מחשב דרך לאופניים חשמליים. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מחשב דרך לאופניים חשמליים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / בית, בית, תחביב

אנו מציגים לקוראינו מחשב דרך המבוסס על מיקרו-בקר PIC16F876A עם חיישן זרם חיצוני, המיועד לאופניים חשמליים. בתצוגה שלו הוא מציג גם את פרמטרי הנהיגה וגם את מתח הסוללה, הזרם, ההספק וצריכת האנרגיה הנצרכת ממנו. המכשיר עשוי על בסיס אלמנט נגיש וקל לשכפול.

כדי לפקח על מצב הפעולה של אופניים חשמליים, נעשה שימוש במכשירי מדידה שונים. פרמטרים חשמליים נמדדים על ידי מנתחי כוח [1, 2], פרמטרי תנועה מנוטרים על ידי מחשבי רכיבה אלקטרוניים שונים [3] ואפילו מדי מהירות מכניים [4]. יש אפילו תצוגות מיוחדות לאופניים חשמליים [5], המציגות את כל הפרמטרים הדרושים, אך בעלות גבוהה.

על בסיס זה פיתחתי מחשב דרך לאופניים חשמליים על מיקרו-בקר PIC16F876A עם חיישן זרם חיצוני.

מאפיינים טכניים עיקריים

מהירות, קמ"ש.........0...99 (0,5)
מהירות ממוצעת, קמ"ש.......0...99 (0,1)
סה"כ קילומטראז', ק"מ.........0...9999,9 (0,1)
קילומטראז' יומי, ק"מ......0...99,9 (0,1)
חשמל נצרך, Wh .......0...99999 (1)
צריכת חשמל ספציפית, Wh/km .......0...99999 (0,1) טעינת סוללה, % .......0...100 (10)
מתח סוללה, V......25...75 (0,1)
זרם עומס, A.......0...20 (0,1)
כוח עומס, W .......0...10465 (1)

רזולוציית התצוגה של הפרמטר המתאים מצוינת בסוגריים. מחשב הדרך מציג את השעה הנוכחית במרווחים של דקה.

דיאגרמת מחשב הדרך מוצגת באיור. 1. מיקרו-בקר DD2 (PIC16F876A-I/P) פועל מתנד מיוצב על ידי מהוד קוורץ ZQ2 בתדר של 8 מגה-הרץ. מחבר XP1 מסופק לתכנות המיקרו-בקר. חיברתי אליו את המתכנת PICkit2. תוכנית המיקרו-בקר פותחה בסביבה הגרפית Flowcode [6].

אורז. 1. דיאגרמת מחשב דרך (לחץ להגדלה)

מדידות מתח וזרם נעשות באמצעות ה-ADC הפנימי של 10-bit של המיקרו-בקר. בעת מדידת מתח, האות ממחלק המתח R5R9R12 נשלח לכניסה האנלוגית AN0 (RA0) של המיקרו-בקר.

בעת מדידת זרם, ירידת המתח על פני חיישן הזרם R_ш מגביר את המגבר התפעולי OPA241 (DA1). מהפלט של מגבר ההפעלה, האות המוגבר מגיע לכניסה האנלוגית AN1 (RA1) של המיקרו-בקר. ההגבר נקבע ע"י זמירת הנגד R13 במעגל המשוב Op-amp. במקום OPA241, ניתן להשתמש כמעט בכל מגבר מגבר מעקה-למסילה יחיד בחבילת SO-8, למשל, OPA340 או TS507. התוכנית מחשבת את צריכת החשמל והחשמל על סמך ערכי הזרם והמתח הנמדדים.

שאנט מדידה סטנדרטי 75SHISV.2-0.5-15 עם מפל מתח של 75 mV בזרם של 15 A שימש כחיישן זרם מרחוק כתחליף ניתן להשתמש בכל שאנט סטנדרטי עם התנגדות של 5... 10 mOhm או תוצרת בית דומה [7].

מחשב הדרך מופעל על ידי ווסת מתח ליניארי שנוצר על ידי טרנזיסטור הוויסות VT1 והמיקרו-מעגל TL431ID (DA2). במעגל החשמל מותקן מעגל VD1R10C6C7, מה שמפחית את ההפרעות שנוצרות על ידי מנוע חשמלי פועל. נגדים R16 ו-R17 מבטיחים חלוקת מתח אחידה בין הקבלים C6 ו-C7. מתח הכניסה המקסימלי המותר (מתח הסוללה) תלוי במתח הקולטור-מפיץ המותר של טרנזיסטור VT1, פיזור ההספק המותר שלו, איכות פיזור החום וההספק המשתחרר על נגדים R19-R22. עם רכיבי המייצבים המצוינים בתרשים, מתח הסוללה לא יעלה על 75 V. עם זאת, המכשיר מסוגל להציג ערכים של עד 102,3 V על המחוון.

מחשב הדרך עשוי על מעגל מודפס חד צדדי עשוי פיברגלס בעובי 1,5 מ"מ. ציור של מוליכי המעגל המודפס וסידור האלמנטים עליו מוצגים באיור. 2 ואיור. 3. באיור. 4 מציג את המראה שלו.

מחשב דרך לאופניים חשמליים
אורז. 2. שרטוט של מוליכים במעגלים מודפסים

מחשב דרך לאופניים חשמליים
אורז. 3. מיקום האלמנטים על הלוח

מחשב דרך לאופניים חשמליים
אורז. 4. הופעת מחשב הדרך

בצד הקדמי של הלוח יש מיקרו-בקר PIC16F876A, מהוד קוורץ ZQ2, שבב שעון זמן אמת DS1307, נגדי כוונון, טרנזיסטור VT1, מחבר XP1 (בלוק פינים זווית PLS-5R) ובלוק PLS-14 לחיבור מחוון HG1. החלק המשויך של המחבר, בלוק השקע PBS-1, מולחם לתוך חורי ההרכבה של מחוון HG14. במחזיק BH-1 מותקנת סוללת ליתיום 2032V G3 CR642. כל שאר האלמנטים מותקנים בצד המוליכים המודפסים.

מהוד קוורץ גלילי ZQ1 (32768 הרץ) מולחם לתוך החורים בצד המוליכים המודפסים ליד פינים 1 ו-2 של מעגל המיקרו DD1. החלק העליון של גופו מולחם לקטע של נייר כסף המחובר לחוט משותף. לוח מחשב הדרך מחובר ללוח LCD על שני מעמדי מתכת בגובה 10...12 מ"מ באמצעות ברגי M3.

נעשה שימוש נגדים וקבלים בגודל סטנדרטי 120b להרכבה על פני השטח. הקבלים C6 ו-C7 הם תחמוצת טנטלום להרכבה על פני השטח בגודל מסגרת E. ניתן להחליף אותם בקבלים אחרים באותו הגודל בקיבולת 6,8...22 μF למתח של 35 V. הקבלים הנותרים הם בגודל קרמי 1206 או 0805.

תחליף לטרנזיסטור npn BD139 במייצב מתח יכול להיות טרנזיסטור אחר מאותו מבנה בחבילת TO-126 עם מתח קולט-פמטר מותר של יותר מ-80 V, למשל, BD179, MJE182 2N5192, BF469, KT817G. רצועה של יריעת נחושת או אלומיניום דקה בשטח של כ-6 ס"מ מונחת מתחת לבית הטרנזיסטור.², משמש כגוף קירור. הטרנזיסטור מחובר ללוח עם בורג ואום M3.

כדי להפחית את שגיאת המדידה shunt R_ш, צריך להיות ממוקם קרוב ככל האפשר למסוף השלילי של הסוללה. כל החיבורים למחשב הדרך יכולים להתבצע עם חוטי חתך קטנים. כדי לחבר את מתג ה-reed SF1 (חיישן נתיב), shunt R למחשב הדרך_ш, וסוללה GB1, נעשה שימוש במחבר PC7TV שלא מוצג בתרשים, המותקן על מארז מחשב הדרך. מתג הקנים נלקח ממחשב רכיבה אלקטרוני כושל.

הפרמטרים במחשב הדרך מוצגים על גבי ארבע שורות LCD WH1604A במתח אספקה של 5 V ללא תאורה אחורית. היעדרו מוסבר על ידי הזרם הגבוה הנצרך על ידי התאורה האחורית (220 mA), מה שיוביל להתחממות יתר של הטרנזיסטור VT1.

שבעה פרמטרים מוצגים בו זמנית על ה-LCD: מתח, זרם, כמות החשמל הנצרכת, זמן נוכחי, מהירות, קילומטראז' הכולל וצריכת אנרגיה חשמלית ספציפית מרגע הפעלת מחשב הדרך (ראה איור 4).

ערך המהירות מוצג על המסך באמצעות פסוודוגרפיה. זה איפשר להביא את גובה הספרה לשני קווים, מה שהקל בהרבה על קריאת המהירות מהמסך.

מחשב הדרך נשלט באמצעות הכפתורים SB1 "M" (קבעו את הדקות), SB2 "H" (קבעו את השעות) ו-SB3 "P" (מצב תצוגה). על ידי לחיצה ברציפות על כפתור SB3 בפינה הימנית התחתונה של המסך, במקום הצריכה הספציפית של אנרגיה חשמלית (איור 5, א), המהירות הממוצעת (איור 5, ב), הקילומטראז' היומי (איור 5, ג). ), טעינת הסוללה (איור 5, ד) או ההספק שצורך המנוע החשמלי (איור 5, ד).

מחשב דרך לאופניים חשמליים
אורז. 5. ציון פרמטרים במחשב הדרך

כאשר אתה מחזיק את כפתור SB3 לחוץ במשך יותר מ-5 שניות, התוכנית נכנסת למצב לקביעת היקף הגלגל (איור 5, ה). על ידי לחיצה נוספת על כפתור זה, היקף הגלגל משתנה בצעדים של 1 ס"מ הנעים בין 201 ל-215 ס"מ (גלגל 26 אינץ'). כאשר המכשיר מופעל לראשונה, היקף הגלגל מוגדר ל-210 ס"מ. 5 שניות לאחר שחרור כפתור ה-SB3, יוצא ממצב הגדרת היקף הגלגל והערך שנקבע נכתב ל-EEPROM של המיקרו-בקר.

בעת תכנות המיקרו-בקר, יש צורך לכתוב אפסים לחמשת תאי ה-EEPROM הראשונים (איור 6) כדי להגדיר את הערך ההתחלתי של המרחק שעבר לאפס. אם זה לא נעשה, הקילומטראז' יעמוד על 1525,7 ק"מ.

מחשב דרך לאופניים חשמליים
אורז. 6. תכנות מיקרו-בקר

התוכנית שומרת את המרחק שעבר ב-EEPROM של המיקרו-בקר 3 שניות לאחר עצירת האופניים החשמליים. כדי לציין את רגע ההקלטה, סמל כוכבית מופיע בפינה הימנית העליונה של ה-LCD למשך 0,3 שניות. כשהחשמל כבוי, התוכנית מאפסת את ערכי צריכת האנרגיה החשמלית הספציפית, המהירות הממוצעת והקילומטראז' היומי.

כדי להגדיר את המכשיר, במקום סוללה, ניתן להשתמש במקור מתח מעבדתי עם מתח מוצא של 25...50 V וזרם עומס מותר של לפחות 5 A. כמקביל לעומס, ניתן להשתמש בעוצמה חזקה. נגד מתפתל עם התנגדות של 5...10 אוהם.

הגדר את המכשיר לפי הסדר הבא. ראשית, כייל את מד המתח שלו. לשם כך, מתח מסופק למכשיר מסוללה או ממקור חשמל במעבדה, תוך ניטור שלו באמצעות מד מתח דיגיטלי מדויק. על ידי שינוי ההתנגדות של נגד כוונון R9, אותן קריאות מושגות בין מד המתח הסטנדרטי לבין המכשיר המתכוונן.

מד הזרם מכויל לאחר מכן. מד זרם דיגיטלי מדויק מחובר בסדרה עם העומס. על ידי הפעלת מתח האספקה, שינוי ההתנגדות של נגד הכוונון R13, אותן קריאות מושגות בין מד הזרם הסטנדרטי לבין המכשיר המתכוונן.

במידת הצורך, בחירת הנגד R25 מגדירה את הניגודיות האופטימלית של התמונה על המחוון.

ניתן להתקין את מחשב הדרך בכל מארז פלסטיק או מתכת מתאים.

קובץ מעגלים של מחשב דרך בפורמט Sprint Layout 5.0 ותוכנית מיקרו-בקר: ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/05/tripcomp.zip.

