жоба 1.6.13 нұсқасымен жасалды, әр түрлі нұсқалар өзгертусіз жұмыс істеуі де мүмкін.

4 -қадам: Arduino EPROM іске қосыңыз

Мен бұл қадамды нұсқаулыққа енгізуді елемедім. Эскиздің дұрыс жұмыс істеуі үшін эскизде қолданылатын EPROM аймағы инициализациялануы керек. Эскизді автоматты түрде жасау үшін жазуға болады, бірақ дәл қазір олай емес.

Егер сіз arduino бастапқы кодымен жұмыс жасамасаңыз, EPROM инициализациялау үшін осы қадамға бекітілген он алтылық файлды arduino -ға жүктей аласыз.

Егер сіз arduino бастапқы кодымен жұмыс жасасаңыз, setup () бөлімінде келесідей екі жол бар:

// бағдарлама іске қосылған кезде EEPROM инициализациялау.

// updateEPROM ();

Егер сіз екінші жолды келесідей етіп жазсаңыз:

// бағдарлама іске қосылған кезде EEPROM инициализациялау.

updateEPROM ();

Бұл эскизді arduino -ға жүктеп алыңыз және оны іске қосыңыз. EPROM инициализацияланады. Содан кейін келесі қадамға сызықты ұсыныңыз.

EPROM велосипедпен жүруге, аккумуляторды тоқтатуға және өшіруге мүмкіндік беретін батареяның қанша мөлшерін пайдаланғанын еске түсіру үшін пайдаланылады, ал оны қайта қосқан кезде ол тоқтаған жерден басталады.

5 -қадам: Arduino конфигурациясын жасаңыз

Arduino кодын (он алтылық файл) Arduino IDE немесе avrdude көмегімен Pro Mini -ге жүктеңіз. Әдетте сіз бұл үшін USB -ді сериялық түрлендіргішті қолданар едіңіз, бірақ сіз ISP бағдарламашысын да қолдана аласыз.

Тағы да, егер сіз оны өзіңіз құрастырғыңыз келсе, «шығарудан» бастаңыз. Соңғы «мастер» тармағында тексерілмеген өзгерістер болуы мүмкін.

Егер сіз 10K резисторды жоғары деңгейге ауыстырсаңыз, эскизде батареяның кернеу бөлгішінің тұрақтысын өзгерту қажет болады. «Double VBmultiplier = 11.0;» жолындағы 11.0 мәнін өзгертіңіз. сіз орнатқан нәрсеге сәйкес келу үшін.

6-қадам: HC-05 модулін конфигурациялау

HC-05 модулінде беру жылдамдығын конфигурациялау қажет. Кейінірек оңай танылатын атау беру жақсы.

Сіз бұл үшін usb to tll сериялық түрлендіргіш модулін қолданасыз. Егер сізде сериялық түрлендіргіш болмаса, сіз оны конфигурациялау үшін arduino үшін эскиз жаза аласыз немесе егер сізде 2 HC-05 модулі болса, оларды біріктіріп, екіншісін бағдарламалау үшін қолдана аласыз (мүмкін).

Бұл модульде https://www.martyncurrey.com/arduino-with-hc-05-bluetooth-module-at-mode/ мекен-жайында тамаша жазу бар.

Сізге Arduino нобайына сәйкес келу жылдамдығын 4800 етіп конфигурациялауыңыз керек және атауды «BIKE» немесе өзіңіз білетін нәрсеге өзгертуіңіз керек.

Модуль конфигурацияланғаннан кейін оны Bluetooth параметрлерінде Android құрылғысымен жұптастыруға болады.

7 -қадам: схеманы жинаңыз

Мен сілтеме жасау үшін өз қолыммен салынған схеманың сканерін тіркедім, егер біреу оны әдемі етіп қайта өңдеуге шамасы жетсе, маған хабарлаңыз:)

Келесі байланыстарды жасаңыз:

(+) Велосипед батареясы сақтандырғыш пен велосипед контроллерінің бір жағына.

Тұрақты түрлендіргішке сақтандырғыштың екінші жағы (+) IN терминалы және Arduino -да батарея кернеуін енгізу үшін 10К резистор.

(-) Велосипед батареясы (-) IN конвертерінде және бір ACS712 қуат терминалында.

Осы кезде батареяны қосқан кезде тұрақты ток түрлендіргіште 5В бар екеніне көз жеткізіңіз.

Батареяны өшіріп, қосылымдарды аяқтаңыз:

(+) Arduino 5V, HC05 VCC, ACS712 VCC конвертерінен шығады.

