BikeEverest: 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Por rabbitcreek Siga más por el autor:

Proyectos Fusion 360 »

Un motociclista campeón de Alaska, Lael Wilcox, en un tramo de 21 horas sin escalas durante el fin de semana del Día de los Caídos, hizo 13 viajes arriba y abajo de un tramo de 9 millas de Hatcher Pass Road local para completar el desafío de escalada del Everest. El objetivo para los ciclistas participantes: montar la colina de su elección una y otra vez hasta que escalen 29, 029 pies, la altura del Monte Everest. Se trata de una motociclista talentosa que ostentaba el récord de mujeres en la Continental Divide Race, así como el primer puesto en la Trans Am Bike Race no admitida. Estamos muy orgullosos de nuestro reducido grupo de talentos deportivos locales. Para emular su esfuerzo, pensé que sería divertido escalar unos metros aquí y allá y, en el transcurso de días, semanas o meses, montar mi propio desafío. Para aquellos de ustedes interesados en realizar un seguimiento de las alturas arbitrarias ganadas con su bicicleta en sus paseos casuales de fin de semana, les he proporcionado instrucciones sobre cómo construir un monitor que eventualmente anunciará al mundo que usted también ha completado el Everest Challenge.

El dispositivo es recargable y duerme la mayor parte del tiempo y tiene una pantalla de papel electrónico que le proporciona imágenes divertidas de la montaña.

Paso 1: reúna sus materiales

Esta construcción es increíblemente simple y fácil de hacer. La facilidad de armarlo se basa en las características de anidamiento de las tablas y la pantalla Adafruit Feather. Los únicos complementos adicionales son un interruptor de alimentación, una batería recargable y el altímetro BMP 388 recién lanzado.

1. Adafruit HUZZAH32 - Tablero de plumas ESP32 $ 19 Puedes usar un Feather diferente; la ventaja del ESP es que se duerme muy fácilmente.

2. Adafruit 2.13 Pantalla eInk / ePaper monocromática FeatherWing - 250x122 Monocromática $ 21 También puede usar el de tres colores con rojo para animarlo.

3. Adafruit BMP388 - Altímetro y presión barométrica de precisión - $ 9

4. Batería recargable de 600 mah --- $ 2

5. Interruptor de encendido / apagado - $ 1

Paso 2: imprímelo en 3D

El estuche está realizado en dos piezas que se imprimen fácilmente sin soporte en PLA. PETG puede resistir los elementos un poco mejor, y lo usaría preferentemente si vives en un lugar caluroso como Tucson, ¡haciendo tu Everest subiendo al Monte Lemon! Las inserciones están diseñadas para incorporar inserciones térmicas métricas de 3 mm en la base. Los Tornillos atraviesan los orificios de la pantalla un poco más pequeños que deben agrandarse con una broca de 3 mm. Si desea una batería un poco más grande, puede aumentar la profundidad de la caja superior sin problemas. El puerto lateral para acomodar la programación y la carga de la batería está integrado en el archivo. El área aplanada en la parte posterior de la base sirve para fijar el soporte para el manillar de la bicicleta. El moleteado de la línea en la parte posterior de la caja se realiza agregando un patrón de tornillo en un paso inicial.

Paso 3: Conéctelo

Realmente no hay mucho en el cableado de este dispositivo, así que no incluí un diagrama de cableado. La facilidad de soldar algunos conectores macho en el ESP32 le permite acoplarlo fácilmente al lado receptor de la pantalla del E-Paper. Esto conecta todos los pines complicados en la interfaz SPI junto con todos los pines para controlar la construcción en la tarjeta de memoria SD. Lo único que requiere cableado es el BMP 388 que viene de Adafruit en una placa de conexión I2C. Bueno, no tienes que agregar ningún pull-up para que funcione. Simplemente suelde los cables a Power, Ground, SCL y SDA y conéctelos a las conexiones hembra en la pantalla del papel electrónico Feather. Usé algunos pines macho de encabezado y solo les soldé los cables del conector y los empujé a casa. Unos pocos toques de pegamento caliente mantienen estas conexiones en su lugar a 3V, GND, SCL y SDA en la placa principal. (Probablemente se aburrirá pronto con este dispositivo y querrá construir algo más con estos costosos componentes). La batería está conectada con el conector JST al ESP32 con un interruptor colocado en la línea de alimentación para encender y apagar el dispositivo. Para cargar la unidad debe tenerla en la posición ON.