ספרות

Turnigy 130A Wattmeter and Power Analyzer. - URL: תחביבים. com/hobbyking/store/uploads/ 242601761X977727X9.pdf.
מד וואט/נתח כוח לאופניים חשמליים ב-VoltBikes. - כתובת אתר: bikes-n-parts.ru/kupit/voltbikes. ru/vattmetr_analizator_moshchnosti_ dlia_elektrovelosipeda.
מחשבי רכיבה על אופניים. - כתובת אתר: sportmaster.ru/catalog/velosport/aksessuary/velokompyutery.
מד מהירות מכני לאופניים. - כתובת אתר: 32spokes.ru/blog/test-drive/2543.html.
צגי XOFO לאופניים חשמליים. - כתובת אתר: li-force.ru/catalog/lcd_led_display_xofo.html.
אתר תמיכה בשפה הרוסית עבור תוכנית Flowcode. - URL: flowcode. מידע.
Nefediev A. Wattmeter-מד חשמל לאופניים חשמליים. - רדיו, 2015, מס' 9, עמ'. 44, 45.

מחבר: א. נפדייב

ראה מאמרים אחרים סעיף בית, בית, תחביב.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

הרובוט מתדלק את החללית 17.03.2012

ב-12 ביולי 2011, אסטרונאוטים אמריקאים הביאו ל-ISS מודול רובוטי לתדלוק חלליות RRM. כעת, סוף סוף, נאס"א מוכנה להתחיל את מבחן ה-RRM המיוחל במסלול. ב-7-9 במרץ 2012, המודול צורף למניפולטור דקסטר הקנדי 17,6 מ', שהיה שלב חשוב בחקר החלל נוסף.

RRM הוא פרויקט משותף בין נאס"א לסוכנות החלל הקנדית (CSA). RRM הוא מכשיר לתדלוק לוויינים וחלליות אחרות. בעתיד, מכשירים כאלה יוכלו להרחיב את פעולת טכנולוגיית החלל. כיום, מיכלים ריקים של לוויין פירושם למעשה את סוף המשימה שלו - זה אותו דבר כמו לזרוק מכונית חדשה מדלק. עבור טכנולוגיית החלל, מדובר ב"תענוג" יקר מדי.

בתחילה, ה-RRM יופעל מעמדה קרקעית במרכז החלל ג'ונסון וייבדק כדי להבטיח שהשסתומים, המשאבות וכל שאר הרכיבים הדרושים להעברת דלק פועלים כהלכה. לאחר מכן, RRM יעבור לפעולות המורכבות של נמל המילוי המותקנות בפלטפורמות לווייניות רבות.

הדוגמה של טלסקופ האבל הראתה עד כמה חשובה תחזוקה של חלליות במסלול, ואיזה תוצאות נהדרות ניתן להשיג על ידי הארכת משימות שונות.

תדלוק רובוטי הוא משימה קשה מאוד. לפני שיגור לוויין, טכנאים ממלאים את מיכל הדלק שלו דרך שסתום, שנסגר לאחר מכן בבידוד תרמי משולש. ה-RRM חייב להסיר בידוד זה באמצעות מניפולטורים וחותכי חוטים, להתחבר למערכת הדלק של הלוויין, ולאחר מכן לסגור שוב את שסתום המילוי. ה-RRM הוא בערך בגודל של מכונת כביסה, שוקל כ-250 ק"ג ומכיל מיכל אתנול של 1,7 ל' שישמש להדגמת יכולת תדלוק במסלול. בעתיד, לוויינים רובוטיים המצוידים במודולי תדלוק כאלה יוכלו לתדלק חלליות שונות ולהאריך באופן משמעותי את חיי השירות שלהן.

עוד חדשות מעניינות:

▪ בקרת צמיגים חכמה

▪ AUO לשחרור לוחות AMOLED בגודל 4,3 אינץ'

▪ משחקים עם כמות אנרגיה

▪ מערכות לייזר Raytheon לאיתור והשמדת מל"טים

▪ טלפונים ניידים אינם מהווים סיכון בריאותי בטווח הקצר

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע של האתר חיים של פיזיקאים מדהימים. בחירת מאמרים

▪ מאמר חצות מתקרב, אבל הרמן עדיין איננו. ביטוי עממי

▪ מאמר מהי פופ ארט? תשובה מפורטת

▪ מאמר Hamamelis virginiana. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר חיישני טמפרטורה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר שיפורים בתחנת הרדיו ALAN-100+. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר