پروژه الکترونیکپروژه های Processingپروژه های آردوینوپروژه های اندازه گیری

اندازه گیری سرعت با آردوینو، موبایل و سنسور هال

سلام. پروژه اندازه گیری سرعت دوچرخه با آردوینو، اندروید و سنسور هال را آماده کردیم.

پروژه سرعت سنج Arduino با نمایش در نرم افزار Android

در این پروژه آردوینو ما با استفاده از برد Arduino و سنسور اثر هال سرعت را محاسبه میکنیم. سپس این اطلاعات از طریق ماژول بلوتوث به تلفن همراه اندرویدی ما منتقل میشوند و در برنامه ی Android که با استفاده از نرم افزار پردازش Processing ساختیم مشاهده میشود. در این جا ما از یک باتری لیتیوم 18650 استفاده میکنیم که قابل حمل و کم اندازه باشد. همچنین به کمک این پروژه میتوانید گوشی خود را شارژ کنید. بله درست فهمیدید مدار سرعت سانج ما یک پاوربانک نیز هست.

در این مقاله به طور کامل نحوه اندازه گیری سرعت وسیله مثلا دوچرخه را با Arduino یاد میگیریم و میتوانید آن را به دوچرخه خود وصل کنید تا سرعت لحظه ای خود را ببینید. در صورتی که نیاز دارید برنامه اندروید را شخصی سازی کنید میتوانید از کد PRocessing که در انتهای صفحه قرار داده شده است استفاده کنید و در غیر اینصورت میتوانید از فایل APK که قرار دادیم استفاده کنید. فیلم عملکرد پروزه در انتهای صفحه قرار داده شده است.

اندازه گیری سرعت با استفاده از سنسور هال و آردوینو

رای اندازه گیری سرعت وسیله نقلیه با استفاده از آردوینو روش های زیادی وجود دارد ، اما استفاده از سنسور هال اقتصادی ترین و ساده ترین روش برای انجام آن است. سنسور هال مؤلفه ای است که قطبیت یک آهنربا را تشخیص می دهد. به عنوان مثال هر زمان که یک قطب خاص آهنربا به سنسور نزدیک شود ، سنسور حالت خود را تغییر می دهد. انواع حسگرهای هال در دسترس است که می توانید از هرکدام از این پروژه ها استفاده کنید اما مطمئن شوید که سنسور دیجیتال است.

برای اندازه گیری سرعت باید یک قطعه کوچک آهنربا را روی چرخ وسیله نقلیه بچسبانیم ، هر بار آهنربا از کنار سنسور هال عبور می کند آن را تشخیص می دهد و اطلاعات را به Arduino ارسال می کند. با استفاده از فرمول های زیر یک تایمر مداوم را با استفاده از عملکرد millis () اجرا می کنیم و زمان لازم برای تکمیل دو چرخش (برای به حداقل رساندن خطا) محاسبه می کنیم:

Timetaken = millis() – pevtime;

هنگامی که زمان لازم را بدست آوریم می توانیم rpm را با استفاده از فرمول های زیر محاسبه کنیم:

rpm = (1000/timetaken) * 60;

در فرمول بالا (1000/timetaken) چرخش در ثانیه RPS را میدهد و برای تبدیل rps به چرخش در دقیقه در 60 ضرب می شود.

حتما ببینید :  پروژه اندازه گیری ولتاژ، جریان و قدرت با آردوینو (وات، ولت و آمپر متر)

پس از محاسبه دور در دقیقه می توان سرعت وسیله نقلیه را با استفاده از فرمول های زیر محاسبه کرد به شرط آنکه شعاع چرخ (radius_of_wheel) را بدانیم.

v= radius_of_wheel * rpm * 0.37699;

Arduino پس از محاسبه سرعت ، آن را با استفاده از ماژول بلوتوث به نرم افزار اندروید میفرستد.

توضیحات شماتیک مدار پروژه

شماتیک پروژه سرعت سنج Arduino با نمایش در نرم افزار Android در تصویر زیر آورده شده است.

پروژه سرعت سنج Arduino با نمایش در نرم افزار Android

در اینجا مدار به دو قسمت تقسیم میشود. یک قسمت فقط سنسور هال و یک مقاومت و قسمت دیگر شامل کلیه موارد دیگر است. بخش کوچک در کنار چرخ نصب میشود. پس از برقراری اتصالات مدار خود را با استفاده از باتری لیتیوم چک کنید.

اندازه گیری سرعت دوچرخه با آردوینو

باتری های لیتیومی قابلیت انفجار را دارند پس در استفاده از آنها احتیاط کنید. ما از یک ماژول شارژ باتری لیتیوم TP4056 استفاده میکنیم که قابلیت حفاظت در برابر شارژ و تخلیه بیش از حد را دارد. این باتری را با استفاده از این ماژول میتوان با یک شارژر میکرو USB به آسانی شارژ کرد.

