EBike հզորության հաշվիչ ՝ 6 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Վերջերս լեռնային հեծանիվը վերածեցի էլեկտրական հեծանիվի: Փոխակերպումը համեմատաբար սահուն անցավ, ուստի նախագիծն ավարտելուց հետո ես շտապեցի և մեկնեցի թափահարված նավարկության: Ես աչքս պահում էի մարտկոցի լիցքավորման ցուցիչի վրա ՝ չգիտենալով, թե որքան հեռու կարող եմ ակնկալել, որ հեծանիվը կաշխատի մարտկոցից: Մոտավորապես այն ժամանակ, երբ էներգիայի հաշվիչը ցույց տվեց, որ 80% -ը ինձ բավականին լավ էր զգում, քանի որ երկար ճանապարհ էի անցել, ես կանգնեցի կանգնած մարտկոցի հետ: Արտադրողին ուղղված դժգոհ զանգը հանգեցրեց այնպիսի բառերի, ինչպիսիք են. Ինձ դրանից ավելի լավ էր պետք:

Ես ուզում էի իմանալ, թե որ հանդերձանքն է ինձ տվել ամենաարդյունավետությունը, մարտկոցի հզորությունը որքա՞ն արժեր դիմային քամին, ո՞ր հզորության մակարդակն է ավելի շատ մղոն տարածում, իսկապե՞ս դա օգնում է ոտնակին, եթե այո, որքա՞ն: Մի խոսքով, ես ուզում էի իմանալ, արդյոք մարտկոցս ինձ տուն կբերի: Ինչ -որ բան վճռորոշ է, կարծում եք:

Այս նախագիծը տուն տանող իմ երկար ոտնակով շարժման արդյունք է: Հիմնականում այս փոքր մոդուլը գտնվում է մարտկոցի և էլեկտրական հեծանիվների սնուցման աղբյուրի միջև `մարտկոցի հոսանքը և լարումը վերահսկելու համար: Բացի այդ, անիվի արագության տվիչը տալիս է արագության մասին տեղեկատվություն: Սենսորային տվյալների այս փաթեթով հաշվարկվում և ցուցադրվում են հետևյալ արժեքները.

• Ակնթարթային արդյունավետություն - չափվում է կիլոմետրերով մարտկոցի սպառման մեկ ամպժամում
• Միջին արդյունավետություն. Այս ուղևորության մեկնարկից ի վեր, կմ/մ.թ
• Օգտագործված AmpHours- ի ընդհանուր թիվը վերջին լիցքավորումից ի վեր
• Մարտկոցի ընթացիկ
• Մարտկոցի լարում

Քայլ 1: Կարևոր տվյալներ

Ակնթարթային արդյունավետությունը լուծում է իմ բոլոր հարցերը, թե ինչպես նվազեցնել մարտկոցի սպառումը: Ես տեսնում եմ ավելի ուժեղ ոտնակ անելու, ավելի շատ էլեկտրոնային հզորություն ավելացնելու, արագությունը փոխելու կամ հակառակ քամու դեմ պայքարելու ազդեցությունը: Ընթացիկ ուղևորության միջին արդյունավետությունը (միացումից հետո) կարող է օգնել ինձ գնահատել տուն վերադառնալու մոտավոր հզորությունը:

Տան վերադառնալու համար վճռորոշ նշանակություն ունի վերջին լիցքավորման թվից օգտագործված AmpHours- ի ընդհանուր թիվը: Ես գիտեմ, որ իմ մարտկոցը (ենթադրաբար) պետք է լինի 10 մ.թ. (Ես դա չեմ արել ծրագրային ապահովման մեջ `ցույց տալու, որ AH- ն մնում է այնպես, որ համակարգը աշխատի ցանկացած չափի մարտկոցով, և ես իսկապես չեմ հավատում, որ իմ մարտկոցը 10 ա. Ա):

Մարտկոցի ընթացիկ սպառումը հետաքրքիր է, քանի որ այն կարող է ցույց տալ, թե որքան դժվար է աշխատում շարժիչը: Երբեմն կարճ կտրուկ բարձրանալը կամ ավազոտ հատվածը կարող են արագ թուլացնել մարտկոցը: Դուք կբացահայտեք, որ երբեմն ավելի լավ է իջնել և հեծանիվը կտրուկ բարձրացնել, քան հասնել այդ գայթակղիչ շնչափողի լծակին:

Մարտկոցի լարումը մարտկոցի վիճակի պահուստային ցուցանիշ է: Իմ 14 բջջային մարտկոցը գրեթե ամբողջությամբ կսպառվի, երբ լարումը հասնի 44 Վոլտի: 42 Վոլտից ցածր, ես վտանգում եմ բջիջները վնասելը:

Նաև ցուցադրված է իմ ցուցադրման նկարը, որը տեղադրված է Bafang C961 ստանդարտ էկրանին, որը գալիս է BBSHD շարժիչային համակարգով: Նկատի ունեցեք, որ C961- ն ուրախությամբ ինձ վստահեցնում է, որ ես ունեմ լի մարտկոց, մինչդեռ իրականում մարտկոցը սպառվել է 41% -ով (4.1 AH 10 AH մարտկոցից):

Քայլ 2: Արգելափակման դիագրամ և սխեմատիկ

Համակարգի բլոկ -դիագրամը ցույց է տալիս, որ eBike Power Meter- ը կարող է օգտագործվել ցանկացած մարտկոցի / eBike էներգահամակարգի հետ: Պահանջվում է հեծանիվների արագության ստանդարտ սենսորի ավելացում:

Ավելի մանրամասն բլոկային դիագրամը պատկերում է eBike էներգաչափիչ պարունակող հիմնական միացման բլոկները: 2x16 նիշ 1602 LCD- ում կցված է PCF8574 I2C ինտերֆեյսի տախտակ:

Շղթան շատ պարզ է: Ռեզիստորների և կոնդենսատորների մեծամասնությունը 0805 են `բեռնաթափման և զոդման հեշտության համար: DC-DC բաք փոխարկիչը պետք է ընտրվի մարտկոցի 60 Վոլտ հզորությանը դիմակայելու համար: 6.5 վոլտ հզորությունը ընտրված է Arduino Pro Micro- ի վրա գտնվող 5 վոլտ կարգավորիչի թողման լարումը գերազանցելու համար: LMV321- ն ունի ելք դեպի երկաթուղի: Ընթացիկ սենսորային սխեմայի շահույթը (16.7) ընտրված է այնպես, որ.01 Օհմ ընթացիկ զգայական ռեզիստորի միջոցով 30 Ամպեր թողնի 5 Վոլտ: Ներկայիս զգայական ռեզիստորը պետք է գնահատվի առավելագույնը 9 Վտ հզորությամբ 30 Ամպեր, սակայն, մտածելով, որ այդքան էներգիա չեմ օգտագործի (1.5 կՎտ), ես ընտրեցի 2 Վտ հզորությամբ դիմադրություն, որը գնահատվում է մոտ 14 Ամպեր (750 Վտ շարժիչի հզորություն):):

Քայլ 3: PCB

PCB- ի դասավորությունը կատարվել է ծրագրի չափը նվազագույնի հասցնելու համար: DC-DC անջատիչ մատակարարումը գտնվում է տախտակի վերևում: Անալոգային ընթացիկ ուժեղացուցիչը ներքևում է: Հավաքվելուց հետո ավարտված տախտակը կմիացվի Arduino Pro Micro- ին հինգ (RAW, VCC, GND, A2, A3) պինդ լարերով, որոնք կտրված են անցքի դիմադրիչներից: Անիվի մագնիսական սենսորը միացված է անմիջապես Arduino- ի «7» քորոցին (այսպես պիտակավորված) և գետնին: Արագության սենսորին միանալու համար կպցրեք կարճ պիգտեյլ և 2 պին միակցիչ: LCD- ի համար 4 փին միակցիչին ավելացրեք ևս մեկ պիգտեյլ:

LCD և I2C ինտերֆեյսի տախտակը տեղադրված են պլաստիկ պատյանում և ամրացված են ղեկին (ես օգտագործել եմ տաք հալեցման սոսինձ):

Տախտակը հասանելի է OshPark.com- ից - իրականում դուք ստանում եք 3 տախտակ 4 դոլարից պակաս գնով, ներառյալ առաքումը: Այս տղաները ամենամեծերն են:

Համառոտ կողմնակի գրություններ. Ես օգտագործել եմ DipTrace- ը ՝ սխեմատիկ գրավման և դասավորության համար: Մի քանի տարի առաջ ես փորձեցի freeware- ի սխեմատիկ գրավման / PCB դասավորության բոլոր փաթեթները և կարգավորեցի DipTrace- ում: Անցյալ տարի ես անցկացրեցի նմանատիպ հետազոտություն և եզրակացրեցի, որ ինձ համար DipTrace- ը հաղթող ճանաչվեց:

Երկրորդ, անիվի սենսորի ամրացման կողմնորոշումը կարևոր է: Սենսորի առանցքը պետք է ուղղահայաց լինի մագնիսի ճանապարհին, երբ այն անցնում է սենսորի կողքով, հակառակ դեպքում դուք կստանաք կրկնակի զարկերակ: Այլընտրանք է սենսորը տեղադրել այնպես, որ վերջը ուղղված լինի դեպի մագնիսը:

Ի վերջո, լինելով մեխանիկական անջատիչ, սենսորը զանգում է ավելի քան 100 uS:

Քայլ 4: Softwareրագրակազմ

Նախագծում օգտագործվում է Arduino Pro Micro- ն ՝ ATmega32U4 պրոցեսորով: Այս միկրոկոնտրոլերը մի քանի ավելի ռեսուրս ունի, քան ավելի սովորական Arduino ATmega328P պրոցեսորը: Պետք է տեղադրել Arduino IDE- ն (Ինտեգրված զարգացման համակարգ): Սահմանեք IDE- ն TOOLS- ի համար | ԽՈՐՀՐԴ | ԼԵՈՆԱՐԴՈ. Եթե ձեզ անծանոթ է Arduino միջավայրը, խնդրում ենք թույլ մի տվեք, որ դա ձեզ հուսահատեցնի: Arduino- ի և համաշխարհային ներդրողների ընտանիքի ինժեներները ստեղծել են իսկապես հեշտ օգտագործվող միկրոկառավարիչների զարգացման համակարգ: Preանկացած նախագիծ արագացնելու համար հասանելի է հսկայական քանակությամբ նախապես փորձարկված ծածկագիր: Այս նախագիծը օգտագործում է մի քանի գրադարաններ, որոնք գրվել են մասնակիցների կողմից. EEPROM մուտք, I2C հաղորդակցություններ և LCD հսկողություն և տպագրություն:

Հավանաբար, դուք ստիպված կլինեք խմբագրել ծածկագիրը ՝ փոխելու համար, օրինակ ՝ անիվի տրամագիծը: Ցատկել!

Կոդը համեմատաբար պարզ է, բայց ոչ պարզ: Հավանաբար, որոշ ժամանակ կպահանջվի հասկանալու իմ մոտեցումը: Անիվի սենսորն անջատված է: Անիվի սենսորների անջատիչը օգտագործում է ժամաչափի մեկ այլ ընդհատում: Երրորդ պարբերական ընդհատումը հիմք է հանդիսանում առաջադրանքների ժամանակացույցի համար:

Նստարանների փորձարկումը հեշտ է: Արագության տվիչը մոդելավորելու համար ես օգտագործել եմ 24 Վոլտ սնուցման աղբյուր և ազդանշանի գեներատոր:

Կոդը ներառում է մարտկոցի ցածր մարտկոցի մասին նախազգուշացում (թարթող էկրան), նկարագրական մեկնաբանություններ և վրիպազերծման առատաձեռն հաշվետվություններ:

Քայլ 5: Ամեն ինչ փաթեթավորեք

«MTR» պիտակով բարձիկը գնում է դեպի շարժիչի կառավարման սխեմայի դրական միացում: «BAT» պիտակով բարձիկն անցնում է մարտկոցի դրական կողմին: Հետադարձ կապերը սովորական են և PWB- ի հակառակ կողմում:

Ամեն ինչ փորձարկվելուց հետո փակեք հավաքածուն նեղացման մեջ և տեղադրեք մարտկոցի և շարժիչի վերահսկիչի միջև:

Նշենք, որ Arduino Pro Micro- ի USB միակցիչը մնում է հասանելի: Այդ միակցիչը բավականին փխրուն է, հետևաբար այն ամրապնդեցի տաք հալվող սոսինձի առատաձեռն կիրառմամբ:

Եթե որոշեք այն կառուցել, դիմեք վերջին ծրագրակազմին:

Որպես վերջին մեկնաբանություն, ցավալի է, որ Bafang շարժիչի վերահսկիչի և ցուցադրման վահանակի միջև հաղորդակցության արձանագրությունը հասանելի չէ, քանի որ վերահսկիչը «գիտի» բոլոր այն տվյալները, որոնք հավաքում է այս ապարատային սխեման: Հաշվի առնելով արձանագրությունը ՝ նախագիծը շատ ավելի պարզ և մաքուր կլիներ:

Քայլ 6: Աղբյուրներ

DipTrace ֆայլեր - դուք պետք է ներբեռնեք և տեղադրեք DipTrace- ի անվճար տարբերակը, այնուհետև ներմուծեք սխեմա և դասավորություն.asc ֆայլերից: Gerber ֆայլերը ներառված են առանձին թղթապանակում ՝

Arduino - Ներբեռնեք և տեղադրեք IDE- ի համապատասխան տարբերակը `https://www.arduino.cc/hy/main/software

Պարիսպ, «DIY պլաստիկ էլեկտրոնիկայի նախագծի տուփի պատյան պատյան 3.34» L x 1.96 "W x 0.83" H " -

LM5018-https://www.digikey.com/product-detail/hy/texas-in…

LMV321 -

Ինդուկտոր-https://www.digikey.com/product-detail/hy/wurth-el…

LCD -

I2C ինտերֆեյս -

Arduino Pro Micro -