👐🏽 ℹ️ 🧜🏽 मोटरसाइकिल रेसिंग के लिए टेलीमेट्री। भाग 1

मोटो-झाना (एक प्रकार की मोटर स्पोर्ट लोकप्रियता प्राप्त करने के लिए) के रूप में चिह्नित ट्रैक के पास प्रशिक्षण मैदान पर खड़े होकर मैंने देखा कि स्मार्टफोन में स्टॉपवॉच पर कितनी बार गोद मापा जाता है। यह स्पष्ट है कि सटीक डेटा उस तरह प्राप्त नहीं किया जा सकता है। घर में, कई अरड्यून्स थे, कुछ जोड़े थे, और, ऐसा प्रतीत होता है, जो सभी को स्वचालित टेलीमेट्री को इकट्ठा करने की आवश्यकता होती है, एक उपयुक्त सेंसर की एक जोड़ी खोजने के लिए है जो बाइक पास होने पर काम करती है। इस प्रकार एक टांका लगाने वाले लोहे, विम, डरमेल और कभी-कभी एक चक्की के साथ कई रातों की नींद हराम हो गई।

आगे देखते हुए - सब कुछ काम किया, उपकरणों ने सफलतापूर्वक [जी] -RSBK मोटोगिमखान चैम्पियनशिप के सभी तीन चरणों में काम किया, और सक्रिय रूप से प्रशिक्षण के दौरान उपयोग किया जाता है। परिणाम के रूप में एकत्रित थे:

आगमन के समय को मापने के लिए नियंत्रक
नियंत्रक के लिए सेंसर
परिणाम प्रदर्शित करने के लिए स्कोरबोर्ड
रेफरी पैनल

साथ ही साथ कुछ और!

सेंसर खरीदे गए थे और आधे घंटे के बाद प्रदर्शन पर संख्याओं के साथ प्रोटोटाइप पहले से ही टिमटिमा रहा था। सच है, मुझे यह विश्वास करने में थोड़ी गलती हो गई थी कि बाकी सब चीजों के लिए मेरे पास शाम के लिए पर्याप्त था।

फ्रिट्ज़िंग में लेख की कोई योजना नहीं है - नेटवर्क पर सेंसर और डिस्प्ले को जोड़ने के लिए बहुत सारे गाइड हैं, और कोई स्रोत नहीं हैं - ~~(हर स्वाभिमानी प्रोग्रामर सब कुछ बाहर फेंक देगा और इसे वैसे भी लिख देगा)~~ मुझे लगता है कि हर कोई दो इनपुट से संकेतों के बीच अंतराल को संभाल सकता है। हाथ और औजारों पर साधनों का उपयोग करते हुए, यह पहले परिवहन के लिए उपयुक्त एक जूता बॉक्स में प्रोटोटाइप को इकट्ठा करने के लिए एक बहुत अधिक दिलचस्प कार्य निकला, और बाद में इसे एक निकट-उत्पादन के रूप में लाया गया।

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प्रतियोगिताओं में, दौड़ एक शंकु-सीमित शुरुआती बॉक्स से शुरू होती है, फिर मार्ग का अनुसरण करती है, और खत्म भी शुरुआत के बगल में स्थित शंकु-सीमित बॉक्स के लिए है। दो सेंसरों की आवश्यकता होती है - प्रारंभ चौराहा और खत्म चौराहा। अब तक, भविष्य में - ट्रैफ़िक लाइट के संकेत पर, प्रतिभागी के प्रस्थान से सीधे बॉक्स से समय की जाँच करने का निर्णय लिया गया है और झूठी शुरुआत की जाँच के लिए सेंसर का उपयोग किया जा सकता है।

हां, मनोरंजन दो समान पटरियों पर जोड़ी दौड़ को जोड़ता है, जिसका अर्थ है कि उपकरण के दो सेट होने चाहिए।

सेंसर

वर्गीकरण का अध्ययन करने के बाद, मैंने दो मॉड्यूल - एक ट्रांसमीटर और एक रिसीवर से मिलकर बैरियर ऑप्टिकल बीम क्रॉसिंग सेंसर को पाया और खरीदा। आपूर्ति वोल्टेज की एक विस्तृत श्रृंखला 6-36 वी है, सेंसर से संकेत एनपीएन आउटपुट है। कमरे में परीक्षणों के दौरान, वे उत्कृष्ट साबित हुए - कई मीटर की दूरी, बीम का अच्छा ध्यान केंद्रित करना, और प्रतिक्रिया की गति - मिलीसेकंड के भीतर।

