Заказать прошивку

 





 

Купив себе велосипед, сразу же появилась мысль его  электрофицыровать. Захотелось мне фонарик габарит и велокомпьютер, но сразу возникает вопрос питания и управления всего этого, ведь каждое из этих устройств имеет свой источник питании, а также управления совсем в разных местах. Так и появилась мысль о создании велоэлектрики под управлением велокомпьютера.

Управлять он будет габаритом  стоп сигналом и фарой необходимыми  при езде в темное время суток , так же не лишним будет заряжать мобилку выезжая за пределы города или просто когда забыв зарядить ее дома.

Для питания всего этого был выбран li-ion аккумулятор размера 18650 и емкостью 2800 мА/ч, а для его зарядки была выбрана на мой взгляд подходящая для этого вещь как динамовтулка.

Начну описание с динамовтулки и DC-DC преобразователя заряжающего аккумулятор,

характеристики у динамовтулки 6V 3W поигравшись с ней я понял, что она больше чем 6V и 500 mA с нагрузкой неспособна выдать, без нагрузки же амплитуда выходного напряжения достигает 50V.

 Где то в интернете видел идею выпрямления и преобразования напряжения с динамовтулки в более низкое с помощью DC-DC преобразователя.

Мой выбор пал на зарекомендовавшей себя во многих устройствах LM2575HVS-ADJ.

 

Велокомпьютер

 

Для нормальной работы этой схемы стоит цепь порога включения преобразователя D5 Q1, когда

заряд конденсатора С1 достигает 12V преобразователь включается. Именно благодаря этой цепи DC-DC преобразователь имеет достаточно высокий КПД.

 Эта схема отлично заряжает аккумулятор, причем ток заряда при разряженном аккумуляторе до 3V и скорости 20км/ч достигает 1A.

 

 

Велокомпьютер

 

Велокомпьютер

 

 

Как работает велокомпьютер показано в  видео и описывать я не буду, а вот схема требует объяснения, хотя там почти все описано.

 

  Сердцем устройства является микроконтроллер STM32F100C8T6, для отображения информации используется дисплей от сотового телефона SIEMENS SX65 маркировкой LS020. На плате стоит три DC-DC преобразователя, U6  и U7 повышающие, первый для подсветки дисплея,  второй для зарядки мобилки. U2 понижающий служит для управления фарой. Операционный  усилитель  U4 формирует прямоугольные импульсы из одного полупериода поступающего от диодного моста DC-DC преобразователя LM2575.

На схеме в области обозначенной штрих пунктиром указаны элементы которые устанавливаются в определенные им места на велосипеде и к печатной плате никакого отношения не имеют.

Линейный стабилизатор LP3985IM5-3.0 U1 на выходное напряжение 3V имеет малое падение напряжения при таких малых токах около  60mV . Фототранзистор Q1 с маркировкой HPTB3B-44D с углом 20 градусов наверное погорячился нужно побольше.

Ионистор C8 на 0.47F  служит для работы часов встроенных в МК и также для сохранения данных в BKP домене микроконтроллера. Заряда ионистора хватает на 2 суток, так что после истечении этого времени собьются часы, а также одометр, пройденное расстояние, время в пути, максимальная и средняя скорость.

 

Велокомпьютер

 

Программируется микроконтроллер любым из двух способов через SWD разъем J2 , программой STM32 ST-LINK Utility, или bootloader  J3 программой Flash Loader Demonstrator.

Двухсторонняя печатная плата без каких либо проблем делается с помощью фоторезиста.

 

Велокомпьютер

 

Велокомпьютер

 

Велокомпьютер

 

В целом велокомпьютер рабочий, к сожалению у меня нет сейчас динамовтулки с которой я могу у его опробовать (буду покупать новую), но с той что у меня была я проверил DC-DC преобразователь на LM2575 + аккумулятор, также была проверена работа операционного усилителя U4 и его обвязка R11, R12,  R13 и R14. Все работает как надо.

Для проверки велокомпьютера (пока не купил динамовтулку) временно установил герконовый датчик от промышленного велокомпа.

Схемы и печатные платы сделаны в PROTEUS v7.10 к ним есть готовые шаблоны для печати в word под негативный фоторезист. Перед печатью не лишним будет проверить размеры шаблонов с размерами указанными в PROTEUS.

 

 

Велокомпьютер

 

 

Корпус велокомпьютера как у промышленных сделан съемным , для этого на плате стоит

разъем J6 ZL320-2X7P   типа “папа”, ответная его часть ZL307-2X7  “мама”  установлена на “терминале” который крепится к рулю. Вообще для самодельщика корпус больная тема, мне понравился этот по габаритам и по внешнему виду, поэтому я решил во что бы то не стало все это туда разместить. А что бы разместить пришлось очень постарается, но результат меня радует.

Когда делал корпус не было чем фоткать процесс да и не думал я, что стану писать статью так как не было времени совсем доделать велокомпьютер, поэтому есть только некачественные и не подробные фото.

С верхней крышки удаляются стойки, из-за них дисплей туда не станет, разметка окна дисплея рассчитывается таким образом что бы верхняя часть дисплея упиралась в верх крышки, затем просверливаются внизу крышки отверстия под кнопки(делается это вручную сверлом.

 

 

Велокомпьютер

 

 

Велокомпьютер

 

 

Велокомпьютер

 

 

Покупаются микро кнопки и резиновые кнопки для пульта(нашел белые без надписей и круглые) микро кнопки запаиваются на плату.

 

Велокомпьютер

 

Велокомпьютер

 

 Нерабочая часть экрана дисплея промазывается тонким равномерным слоем силикона, далее дисплей приклеивается и после высыхания изнутри заливается тем же силиконом по уровню не трогая   ту сторону где будут устанавливаться плата с кнопками. Для использования силикона удобно применить 20-ти кубовый шприц.

 

Велокомпьютер

 

С задней крышке также удаляются стойки, выпиливается отверстие по ширине разъема, в качестве стоек можно использовать удаленные стойки из верхней крышки посаженные на растворенный пластмасс в  дихлорэтане. Так же им заливаются отверстия от старых стоек.

Раствор дихлорэтана и пластмасса готовится в 2-х кубовом шприце, заливается дихлорэтан примерно кубик и добавляются мелкие кусочки пластмасса откусанные кусачками, через ~6 часов клей будет готов.

 

Велокомпьютер


 

 

Разъем для зарядки использовал из наушников мобильной гарнитуры из старой мобилки диаметром 2.5мм, его вместе с датчиком температуры установил в нижней части задней крышки. Разъем закрепил эпоксидным клеем, а датчик на силикон. Датчик не должен прикасаться к корпусу между ними

необходим зазор из силикона в 0.3-0.4мм( я выставлял его зубачистками). С внутренней стороны датчик обматывается пищевой фольгой и заливается силиконом. Снаружи датчик не должен быть заподлицо с корпусом, он должен быть углублен на 0.2 и также углубление залито.  Это все что можно сделать что бы оградить его от воздействия внешних факторов меняющих температуру.

 

Велокомпьютер

 

Велокомпьютер

 

Корпус велокомпьютера склеивается силиконом, для этого в паз по окружности задней крышки наносится тонкий слой силикона, после стыковки лишнее удаляется. Силикон очень хорошо держит, при необходимости корпус можно открыть проведя скажем железной линейкой между половинками по кругу удаляя клей(проверено).

 

Для терминала была выбрана вот такая крышка из какого-то корпуса

 

Велокомпьютер

 

А для его крепления на руль купил этот комплект аж за 35 грн. Из него крепление фары стало креплением терминала, а мигалка была переделана под габарит, в него установил параллельно 5-шт  5-и миллиметровых красных светодиодов, а также стабилизатор напряжения TPS76325 два крепежных болтика М4 и залил по уровню эпоксидным клеем.

 

Велокомпьютер

 

Велокомпьютер

 

Вот так встроил светодиоды в манетки.

 

Велокомпьютер

 

а так приклеил  микро переключатели на ручки тормоза, к ним припаял светодиоды подсветки манеток и провод идущий к терминалу. Снизу в двигающейся части ручек просверлил отверстие и закрепил  флажок.

 

 

Велокомпьютер

 

 

Велокомпьютер

 

 

Разводку по велосипеду сделал аудио проводом состоящим из двух жил без экрана, к динамовтулке проложил также двухжильный аудио провод, но с экраном. Экран будет общим проводом красный провод плюсом , а белый сигналом.

 

Велокомпьютер

 

Корпус для аккумулятора и DC-DC преобразователя еще не доделал, но уже понятно как он будет выглядеть и где крепится. Склеил его из оргстекла, заматировал, осталось сделать крепление на вилку и покрасить черной матовой краской.

Справа на фото видна система с которой я временно катаюсь J

 

 

Велокомпьютер

 

 

Теперь тесты.

В спящем режиме велокомпьютер потребляет 2.7 мА,  из которых 2мА кушает операционник (надо бы заменить на менее жрущий аналог). Если забыть выключить зарядку мобилки потребление увеличится до 5 мА.

КПД преобразователей напряжения при заряженном аккумуляторе в районе 85% и падает до 75% при 3.2В.

Автоматическое включение света еще толком не проверялось, но удобство сомнительное, хотя наверное это из за того что малый угол видимости фототранзистора. При довольно таки хорошем освещении он показывает малый процент при чем он меняется в зависимости от расположения велосипеда. А вот автоматическое регулирование подсветкой дисплея превзошло все мои ожидания. Ведь не станешь каждый раз ее менять по времени суток, так что датчик освещенности стоит не зря.

Подсветка монеток со стороны прикольно смотрится, но надпись цифр на прозрачном стекле сделана белым, поэтому сливается, пришлось аккуратно изнутри навести маркером.

Информация на дисплее  в зимний солнечный день отчетливо видна при подсветке в 70%. 

 

P.S. Купил новый ионистор на 1Ф, в отличии от старого есть маркировка где плюс, а где минус не только стрелочкой, оказалось мой неправильно припаян. На некоторых форумах одни люди говорили, что при неправильной полярности он меньше держит заряд, другие, что у него сокращается срок службы. Не стал я экспериментировать со старым и впаял новый на 1Ф. Время работы еще не проверял.

 

Стрелочка на ионисторе указывает на минус.

Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера прошивку, печатную плату Proteus 7.10



 
Дата: 14-12-2013, 21:38, Просмотров: 14487, Автор: Penchev
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти под своим именем.

   
goda # 1
16 декабря 2013 21:19  
 
Молодец отличная разработка ,у меня много друзей велосипедистов,но контроллеры STM пока не столь популярные среди радиолюбителей поскольку очень мало информации и разработок на них,надеюсь данное устройство послужит хорошим началом для их изучения с ув.
  •    •     


   
vitalkalm # 2
16 декабря 2013 23:16  
 
Хорошо потрудился, всесторонне продуманное устройство.
  •    •     


   
Penchev # 3
17 декабря 2013 10:33  
 
Спасибо, рад что не только мне нравится. Я надеюсь оно будет полезным и практичным.
  •    •     


   
BOOST # 4
20 декабря 2013 00:34  
 
Вот уж неожидано увидеть чтото такое на STM, видимо и в правду пик и авр уходят в прошлое. Автору спасибо что поделился с народом своими трудами, видно что человек не жадный. К стати к подобным персонам есть особенное предложение, если интересует могу шепнуть на ушко.
  •    •     


   
Penchev # 5
21 декабря 2013 08:47  
 
Раз уже два человека высказались о непопулярности или не изученности микроконтроллеров ST, позвольте не согласится.Года 3 назад я с PIC перешел на STM и уже тогда он становился "народным" прям как AVR. К сожалению на этом ресурсе они не популярны, я думаю это изменится в скором времени.
  •    •     


   
ZQZ # 6
5 января 2014 22:33  
 
Здравствуйте Penchev, а как насчет геркона для измерения скорости, как в китайских спидометрах?
  •    •     


   
Penchev # 7
6 января 2014 12:58  
 
Здравствуйте! Думал там дребезг есть и что промышленные велокомпы это учитывают, а мой не рассчитан. Взял у друга полетать все работает как надо.
P.S. на рынке грабеж, магнитик с герконом и проводом стоит 70 грн. Самый дешовый велокомп 100 грн.
  •    •     


   
ZQZ # 8
6 января 2014 15:59  
 
Просто не каждому динамо втулка подходит, а так девайс заинтересовал бы многих, за свою перспективу дальнейшего развития (используйте в качестве коннектора разъем Micro USB 3.0)
  •    •     


   
Penchev # 9
6 января 2014 16:15  
 
Интересный разъем, не видел раньше. Вот только вопрос в долговечности и выдерживании тока в 2А.
  •    •     


   
ZQZ # 10
6 января 2014 19:32  
 
Через этот разъем велокомпьютер будет управлять силовой частью
  •    •     


   
Penchev # 11
6 января 2014 23:44  
 
Да я думал про это, но отбросил. Не хотелось усложнять ус-во, дополнительные плата корпус. Для меня это решение показалось оптимальным.
  •    •     


   
ZQZ # 12
10 января 2014 17:19  
 
Penchev, я сразу не заметил, а где кнопки управления велокомпьютером? На схеме их нет
  •    •     


   
Penchev # 13
10 января 2014 19:14  
 
Да действительно я их не указал, поскольку они припаяны к отдельной небольшой платке. На печатке проводки от кнопок припаиваются к контактным площадкам.
Я уже закончил установку велокомпа на велик, завтра обновлю схему с кнопками и дополню статью новыми фото. Так-же на схеме не указан LDO TPS76325 регулятор на 2.5в ,который встраивается в габарит(его пришлось поставить так как красные 5мм светодиоды плохо работают при разбросе напряжения от3.5в до 4.2 в отличии от белых 3мм которые встраиваются в монетки)
Приношу свои извинения если по кого-то ввел в заблуждение.
  •    •     


   
ZQZ # 14
22 января 2014 21:52  
 
Смотрится очень хорошо! А как насчет защиты от дождя? (нужно установить защитное стекло для дисплея)
  •    •     


   
Penchev # 15
25 января 2014 12:42  
 
Не думаю, что от дождя ему что то будет, приклеен он герметично. Как вариант можно наклеить защитную ленку для телефонов.
  •    •     


   
AngryWolf # 16
17 февраля 2014 01:01  
 
А рассказать вкратце как скорость измеряется можно? Интересует именно как реализовано в этом девайсе (на STM32). Хочу запилить свой велокомп с датчиком на радио (чтобы крепился на заднем колесе и там одновременно скорость и каденс). В качестве датчика nRF24L01, проц STM8L самый простой и два геркона. В качестве того, что будет на руле еще не определился, но скорее всего нечто на STM32L, экранчике от сотика и барометр BMP180 для температуры/высоты :)
Спасибо.
  •    •     


   
Penchev # 17
17 февраля 2014 20:01  
 
Настраивается прерывание по фронту скажем INT0 и приоритетом 0 (макс.), таймер TMR2 настраиваем с таким делителем чтобы он делал 1000 тиков в секунду т.е 1000(мс) так же ему назначаем прерывание при достижении 10000 мс. Далее при поступлении первого импульса запускаем таймер и останавливаем при втором, подсчитываем результат и снова запускаем таймер и так далее. Если очередной импульс не поступил тогда сработает прерывание TIM2 в нем останавливаем и сбрасываем таймер и устанавливаем скорость равную 0.
Подсчет скорости.
Переводим значение переменной в секунды
temp = (float)TIM2->CNT/1000;
speed = (unsigned char)(circle * 3600) / (temp * 100000); // Расчет скорости

circle - окружность колеса в см.
  •    •     


   
Intruder # 18
24 февраля 2014 04:21  
 
Очень интересно было бы исходник посмотреть.
  •    •     


   
AngryWolf # 19
26 февраля 2014 15:35  
 
Цитата: Intruder
Очень интересно было бы исходник посмотреть.

