BikeEverest: 6 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Seuraa lisää tekijältä:

Fusion 360 -projektit »

Mestaripyöräilijä Alaskasta-Lael Wilcox-21 tunnin jatkuvalla venytyksellä tämän muistopäivän viikonloppuna, teki 13 matkaa ylös ja alas 9 kilometrin pituisella paikallisella Hatcher Pass Roadilla Everestin kiipeilyhaasteen suorittamiseksi. Osallistuvien pyöräilijöiden tavoite: aja haluamaasi mäkeä yhä uudelleen ja uudelleen, kunnes ne nousevat 29 029 jalkaan - Mount Everestin korkeuteen. Tämä on lahjakas pyöräilijä, joka piti naisen ennätyksen Continental Divide Race -kilpailussa sekä ensimmäisen sijan tukemattomassa Trans Am Bike Race -kilpailussa. Olemme erittäin ylpeitä ohuesta paikallisesta urheilulahjakuntastamme. Jotta voisin jäljitellä hänen ponnistelujaan, ajattelin, että olisi hauskaa vain leikata muutama jalka täältä ja sieltä, ja päivien, viikkojen tai kuukausien aikana asetan oman haasteen. Niille teistä, jotka olette kiinnostuneita seuraamaan pyöränne avulla saavutettuja mielivaltaisia korkeuksia rentoina viikonloppumatkoina, olen antanut ohjeita näytön rakentamisesta, joka lopulta ilmoittaa maailmalle, että myös te olette suorittaneet Everest Challengen!

Laite on ladattava ja nukkuu suurimman osan ajasta, ja siinä on E-Paper-näyttö, joka tarjoaa käännettäviä kuvia vuorelta.

Vaihe 1: Kerää materiaalit

Tämä rakenne on uskomattoman yksinkertainen ja helppo tehdä. Kokoonpanon helppous perustuu Adafruit Feather -levyjen ja näytön pesäominaisuuksiin. Ainoat lisäosat ovat virtakytkin, ladattava akku ja hiljattain julkaistu BMP 388 -korkeusmittari.

1. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board 19 dollaria Voit käyttää eri höyheniä - ESP: n etuna on, että se nukkuu niin helposti.

2. Adafruit 2,13 Mustavalkoinen eInk / ePaper -näyttö FeatherWing - 250x122 Mustavalkoinen $ 21 Voit myös jazzata sitä käyttämällä kolmea väriä punaisella.

3. Adafruit BMP388-Tarkka barometrinen paine ja korkeusmittari-9 dollaria

4. 600 mAh ladattava akku --- 2 dollaria

5. On/Off -kytkin -$ 1

Vaihe 2: 3D -tulostus

Kotelo on valmistettu kahdesta kappaleesta, jotka on helppo tulostaa ilman tukea PLA: ssa. PETG voi kestää elementtejä hieman paremmin-ja käytän sitä mieluummin, jos asut kuumassa paikassa, kuten Tucson-ja teet Everestin noustessasi Lemton-vuorta! Sisäosat on suunniteltu ottamaan 3 mm: n metriset lämpökappaleet pohjaan. Ruuvit kulkevat hiukan alamittaisten reikien läpi näytössä, jotka on suurennettava 3 mm: n bitillä. Jos haluat hieman isomman akun, voit lisätä ylemmän kotelon syvyyttä pienellä vaivalla. Sivuportti akun ohjelmointia ja lataamista varten on rakennettu tiedostoon. Litteä alue jalustan takana on kiinnittää polkupyörän ohjaustangon kiinnike. Kotelon takana oleva viiva on tehty lisäämällä ruuvikuvio varhaisessa vaiheessa.

Vaihe 3: Johdotus

Tämän laitteen johdotuksessa ei todellakaan ole paljon, joten en sisällyttänyt kytkentäkaaviota. Joidenkin urospuolisten otsikoiden juottaminen ESP32: een on helppoa, joten voit helposti yhdistää ne E-Paper-näytön vastaanottopuolelle. Tämä yhdistää kaikki SPI -liitännän monimutkaiset nastat yhdessä kaikkien nastojen kanssa SD -muistikortin sisäänrakennuksen ohjaamiseksi. Ainoa asia, joka vaatii johdotusta, on BMP 388, joka tulee Adafruitilta I2C -murtokortille. Hyvin, sinun ei tarvitse lisätä mitään vetoja, jotta se toimisi. Liitä vain johdot Power-, Ground-, SCL- ja SDA-liitäntöihin ja kiinnitä ne Feather E-paperinäytön naarasliittimiin. Käytin joitakin urospuolisia nastatappeja ja juotin vain liitinjohdot niihin ja työnsin ne kotiin. Muutama tippa kuumaliimaa pitää nämä liitännät paikallaan emolevyn 3V-, GND-, SCL- ja SDA -liitäntöihin. (Tulet kyllästymään tähän laitteeseen pian ja haluat rakentaa jotain muuta näillä kalliilla komponenteilla.) Akku on liitetty JST -liittimellä ESP32 -laitteeseen virtajohdon päällä olevan kytkimen avulla laitteen käynnistämiseksi ja sammuttamiseksi. Laitteen lataaminen edellyttää, että se on ON -asennossa.

