Pengukur Daya Buatan DIY. Pengukur Daya DIY

Saya sudah lama gemar bersepeda, tetapi pada tahun lalu saya tertarik tidak hanya bermain ski seperti itu, tetapi juga dalam meningkatkan hasil saya, dalam hal olahraga. Mempelajari segala macam metode, rencana pelatihan, dan bantuan, hampir setiap kali datang ke kebutuhan (atau setidaknya manfaat besar) untuk melatih perangkat seperti Power meter.


Dan saya memutuskan untuk mengumpulkan ini ...

Untuk apa meteran yang kuat?
Perangkat ini mengukur kekuatan yang Anda gunakan pada pedal. Mengetahui kekuatan sangat membantu dalam pelatihan: Anda dapat melacak kemajuan Anda dari waktu ke waktu, ini memungkinkan Anda untuk secara akurat memahami upaya apa yang Anda lakukan saat mengendarai - dan apakah Anda sekarang mengemudi dengan sangat lambat karena Anda belum tidur dengan baik, atau apakah jalan benar-benar menanjak? Dan memberi banyak fitur berguna lainnya.

Mengapa membuat meteran yang kuat sendiri, daripada membeli?
1 - harga sampel yang ada hanya mengerikan , sampel termurah harganya 600 uang Amerika (dan rata-rata sekitar 1000), belum termasuk pengiriman, bea cukai dan unit kepala (layar / komputer yang menampilkan data, yang biayanya setidaknya $ 100 )
2 - karena saya tertarik untuk merancang sesuatu dan memperhatikan cara kerjanya :)

Jadi, kita akan mulai

. Prinsip operasi
Ada banyak opsi untuk mengukur daya, saya memilih salah satunya: mengukur tikungan batang penghubung dari tekanan kaki pada pedal.

Basis materi
Saya sudah lama mencari, elemen sensitif apa yang tersedia dan dapat digunakan pada perangkat seperti itu? Berbagai pilihan dipertimbangkan - sensor optik, sensor piezoelektrik, mengukur frekuensi suara yang ditransmisikan, tetapi sampai pada kesimpulan bahwa akan lebih mudah untuk menggunakan sensor beban jembatan. Setelah mulai mencari di mana barang itu dapat dibeli, saya sampai pada kesimpulan yang mengecewakan bahwa itu mahal atau dipesan di Cina dan menunggu dari dua minggu hingga dua bulan. Tetapi naik di satu papan buletin lokal, saya menemukan proposal untuk penjualan timbangan dengan akurasi 0,01 gram dan sama sekali tidak mahal. Saya belum yakin bahwa sensor seperti itu ada dalam keseimbangan, tetapi saya tetap memesannya.


Sangat

disayangkan untuk dibongkar, meskipun tidak mahal, setelah membuka timbangan, saya mengisinya dengan apa yang saya cari, sensor beban jembatan!



Percobaan singkat dilakukan, dengan bantuan yang saya temukan apakah sensor seperti itu dapat mengukur lengkungan batang penghubung.


Benar-benar bekerja!

Karena dalam keseimbangan semua komponen elektronik berada di bawah satu "drop", maka seluruh body kit elektronik harus dicari dan dilakukan sendiri.
Daftar bagian yang saya pilih :
1 - penguat dari sensor berat HX711 - sensor jembatan terhubung, pada output kita mendapatkan nilai tertentu, sudah dalam bentuk digital, nyaman untuk memproses
2 - sensor irama - saklar buluh, - diperlukan untuk mengukur kecepatan pedal, jadi betapa mudahnya untuk mengukur upaya yang diterapkan pada pedal tidak cukup untuk mengukur daya, Anda perlu mengetahui kecepatan rotasi
3 - pemancar, modul bluetooth HC-05, untuk mentransfer data ke komputer atau telepon
4 - Arduino nano controller - otak perangkat memproses data yang diterima dari amplifier dan Data erkona dikirim ke pemancar
5 - catu daya - karena semua modul membutuhkan daya 5V, kita membutuhkan sumber daya dan konverter, sumber memutuskan untuk mengambil kompartemen baterai dari skala tempat sangkar beban dilepas

Setelah mengumpulkan semuanya, saya mendapatkan gambar berikut

Nda, dan cara meletakkannya di pedal ?

Saya harus memasukkan semuanya ke dalam case dari semua bobot yang sama, itu hampir tidak berhasil. Saya jauh dari kabel dan papan etsa, jadi saya hanya menyolder kabel ke kaki dari sirkuit mikro. Jika Anda membiakkan papan yang terpisah dan memasang komponen smd di atasnya, tentu saja Anda akan mendapat lebih sedikit.

Semuanya terpasang dan, yang mengejutkan, perangkat kerasnya bekerja pertama kali. Saya melukai satu blok sirkuit mikro ke batang penghubung dengan pita listrik, dan sensor beban menancapkannya ke batang penghubung dengan lem panas (ternyata nanti, ini bukan ide yang baik, sensornya sangat akurat sehingga mengukur gerakan yang paling mudah, dan lem itu memiliki fluiditas, yang menyebabkan sinyal melayang)


Ternyata jelek, tapi tidak mengganggu perjalanan.

Kalibrasi
Modul sensor berat tidak mentransmisikan gram atau kilogram, tetapi beberapa beo yang perlu diatur sesuai dengan beban. Ini dilakukan dengan menggunakan alat sederhana.


Nanocalibrator: Memuat

data segera ditransfer ke komputer, dengan bantuan yang saya temukan korespondensi dari sinyal dan upaya yang diterapkan:

Nonlinieritas sinyal muncul karena fakta bahwa batang penghubung tidak hanya menekuk di bawah beban, tetapi juga meliuk

. Sekali lagi, dengan gaya bersahaja :)


Dan ini persis antarmuka dari iPhone 7?

Jadi apa yang kita lihat di antarmuka?
Angka besar di atas adalah daya, di satu sisi (ingat, kita hanya punya sensor di batang penghubung kiri?), Jadi untuk kekuatan penuh Anda perlu mengalikan dengan 2. Ngomong-ngomong, rumus daya adalah: N = momen * kecepatan sudut, itu dipertimbangkan dalam program.
kad - irama
kilo - tekanan pada pedal, dalam kilogram

Grafik menunjukkan bagaimana tekanan pada pedal didistribusikan dari waktu ke waktu, batang vertikal menunjukkan saat saklar buluh melewati magnet, perlu untuk mengukur irama.

Diagram lingkaran menunjukkan bagaimana beban didistribusikan dalam satu lingkaran pengayuh - sektor merah adalah tekanan pada pedal, sektor hijau, lalu ketika pedal naik dan kami bersandar pada itu (beban parasit)

Untuk semuanya bersama-sama, termasuk besi solder, anggarannya adalah $ 30.
Kemungkinan besar, harga produsen terkenal begitu tinggi karena kurangnya permintaan, menurut pendapat saya, untuk seluruh dunia, pasar parameter tahunan hanya sekitar 100 ribu unit untuk semua produsen gabungan.

Perangkat saya menunjukkan operabilitas, dikeluarkan dari sepeda dan ditunda hingga waktu yang lebih baik ketika saya dapat memisahkan papan secara normal untuk mengurangi ukurannya dan masalah antarmuka lainnya :)

Terima kasih atas perhatian Anda!
Kode untuk Arduino
Kode untuk studio

Source: https://habr.com/ru/post/id389409/