Máy tính hành trình cho xe đạp điện. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nhà, hộ gia đình, sở thích

 Bình luận bài viết

Chúng tôi giới thiệu tới độc giả một máy tính hành trình dựa trên bộ vi điều khiển PIC16F876A với cảm biến dòng điện bên ngoài, được thiết kế cho xe đạp điện. Trên màn hình, nó hiển thị cả các thông số lái xe và điện áp, dòng điện, công suất và mức tiêu thụ năng lượng của pin. Thiết bị này được chế tạo trên cơ sở phần tử có thể truy cập được và dễ dàng nhân rộng.

Để giám sát chế độ hoạt động của xe đạp điện, nhiều dụng cụ đo lường khác nhau được sử dụng. Các thông số điện được đo bằng máy phân tích công suất [1, 2], các thông số chuyển động được theo dõi bởi nhiều máy tính đạp xe điện tử khác nhau [3] và thậm chí cả máy đo tốc độ cơ học [4]. Thậm chí còn có những màn hình đặc biệt dành cho xe đạp điện [5], hiển thị đầy đủ các thông số cần thiết nhưng giá thành cao.

Dựa trên cơ sở này, tôi đã phát triển máy tính hành trình cho xe đạp điện trên bộ vi điều khiển PIC16F876A có cảm biến dòng điện bên ngoài.

Đặc điểm kỹ thuật chính

• Tốc độ, km / h ....... 0 ... 99 (0,5)
• Tốc độ trung bình, km / h ....... 0 ... 99 (0,1)
• Tổng số dặm, km ....... 0 ... 9999,9 (0,1)
• Số km đi được hàng ngày, km......0...99,9 (0,1)
• Điện năng tiêu thụ, Wh .......0...99999 (1)
• Điện năng tiêu thụ cụ thể, Wh/km .......0...99999 (0,1) Mức sạc pin, % .......0...100 (10)
• Điện áp ắc quy, V......25...75 (0,1)
• Dòng tải, A ....... 0 ... 20 (0,1)
• Công suất tải, W ....... 0 ... 10465 (1)

Độ phân giải hiển thị của tham số tương ứng được chỉ định trong ngoặc đơn. Máy tính hành trình hiển thị thời gian hiện tại với khoảng tăng 1 phút.

Sơ đồ máy tính chuyến đi được hiển thị trong Hình. 1. Vi điều khiển DD2 (PIC16F876A-I/P) hoạt động từ bộ tạo dao động được ổn định bằng bộ cộng hưởng thạch anh ZQ2 có tần số 8 MHz. Đầu nối XP1 được cung cấp để lập trình vi điều khiển. Tôi đã kết nối bộ lập trình PICkit2 với nó. Chương trình vi điều khiển được phát triển trong môi trường đồ họa Flowcode [6].

Cơm. 1. Sơ đồ máy tính chuyến đi (bấm để phóng to)

Các phép đo điện áp và dòng điện được thực hiện bằng ADC 10 bit bên trong của bộ vi điều khiển. Khi đo điện áp, tín hiệu từ bộ chia điện áp R5R9R12 được gửi đến đầu vào analog AN0 (RA0) của vi điều khiển.

Khi đo dòng điện, điện áp giảm trên cảm biến dòng điện R_ш khuếch đại bộ khuếch đại hoạt động OPA241 (DA1). Từ đầu ra của op-amp, tín hiệu được khuếch đại sẽ đến đầu vào analog AN1 (RA1) của bộ vi điều khiển. Mức tăng được thiết lập bằng cách cắt bớt điện trở R13 trong mạch phản hồi Op-amp.Thay vì OPA241, hầu hết mọi op-amp Rail-to-Rail trong gói SO-8 đều có thể được sử dụng, chẳng hạn như OPA340 hoặc TS507. Chương trình tính toán công suất và mức tiêu thụ điện dựa trên các giá trị dòng điện và điện áp đo được.

Một shunt đo tiêu chuẩn 75SHISV.2-0.5-15 có điện áp rơi 75 mV ở dòng điện 15 A đã được sử dụng làm cảm biến dòng điện từ xa. Để thay thế, bạn có thể sử dụng bất kỳ shunt tiêu chuẩn nào có điện trở 5... 10 mOhm hoặc loại tự chế tương tự [7].