قسمت های مختلف سرعت سنج بی سیم

اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید.

قسمت کوچک پروژه، همان قسمت سنسور اثر هال است که فقط دارای سنسور اثر هال و یک مقاومت 10 کیلو اهم است.

قسمت سنسور اثر هال

گام مهم دیگر در این پروژه اتصال باتری 18650 به پایانه های B+ و B ماژول TP4056 با استفاده از سیم است. از آنجا که باتری های Li + انفجاری هستند، لحیم کاری بر روی این باتری ها اصلا توصیه نمی شود. اگر چه خیلی ها اینکار را انجام دادند و مشکلی پیش نیامده اما احتیاط شرط عقلِ !

بدون لحیم چگونه باید سیم ها را به باتری متصل کرد ؟ با استفاده از یک قطعه آهنربای کوچک مانند تصویر زیر :

اتصال باتری لیتیومی با آهنربا

قطعات مورد نیاز

  1. برد آردوینو Uno یا برد آردوینو پرو مینی 5V 16MHz + برد FTDI
  2. مبدل 3V به 5V  با شارژر خروجی USB
  3. ماژول باتری لیتیوم TP4056
  4. ماژول بلوتوث HC-05 / HC-06
  5. سنسور اثر هال US1881 / 04E
  6. باتری لیتیوم 18650
  7. قطعه کوچک آهن ربا
حتما ببینید :  ارسال و دریافت SMS با میکروکنترلر STM32 و ماژول Sim800

برنامه نویسی Arduino برای سرعت سنج

برنامه این پروژه بسیار ساده است. فقط باید سرعت چرخش چرخ را با استفاده از ورودی های سنسور اثر هال محاسبه کرده و سرعت محاسبه شده را با استفاده از ماژول بلوتوث ارسال کنیم. کد کامل پروژه در انتهای صفحه در فایل دانلودی قرار داده شده است.

هربار که سنسور هال آهن ربا را تشخیص دهد باعث وقفه می شود. این وقفه توسط تابع magnet_detect () انجام می شود. این تابع است که rpm را محاسبه می کند. پس از محاسبه rpm ، سرعت چرخش در عملکرد loop () محاسبه می شود.

برنامه موبایل Android برای اندازه گیری سرعت

برنامه اندرویدی این پروژه با استفاده از نرم افزاری به نام پردازش (Processing) ساخته شده است. اگر علاقه ای به ساخت برنامه اندرویدی خود ندارید میتوانید فایل APK موجود در فایل دانلودی در انتهای صفحه را نصب کنید. اگر میخواهید برنامه ما را ویرایش کنید قسمت زیر را بخوانید

شخصی سازی برنامه اندروید با Processing

در صورتی که از برنامه آماده استفاده نمیکنید و نیاز به شخصی سازی دارید، نرم افزار پردازش را نصب کنید و سپس فایل های مربوط به نرم افزار اندروید که در فایل دانلودی انتهای صفحه قرار داده شده است را باز کرده و ویرایش کنید. کد پروژه بسیار ساده است و میتوانید به آسانی آن را مطابق میل خود در بیاورید.

فیلم عملکرد پروژه

پس از اطمینان از شارژ داشتن باتری خود، کافی است کیت را روشن کنید و برنامه اندروید را باز کنید. اگر همه چیز خوب پیش رفته باشد، پیام متصل شده به بلوتوث HC-05 در بالای نرم افزار نشان داده میشود.

برنامه موبایل Android برای اندازه گیری سرعت

سپس قسمت سنسور هال را در کنار چرخ قرار دهید مانند تصویر زیر کنید.

اتصال سنسور اثر هال به چرخ دوچرخه

سپس نرم افزار را چک کنید تا سرعت را مشاهده کنید. فیلم زیر به شما در درک نحوه کار این پروژه کمک میکند.

دانلود فیلم عملکرد سرعت سنج دوچرخه با آردوینو

موارد موجود در فایل : شماتیک کامل مدار ، سورس کامل ، نرم افزار اندروید

برای دانلود فایل های پروژه ثبت نام کنید، تنها چند ثانیه زمان لازم است. از طریق فرم زیر اقدام کنید.

ایمیل خود را وارد کنید

نظرتان را در مورد این مطلب با ستاره دادن اعلام کنید امیدوارم این مطلب برای شما مفید بوده باشد. نظرات ، مشکلات و پیشنهادات خود را در پایین صفحه اعلام کنید
برچسب ها

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید را قرار دهم. (در خصوص سوال در مورد این مطلب از قسمت نظرات همین مطلب اقدام کنید)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن