BikeEverest: 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

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Un campione di motociclismo dell'Alaska - Lael Wilcox - in un tratto non-stop di 21 ore durante questo weekend del Memorial Day, ha fatto 13 viaggi su e giù per un tratto di 9 miglia della strada locale di Hatcher Pass per completare la sfida di arrampicata dell'Everest. L'obiettivo per i ciclisti partecipanti: percorrere la collina di loro scelta più e più volte fino a quando non salgono a 29, 029 piedi - l'altezza del Monte Everest. Questa è una motociclista di talento che ha detenuto il record femminile per la Continental Divide Race e il primo posto nella Trans Am Bike Race non supportata. Siamo molto orgogliosi del nostro ristretto pool di talenti sportivi locali. Per emulare il suo sforzo ho pensato che sarebbe stato divertente staccare qualche metro qua e là e nel corso dei giorni, delle settimane o dei mesi mettere insieme la mia sfida. Per quelli di voi interessati a tenere traccia delle altezze arbitrarie guadagnate con la bicicletta durante le uscite casuali del fine settimana, ho fornito istruzioni su come costruire un monitor che alla fine annuncerà al mondo che anche voi avete completato l'Everest Challenge!

Il dispositivo è ricaricabile e dorme la maggior parte del tempo e ha uno schermo E-Paper che ti fornisce immagini deviate della montagna.

Passaggio 1: raccogli i tuoi materiali

Questa build è incredibilmente semplice e facile da realizzare. La facilità di assemblaggio si basa sulle caratteristiche di nidificazione delle schede e dello schermo Adafruit Feather. Gli unici componenti aggiuntivi aggiuntivi sono un interruttore per l'alimentazione, una batteria ricaricabile e l'altimetro BMP 388 appena rilasciato.

1. Adafruit HUZZAH32 – ESP32 Feather Board $ 19 Puoi usare una Feather diversa: il vantaggio dell'ESP è che va a dormire così facilmente.

2. Adafruit 2.13 Monochrome eInk / ePaper Display FeatherWing - 250x122 Monochrome $ 21 Puoi anche usare quello a tre colori con il rosso per ravvivarlo.

3. Adafruit BMP388 - Pressione barometrica di precisione e altimetro--$ 9

4. Batteria ricaricabile da 600 mAh --- $ 2

5. Interruttore On/Off --$ 1

Passaggio 2: stampalo in 3D

La custodia è realizzata in due pezzi facilmente stampabili senza supporto in PLA. Il PETG può resistere agli elementi un po' meglio - e lo userei di preferenza se vivi in un posto caldo come Tucson --- facendo il tuo Everest salendo sul Mt Lemon! Gli inserti sono progettati per accogliere inserti termici metrici da 3 mm nella base. Le viti passano attraverso i fori leggermente sottodimensionati dello schermo che devono essere ingranditi con una punta da 3 mm. Se vuoi una batteria leggermente più grande puoi aumentare la profondità del case superiore con pochi problemi. La porta laterale per la programmazione e la ricarica della batteria è integrata nel file. L'area appiattita sul retro della base serve per fissare il supporto per il manubrio della bicicletta. La zigrinatura della linea sul retro della cassa viene eseguita aggiungendo un modello di vite in una fase iniziale.

Passaggio 3: collegalo

Non c'è davvero molto nel cablaggio di questo dispositivo, quindi non ho incluso uno schema elettrico. La facilità di saldare solo alcune intestazioni maschili sull'ESP32 consente di collegarlo facilmente al lato ricevente dello schermo E-Paper. Questo collega tutti i pin complicati nell'interfaccia SPI insieme a tutti i pin per controllare la scheda di memoria SD incorporata. L'unica cosa che richiede il cablaggio è il BMP 388 che proviene da Adafruit su una scheda breakout I2C. Bene, non devi aggiungere alcun pull-up per farlo funzionare. Basta saldare i fili a Power, Ground, SCL e SDA e collegarli ai connettori femmina sullo schermo Feather E-paper. Ho usato alcuni pin dell'intestazione maschio e ho semplicemente saldato i fili del connettore e li ho spinti a casa. Alcune gocce di colla a caldo mantengono queste connessioni in posizione a 3V, GND, SCL e SDA sulla scheda madre. (Probabilmente ti annoierai presto con questo dispositivo e vorrai costruire qualcos'altro con questi componenti costosi.) La batteria è collegata con il connettore JST all'ESP32 con un interruttore posizionato sulla linea di alimentazione per accendere e spegnere il dispositivo. Per caricare l'unità è necessario posizionarla su ON.

