Speedometer DIY menggunakan Arduino dan memproses aplikasi android

Dalam proyek ini kami membuat Speedometer Keren untuk sepeda atau mobil apa pun dengan menggunakan Arduino yang menyiarkan kecepatan menggunakan Bluetooth ke aplikasi Android yang kami buat menggunakan Pemrosesan. Proyek lengkap ini didukung oleh sel Lithium 18650 dan karenanya sangat portabel bersama kendaraan Anda. Untuk membumbuinya sedikit lagi, saya telah menambahkan opsi untuk mengisi daya ponsel Anda karena ini menampilkan kecepatan Anda. Ya, Anda juga dapat menggunakan ini sebagai bank daya untuk ponsel Anda saat bepergian karena 18650 memiliki kepadatan muatan yang tinggi dan dapat dengan mudah diisi dan dikosongkan.

Saya akan memandu Anda sepenuhnya dari awal hingga selesai, speedometer dapat dia hubungkan ke kendaraan kami dan diuji. Fitur keren di sini adalah Anda dapat menyesuaikan aplikasi android Anda untuk personalisasi Anda dan menambahkan lebih banyak fitur sesuai dengan kreativitas Anda. Tetapi, jika Anda tidak ingin membangun aplikasi sendiri dan hanya membangun bagian Arduino maka jangan khawatir, cukup unduh file APK (baca lebih lanjut) dan instal di ponsel Android Anda. Juga periksa Video lengkap di akhir.

Jadi mari kita lihat bahan apa yang kita perlukan untuk membangun proyek ini, dan rencanakan anggaran kita. Semua komponen ini mudah didapat; jika Anda kesulitan membeli semua ini beri tahu saya di bagian komentar.

Persyaratan Hardware:

• Arduino Pro Mini (5V 16MHz)
• Papan FTDI (untuk pemrograman mini Anda juga dapat menggunakan UNO)
• Konverter Boost DC-DC 3V ke 5V dengan pengisi daya keluaran USB
• Modul baterai Lithium TP4056
• Modul Bluetooth (HC-05 / HC-06)
• Sensor efek hall (US1881 / 04E)
• 18650 Sel Lithium
• Sepotong kecil magnet
• Papan Perf
• Konektor tongkat berg (Pria dan Wanita)
• Kit Solder
• Kotak kandang kecil untuk memasang kit.

Persyaratan Pemrograman:

• IDE Arduino
• Memproses IDE dengan android ADK (Hanya jika Anda ingin membuat kode aplikasi Anda sendiri.)
• Windows / Mac PC
• Ponsel Android.

Ini mungkin terlihat seperti beberapa komponen dan bahan, tetapi percayalah setelah Anda menyelesaikan proyek ini, Anda akan merasa mereka sepadan dengan usaha yang dilakukan.

Mengukur Kecepatan menggunakan Sensor Hall dan Arduino:

Sebelum kami mendapatkan perangkat keras kami, beri tahu kami bagaimana kami sebenarnya akan mengukur kecepatan menggunakan Arduino. Ada banyak cara untuk mengukur kecepatan kendaraan menggunakan Arduino, tetapi menggunakan sensor hall adalah cara yang paling ekonomis dan termudah untuk melakukannya. Sebuah Balai Sensor adalah komponen yang mendeteksi polaritas magnet. Misalnya setiap kali salah satu kutub magnet didekatkan ke sensor, sensor akan berubah statusnya. Ada banyak jenis sensor hall yang tersedia, Anda dapat menggunakan salah satu dari yang ada dalam proyek ini, tetapi pastikan itu adalah sensor hall digital.

Untuk mengukur kecepatan kita harus menempelkan sepotong kecil magnet ke roda kendaraan, setiap kali magnet melewati sensor hall akan mendeteksinya dan mengirimkan informasi tersebut ke Arduino.

Interupsi akan diterima oleh Arduino setiap kali magnet terdeteksi. Kami menjalankan timer kontinu dengan menggunakan fungsi millis () dan menghitung waktu yang dibutuhkan roda untuk menyelesaikan dua putaran (untuk meminimalkan kesalahan) dengan menggunakan rumus di bawah ini:

Timetaken = millis () - pevtime;

Setelah kita mengetahui waktu yang dibutuhkan, kita dapat menghitung rpm dengan menggunakan rumus di bawah ini:

rpm = (1000 / timetaken) * 60;

Dimana (1000 / timetaken) memberikan rps (Revolusi per detik) dan dikalikan dengan 60 untuk mengubah rps menjadi rpm (Revolusi per menit).

Setelah menghitung rpm, kita dapat menghitung kecepatan kendaraan menggunakan rumus di bawah ini asalkan kita mengetahui jari-jari roda.

v = radius_of_wheel * rpm * 0,37699;

Arduino, setelah menghitung kecepatannya, akan menyiarkannya menggunakan Modul Bluetooth. The kode lengkap telah diberikan di bawah ini dalam bagian Kode. Periksa juga proyek kami yang lain yang melibatkan Modul Bluetooth HC-05 di sini.

Bagian Skema dan Perangkat Keras:

Diagram Sirkuit lengkap dari proyek ini diberikan di bawah ini:

Di sini, bagian perangkat keras dibagi menjadi dua bagian, satu adalah papan utama yang berisi semua file utama. Papan lainnya hanya terdiri dari sensor hall dan resistor yang akan dipasang di dekat roda. Mari kita mulai membangun papan utama.

Setelah koneksi dibuat, mari kita uji pengaturan dengan menggunakan baterai Lithium 18650 kami. Baterai litium bersifat sangat mudah meledak, oleh karena itu harus ditangani dengan sangat hati-hati. Karena alasan inilah kami menggunakan Modul Pengisian Baterai Lithium TP4056. Modul ini memiliki perlindungan pengisian / pengosongan berlebih dan perlindungan polaritas terbalik. Karenanya baterai dapat dengan mudah diisi menggunakan pengisi daya USB mikro normal dan dapat dikosongkan dengan aman sampai mencapai batas batas bawah tegangan. Beberapa detail penting dari modul pengisian daya TP4056 diberikan dalam tabel di bawah ini.

Parameter:	Nilai per Sel:
Di bawah Tegangan cut-off	2.4V
Putus tegangan berlebih	4.2V
Pengisian arus	1A
Perlindungan	Over Voltage dan perlindungan polaritas terbalik
Hadiah IC	TP4056 (IC pengisi daya) dan IC Perlindungan DW01
Indikasi LED	Merah- Pengisian Sedang Berlangsung Hijau - Pengisian Selesai

Sekarang, mari kita mulai dengan Papan Sensor Hall. Papan ini hanya berisi dua komponen, satu itu resistor 10K dan yang lainnya adalah sensor hall. Sambungan dapat dibuat seperti yang ditunjukkan pada skema di atas. Setelah papan siap, hubungkan mereka menggunakan kabel jumper sesuai skema. Setelah selesai akan terlihat seperti ini.

Langkah penting lainnya dalam proyek ini adalah menghubungkan baterai 18650 ke terminal B + dan B- modul TP4056 menggunakan kabel. Karena sel Li + mudah meledak, sangat tidak disarankan untuk menggunakan besi solder di atas sel ini. Meskipun orang telah melakukannya, itu sangat berisiko dan dapat dengan mudah berakhir dalam kekacauan besar. Karenanya cara mudah untuk melakukannya, adalah dengan menggunakan magnet seperti yang ditunjukkan di bawah ini

Cukup solder kawat ke sepotong kecil magnet dan kemudian tempelkan magnet ke terminal baterai (mereka tertarik ke terminal dengan sangat baik) seperti yang ditunjukkan di atas. Anda dapat menggunakan beberapa tepukan bebek untuk lebih mengamankan posisi magnet.

Memprogram Arduino:

Program untuk proyek ini sangat sederhana. Kita hanya perlu menghitung kecepatan putaran roda dengan menggunakan input interupsi sensor hall dan menyiarkan kecepatan yang dihitung melalui udara menggunakan Modul Bluetooth. Program lengkap diberikan di bagian Kode di bawah ini dan dijelaskan menggunakan baris komentar.

Setiap kali sensor hall mendeteksi magnet itu memicu interupsi. Mengganggu fungsi ini disebut oleh magnet_detect () fungsi . Di sinilah rpm kendaraan dihitung.

Setelah rpm dihitung, kecepatan roda dihitung dalam fungsi loop () . Setelah kode siap, mari kita buang ke Arduino pro mini kami dan uji kerjanya seperti yang ditunjukkan dalam Video yang diberikan di bagian akhir.

Aplikasi Seluler Android untuk Speedometer:

Aplikasi Android untuk proyek ini dibuat dengan menggunakan perangkat lunak bernama Processing. Jika Anda tidak tertarik untuk membuat aplikasi Android sendiri dan ingin menginstal yang digunakan di sini, Anda dapat mengunduh file APK dan menginstalnya langsung di Ponsel Cerdas dengan mengikuti langkah-langkah di bawah ini.

1. Anda dapat langsung mengunduh file APK dari tautan di bawah ini. File APK ini dibuat untuk Android versi 4.4.2 dan yang lebih baru (Kitkat an di atas). Ekstrak file APK dari file zip.

Aplikasi Android untuk Speedometer

2. Transfer file.Apk dari komputer Anda ke ponsel Anda.

3. Aktifkan menginstal aplikasi dari sumber tidak dikenal di pengaturan android Anda.

4. Instal aplikasi.

Jika berhasil diinstal, Anda akan menemukan aplikasi bernama " Processing_code " diinstal pada ponsel Anda seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Kembangkan Aplikasi Anda sendiri menggunakan Pemrosesan:

Anda dapat menggunakan file.APK yang diberikan di atas atau Anda dapat membuat aplikasi Anda sendiri menggunakan Pemrosesan seperti yang dijelaskan di sini. Anda dapat mengunduh semua kode aplikasi Pemrosesan Android dari sini. Program ini dijelaskan sendiri menggunakan baris komentar. Tetapi jika Anda memiliki masalah atau jika Anda ingin aplikasi Anda sedikit dimodifikasi, silakan gunakan bagian komentar dan saya akan membantu Anda.

Program android membuat koneksi dengan modul Bluetooth kami selama memulai aplikasi dan menerima kecepatan kendaraan yang dihitung dan disiarkan oleh Arduino Pro mini. Saya telah membuat grafik kecil juga untuk menampilkan kecepatan menggunakan speedometer Analog agar terlihat sedikit menarik. Anda dapat menemukan ide Anda sendiri dan mengubah kode untuk mempersonalisasikannya untuk kebutuhan Anda. Juga periksa Proyek Pemrosesan kami yang lain untuk mempelajarinya lebih lanjut:

• Game Ping Pong menggunakan Arduino
• Radio FM Terkendali Ponsel Cerdas menggunakan Pemrosesan.
• Sistem Radar Arduino menggunakan Processing dan Ultrasonic Sensor

Setelah Anda menginstal aplikasi ke ponsel Anda, waktunya untuk menguji proyek kami. Tapi kami belum memasang kit kami ke kendaraan. Ayo lakukan.

Memasang kit Speedometer ke kendaraan:

Saya telah memasang kit ini di atas bi-cycle saya dan mengujinya, dan itu bekerja seperti pesona. Memasang kit diserahkan pada kreativitas Anda, Anda bisa mendapatkan kotak kecil Anda sendiri dari toko dan mengebor lubang untuk kabel dan koneksi dan memasangnya ke kendaraan Anda. Satu hal penting yang umum untuk diperhatikan adalah magnet harus ditempelkan ke tepi roda dan sensor hall harus dipasang sedekat mungkin dengan magnet sehingga setiap kali magnet melewati sensor hall, ia harus dapat mendeteksinya., susunannya ditunjukkan di bawah ini.

Karena saya memiliki printer 3D, saya merancang penutup sendiri agar terlihat bagus dan dengan cara yang dapat dengan mudah dipasang dan dilepaskan dari sepeda kami untuk mengisi daya baterai. Jadi jika Anda memiliki printer 3D atau jika Anda dapat memperoleh akses ke salah satu untuk mencetak beberapa materi, lanjutkan membaca, lewati bagian ini dan gunakan kreativitas Anda sendiri untuk memasang hal-hal ini. Pelajari cara menggunakan printer 3D di sini.

Jika Anda telah memutuskan untuk menggunakan file desain saya dan mencetak lampiran Anda, pastikan papan kinerja utama Anda mendekati dimensi di bawah ini

File Desain dan STL lengkap untuk pencetakan 3D dapat diunduh dari sini. Jika papannya mirip dengan apa yang dibuat di sini maka Anda dapat langsung mencetak 3D lampiran Anda menggunakan file STL yang diberikan atau Anda dapat menggunakan file Desain dan memodifikasinya sesuai dengan papan Anda.

Mari kita mulai dengan kandang kecil yang dicetak 3D yang akan digunakan untuk modul sensor hall. Cetak penutup, tempatkan sirkuit ke dalamnya dan pasang kabel Anda melalui lubang yang tersedia dan kemudian pasang ke kendaraan Anda sehingga sensor hall berada di dekat magnet seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Disarankan untuk membuat model papan utama sebelum mendesain penutupnya sehingga kami dapat memastikannya pas, karena percayalah akan mimpi buruk ketika Anda mencetak penutup selama 6 jam yang panjang dan pada akhirnya tidak muat ke papan kinerja Anda. Papan model untuk papan kinerja utama saya ditunjukkan di bawah ini.

Sekarang akan mudah mendesain kotak penutup utama. Saya telah merancang kotak utama dalam dua file, sehingga satu bagian dari kotak akan menahan elektronik dan yang lainnya akan diperbaiki secara permanen ke siklus menggunakan klem dan baut. Kedua bagian ini dapat dengan mudah diperbaiki untuk berkumpul untuk membuat penutup yang lengkap dan kemudian dipisahkan ketika kita perlu mengisi ulang baterai litium atau mengerjakan elektronik kita.

Setelah bagian pertama dari enklosur dirancang dan dicetak, letakkan semua komponen kita di dalamnya seperti yang ditunjukkan di bawah ini dan akan terlihat seperti ini..

Seperti yang Anda lihat, ada dua bukaan di depan kotak, satu digunakan untuk USB yang dapat digunakan untuk mengisi daya ponsel kami. Yang lainnya adalah untuk micro USB yang dapat digunakan untuk mengisi baterai lithium kami.

Sekarang mari kita cetak bagian kedua dari penutup utama dan periksa apakah sudah sesuai dengan bagian pertama seperti yang diharapkan.

Setelah kami puas dengan bagian-bagiannya, kami dapat memasang bagian kedua dari penutup menggunakan penjepit-C dan beberapa mur dan baut seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Sekarang mari kita hubungkan baterai ke sirkuit utama kita menggunakan magnet dan selotip seperti yang dibahas di atas dan menyimpannya dengan aman secara permanen di dalam kandang kita.

Itu saja perangkat keras kami siap untuk pemasangan terakhir. Cukup sambungkan modul sensor hall dengan papan utama dan geser penutup yang dapat digerakkan ke dalam penutup tetap dan siap beraksi.

Penjelasan Kerja:

Setelah memastikan baterai lithium Anda terisi, cukup nyalakan kit dengan menggunakan sakelar sakelar dan buka aplikasi Android Anda. Jika semuanya berjalan dengan baik Anda harus mendapatkan layar di bawah ini dan itu akan menunjukkan bahwa aplikasi Anda telah terhubung ke modul Bluetooth HC-05 Anda seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Ingatlah untuk memasangkan modul Bluetooth Anda dengan telepon sebelum membuka aplikasi.

Sekarang cukup naik kendaraan Anda dan Anda akan melihat speedometer yang menunjukkan kecepatan kendaraan Anda saat ini. Anda juga dapat mengisi daya ponsel Anda saat berkendara dengan menggunakan kabel pengisi daya biasa. Setelah Anda selesai dengan perjalanan Anda, Anda dapat menggeser kotak dari siklus dan mengisinya dari listrik AC dengan menggunakan pengisi daya ponsel pintar.

Jadi begini caranya, Anda tidak hanya dapat mengukur kecepatan kendaraan Anda tetapi juga mengisi daya Ponsel pada saat yang bersamaan. Semoga Anda menikmati proyek ini. Anda dapat menambahkan lebih banyak fitur aplikasi ke proyek ini, hanya dengan mengubah kode. Anda dapat menghitung jarak yang ditempuh oleh kendaraan Anda, puncak dan kecepatan rata-rata perjalanan Anda dll. Beri tahu saya jika Anda memiliki pertanyaan melalui komentar dan saya akan dengan senang hati membantu Anda.

Seperti biasa, seluruh pekerjaan Proyek akan ditampilkan dalam video di bawah ini.