Paso 4: Constrúyelo

El BMP 388 encaja muy bien entre la pantalla de papel electrónico Feather y el ESP32. La caja tiene la batería metida en la parte inferior y las únicas modificaciones son para la posición de montaje del interruptor que prefiera. Puede agregar fácilmente un interruptor deslizante más sutil. El estuche no está diseñado para ser impermeable, aunque puede realizar modificaciones adicionales en el diseño para ayudar a evitar la entrada de agua. La pantalla de papel electrónico se mantiene en su lugar con los tornillos de 3 mm que atraviesan los orificios de la pantalla modificados y se apoyan en pequeños espaciadores debajo de la pantalla. Corté estos pequeños tubos de plástico que son mucho mejores que los espaciadores de nailon comerciales, ya que se pueden ajustar fácilmente en altura con una maquinilla. Agregar el soporte para bicicleta a la parte posterior del estuche es solo una cuestión de arrancar uno de sus múltiples soportes de luz rotos que ha arrojado en una caja con disgusto cuando fallan después de la primera tormenta. Por lo general, uso súper pegamento con activador que increíblemente ahora une casi todos los tipos de plástico: Loctite Plastics Bonding System

Paso 5: Prográmelo

La parte divertida del proyecto fue el programa, que al final es bastante fácil. El BMP es una actualización extremadamente precisa de una serie de sensores de presión barométrica. Cuando está conectado al puerto serie de su ESP, puede ver los números cambiar mientras lo levanta lentamente en el aire desde su escritorio. Tiene el talento suficiente para discernir quizás una diferencia de pie con cierta precisión. Parece ser muy estable en su producción. La primera lectura suele ser mala, así que hago un par de cambios en el coleccionismo antes de aceptar una buena. Obtener la altura absoluta es complicado: es necesario conocer la presión atmosférica al nivel del mar y luego usar una fórmula sutil. En nuestro caso solo quiero verificar la presión inicial y luego volver a verificar 3 minutos más tarde (después de una siesta del ESP32) para ver si ha habido una disminución en la presión que representaría un aumento en la altitud de la unidad. Luego, la nueva presión se restablece como la línea base y se calcula la siguiente diferencia de presión. Todas las disminuciones acumulativas en la presión medida se suman como una subida total de pie en su bicicleta. Cualquier disminución en la presión se ignora, no hay fama para Biking Death Valley. Probé la unidad en varias subidas de altura conocida y correspondía con el factor aceptado de 12hPA / 100 metros o 27,78 pies / hPA para las disminuciones de presión cerca del nivel del mar.

Las definiciones de los pines al comienzo del programa, por supuesto, variarán si usa otra placa. El tiempo para dormir en la primera sección se puede variar y esto también establece el período de su muestra. Tenga cuidado con establecer esto demasiado cerca, especialmente con el tablero de 3 colores … cualquier actualización más rápida luego de unos 120 segundos y comienza a funcionar mal. En la siguiente sección, puede configurar qué tablero de papel electrónico tiene. Usé la memoria EEPROM en este programa porque quieres recordar tu altura total después de cada viaje y cuando apagas la energía; necesita recordarlo al encenderlo nuevamente. También incluí otro programa para restablecer sus EEPROM a 0 si están atascados en algunos datos antiguos y siguen reiniciando. La programación BMP es de la biblioteca Adafruit y funciona muy bien junto con la complicada programación para hacer funcionar la pantalla de papel electrónico. La tarjeta SD con el papel electrónico contiene todas las imágenes para que la pantalla se inicie aleatoriamente durante su viaje. Vaya a la página web de Adafruit para conocer la forma más sencilla de crear estos elementos gráficos: utilicé Gimp y no tuve problemas. Según el tamaño del papel electrónico y la cantidad de colores, los archivos serán diferentes. El programa está diseñado para mantener en la memoria RTC_DATA_ATTR la presión de referencia y la distancia total entre los arranques de suspensión, otra ventaja del ESP32. Estamos usando ciclos de memoria EEPROM, pero a 100 000 usos antes de la corrupción, lo que nos llevaría 5 años sin prisa.

Paso 6: usándolo

Segundo premio en el Desafío de bicicletas