यह अच्छा है, अब आपको यह तय करने की आवश्यकता है कि उन्हें कैसे खिलाया जाए, उन्हें संलग्न और निर्देशित किया जाए। सभी आईटी कर्मचारी जानते हैं कि मानक अच्छे हैं, इसलिए मुझे 12V से संचालित किया जाएगा, और मानक फोटो रैक के साथ जकड़ना और मार्गदर्शन करना होगा।

रेडिएटर

एक अद्भुत संयोग से, एमिटर का आकार एक मानक 18650 बैटरी के आकार के साथ मेल खाता है। अंत में मैंने सेंसर बीम के लिए एक छेद ड्रिल किया, गोप्रो के लिए एक फोटोग्राफिक तिपाई के लिए एक माउंट को एक आरा शीर्ष, एक बैटरी और 12 वी के लिए एक लघु चरण-डीसी डीसी-कनवर्टर कनवर्टर के साथ जोड़ा। बोनस - एक उज्ज्वल हरी एलईडी जो सिलिकॉन नली के एक टुकड़े को रोशन करता है जो बीम के लिए छेद को फ्रेम करता है, जब चालू होता है।

डिज़ाइन की कमियां द्रव्यमान हैं, भले ही आप डीसी-डीसी कन्वर्टर्स द्वारा अनुक्रमिक डबल वोल्टेज वृद्धि को ध्यान में नहीं रखते हैं - 5 वी तक निर्मित और 12 वी तक मिलाप। सबसे पहले, यह एक सक्रिय उपकरण है जो नमी के लिए अस्थिर है और चार्ज करने की आवश्यकता है। दूसरे, यह निकला कि एमिटर की बिजली आपूर्ति से लोड पर्याप्त नहीं है, और एक मिनट के बाद पावर बैंक के इलेक्ट्रॉनिक्स बंद हो जाते हैं।

लंबे परीक्षणों और पूरी तरह से बैसाखी के विकल्प को खारिज करने के बाद, मुझे एक रास्ता मिला - वर्तमान माप के लिए शंट रोकनेवाला को ढूंढें और प्रतिस्थापित करें ताकि बोर्ड समझता है कि कनेक्ट किए गए डिवाइस को अभी तक चार्ज नहीं किया गया है। अंतर्ज्ञान ने सुझाव दिया कि यह अवरोधक बोर्ड पर सबसे बड़ा होना चाहिए:

और इससे कोई फर्क नहीं पड़ता है कि तब smd प्रतिरोध बड़े पैमाने पर मिलाप किया गया था: खरीदे गए निम्नलिखित चार्जिंग मामलों में, विद्युत सर्किट और काम का तर्क बहुत बदल गया था, मेरे उद्देश्यों के लिए अनुपयुक्त बन गया: बिजली बटन के साथ चालू रही, और यह बंद हो गया - यह केवल कनेक्टेड डिवाइस की वर्तमान खपत को कम करने के लिए स्वचालित रूप से बन गया। जो केवल फोन चार्ज करने के लिए उपयुक्त है।

फिर भी, हाथ में सही तर्क के साथ कई पावर-बैंक हैं - एक कामकाजी प्रोटोटाइप बनाने के लिए पर्याप्त है। ऊर्जा की खपत में गैर-समानता भी महत्वपूर्ण नहीं है - बैटरी दो दिनों तक निरंतर संचालन के लिए चली।

रिसीवर

सर्किट बदलने वाले अविश्वसनीय आपूर्तिकर्ताओं के बारे में जानते हुए, उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि घटक जितना अधिक सुलभ और व्यापक होगा, उतना बेहतर होगा। इसका मतलब है कि रिसीवर अन्य इमारतों में होंगे (शुरुआत में पावर बैंकों के अंदर सब कुछ करने का एक विचार था, और एक प्रदर्शन के साथ एक नियंत्रक के लिए रेडियो चैनल के माध्यम से डेटा संचारित करना)।

एल्यूमीनियम वर्ग प्रोफ़ाइल, 6P4C टेलीफोन जैक, GoPro के लिए तिपाई माउंट, rivets और बहुत गर्म पिघल चिपकने वाला:

अंदर घटकों के साथ गर्म-पिघल क्यूब्स बनाने के लिए, मैंने एक सिलिकॉन स्प्रे के साथ छंटनी की गई एक खराद का उपयोग किया। सख्त होने के बाद, वर्कपीस को हल्के दबाव के साथ बाहर निकाला जाता है।

इसके अतिरिक्त, समायोजन की सुविधा के लिए, क्यूब्स में लगे दो चमकती एलईडी सेंसर आउटपुट से जुड़े होते हैं: इसलिए जब सेंसर का लक्ष्य होता है, तो आप नियंत्रक डिस्प्ले के बावजूद, तुरंत स्थिति देख सकते हैं।

मिशन पूरा - लगभग सभी घटकों को निकटतम हार्डवेयर स्टोर पर खरीदा जा सकता है! नतीजतन, सरलतम तिपाई पर स्थापित सेंसर वाला शुरुआती गेट इस तरह दिखता है:

नियंत्रक

नियंत्रक बहुत सरल है - जब पहले सेंसर से एक संकेत प्राप्त होता है, तो टाइमर शुरू होता है, दूसरे से यह बंद हो जाता है। समय को OLED प्रदर्शन पर प्रदर्शित किया जाता है और nRF24L01 मॉड्यूल का उपयोग करके हवा में भेजा जाता है। सर्किट भी आदिम है - डिस्प्ले I2C के माध्यम से दो तारों से जुड़ा हुआ है, nRF24L01 - एसपीआई, प्लस ग्राउंड और पावर के माध्यम से चार तारों द्वारा। दो सेंसर से सिग्नल वायर - वोल्टेज डिवाइडर के माध्यम से हार्डवेयर के लिए समर्थन के साथ दो इनपुट के लिए।

पहली दौड़ पहले से ही रास्ते में है - आपको प्रोटोटाइप के साथ जल्दी करने की आवश्यकता है। मैंने पावर बैंक को हाथों हाथ लिया (हार्डवेयर पावर बटन के साथ) चार बैंकों पर। एक बैटरी पर जगह सामने की ओर डिस्प्ले द्वारा ली जाएगी, और रिवर्स पर टेलीफोन जैक:

दूसरी बैटरी को एक Arduino Pro Mini PCB द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है, जो LUT मेड सर्किट बोर्ड, एक रेडियो मॉड्यूल और प्रतिरोधों का एक गुच्छा पर सोल्डर किया गया है। मुक्त स्थान की कमी है - इसलिए यह विचार करने योग्य है कि तारों को सबसे अधिक जगह

मिलती है : कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह कितना डरावना दिखता है - डिजाइन काफी काम कर रहा है, और आधे साल बाद पावर-बैंक बोर्ड स्वयं विफल हो गया।

फर्मवेयर को डीबग करने और अपडेट करने की सुविधा के लिए, FT232RL USB-सीरियल एडेप्टर पोर्ट को बाहर लाया गया और Arduino Pro मिनी सीरियल पोर्ट से जोड़ा गया। उसी कनेक्टर के माध्यम से बैटरी को उसी समय चार्ज करने के लिए, मैंने एक छोटी सी तरकीब लगाई: आपको डिवाइस के आंतरिक सर्किट से VCC आउटपुट के माध्यम से FTDI मॉड्यूल को पावर करने की आवश्यकता है, और पावर बैंक को चार्ज करने के लिए MiniUSB से इनपुट में + 5V पिन को पुनः निर्देशित करें। ऐसा करने के लिए, यह एडेप्टर पर शून्य प्रतिरोध को छोड़ने के लिए पर्याप्त है, और ऊपरी संपर्क पैड से एक पावर टैप करें:

स्पष्ट तरीका केवल GND, RX कनेक्ट करना है और TX काम नहीं करेगा: मॉड्यूल RX-pin के माध्यम से बिजली प्राप्त करेगा।

दूसरा नियंत्रक

सड़क पर ट्रायल राइड आयोजित की गई थी, समय माना जाता है, सेंसर सख्ती से चौराहे को पंजीकृत करते हैं - हुर्रे! और फिर - नाक पर प्रतियोगिता, सचमुच दो सप्ताह में। इसका मतलब है कि समय समाप्त हो रहा है: आपको पहले से ही सिद्ध डिज़ाइन और एक दूसरे नियंत्रक के अनुसार सेंसर के दूसरे सेट को इकट्ठा करने की आवश्यकता है।

