Саморобний спідометр для велосипедів. Як вибрати спідометр на велосипед? Навіщо служить цей пристрій? Інструменти та комплектуючі для встановлення
"Якщо одна людина щось до чогось прикрутила, то інша може завжди це відкрутити" - народний вислів, найбільшого поширення набуло у слюсарів - ремонтників, а згадалося у зв'язку з тим, що було необхідно встановити на велосипед придбаний нещодавно. Крадіжки не боявся (зараз перед панами шахраями такі перспективи відкриті...), а ось пустощі так. Який хлопець не любить ризику? Не заради наживи, а перевірити свою здатність на «вчинок». Тому класичне кріплення, із застосуванням стяжок, не влаштовувало. Ускладнювати, шляхом пропускання дроту всередину передньої вилки було ліньки, та й все одно щось відірвуть. Вирішив робити повністю знімний варіант.
У стандартному варіанті установки застосовуються пластикові стяжки, це швидко, елегантно, але зовсім ненадійно, якщо велосипед, обладнаний спідометром, доведеться десь його залишати, хай і пристебнутим тросовим замком, але все одно це без нагляду.
Варіант легко знімати весь пристрій, забирати із собою, а потім ставити на місце став можливий завдяки знімному гвинтовому затиску від рибальської котушки. На фото ліворуч від майданчика встановлення електронного блоку те, що з комплекту одразу видалив. А справа нова плоска і товстіша опора майданчика, випиляна з пластмаси на якій просвердлені отвори як для кріплення з майданчиком, так і з гвинтовим затискачем.
У майданчику кріплення, для надійнішого її з'єднання з опорою, чотири «глухих» отвори були просвердлені наскрізь, а саморізи, що були, замінені на більш довгі.
Майданчик кріплення, опора та гвинтовий затискач у зборі. В принципі, самостійне виготовлення такого затиску зовсім не становить жодної складності. Два захоплення з відгином усередину, через отвір у відгинах проходить гвинт, на його кінці шайба з гайкою. На головку гвинта, для загортання, встановлено пластмасове захоплення.
Спідометр у зборі та з кріпленням на кермі велосипеда. У процесі користування можливість легко міняти місце встановлення дозволить вибрати найзручніше для спостереження.
Труби, що незручно стирчать, датчика укладені в канавку, що йде вздовж нього, з одного боку вийшло щільно вставити в наявний пластмасовий захоплення, а з іншого вони були зафіксовані за допомогою короткого відрізка стяжки через наявні отвори. Тепер є впевненість, що провід не відвалиться у першу поїздку.
У квадратній алюмінієвій трубі довжиною відповідної довжини датчика зроблено проріз під його робочу частину, яка після встановлення на кілька міліметрів виступає за габарити труби. Це дасть можливість геркону, що знаходиться всередині, чітко фіксувати проходження повз його магніту встановленого на спиці.
На трубі закріплений імпровізований кронштейн, виготовлений зі смужки металу, з якого вона встановлюється на різьбову частину осі передньої втулки. Вийшов тримач датчика.
Тримач датчика в робочому положенні, в ньому датчик, на спиці магніт у пластмасовій обоймі. До всього іншого вдалося дотримати рекомендацію щодо встановлення магніту якомога ближче до втулки, що зменшить швидкість його проходження повз геркон і відповідно збільшить час необхідний для його спрацьовування. Беручи до уваги вертикальне розташування тримача, можна повністю виключити можливість випадання з нього датчика, до того ж за місцем він стає з невеликим натягом.
При кріпленні обойми з магнітом на спицю колеса може виникнути складне становище у щільному з'єднанні двох її половин. Усувається відкушуванням частини шурупа або заміні на більш короткий.
Велокомп'ютер встановлений на робоче місце і готовий до роботи. Застосування такого варіанта кріплення по-перше надає можливість брати його в поїздку тільки коли він необхідний, без перешкод робити миття та ремонт велосипеда, і 100% гарантію того. що він завжди буде вашим;-)
Час установки при бажанні та деякій навичці може бути доведений буквально до секунд. Зняття займає ідентичну кількість часу. Спеціально для автора статті Babay iz Barnaula.
З наближенням літа багато хто вже встиг відкрити велосипед, а деякі до нього тільки готуються. У будь-якому випадку, якщо ви часто користуєтеся двоколісним транспортом, варто подумати про спідометр, щоб вимірювати поточну швидкість і пройдену відстань. Просто піти та купити аксесуар у магазині – нудно, тому ми пропонуємо звернути увагу на створення свого спідометра на платформі Arduino. На все піде не більше кількох годин, а бюджет проекту становить менше 500 рублів. У результаті повинен вийти аксесуар, у якому сервопривід зі стрілкою та шкалою буде в аналоговому вигляді показувати поточну швидкість, а дисплей – пройдена відстань.
Інструменти та комплектуючі для встановлення
Коробочка від губки для взуття
Свердло, ножиці, паяльник
Щільний картон, Маркер
Зубочистка, фарба
Термозбіжна трубка
Клейовий пістолет та суперклей
За бажанням можна поставити другий спідометр для перевірки точності показань саморобного гаджета. Втім, це робити не обов'язково, оскільки це досить простий пристрій, і у вас навряд чи щось могло піти не так у процесі збирання. Що важливо, на відміну від аналогічних магазинних аксесуарів, саморобний спідометр стійкіший до пошкоджень і може використовуватися навіть аматорами агресивної їзди пересіченою місцевістю.
Велоспідометр є пристроєм, що встановлюється на велосипед для вимірювання швидкості, пройденого шляху, і управління яскравістю фари. Схема складається з поширеного мікроконтролера ATtiny2313, стандартного індикатора та кількох дискретних елементів.
Основні параметри пристрою
Напруга живлення: 4,5 ... 5,5 В
Споживаний струм: менше 10 мА (без підсвічування індикатора)
Вимірювані параметри
Швидкість.
Повний шлях.
Проміжний шлях.
Діапазон вимірюваних швидкостей: 3 км/год…60 км/год
Точність вимірювання швидкості: 1 км/год
Дисплей: 16×2 з HD44780-сумісним контролером
Інструкція з експлуатації
Основний режим
В основному режимі роботи на екрані відображається поточна швидкість та пройдена відстань (повна та проміжна). Залежно кількості рядків змінюється розташування параметрів на індикаторі. Якщо індикатор дворядковий, швидкість показана в першому рядку, а обидва відстані в другому.
Якщо однорядковий, швидкість показана на початку рядка, а за нею йде лічильник відстані, причому по черзі показуються повне та проміжне значення розтроювання.
Повна пройдена відстань зберігається в енергонезалежній пам'яті мікроконтролера в момент зупинки. На відміну від повного проміжний лічильник не зберігається і при відключенні живлення буде втрачено.
Кнопками + і – плавно регулюється яскравість фари. Для регулювання використовується ШІМ, тому додаткових втрат потужності не відбувається, на відміну від більш простих схем.
Налаштування
Щоб скинути проміжний лічильник пройденого шляху, натисніть кнопку «CLEAR».
Налаштування довжини колеса
При натиснутій кнопці CLEAR кнопки + - змінюють калібрувальний коефіцієнт для підбору довжини колеса. За замовчуванням довжина колеса приблизно 2 метри.
Оскільки пройдений шлях виходить множенням швидкості тимчасово (інтегруванням швидкості за часом), то контролю правильності коефіцієнта швидкості можна порівняти показання лічильника пройденого шляху після поїздки точно відоме відстань. Якщо показання правильні, то швидкість показується правильно.
Скидання налаштувань
Для скидання коефіцієнта значення за замовчуванням і обнулення лічильника пройденого шляху, одновірменно натисніть всі три кнопки. Щоб випадково не відбулося скидання, можна зробити кнопки + і на одному перемикачі.
Завантажити прошивку для роботи спідометра для велосипеда
Часто кожен з тих, хто катається на велосипеді цікавиться - до якої швидкості він може розігнати свою машину. Для звичайного водія велосипеда потрібно знати швидкість руху заради цікавості. А спортсмену необхідно помічати пройдену відстань, середню швидкість, кількість витрачених калорій, щоб дізнатися про зміни, що відбуваються у своєму організмі. За записаними з велосипедного спідометра результатами спостереження можна будувати висновки про поліпшення своїх фізичних можливостей. Далі можна більш планомірно збільшувати навантаження на м'язи. Таким чином, людина запам'ятавши свої попередні показники, прагнутиме їх поліпшити надалі. Велосипедний спідометр у професійних руках, так би мовити, стимулює велогонника стати ще сильнішим і швидшим.
