BikeEverest: 6 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Door rabbitcreekVolg meer van de auteur:

Fusion 360-projecten »

Een kampioensfietser uit Alaska - Lael Wilcox - maakte tijdens dit Memorial Day-weekend in een non-stop stuk van 21 uur, 13 ritten op en neer over een stuk van 9 mijl van de lokale Hatcher Pass Road om de Everest-klimuitdaging te voltooien. Het doel voor deelnemende fietsers: de heuvel van hun keuze keer op keer rijden totdat ze 29. 029 voet beklimmen - de hoogte van de Mount Everest. Dit is een getalenteerde motorrijder die zowel het vrouwenrecord voor de Continental Divide Race als de eerste plaats behaalde in de niet-ondersteunde Trans Am Bike Race. We zijn erg trots op onze slanke lokale sporttalentenpool. Om haar inspanning te evenaren, dacht ik dat het leuk zou zijn om hier en daar een paar meter af te haken en in de loop van dagen, weken of maanden mijn eigen uitdaging aan te gaan. Voor degenen onder u die geïnteresseerd zijn in het bijhouden van willekeurige hoogtes die met uw fiets zijn behaald tijdens uw informele weekendritten, heb ik instructies gegeven voor het bouwen van een monitor die uiteindelijk aan de wereld zal aankondigen dat ook u de Everest Challenge hebt voltooid!

Het apparaat is oplaadbaar en slaapt het grootste deel van de tijd en heeft een E-Paper-scherm dat je afwisselende foto's van de berg geeft.

Stap 1: Verzamel uw materialen

Deze build is ongelooflijk eenvoudig en gemakkelijk te maken. Het gemak om het in elkaar te zetten is gebaseerd op de nestfuncties van Adafruit Feather boards en screen. De enige extra add-ons zijn een schakelaar voor stroom, een oplaadbare batterij en de nieuw uitgebrachte BMP 388 hoogtemeter.

1. Adafruit HUZZAH32 – ESP32 Feather Board $19 Je kunt een andere Feather gebruiken -- het voordeel van de ESP is dat hij zo gemakkelijk in slaap valt.

2. Adafruit 2.13 Monochrome eInk / ePaper Display FeatherWing - 250x122 Monochrome $21 Je kunt ook de driekleurige versie met rood gebruiken om het op te vrolijken.

3. Adafruit BMP388 - Precisie luchtdruk en hoogtemeter - $ 9

4. Oplaadbare batterij van 600 mAh --- $ 2

5. Aan/uit-schakelaar --$1

Stap 2: 3D print het

De behuizing is gemaakt in twee delen die gemakkelijk kunnen worden bedrukt zonder ondersteuning in PLA. PETG is misschien iets beter bestand tegen de elementen - en ik zou het bij voorkeur gebruiken als je op een warme plek als Tucson woont - terwijl je je Everest doet naar Mt Lemon! De inzetstukken zijn ontworpen om 3 mm metrische warmte-inzetstukken in de basis te nemen. De Schroeven gaan door de iets ondermaatse gaten in het scherm die vergroot moeten worden met een 3mm bit. Als je een iets grotere batterij wilt, kun je met weinig moeite de diepte van de hoofdletters vergroten. De zijpoort voor het accommoderen van programmeren en opladen van de batterij is ingebouwd in het bestand. Het afgeplatte gedeelte aan de achterkant van de basis is om de houder voor het fietsstuur te bevestigen. Het kartelen van de lijn op de achterkant van de behuizing wordt gedaan door in een vroege stap een schroefpatroon toe te voegen.

Stap 3: bedraad het

Er is niet echt veel aan de bedrading van dit apparaat, dus ik heb geen bedradingsschema bijgevoegd. Het gemak van het solderen van enkele mannelijke headers op de ESP32 stelt u in staat om deze eenvoudig aan de ontvangende kant van het E-Paper-scherm te koppelen. Dit verbindt alle gecompliceerde pinnen in de SPI-interface samen met alle pinnen om de ingebouwde SD-geheugenkaart te besturen. Het enige dat bedrading nodig heeft, is de BMP 388 die van Adafruit komt op een I2C-breakoutboard. Mooi, je hoeft geen pull-ups toe te voegen om het te laten werken. Soldeer gewoon draden aan de Power, Ground, SCL en SDA en bevestig ze aan de vrouwelijke hook-ups op het Feather E-paper scherm. Ik gebruikte enkele mannelijke header-pinnen en soldeerde de connectordraden eraan en duwde ze naar huis. Een paar klodders hete lijm houden deze verbindingen op hun plaats met de 3V, GND, SCL en SDA op het moederbord. (Je gaat dit toestel waarschijnlijk snel vervelen en wil met deze dure componenten iets anders bouwen.) De batterij wordt met JST-connector verbonden met de ESP32 met een schakelaar op de Powerline om het toestel aan en uit te zetten. Om het apparaat op te laden, moet het in de AAN-stand staan.