Vaihe 4: Rakenna se

BMP 388 sopii erittäin kauniisti Feather E-paperin näytön ja ESP32: n väliin. Kotelon akku on työnnetty alareunaan ja ainoat muutokset koskevat valitsemaasi kytkentäasentoa. Voit helposti lisätä hienovaraisemman liukukytkimen. Koteloa ei ole suunniteltu vedenpitäväksi, vaikka voit tehdä rakenteeseen lisämuutoksia veden sisäänpääsyn estämiseksi. E-paperi-seula pidetään paikallaan 3 mm: n ruuveilla, jotka kulkevat muokattujen seinäreikien läpi ja joita tukevat pienet välilevyt näytön alla. Leikkasin nämä pienet muoviputket, jotka ovat paljon parempia kuin kaupalliset nailonvälikkeet, koska niiden korkeutta voidaan helposti säätää leikkurilla. Pyörätelineen lisääminen kotelon takaosaan on vain repiä yksi irti useista rikkoutuneista valotelineistä, jotka olet heittänyt inhottuna laatikkoon, kun ne epäonnistuvat ensimmäisen sademyrskyn jälkeen. Käytän yleensä superliimaa ja aktivaattoria, joka nyt uskomattomasti sitoo lähes kaikki muovityypit yhteen: Loctite Plastics Bonding System

Vaihe 5: Ohjelmoi se

Hauska osa projektia oli ohjelma, joka loppujen lopuksi on melko helppoa. BMP on erittäin tarkka päivitys barometristen paineanturien sarjasta. Kun olet kytketty ESP: n sarjaporttiin, voit katsella numeroiden kääntymistä, kun nostat sitä hitaasti ilmaan työpöydältäsi. Se on riittävän lahjakas havaitsemaan kenties jalkaero jollain tarkkuudella. Se näyttää olevan erittäin vakaa tuotoksessaan. Ensimmäinen käsittely on yleensä huono, joten otan pari käännöstä keräilyssä ennen kuin hyväksyn hyvän. Absoluuttisen korkeuden saavuttaminen on monimutkaista- sinun on tiedettävä ilmanpaine merenpinnalla ja sitten käytettävä hienovaraista kaavaa. Meidän tapauksessani haluan vain tarkistaa alkupaineen ja tarkistaa sitten uudelleen 3 minuuttia myöhemmin (ESP32 -lepohetken jälkeen) nähdäkseni, onko paine laskenut, mikä merkitsisi yksikön korkeuden nousua. Uusi paine nollataan sitten perusviivaksi ja seuraava paine -ero lasketaan. Kaikki mitatun paineen kumulatiiviset vähennykset lasketaan yhteen polkupyöräsi jalan nousuna. Kaikki paineen lasku jätetään huomiotta-Pyöräily Kuolemanlaakso ei kuulu. Testasin yksikköä useilla tunnetun korkeuden nousuilla ja se vastasi hyväksyttyä tekijää 12hPA/100 metriä tai 27,78 jalkaa/hPA ilmanpaineen laskuun lähellä merenpintaa.

Ohjelman alussa olevat pin -määritelmät vaihtelevat tietysti, jos käytät toista levyä. Ensimmäisen osan nukkumisaika voi vaihdella, ja tämä asettaa myös näytteen ajan. Ole varovainen asettamalla tämä liian lähelle, etenkin 3 -värikortilla … mikä tahansa nopeampi päivitys noin 120 sekuntia ja se alkaa toimia. Seuraavassa osassa voit määrittää, mikä sähköpaperi sinulla on. Käytin EEPROM -muistia tässä ohjelmassa, koska haluat muistaa kokonaispituutesi jokaisen ajon jälkeen ja kun katkaiset virran; se täytyy muistaa, kun se käynnistetään uudelleen. Lisäsin myös toisen ohjelman nollataksesi EEPROMit 0: ksi, jos ne ovat jumissa joihinkin vanhoihin tietoihin ja jatkavat uudelleenkäynnistystä. BMP-ohjelmointi on peräisin Adafruit-kirjastosta ja toimii erittäin hyvin yhdessä hankalien ohjelmointien kanssa E-paperin näytön käynnistämiseksi. E-paperilla varustettu SD-kortti sisältää kaikki kuvat, jotta näyttö käynnistyy satunnaisesti ajon aikana. Käy Adafruit-verkkosivulla oppiaksesi helpoin tapa tehdä nämä graafiset elementit-käytin Gimpia, eikä minulla ollut ongelmia. Tiedostot vaihtelevat sähköisen paperin koosta ja värien määrästä riippuen. Ohjelma on suunniteltu pitämään RTC_DATA_ATTR-muistissa peruspaine ja nukkumiskäynnistysten välinen kokonaismatka-toinen ESP32: n etu. Käytämme EEPROM -muistisyklejä, mutta 100 000 käyttökertaa ennen korruptiota, mikä vie meiltä rauhalliset 5 vuotta.

Vaihe 6: Käytä sitä

Bikes Challengen toinen palkinto