Electric Bicycle (EBike) Dashboard at Monitor ng Baterya: 12 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Ang proyektong ito ay isang Arduino circuit na sinusubaybayan ang boltahe ng baterya at kasalukuyang may isang module na ACS 712. Ang mga sukat ay ipinaparating sa Bluetooth gamit ang isang module na HC-05 sa isang Android device. Karaniwang binabawi mo ang negatibong koneksyon sa pagitan ng iyong controller at baterya upang dumaan sa module na ACS712.

Ipinapakita ng Android app ang katayuan ng baterya pati na rin ang kasalukuyang bilis at distansya na naglakbay mula sa Android GPS

Ang Android ay maaaring mai-mount sa bisikleta sa isang hindi tinatablan ng panahon na bag. Ang Arduino circuit ay permanenteng naka-mount sa isang hindi tinatablan ng panahon na kahon sa bisikleta malapit sa baterya.

Ang Android at Arduino code ay magagamit sa github. (https://github.com/edj2001/BikeDashArduino at

github.com/edj2001/BikeDashAndroid. Kakailanganin mo rin ang mga silid aklatan https://github.com/edj2001/AndroidBlu BluetoothLibrar… at

Mayroong mga komersyal na bersyon ng mga katulad na produkto na magagamit kung ito ay higit sa maaari mong hawakan. Madali mong mahahanap ang mga ito sa pamamagitan ng googling na "bluetooth 36v watt meter". Kung titingnan mo ang ilan sa mga larawan, makikita mo ang isang Arduino Pro Mini, isang supply ng kuryente ng DC-DC, at isang module na HC-05 (o -06) sa likuran.

Kung naisip mo kung magkano ang natitira mong baterya, o kung gaano pa kalayo ang maaari mong magamit sa baterya, o kung kailangan mong mag-pedal o bawasan ang throttle upang makarating sa pupuntahan mo, ito ang kailangan mo.

Ang isa pang potensyal na kalamangan ay maaari kang magpasya na alisin ang computer ng bisikleta mula sa iyong mga handlebars, palayain ang ilang puwang, bagaman ngayon ang iyong telepono ay nai-mount sa iyong bisikleta sa halip.

Tulad ng nakasanayan, ang impormasyong ito ay ibinibigay bilang-ay walang warranty ng anumang uri, ipahayag o ipinahiwatig. Responsable ka para sa anumang gagawin mo sa impormasyong ito. Hindi ako mananagot o mananagot sa anumang paraan para sa anumang pinsala o kung anupaman. Tingnan ang seksyon ng mga disclaimer sa Mga Tuntunin ng Serbisyo.

Hakbang 1: Maaaring Magturo ng Mga Update

Ipinakita sa akin ni PeterB476 na napabayaan kong isama ang isang hakbang upang maipasimula ang Arduino EPROM, kaya idinagdag ko iyon sa itinuro.

Nagdagdag din ako ng 2 bagong bersyon ng app sa isang susunod na hakbang. Hindi pa sila nasubok nang lubusan ngunit maaari mo silang subukan.

Hakbang 2: I-install ang Android App

Walang point na magpatuloy sa natitirang proyekto na ito kung ang android app ay hindi gagana sa iyong aparato. Ang mga paglabas mula sa github ay may naka-attach na android apk. Nakalakip din dito ang apk file. Tiyaking gumagana ang hindi bababa sa bahagi ng GPS ng app, at maaari mong subukang kumonekta sa isang aparatong bluetooth.

Kung nais mong buuin ang app mo mismo, iminumungkahi ko na magsimula ka sa isang "bitawan" na punto sapagkat malamang na gumagana ito sa isang punto, samantalang ang pinakabagong sangay na "master" ay maaaring may mga pag-update na hindi pa nasubok.

Kopyahin ang apk file sa iyong aparato. Papayagan mo ang "Mga Hindi Kilalang Pinagmulan" sa mga setting ng Seguridad sa iyong aparato dahil ang apk ay hindi nagmula sa Google Play. Pagkatapos ay i-tap lamang ang file ng apk sa iyong aparato upang mai-install ito.

Malinaw na ang app ay nangangailangan ng mga pahintulot sa Bluetooth upang makipag-usap sa Arduino, at ang mga pahintulot sa GPS upang matukoy ang iyong bilis at distansya na naglakbay.

Pindutin ang pindutan ng "remote" upang subukang kumonekta sa isang aparatong Bluetooth. Pindutin ang "reset" upang i-reset ang distansya na nalakbay sa 0. Hawakan ang baterya na ginamit na Ah upang i-reset ito pagkatapos mong singilin ang iyong baterya. Ang Ah ginamit na halaga ay mai-save kung pinapatay mo ang baterya nang hindi mo sisingilin ito.

Hakbang 3: Kolektahin ang Mga Bahagi

Tandaan ang mga bahaging ito ay para sa isang 36V na baterya. Kung mayroon kang isang 48V na baterya kakailanganin mong baguhin ang 10K risistor sa 11K o 12 K, at kakailanganin mo ng ibang DC-DC converter.

1 Weatherproof enclosure. Gumamit ako ng isang 4x4x2 inch PVC electrical box.

1 piraso ng Iyong paboritong Stripboard o Protoboard

1 Arduino Pro Mini, 5V 16 MHZ. Maaari mo ring madaling bumuo ng isang bareboard arduino dahil hindi mo kailangan ng isang voltage regulator o usb interface. Ang kailangan mo lang ay ang ATMEGA328P, isang 16MHZ na kristal at ilang mga capacitor. Maaari mo ring gamitin ang isang Arduino Nano kung mayroon kang puwang sa iyong enclosure. Ang Nano ay mas malaki kaysa sa unang dalawang pagpipilian, ngunit may built in na USB interface kung wala kang serial converter.

1 module ng ACS712 upang tumugma sa kasalukuyang saklaw ng iyong baterya. Gumamit ako ng isang 20A module para sa aking 8A na baterya.

1 module ng blu-HC-05. Gusto ko ang pagkakaiba-iba ng ZS-040, ang uri ng 6 na pin na may pushbutton. Ito ay mamarkahan ng ZS-040 sa likuran.

1 50V hanggang 5V DC-DC power supply kung ang iyong bisikleta ay mayroong 36V na baterya, na halos 42V ganap na sisingilin. Kung mayroon kang isang 48V na baterya, magiging 56 o 57V ang buong pagsingil, kaya maaaring kailanganin mo ng ibang pag-supply ng kuryente. Mangyaring ipaalam sa amin kung ano ang ginagamit mo kung may nahanap ka para sa 60V. Ang ilang mga tao ay nagsasabi na ang karamihan sa mga usb wall warts ay gumagana sa 48VDC (at mas mataas), ngunit hindi ko ito nasubukan.

1 / 4W Resistors: 1 x 2K, 1 x 10K, 2 x 1K (taasan ang 10K kung ang iyong baterya ay higit sa 36V).

In-line na may hawak ng piyus at 2A fuse.

tuwid at kanang anggulo Mga Header Strip

5.08 mm na mga bloke ng terminal, 2 x 2

16AWG napadpad wire para sa magkakaugnay na mga module.

22AWG solid wire para sa circuit ng arduino

Terminal Block Strip para sa mga koneksyon ng baterya at bisikleta

Panghinang

panghinang

Isang paraan upang mai-mount ang iyong Android device sa iyong bisikleta.

Upang mai-program ang Arduino at HC-05 module kakailanganin mo rin ang isang 3.3V usb upang ttl serial converter (o hindi bababa sa isang isp programmer) at ang Arduino ide mula sa https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Ang proyektong ito ay tapos na sa bersyon 1.6.13, iba't ibang mga bersyon ay maaaring o hindi maaaring gumana nang walang pagbabago.

Hakbang 4: Pasimulan ang Arduino EPROM

Pinabayaan kong isama ang hakbang na ito sa orihinal na itinuturo. Ang lugar ng EPROM na ginagamit ng sketch ay kailangang ma-initialize upang gumana nang maayos ang sketch. Maaaring isulat ang sketch upang gawin ito awtomatiko, ngunit sa puntong ito hindi ito ginagawa.

Kung hindi ka nagtatrabaho kasama ang arduino source code, maaari mong i-download ang hex file na nakakabit sa hakbang na ito sa iyong arduino upang simulan ang EPROM.

Kung nagtatrabaho ka sa arduino source code, mayroong dalawang linya sa seksyon ng pag-setup () na ganito ang hitsura:

// ipasimula ang EEPROM sa unang pagkakataon na tumatakbo ang programa.

// updateEPROM ();

Kung pipigilan mo ang pangalawang linya upang ganito ang hitsura:

// ipasimula ang EEPROM sa unang pagkakataon na tumatakbo ang programa.

updateEPROM ();

I-download ang sketch na iyon sa arduino at hayaang tumakbo ito. Masisimulan ang EPROM. Pagkatapos recomment ang linya para sa susunod na hakbang.

Ginagamit ang EPROM upang matandaan kung magkano ang ginamit na baterya upang makasakay ka sa iyong bisikleta, huminto at patayin ang baterya, at kapag binuksan mo ito muli ay magsisimula ito mula sa kung saan ka tumigil.

Hakbang 5: I-configure ang Arduino

I-download ang Arduino code (naka-attach na hex file) sa Pro Mini gamit ang alinman sa Arduino IDE o avrdude nang mag-isa. Karaniwan gagamitin mo ang usb sa serial converter para dito, ngunit maaari mo ring gamitin ang isang isp programmer.

Muli, kung nais mong isulat ito mismo, magsimula sa isang "bitawan". Ang pinakabagong sangay na "master" ay maaaring may mga hindi nasubukan na pagbabago.

Kung binago mo ang 10K risistor sa isang bagay na mas mataas, kakailanganin mo ring palitan ang baterya ng divider boltahe na pare-pareho sa sketch. Baguhin ang 11.0 sa linya na "dobleng VBmultiplier = 11.0;" upang tumugma sa anumang na-install mo.

Hakbang 6: I-configure ang Module ng HC-05

Kailangan mong i-configure ang rate ng baud sa module na HC-05. Masarap din itong bigyan ng isang pangalan na madali mong makikilala sa paglaon (tulad ng "BIKE").

Ginagamit mo ang usb upang ttl serial converter module para din dito. Kung wala kang isang serial converter maaari kang magsulat ng isang sketch para sa isang arduino upang mai-configure ito, o hulaan ko kung mayroon kang 2 mga module na HC-05 maaari mong isama sila at gamitin ang isa upang mai-program ang iba pa (marahil).

Mayroong mahusay na pagsulat sa modyul na ito sa https://www.martyncurrey.com/arduino-with-hc-05-blu Bluetooth-module-at-mode/

Kailangan mong i-configure ang baud rate sa 4800 upang tumugma sa sketch ng Arduino, at palitan ang pangalan ng "BIKE" o isang bagay na makikilala mo.

Kapag na-configure ang module, maaari mo itong ipares sa iyong android device sa iyong mga setting ng bluetooth.

Hakbang 7: Magtipon ng Circuit

Nag-attach ako ng isang pag-scan ng aking guhit na kamay na mga diagram ng mga kable para sa sanggunian, kung ang isang tao ay sapat na mapaghangad upang muling maipakita ito nang maayos, mangyaring ipaalam sa akin:)

Gawin ang mga sumusunod na koneksyon:

(+) Ang Baterya ng Bisikleta sa isang bahagi ng piyus at controller ng bisikleta.

Iba pang bahagi ng piyus sa DC converter (+) SA terminal at 10K risistor para sa pag-input ng boltahe ng baterya sa Arduino.

(-) Bike Battery sa (-) IN sa converter at isang ACS712 power terminal.

Sa puntong ito siguraduhin na mayroon kang 5V mula sa iyong DC converter kapag binuksan mo ang iyong baterya kung hindi mo pa nagagawa.

I-off ang baterya at kumpletuhin ang mga koneksyon:

(+) LABAS mula sa converter Arduino 5V, HC05 VCC, ACS712 VCC.

(-) OUT mula sa converter sa Arduino GND, HC05 GND, ACS712 GND, Arduino pin A2.

HC05 TXD sa Arduino pin 7

Ang HC05 RXD mula sa divider ng blueberry resistor.

Ang Arduino pin 8 sa bluetooth resistor divider.

ACS712 OUT sa Arduino pin A3

Divider ng Boltahe ng Baterya sa Arduino pin A1

(-) mula sa Bike Controller hanggang sa pangalawang terminal ng kuryente sa ACS712.

Ang sobrang pindutan ng pag-reset ay hindi talaga kinakailangan, maaaring maging maginhawa kapag nais na mag-download sa arduino pagkatapos na mai-install sa iyong bisikleta. Maaari mong maabot ang pindutan ng pag-reset sa arduino, o maaari mong i-reset ito mula sa serial interface kung sinusuportahan ito ng iyong pro mini.

I-double check ang iyong mga koneksyon.

Hakbang 8: Paunang Pag-verify

Sa puntong ito maaari mong i-on ang circuit at i-verify na nakakakuha ka ng mga pagbabasa sa android app.

Dapat mong maikonekta ang Bluetooth sa bisikleta at makita ang boltahe ng baterya at sana ay malapit sa zero na kasalukuyang baterya. Kung maaari mong paikutin ang bisikleta at makita ang kasalukuyang pagbabago ng pagbabasa, lahat ay gumagana.

Ipinapalagay ng app na positibong kasalukuyang inaalis ang baterya, kaya kung ang pagbabasa ay nagpapakita ng isang negatibong kasalukuyang kapag pinaikot mo ang bisikleta palitan lamang ang dalawang kasalukuyang wires sa module na ACS712.

Kung wala kang makitang anumang mga pagbabasa sa app, maaari mong tingnan ang mga ilaw sa module ng bluetooth upang matiyak na nakakonekta ito at nagpapadala ng data. Maaari kang mag-install ng isang Bluetooth terminal app sa iyong aparato upang makita ang data na ipinapadala mula sa circuit. Dapat mong makita ang tungkol sa 10 mga linya sa isang segundo ng kasalukuyang pagbasa, at isang linya sa isang segundo ng boltahe ng baterya at dami ng ginamit na baterya. Kung wala kang makita, suriin muli ang pagsasaayos ng module na HC05 at ang mga koneksyon sa pagitan ng arduino, ang resistor divider, at ang terminal ng HC05 TXD.

Panghuli, patakbuhin ang bisikleta sapat na haba upang magkaroon ng isang di-zero na halaga na ipinakita sa ginamit na display ng baterya. Pagkatapos ay pindutin nang matagal ang numerong iyon hanggang sa lumitaw ang toast na na-reset ang paggamit. Ang numero ay dapat bumalik sa zero. Kung hindi ito sumubok ng ilang beses, suriin muli ang mga koneksyon mula sa HC05 RXD terminal hanggang sa Arduino.

Hakbang 9: Pangwakas na Assembly

I-install ang lahat ng mga mounting hardware at i-mount ang arduino circuit sa iyong bisikleta. I-mount ang iyong Android aparato sa isang bag o iba pang may-ari at handa ka nang umalis!

Ipinapakita ng mga larawan ang mga pag-ulos ng baterya sa aking bisikleta, at ang bag para sa aking android device.

Maaari mong makita ang maliit na board para sa mga koneksyon ng boltahe ng baterya ng baterya at ang ACS712 na naka-mount upang maabot ko ang mga terminal block screws pagkatapos na mai-mount ang lahat. Ang module ng blu-HC-05 ay bumalik sa kanang sulok.

Ang puting terminal strip ay mayroong lahat ng mga koneksyon ng baterya at bike controller sa circuit.

Kung kailangan kong gawin ito muli ay tiyak na pagsamahin ko ang divider ng boltahe ng baterya at ang ACS712 sa parehong piraso ng sonboard. Maaari ko ring subukang i-mount ang module ng Bluetooth sa isang board ng babae sa ilalim ng arduino.

Hakbang 10: Mga Hakbang sa Hinaharap

Ang Android App ay maaaring gumamit ng maraming trabaho. Nais kong magdagdag ng ilang mga pagbabago sa kulay batay sa mga saklaw para sa mga sukat. Gusto ko ring magdagdag ng pahiwatig na ang isang pagsukat ay hindi nag-a-update sa app. Maaari ka ring magdagdag ng ilang mga graphic gauge. Kahit na ang isang magandang icon ay magiging isang malaking pagpapabuti.

Ang pinakamahusay na tampok ay isang "tantyahin sa walang laman" na magsasabi sa iyo ng distansya na maaari kang maglakbay sa iyong natitirang baterya, at kung ito ay higit pa sa distansya sa iyong patutunguhan. Dahil karaniwang sumakay ako alinman sa trabaho o sa bahay, ang iniisip ko ay magkaroon ng mga "waypoint" ng GPS na nakaimbak sa app na may natitirang distansya sa bahay, at kung magkano ang baterya na ginagamit nang average sa waypoint na iyon. Marahil ay maaari mo ring gawin ang isang bagay na may koneksyon sa data, ngunit wala akong normal.