Свой если что могу выложить, там принцип очень похожий, но датчик основан на STM8L. Сейчас скорость/каденс считает он сам, но в финале считать будет компьютер, т.к. в нем будет забита длина колеса.

А вот на счет дребезга геркона ситуация странная. Прикупил несколько моделей герконов (в наличии их особо не густо). У всех дребезг страшный. Софтово отфильтровал импульсы меньше 60мс, вроде полегчало, но порой случаются прострелы (в итоге максимальная скорость, которую может замерить комп - в районе сотки км/ч будет). А попробовал подключить геркон от велокомпа Cateye Mity-8 - работает идеально, никакого дребезга так и не удалось получить. Думал там какой-нибудь сглаживатель стоит, но нет - разобрал всю конструкцию - тупо геркон, проводки и контактные площадки для велокомпа на руле. Посему вопрос - где достать такой геркон, как в велокомпе и как автор данного велокомпа боролся с дребезгом.
  •    •     


   
Intruder # 20
3 марта 2014 00:49  
 
Цитата: AngryWolf

Свой если что могу выложить, там принцип очень похожий, но датчик основан на STM8L.


Я только учусь с STM работать и любой рабочий пример для обучения очень полезен.
  •    •     


   
ZQZ # 21
14 апреля 2014 21:49  
 
Когда раздобуду дисплей, выложу печатку в lay6, естественно с разрешения автора.
  •    •     


   
Penchev # 22
13 мая 2014 19:34  
 
Цитата: ZQZ
Когда раздобуду дисплей, выложу печатку в lay6, естественно с разрешения автора.

Удалите входящие сообщения , я не могу Вам ответить.
  •    •     


   
ZQZ # 23
13 мая 2014 20:22  
 
Цитата: Penchev
Цитата: ZQZ
Когда раздобуду дисплей, выложу печатку в lay6, естественно с разрешения автора.

Удалите входящие сообщения , я не могу Вам ответить.

Удалил.
  •    •     


   
ZQZ # 24
27 февраля 2015 19:35  
 
Я так понял, что тема умерла?
  •    •     


   
badsven # 25
21 февраля 2016 21:47  
 
Цитата: ZQZ
Я так понял, что тема умерла?

Эту тему нельзя закрывать
  •    •     


   
badsven # 26
26 февраля 2016 18:59  
 
Хочу собрать такой же.

хотелось бы знать полный список деталей
  •    •     


   
badsven # 27
15 мая 2016 22:04  
 
собрал я плату велокомпа, но дисплей не работает, кроме подсветки. видимо где то накосячил. грешу на не рабочий дисплей.
  •    •     


   
badsven # 28
18 мая 2016 06:55  
 
Работает все, кроме дисплея.
  •    •     


   
Penchev # 29
25 мая 2016 21:46  
 
Дисплей точно LS020?
У siemens cx65 было три дисплея LPH88, LS020, L2F50 будет работать только LS020
  •    •     


   
badsven # 30
26 мая 2016 09:29  
 
Цитата: Penchev
Дисплей точно LS020?
У siemens cx65 было три дисплея LPH88, LS020, L2F50 будет работать только LS020

Да, у меня их аж два, и оба рабочие, проверял на Simens cx75
  •    •     

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
 

Обновления

Конкурсные работы:

Сообщения Форума Ответов
Спидометр - одометр + квазиана ... 3
бaкoмeтр 1829
Бакометр 2 211
Авторская программа LEX6630SOF ... 36
Сколько мужчина может потратит ... 4
Настенные часы - термометр 258
PICKIT2 и AVR 5
RGB подсветка приборной панели 4
Индикаторы температуры и давле ... 22
Универсальный бортовой компьют ... 298