Stap 4: Bouw het

De BMP 388 past heel mooi genest tussen het Feather E-paper scherm en de ESP32. De behuizing heeft de batterij aan de onderkant weggestopt en de enige aanpassingen zijn voor de gewenste montagepositie van de schakelaar. U kunt eenvoudig een subtielere schuifschakelaar toevoegen. De behuizing is niet ontworpen om waterdicht te zijn, hoewel u aanvullende wijzigingen in het ontwerp kunt aanbrengen om het binnendringen van water te voorkomen. Het E-paper scherm wordt op zijn plaats gehouden met de 3 mm schroeven die door de aangepaste schermgaten gaan en ondersteund worden door kleine afstandhouders onder het scherm. Ik heb deze kleine plastic buizen uitgesneden die veel beter zijn dan commerciële nylon afstandhouders, omdat ze gemakkelijk in hoogte kunnen worden aangepast met een tondeuse. Het toevoegen van de fietssteun aan de achterkant van de koffer is slechts een kwestie van een van je meerdere kapotte lichtsteunen afscheuren die je vol afschuw in een doos hebt gegooid wanneer ze falen na de eerste regenbui. Ik gebruik meestal superlijm met activator die nu ongelooflijk bijna alle soorten plastic aan elkaar bindt: Loctite Plastics Bonding System

Stap 5: Programmeer het

Het leuke van het project was het programma dat uiteindelijk vrij eenvoudig is. De BMP is een uiterst nauwkeurige update van een reeks luchtdruksensoren. Wanneer aangesloten op de seriële poort van uw ESP, kunt u de cijfers zien omdraaien terwijl u deze langzaam vanaf uw bureau in de lucht tilt. Het is getalenteerd genoeg om misschien een voetverschil met enige nauwkeurigheid te onderscheiden. Het lijkt erg stabiel in zijn output. De eerste lezing is meestal slecht, dus ik neem een paar schommelingen in het verzamelen voordat ik een goede accepteer. Het verkrijgen van absolute hoogte is ingewikkeld -- je moet de atmosferische druk op zeeniveau kennen en dan een subtiele formule gebruiken. In ons geval wil ik gewoon de begindruk controleren en dan 3 minuten later (na een dutje van de ESP32) opnieuw controleren om te zien of er een drukdaling is geweest die een toename van de hoogte van de eenheid zou betekenen. De nieuwe druk wordt dan opnieuw ingesteld als de basislijn en het volgende drukverschil wordt berekend. Alle cumulatieve dalingen in gemeten druk worden bij elkaar opgeteld als een totale voetklim op uw fiets. Elke drukverlaging wordt genegeerd - geen roem voor Biking Death Valley. Ik heb het apparaat getest op verschillende beklimmingen van bekende hoogte en het kwam overeen met de geaccepteerde factor van 12hPA/100 meter of 27,78 voet/hPA voor drukdalingen nabij zeeniveau.

De pindefinities aan het begin van het programma zullen natuurlijk verschillen als je een ander bord gebruikt. De slaaptijd in het eerste gedeelte kan worden gevarieerd en dit bepaalt ook de periode van uw monster. Wees voorzichtig met het te dichtbij instellen, vooral met het 3-kleurenbord … een snellere verversing dan ongeveer 120 seconden en het begint te defecten. In het volgende gedeelte kunt u instellen welk E-paperboard u heeft. Ik heb EEPROM-geheugen in dit programma gebruikt omdat je je totale lengte wilt onthouden na elke rit en wanneer je de stroom uitzet; het moet het onthouden bij het opnieuw inschakelen. Ik heb ook een ander programma toegevoegd om je EEPROM's naar 0 te resetten als ze vastzitten op wat oude gegevens en steeds opnieuw opstarten. De BMP-programmering komt uit de Adafruit-bibliotheek en werkt heel goed samen met de lastige programmering om het E-paper-display aan de praat te krijgen. De SD-kaart met de E-paper bevat alle afbeeldingen voor het scherm om willekeurig op te starten tijdens je rit. Ga naar de Adafruit-webpagina om de gemakkelijkste manier te leren om deze grafische elementen te maken - ik gebruikte Gimp en had geen problemen. Afhankelijk van de grootte van het E-Paper en het aantal kleuren zullen de bestanden anders zijn. Het programma is ontworpen om in het RTC_DATA_ATTR-geheugen de basislijndruk en de totale afstand tussen het opstarten van de slaapstand vast te houden - nog een voordeel van de ESP32. We gebruiken EEPROM-geheugencycli, maar bij 100.000 gebruik vóór corruptie zou dat ons een ontspannen 5 jaar kosten.

Stap 6: Het gebruiken

Tweede prijs in de Bikes Challenge