और यही कारण है कि मैं Arduino से प्यार करता हूं - एक त्वरित शुरुआत के लिए और डेटाशीट पढ़ने के बिना लोहे की एक बड़ी मात्रा के साथ काम करता हूं।
दूसरा मामला और ठाठ, लेकिन महंगी OLED डिस्प्ले प्लस बैटरी में मेल लाने का समय नहीं होगा। मैंने हाथ में जो लिया था: छोटी चीजों के लिए एक बॉक्स, एक टेलीफोन सॉकेट, चार प्रतिरोधक, एक अरुडिनो नैनो, nRF24L01, कुछ डिस्प्ले, एक स्टेबलाइजर KR142EN5A (ट्रैक पर हमेशा 12V पावर होता है)। वस्तुतः तीन टांका लगाने वाले बिंदु, बाकी सब ब्रेडबोर्ड तारों पर है, और एक घंटे बाद दूसरा सेट तैयार है!

प्रसव पर - न्यायिक पैनल! रेडियो उपकरण के लिए बॉक्स, Arduino Uno, nRF24L01 और आठ सात-खंड संकेतक के साथ प्रदर्शित करता है। ब्रेडबोर्ड तारों के साथ फिर से सब कुछ जुड़ा हुआ है। मामले में, मैंने बाहरी पावर बैंक या लैपटॉप से पावरिंग के लिए एक यूएसबी पोर्ट के लिए एक छेद ड्रिल किया, जो एक पारदर्शी कवर से गर्म पिघल चिपकने वाला संलग्न करता है। एक रेडियो मॉड्यूल के माध्यम से एक पैकेट प्राप्त करना और इसे दो डिस्प्ले में से एक पर प्रदर्शित करना बहुत मुश्किल काम नहीं है, कोड जल्दी से लिखा गया था। परिणाम नियंत्रकों से जानकारी की नकल करने वाले न्यायाधीशों का एक पैनल है, और टेलीमेट्री का एक दूसरा सेट:

प्रतियोगिताएं

प्रतियोगिता से पहले, मैंने सभी उपकरणों को फिर से जांचा, और अच्छे कारण के लिए: नियंत्रक क्वार्ट्ज में से एक मानक 16 मेगाहर्ट्ज पर था, और दूसरे में - 16.384 मेगाहर्ट्ज! कहने की जरूरत नहीं है, वे समय को अलग तरह से मानते थे।

मैंने बैटरी चार्ज की और कनेक्शन की जांच की - रेडियो मॉड्यूल ने खुद को उत्कृष्ट रूप से दिखाया, एक मुद्रित सर्किट बोर्ड पर वायर्ड वायर्ड एंटीना के साथ डेटा का प्रसारण। सभी उपकरण एक साथ पहले से अधिक प्रभावशाली दिखते हैं:

सौभाग्य के लिए, दौड़ का दिन गर्म और शुष्क हो गया - उपकरण बच जाएगा। जबकि ट्रैक को चिह्नित किया जा रहा है, मैं उपकरणों की व्यवस्था कर रहा हूं:

पहली दौड़ शुरू होती है और - चीयर्स, सब कुछ स्पष्ट रूप से काम करता है! कोई झूठी सकारात्मकता नहीं है, सुनिश्चित करने के लिए समय काट दिया जाता है। स्टार्ट गेट पर एथलीटों ने बाइक को जगह देने में मदद की और अंत में परिणाम रिकॉर्ड किया। न्यायाधीशों का पोर्टेबल पैनल बहुत मदद करता है - सूरज की रोशनी में, डामर पर लगे नियंत्रक के एलईडी संकेतक लगभग अदृश्य हैं।

इस विचार का भुगतान किया गया: लगभग सौ समानांतर दौड़ को अंजाम दिया गया (और यह दो सौ रिकॉर्ड किए गए समय हैं), कोई असफलता नहीं थी, और सड़क मोटरसाइकिल के वर्ग में पहले दो स्थानों के बीच का अंतर 0.1 सेकंड था, जिसे मैन्युअल रूप से मापना मुश्किल है। तो यह फैसला किया है: परियोजना होना है!

मोटरसाइकिल रेसिंग के लिए टेलीमेट्री। भाग 1 - प्रोटोटाइप