Але більшість любителів помотатися, поставивши спідометр на велосипед, через якийсь час просто забувають про нього. Така іграшка стає не цікавою для людей, які не прагнуть встановлювати для себе нові рекорди швидкості чи відстані. Зазвичай, люди заради цікавості купують найдешевший велоспідометр. І часто буває так, що встановивши простенький прилад абияк, та й забувши налаштувати його, недбайливий велосипедист при експлуатації зауважує, що показання швидкості на дисплеї запізнюються або зовсім не відповідають дійсності. Будь-який велоспідометр в невмілих руках найчастіше через рік використання виходить з ладу і зависає на кермі мертвим вантажем.
Спідометрів для велосипеда виробляється багато, тому у продажу є великий вибір за зовнішнім виглядом, розмірами та функціональними можливостями. Природно, вартість несхожі друг на друга пристрої істотно відрізняється.
Механічний спідометр
Заради об'єктивності слід зазначити, що існують механічні спідометри для велосипеда. Конструктивно цей прилад складається з приводного коліщатка, троса і пристрою, що показує.
Коліщатко повинен мати чистий контакт з покришкою колеса для правильності зняття даних про швидкість. Але й сильно притискати його до гуми не варто, тому що при цьому велосипед гальмуватиметься в русі.
Щоб трос не порвався від перетирання, він має бути натягнутий, а не закручений у петлі.
Принцип роботи показувального пристрою полягає в тому, що воно перетворює обертання колеса, що передається від приводу, в відхилення стрілки. Усередині пристрою є магнітний диск, який при обертанні натяжним тяжінням безконтактно штовхає циліндр разом зі стрілкою.
Механічний спідометр для велосипеда Veglia Classic французького виробництва
Плюси:
- Не потрібні батареї;
- Не страшні електромагнітні перешкоди;
- Плавна робота.
Мінуси:
- Необхідно періодично змащувати;
- Бруд на покришці заважає їхній правильній роботі;
- Трохи підгальмовують обертання колеса;
- Немає можливості збереження даних;
- Не працюють, якщо колеса вигнуті вісімкою.
Механічний спідометр можна поставити на шосейник, оскільки на велосипедах цього типу найчастіше їздять асфальтованими дорогами, де немає бруду.
Електронний велокомп'ютер
Спідометр на велосипеді насамперед потрібен для вимірювання швидкості руху. Однак сучасні електронні моделі мають такий великий набір функцій, що їх називають велокомп'ютерами. Навіть найдешевші з них мають безліч функцій - поточна швидкість, середня швидкість, дистанція, загальний пробіг, час у дорозі, годинник. Більш дорогі велокомп'ютери мають ще більше інформаційних функцій, а також налаштувань. Найбільш відомі виробники якісних спідометрів для велосипеда – BBB, Cateye, Sigma, VDO.
Якісний електронний спідометр від голландського виробника ВВВ
Принцип роботи спідометра електронного полягає в підрахуванні кількості сигналів від датчика за фіксований проміжок часу.
Як датчик найчастіше застосовується герметичний контакт у корпусі. Цей геркон фіксують на одному з пір'я передньої вилки, а якщо дозволяє довжина проводів, то і біля заднього колеса. Спрацьовувати датчик змушує постійний магніт, що закріплюється на одній зі спиць колеса.
Мікроконтролер пристрою запам'ятовує час між двома включеннями датчика, оскільки для обчислення швидкості руху необхідно виконати розрахунок за формулою S = C * (F * 0.036) / T, в якій: S - шукана швидкість; З ─ довжина кола колеса; F ─ тактова частота роботи процесора; T – час між спрацьовуваннями датчика.
Для індикації значень застосовуються семисегментні рідкокристалічні індикатори, оскільки вони малий струм споживання. А для підсвічування використовується окремо встановлений світлодіод.
Довжину кола колеса (C) задає сам господар велосипеда, оскільки вона нестандартна. Щоб правильно налаштувати велокомп'ютер, необхідно якнайточніше вказати її значення. Тому рекомендується особисто заміряти периметр покришки, обмотавши колесо гнучкою лінійкою по колу. Також можна нанести фарбою поперечну ризику на покришку колеса і прокатати велосипед вперед по прямій, а потім виміряти відстань між двома слідами, залишеними на рівній чистій поверхні.
Знаючи раніше наведений принцип роботи велокомп'ютера, багато електромайстрів збирають своїми руками пристрої, які успішно працюють. У саморобках використовуються різні мікроконтролери, наприклад, такі як PIC16F830, ATTiny2313A, ATMEGA8, але для кожного з них потрібно зібрати додатково програматор.
Звичайно ж, зробити самостійно щось складне завжди приємно і похвально, але можна тільки людям, які справді розбираються. В інтернеті викладено занадто багато або простих схем з помилками, або складних – на базі дорогих дисплеїв та мікроконтролерів з купою марних функцій.
А якщо підрахувати скільки коштуватиме створення саморобки, та ще з урахуванням складання програматора, будівлі корпусу, плюс витрачений час, то виявляється, що в будь-якому випадку дешевше було б купити готовий велокомп'ютер вартістю лише в 9 доларів.
Недорогий велокомп'ютер у повній комплектації
В основному у більшості велокомп'ютерів максимально відображається швидкість обмежена до 99,9 км/год, але є моделі, які покажуть швидкість понад 100 км/год. Можливо, подібний екземпляр з трьома числами на дисплеї стане в нагоді ризикованим велогонщикам, які наважаться розігнатися до такої високої швидкості, влаштувавшись ззаду за фурою, у так званий повітряний мішок.
Велокомп'ютер Sigma 506, що відображає швидкість понад 100 км/год
Вже давно збираються електронні спідометри розміром із наручний годинник. А деякі з них одягаються прямо на руку та мають вбудований датчик вимірювання пульсу, тобто працюють як тонометр. Але розмір велокомп'ютера нічого не говорить про його надійність і функціонал.
Перше на що слід звертати увагу при покупці, це корпус електронного приладу, адже спідометр на велосипеді знаходиться просто неба. Вода, дорожній пил і пряме сонячне світло негативно впливають на роботу погано захищеної електроніки. Найчастіше від дощу захищені навіть найдешевші велокомп'ютери, але в іншому вони поступаються дорожчим аналогам.
Типи велокомп'ютерів за місцем встановлення:
- Наручні.
- На кермо.
- На винос керма.
- З універсальним кріпленням.
Спідометр, що закріплюється на виносі керма, дозволяє зберегти місце на кермі для інших аксесуарів.
Основні вимоги до велосипедних спідометрів:
- Великий дисплей, бажано з підсвічуванням.
- Стійкість до погодних умов (пряме сонячне світло, дощ, сніг, низькі температури).
- Стійкість до вібрації та ударів.
- Надійність всіх компонентів (кріпильний майданчик велокомп'ютера, геркон, магніт, підкладки, стяжки).
Бездротовий велокомп'ютер
Бездротові пристрої мають такі ж функції, як спідометри з проводами, але сигнал від їх датчика передається через радіоканал. Для бездротового датчика потрібна окрема батарейка, адже він повинен працювати як радіопередавач. Зазвичай двох елементів живлення в датчику і самому пристрої вистачає до півроку. На велокомп'ютерах із проводами одна батарейка у будь-якому разі прослужить довше одного року.
Бездротовий велокомп'ютер Sunding SD-548C
Найчастіше бездротовий велокомп'ютер встановлюють на свій велосипед мандрівники чи екстремали. Це можна пояснити тим, що за умов, у яких вони катаються, провід може бути випадково пошкоджений. Бездротовий пристрій коштує вдвічі вище, ніж спідометр із проводами.
Плюси всіх електронних спідометрів:
- Відображають значення з точністю до десятих часток;
- Зберігають дані у пам'яті;
- Не потребують мастила.
Мінуси:
- Необхідно іноді змінювати батарейки;
- Схильні до електромагнітних перешкод, таких як від роботи котушки запалювання, стільникового телефону, лінії електропередач;
- Покази на екрані оновлюються з невеликим запізненням.
Закріплення велокомп'ютера
- Закріпити датчик на пере вилці або на рамі за допомогою електромонтажної стяжки.
- Щільно намотати провід навколо пера вилки та гальмівного троса.
- Встановити кріпильний майданчик на кермо чи винос.
- Зафіксувати магніт на спиці, але не варто сильно затягувати гвинт, оскільки можна легко зламати корпус магнітика. Зазор між магнітом та датчиком у зоні спрацьовування не повинен перевищувати 2–3 мм.
- Вставити велокомп'ютер у контактний майданчик та перевірити його роботу.
Більш детально ознайомитися з установкою велоспідометра можна, переглянувши наступне відео, де як приклад наведено пристрій марки Sigma.