Passaggio 4: costruiscilo

Il BMP 388 si inserisce molto bene tra lo schermo Feather E-paper e l'ESP32. La custodia ha la batteria nascosta nella parte inferiore e le uniche modifiche riguardano la posizione di montaggio dell'interruttore preferita. Puoi facilmente aggiungere un interruttore a scorrimento più sottile. La custodia non è progettata per essere impermeabile, anche se è possibile apportare ulteriori modifiche al design per prevenire l'ingresso di acqua. Lo schermo E-paper è tenuto in posizione con le viti da 3 mm che passano attraverso i fori dello schermo modificati e supportato da piccoli distanziatori sotto lo schermo. Ho ritagliato questi piccoli tubi di plastica che sono molto meglio dei distanziatori in nylon commerciali in quanto possono essere facilmente regolati in altezza con un clipper. Aggiungere il supporto per bici sul retro della custodia è solo questione di strappare uno dei tuoi molteplici supporti per luci rotti che hai gettato in una scatola con disgusto quando si guastano dopo il primo temporale. Di solito uso una super colla con attivatore che incredibilmente ora lega insieme quasi tutti i tipi di plastica: Loctite Plastics Bonding System

Passaggio 5: programmalo

La parte divertente del progetto è stato il programma che alla fine è abbastanza semplice. Il BMP è un aggiornamento estremamente accurato di una serie di sensori di pressione barometrica. Quando sei connesso alla porta seriale del tuo ESP puoi guardare i numeri capovolgere mentre lo sollevi lentamente in aria dalla tua scrivania. È abbastanza talentuoso da discernere forse una differenza di piede con una certa precisione. Sembra essere molto stabile nella sua produzione. La prima lettura di solito è cattiva, quindi prendo un paio di oscillazioni al collezionismo prima di accettarne una buona. Ottenere l'altezza assoluta è complicato: è necessario conoscere la pressione atmosferica al livello del mare e quindi utilizzare una formula sottile. Nel nostro caso voglio solo controllare la pressione iniziale e poi ricontrollare 3 minuti dopo (dopo un pisolino dell'ESP32) per vedere se c'è stata una diminuzione della pressione che rappresenterebbe un aumento di altitudine dell'unità. La nuova pressione viene quindi reimpostata come linea di base e viene calcolata la differenza di pressione successiva. Tutte le diminuzioni cumulative della pressione misurata vengono sommate come salita totale del piede sulla bicicletta. Qualsiasi diminuzione della pressione viene ignorata: nessuna fama per Biking Death Valley. Ho testato l'unità su diverse salite di altezza nota e corrispondeva al fattore accettato di 12hPA/100 metri o 27,78 piedi/hPA per le diminuzioni di pressione vicino al livello del mare.

Le definizioni dei pin all'inizio del programma ovviamente varieranno se usi un'altra scheda. Il tempo per dormire nella prima sezione può essere variato e questo imposta anche il periodo del tuo campione. Fai attenzione a impostarlo troppo vicino, specialmente con la scheda a 3 colori … qualsiasi aggiornamento più veloce di circa 120 secondi e inizia a funzionare male. Nella sezione successiva puoi impostare quale scheda E-paper hai. Ho usato la memoria EEPROM in questo programma perché vuoi ricordare la tua altezza totale dopo ogni corsa e quando spegni la macchina; deve ricordarlo alla riaccensione. Ho anche incluso un altro programma per ripristinare le tue EEPROM su 0 se sono bloccate su alcuni vecchi dati e continuano a riavviarsi. La programmazione BMP proviene dalla libreria Adafruit e funziona molto bene insieme alla complicata programmazione per far funzionare il display E-paper. La scheda SD con l'E-paper contiene tutte le immagini per l'avvio casuale dello schermo durante la corsa. Per favore vai alla pagina web di Adafruit per imparare il modo più semplice per creare questi elementi grafici: ho usato Gimp e non ho avuto problemi. A seconda delle dimensioni dell'E-Paper e del numero di colori, i file saranno diversi. Il programma è progettato per mantenere nella memoria RTC_DATA_ATTR la pressione della linea di base e la distanza totale tra i riavvii di sospensione, un altro vantaggio di ESP32. Stiamo usando cicli di memoria EEPROM ma a 100.000 utilizzi prima della corruzione che richiederebbero 5 anni piacevoli.

Passaggio 6: utilizzo

Secondo Premio al Bike Challenge