Máy tính hành trình được cấp nguồn bằng bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính được hình thành bởi bóng bán dẫn điều chỉnh VT1 và vi mạch TL431ID (DA2). Một mạch VD1R10C6C7 được lắp vào mạch điện giúp giảm nhiễu do động cơ điện đang chạy tạo ra. Điện trở R16 và R17 đảm bảo phân bổ điện áp đồng đều giữa các tụ C6 và C7. Điện áp đầu vào tối đa cho phép (điện áp pin) phụ thuộc vào điện áp cực thu-phát cho phép của bóng bán dẫn VT1, công suất tiêu tán cho phép của nó, chất lượng tản nhiệt và công suất giải phóng trên điện trở R19-R22. Với các phần tử ổn định được chỉ ra trong sơ đồ, điện áp của pin không được vượt quá 75 V. Tuy nhiên, thiết bị có khả năng hiển thị các giá trị lên tới 102,3 V trên đèn báo.

Máy tính hành trình được chế tạo trên một bảng mạch in một mặt làm bằng sợi thủy tinh dày 1,5 mm. Bản vẽ các dây dẫn của bảng mạch in và cách sắp xếp các phần tử trên đó được thể hiện trong hình. 2 và hình. 3. Trong hình. 4 cho thấy sự xuất hiện của nó.

Cơm. 2. Bản vẽ của dây dẫn bảng mạch in

Cơm. 3. Vị trí của các phần tử trên bảng

Cơm. 4. Hình thức của máy tính chuyến đi

Ở mặt trước của bo mạch có bộ vi điều khiển PIC16F876A, bộ cộng hưởng thạch anh ZQ2, chip đồng hồ thời gian thực DS1307, điện trở điều chỉnh, bóng bán dẫn VT1, đầu nối XP1 (khối chốt góc PLS-5R) và khối PLS-14 để kết nối chỉ báo HG1. Phần kết nối của đầu nối, khối ổ cắm PBS-1, được hàn vào các lỗ lắp của đầu chỉ báo HG14. Pin lithium 1V G2032 CR3 được lắp vào giá đỡ BH-642. Tất cả các phần tử khác được gắn ở phía bên của dây dẫn được in.

Bộ cộng hưởng thạch anh hình trụ ZQ1 (32768 Hz) được hàn vào các lỗ ở mặt bên của dây dẫn được in bên cạnh chân 1 và 2 của vi mạch DD1. Phần trên của thân nó được hàn vào một phần giấy bạc nối với một sợi dây chung. Bo mạch máy tính chuyến đi được gắn vào bảng LCD trên hai giá đỡ kim loại cao 10...12 mm bằng vít M3.

Sử dụng điện trở và tụ điện có kích thước tiêu chuẩn 120b để gắn trên bề mặt. Tụ điện C6 và C7 là tantalum oxit để gắn bề mặt trong khung có kích thước E. Chúng có thể được thay thế bằng các tụ điện khác có cùng kích thước với công suất 6,8...22 μF cho điện áp 35 V. Các tụ điện còn lại có kích thước gốm 1206 hoặc 0805.

Bóng bán dẫn n-p-n BD139 trong bộ ổn áp có thể được thay thế bằng một bóng bán dẫn khác có cùng cấu trúc trong gói TO-126 có điện áp cực thu-phát cho phép lớn hơn 80 V, ví dụ: BD179, MJE182 2N5192, BF469, KT817G. Một dải tấm đồng hoặc nhôm mỏng có diện tích khoảng 6 cm được đặt dưới vỏ bóng bán dẫn.², đóng vai trò tản nhiệt. Bóng bán dẫn được cố định vào bo mạch bằng vít và đai ốc M3.

Để giảm sai số đo, shunt R_ш, nên được đặt càng gần cực âm của pin càng tốt. Tất cả các kết nối với máy tính hành trình có thể được thực hiện bằng các dây có tiết diện nhỏ. Để kết nối công tắc sậy SF1 (cảm biến đường dẫn), shunt R với máy tính hành trình_ш, và pin GB1, đầu nối PC7TV không hiển thị trong sơ đồ được sử dụng, lắp đặt trên vỏ máy tính chuyến đi. Công tắc sậy được lấy từ một máy tính đạp xe điện tử bị lỗi.

Các thông số trong máy tính hành trình được hiển thị trên màn hình LCD bốn dòng WH1604A với điện áp nguồn 5 V không có đèn nền. Sự vắng mặt của nó được giải thích là do dòng điện cao được tiêu thụ bởi đèn nền (220 mA), điều này sẽ dẫn đến bóng bán dẫn VT1 quá nóng.

Bảy thông số được hiển thị đồng thời trên màn hình LCD: điện áp, dòng điện, lượng điện tiêu thụ, thời gian hiện tại, tốc độ, tổng quãng đường và mức tiêu thụ năng lượng điện cụ thể kể từ thời điểm máy tính chuyến đi được bật (xem Hình 4).

Giá trị tốc độ được hiển thị trên màn hình bằng cách sử dụng đồ họa giả. Điều này giúp có thể đưa chiều cao của chữ số lên thành hai dòng, giúp việc đọc tốc độ từ màn hình trở nên dễ dàng hơn nhiều.

Máy tính hành trình được điều khiển bằng các nút SB1 “M” (đặt phút), SB2 “H” (đặt giờ) và SB3 “P” (chế độ hiển thị). Bằng cách nhấn liên tục nút SB3 ở góc dưới bên phải màn hình, thay vì mức tiêu thụ năng lượng điện cụ thể (Hình 5,a), tốc độ trung bình (Hình 5,b), quãng đường đi được hàng ngày (Hình 5,c) ), sạc pin (Hình 5,d) hoặc công suất tiêu thụ của động cơ điện (Hình 5,d).

Cơm. 5. Chỉ thị các thông số trong máy tính chuyến đi

Khi bạn nhấn giữ nút SB3 trong hơn 5 giây, chương trình sẽ chuyển sang chế độ cài đặt chu vi bánh xe (Hình 5, e). Bằng cách giữ thêm nút này, chu vi bánh xe sẽ thay đổi theo từng bước 1 cm, từ 201 đến 215 cm (bánh xe 26 inch). Khi thiết bị được bật lần đầu, chu vi bánh xe được đặt thành 210 cm. 5 giây sau khi nhả nút SB3, chế độ cài đặt chu vi bánh xe sẽ thoát và giá trị cài đặt được ghi vào EEPROM của vi điều khiển.

Khi lập trình bộ vi điều khiển, cần ghi số 6 vào năm ô EEPROM đầu tiên (Hình 1525,7) để đặt giá trị ban đầu của khoảng cách di chuyển về XNUMX. Nếu điều này không được thực hiện, quãng đường sẽ là XNUMX km.

Cơm. 6. Lập trình vi điều khiển

Chương trình lưu lại quãng đường di chuyển trong EEPROM của vi điều khiển 3 giây sau khi xe đạp điện dừng lại. Để biểu thị thời điểm ghi, biểu tượng dấu hoa thị xuất hiện ở góc trên bên phải của màn hình LCD trong 0,3 giây. Khi tắt nguồn, chương trình sẽ đặt lại các giá trị tiêu thụ năng lượng điện cụ thể, tốc độ trung bình và quãng đường đi được hàng ngày.

Để thiết lập thiết bị, thay vì pin, bạn có thể sử dụng nguồn điện trong phòng thí nghiệm có điện áp đầu ra 25...50 V và dòng tải cho phép ít nhất là 5 A. Để tương đương với tải, bạn có thể sử dụng một nguồn điện mạnh điện trở quấn dây có điện trở 5...10 Ohms.

Thiết lập thiết bị theo thứ tự sau. Đầu tiên, hiệu chỉnh vôn kế của nó. Để làm điều này, điện áp được cung cấp cho thiết bị từ pin hoặc từ nguồn điện trong phòng thí nghiệm, theo dõi nó bằng vôn kế kỹ thuật số chính xác. Bằng cách thay đổi điện trở của điện trở điều chỉnh R9, các số đọc tương tự sẽ đạt được giữa vôn kế tiêu chuẩn và thiết bị được điều chỉnh.