(-) Arduino GND, HC05 GND, ACS712 GND, Arduino pin A2 түрлендіргіштен OUT.

HC05 TXD - Arduino пин 7

HC05 RXD bluetooth резисторлық бөлгіштен.

Bluetooth резисторлық бөлгішке арналған Arduino PIN 8.

ACS712 OUT Arduino түйрегіне A3

Батарея кернеуін бөлгіш A1 түйреуішіне

(-) велосипед контроллерінен ACS712 екінші қуат терминалына дейін.

Қосымша қалпына келтіру батырмасы қажет емес, бұл сіздің велосипедке орнатылғаннан кейін arduino -ға жүктеу кезінде ыңғайлы болуы мүмкін. Сіз arduino -дағы қалпына келтіру батырмасына қол жеткізе аласыз немесе оны сіздің pro mini қолдайтын болса, оны сериялық интерфейстен қалпына келтіре аласыз.

Қосылымдарыңызды екі рет тексеріңіз.

8 -қадам: Алдын ала тексеру

Осы кезде сіз тізбекті қосып, андроид қосымшасында оқулар алғаныңызды тексере аласыз.

Сіз bluetooth -ды велосипедке қосып, батареяның кернеуін көре аласыз және аккумуляторлық ток нөлге жақын болуы керек. Егер сіз велосипедті айналдыра алсаңыз және ағымдағы оқу өзгерісін көрсеңіз, онда бәрі жұмыс істейді.

Қолданба аккумуляторды зарядтайды деп есептейді, сондықтан егер велосипедті айналдырғанда теріс ток көрсетсе, ACS712 модуліндегі екі ток сымын ауыстырыңыз.

Егер сіз бағдарламада ешқандай көрсеткіштерді көрмесеңіз, оның қосылғанына және деректерді жіберетініне көз жеткізу үшін bluetooth модулінің шамдарына қарай аласыз. Тізбектен жіберілетін деректерді көру үшін құрылғыға bluetooth терминалы қосымшасын орнатуға болады. Сіз секундына ағымдағы көрсеткіштердің шамамен 10 жолын, ал батареяның кернеуі мен пайдаланылатын батареяның секундына бір жолды көресіз. Егер сіз ештеңе көрмесеңіз, HC05 модулінің конфигурациясын және arduino, резисторлық бөлгіш пен HC05 TXD терминалы арасындағы байланыстарды қайта тексеріңіз.

Ақырында, аккумуляторлық дисплейде нөлдік емес мәнді көрсету үшін велосипедті жеткілікті ұзақ іске қосыңыз. Содан кейін тостерді пайдалану қалпына келтірілгендей көрінгенше осы нөмірді ұзақ басыңыз. Сан нөлге оралуы керек. Егер ол бірнеше рет тырысқаннан кейін болмаса, HC05 RXD терминалынан Arduino -ға қосылымдарды қайта тексеріңіз.

9 -қадам: Қорытынды жиналыс

Барлық монтаждық жабдықты орнатыңыз және велосипедке arduino схемасын орнатыңыз. Android құрылғысын сөмкеге немесе басқа ұстағышқа салыңыз, сонда сіз дайынсыз!

Суреттерде велосипедке аккумулятордың соғылғанын және менің Android құрылғысына арналған сөмке көрсетілген.

Сіз батареяны кернеуді бөлуге арналған шағын тақтаны және ACS712 орнатылғанын көре аласыз, осылайша мен бәрін орнатқаннан кейін терминал блогының бұрандаларына жете аламын. HC-05 bluetooth модулі оң жақ бұрышта.

Ақ терминал жолағында аккумулятор мен велосипед контроллерінің тізбекке барлық қосылымдары бар.

Егер мен мұны қайтадан жасауым керек болса, мен батарея тақтасындағы кернеу бөлгіш пен ACS712 -ді міндетті түрде біріктірер едім. Мен Bluetooth модулін arduino астындағы тақтаға орнатуға тырысамын.

10 -қадам: Болашақ қадамдар

Android қосымшасы көп жұмысты қажет етуі мүмкін. Өлшем диапазонына байланысты түс өзгерісін қосқым келеді. Қолданбада өлшеу жаңартылмайтыны туралы көрсеткішті қосқым келеді. Сіз сондай -ақ графикалық көрсеткіштерді қоса аласыз. Тіпті жақсы белгіше үлкен жақсарту болар еді.

Ең жақсы мүмкіндік - бұл қалған батареямен жүруге болатын қашықтықты және бұл сіздің баратын жеріңізге дейінгі қашықтықтан артық екенін білдіретін «бос орынға бағалау». Мен әдетте жұмысқа да, үйге де мінетіндіктен, менің ойымша, GPS -тің «нүктелік нүктелері» бағдарламада сақталуы керек, олар үйге дейінгі қашықтықты және сол жерде орташа есеппен қанша батареяны пайдаланады. Мүмкін, сіз деректер байланысы арқылы бірдеңе жасай аласыз, бірақ менде әдетте жоқ.

Мен осы қосымшаның Bluetooth кітапханасынан, мысалы, автоматты түрде қайта қосылатын дамығанға ауысқым келеді.

Егер сіз мұны жасасаңыз, сіз өлшенген токқа аппараттық төмен өту сүзгісін қосуды және жалпы зарядты есептеу үшін оны бөлек өлшеуді қарастыра аласыз. 4А немесе одан төмен жүктемелерде өлшеу әр түрлі болады, +/- 1А. Мен бұл жай ғана өлшеу мәселесі немесе доңғалақ айналған сайын ток өзгеретініне сенімді емеспін. Қалай болғанда да, орташа токты бір -екі секундтан бөлек өлшеу дәлдікке көмектесуі мүмкін. Сіз ағынды тезірек таңдай аласыз және оны бағдарламалық жасақтамада жасай аласыз, бірақ мен сізге қаншалықты тез үлгі алу керектігін білмеймін. Менің ойымша, осциллографты сигналға қою оның қаншалықты жылдам іріктелетінін анықтауға көмектеседі.

Сіз желдің жылдамдығын өлшеу үшін пито түтігін қосуға болады (бұл үшін нұсқаулық бар).

Ардуинодан жабық контурлық дроссельді басқаруды қосуға болады.

Егер сіз әрқашан велосипедте USB қуат көзін алғыңыз келсе, 5В тұрақты ток түрлендіргішінен arduino кабелін USB қуат қосылымы қажет болған жерге дейін оңай қосуға болады.

11 -қадам: Сұрақтар мен түсініктемелер

Егер сізде осы тармақтардың кез келгеніне қатысты жалпы сұрақтарыңыз болса, мұнда сұрақ қоймай, оны Google -ға жай ғана қойыңыз. Элементтердің ешқайсысы маңызды емес, сіз басқа нәрсені алмастыра аласыз және жұмысты жасай аласыз.

Сізге кодты жіберуді сұрамаңыз, бәрі github -да. Оны сол жерден алыңыз. Сізге тіпті github есептік жазбасы қажет емес.

Менен Android Studio немесе Arduino -да қалай бірдеңе істеу керектігін сұрамаңыз. Мен білмейтін шығармын. Тағы да, оны Google -ге жіберіңіз.

Менен Apple өнімдері туралы сұрамаңыз, менде ешқандай түсінік жоқ.

Егер бағдарлама сіздің құрылғыңызда жұмыс істемесе, кешіріңіз. Бірақ мен оны қалай түзетуге болатынын білмеймін. Бұл менің телефонымда жұмыс істейді, бұл маған қажет.

Жақсартуға қатысты ұсыныстар құпталғанымен, мен оларды ешқашан іске асырмайтын шығармын, менде басқа нәрселер бар. Мен өз ұсыныстарымды ешқашан іске асырмайтын шығармын. Сіздің ең жақсы ставка - бұл github -та кодты ажыратып, заттарды өзіңіз қосу. Егер солай етсеңіз, адамдарға осында хабарлаңыз, сонда олар менің кодты емес, сіздің кодты қолдана алады.

Егер сіз өзіңіздің жақсы нұсқаңызды құрған болсаңыз, басқаларға бұл туралы білуі үшін оған сілтеме қойыңыз. Мен ренжімеймін. Мен сіздің нұсқаңызды алып, оны қолдануды бастауға қуаныштымын.

12 -қадам: тестілеуге арналған қосымшаны жаңарту

Бұл қосымшаның жаңартылған нұсқалары.

Сандар әлдеқайда үлкен. Жаңа белгіше бар. Енді «қосылу» түймесі жоқ. Жоғарғы оң жақ бұрыштағы мәзірден «қосылу - қауіпсіз» опциясын қолданыңыз.

Бұл нұсқа сонымен қатар Android 2.3 gingerbread нұсқасына оралуы керек. Бұл менің lg P500 Optimus One жұмыс істейді.

«App-settings-debug.apk» нұсқасында батареяның сыйымдылығын пайыздық есептеулердің дұрыстығына қарай орнатуға мүмкіндік беретін параметрлер мәзірі бар. Ол толық сынақтан өтпеген.