Nais kong lumayo mula sa bluetooth library sa app na ito sa isang mas binuo na may auto reconnect halimbawa.

Kung itatayo mo ito, maaari mong isaalang-alang ang pagdaragdag ng isang hardware na low pass filter sa sinusukat na kasalukuyang at pagsukat nito nang hiwalay upang magamit para sa kabuuang pagkalkula na ginamit na pagsingil. Sa mababang pag-load, mas mababa sa 4A o higit pa, ang pagsukat ay malawak na nag-iiba, +/- 1A. Hindi ako sigurado kung ito ay isang problema lamang sa pagsukat o ang kasalukuyang pagbabago na kasing paikutin ng gulong. Sa anumang kaso, ang isang hiwalay na pagsukat ng average na kasalukuyang higit sa isang segundo o dalawa ay maaaring makatulong sa kawastuhan. Maaari mo lamang mai-sample ang kasalukuyang mas mabilis at gawin ito sa software, ngunit hindi ko alam kung gaano kabilis ang kailangan mong mag-sample. Sa palagay ko ang paglalagay ng isang oscilloscope sa signal ay maaaring makatulong na malaman kung gaano kabilis ang sample nito.

Maaari kang magdagdag ng mga bagay tulad ng isang pitot tube upang masukat ang bilis ng hangin (mayroon nang isang itinuturo para doon).

Maaari kang magdagdag ng closed loop throttle control mula sa arduino.

Kung palaging nais mo ang isang mapagkukunan ng USB power sa iyong bisikleta, madali mong patakbuhin ang isang cable mula sa 5V DC converter para sa arduino hanggang saanman kailangan mo ng koneksyon ng USB power.

Hakbang 11: Mga Katanungan at Komento

Kung mayroon kang mga pangkalahatang katanungan tungkol sa alinman sa mga item dito, pinakamahusay na i-google mo lang ito sa halip na magtanong dito. Wala sa mga item ang kritikal, halos tiyak na mapapalitan mo ang iba pa at matapos ang trabaho.

Huwag hilingin sa akin na ipadala sa iyo ang code, ang lahat ay nasa github. Kunin mo dyan. Hindi mo na kailangan ng isang github account.

Mangyaring huwag tanungin ako kung paano gumawa ng isang bagay sa Android Studio o sa Arduino. Malamang hindi ko alam. Muli, i-google mo lang ito.

Talagang huwag magtanong sa akin tungkol sa anumang mga produkto ng Apple, wala akong pahiwatig.

Kung hindi gagana ang app sa iyong aparato, humihingi ako ng pasensya. Ngunit marahil ay hindi ko alam kung paano ayusin ito upang magawa ito. Gumagana ito sa aking telepono, iyon lang ang kailangan ko.

Bagaman maligayang pagdating ang mga mungkahi para sa mga pagpapabuti, marahil ay hindi ko ito ipatutupad, mayroon akong ibang mga bagay na dapat ilipat. Marahil ay hindi ko na ipatupad ang aking sariling mga mungkahi. Ang iyong pinakamahusay na mapagpipilian ay ang tinidor ang code sa github at magdagdag ng mga bagay sa iyong sarili. Kung gagawin mo ito, mangyaring ipaalam sa mga tao dito upang magamit nila ang iyong code sa halip na ang akin.

Kung nakapagtayo ka na ng mas mahusay na bersyon, mangyaring mag-post ng isang sanggunian dito upang malaman ng iba ang tungkol dito. Hindi ako masasaktan. Masisiyahan akong kunin ang iyong bersyon at simulang gamitin ito.

Hakbang 12: Update sa App para sa Pagsubok

Ito ang mga na-update na bersyon ng app.

Ang mga numero ay mas malaki. Mayroong isang bagong icon. Wala nang button na "kumonekta". Gamitin ang opsyong "kumonekta - secure" mula sa kanang tuktok na menu ng sulok.

Ang bersyon na ito ay dapat ding gumana pabalik sa Android bersyon 2.3 gingerbread. Gumagana ito sa aking lg P500 Optimus One.

Ang bersyon ng "app-setting-debug.apk" ay may isang menu ng mga setting upang payagan na maitakda ang kapasidad ng iyong baterya upang ang porsyento na natitirang pagkalkula ay tama. Hindi ito ganap na nasubukan.