Máy đo hiện tại sau đó được hiệu chuẩn. Một ampe kế kỹ thuật số chính xác được mắc nối tiếp với tải. Bằng cách áp dụng điện áp cung cấp, thay đổi điện trở của điện trở điều chỉnh R13, các số đọc tương tự sẽ đạt được giữa ampe kế tiêu chuẩn và thiết bị được điều chỉnh.

Nếu cần, việc chọn điện trở R25 sẽ đặt độ tương phản tối ưu của hình ảnh trên đèn báo.

Máy tính chuyến đi có thể được lắp đặt trong bất kỳ vỏ nhựa hoặc kim loại phù hợp nào.

Tệp bảng mạch máy tính Trip ở định dạng Sprint Layout 5.0 và chương trình vi điều khiển: ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/05/tripcomp.zip.

Văn chương

1. Máy phân tích công suất và công suất Turnigy 130A. - URL: sở thích. com/hobbyking/store/uploads/ 242601761X977727X9.pdf.
2. Máy phân tích công suất/công suất cho xe đạp điện tại VoltBikes. - URL: bike-n-parts.ru/kupit/voltbikes. ru/vattmetr_analizator_moshchnosti_ dlia_elektrovelosipeda.
3. Máy tính đi xe đạp. - URL: sportmaster.ru/catalog/velosport/aksessuary/velokompyutery.
4. Đồng hồ tốc độ xe đạp cơ khí. - URL: 32spokes.ru/blog/test-drive/2543.html.
5. Màn hình XOFO dành cho xe đạp điện. - URL: li-force.ru/catalog/lcd_led_display_xofo.html.
6. Trang web hỗ trợ bằng tiếng Nga cho chương trình Flowcode. - URL: mã luồng. thông tin.
7. Nefediev A. Wattmeter-đồng hồ đo điện cho xe đạp điện. - Đài phát thanh, 2015, số 9, tr. 44, 45.

Tác giả: A. Nefediev

Xem các bài viết khác razdela Nhà, hộ gia đình, sở thích.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến ​​phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Giấy tái sử dụng 10.06.2005 Người La Mã cổ đại viết bằng một que nhọn trên bảng phủ đầy sáp, sau đó xóa chữ viết bằng cách đun nóng sáp và làm mịn nó. Hai công ty Nhật Bản đã phát hành vật liệu "Thermo-Mag", cũng dựa trên sáp, cho phép bạn in nhiều lần văn bản và hình vẽ, sau đó xóa chúng. Đây là một "bánh sandwich" mỏng của các tấm polyme trong suốt với một lớp sáp giữa chúng. Các hạt từ tính màu đen hoặc màu nằm rải rác trong sáp. Một máy in đặc biệt với đầu in nhiệt sẽ làm nóng chảy sáp dọc theo đường viền của các chữ cái, và tờ giấy ngay lập tức được đưa qua một nam châm cực mạnh. Thuốc nhuộm từ tính được kéo từ các khu vực sáp nóng chảy lên bề mặt, và các chữ cái xuất hiện trên tờ giấy. Để loại bỏ văn bản, nó được làm nóng một lần nữa và đưa qua một nam châm, và sắc tố được kéo vào trong. Quá trình này có thể được lặp lại bất kỳ số lần nào. Độ phân giải của vật liệu in mới là 100 dpi.

Tin tức thú vị khác:

▪ Ong giữ phấn hoa

▪ Nhận thức về mùi thay đổi như thế nào?

▪ Lắp ráp đồ đạc mà không cần dụng cụ

▪ Nguy cơ khói hàn

▪ Tai nghe ồn ào VS104 Max TWS

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ Phần ăng-ten của trang web. Lựa chọn các bài viết

▪ Điều Balalaykin. biểu hiện phổ biến

▪ bài báo Nhà văn đã yêu cầu bán cuốn sách nào với giá chính xác của một chai vodka? đáp án chi tiết

▪ bài báo Echinacea purpurea. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài viết Dây dẫn thép trong anten. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Thiết bị kết nối động cơ 3 pha với mạng một pha. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024