Autor: Bontas Carol Sebastian
Introducere
BikePC reprezinta un sistem inteligent de monitorizare a vitezei de mers pe bicileta. Prezinta mai multe moduri de folosire printre care: 1. Bomb mode : Setarea unei viteze minime de mers, in cazul in care utilizatorul are o viteza mai mica,buzzerul il va atentiona 2. Max speed mode: Seteaza un timp in care va inregistra viteza atinsa dupa 10 secunde. Pe langa aceasta functionalitate, se calculeaza efortul depus de biciclist sub forma lucrului mecanic. 3. Semnalizare cu leduri in cazul franarii sau a schimbarii directiei Scopul proiectului : familiarizarea cu programarea microprocesoarelor, interactiunea cu perifericele,montarea si legarea pieselor Idee de pornire : diferite aplicatii de fitness Utilitate: sistem inteligent de antrenament si monitorizarea a parametrilor fizici
Descriere generala
Hardware design
- arduino, 3 led-uri monocromatice, 1 buzzer pasiv, 1 breadboard, 1 magnet, 1 senzor Hall(tip A3144),3 butoane
Software design
- mediul de dezvoltare: Arduino IDE
- tranzitiile echipamentului se pot descrie cu ajutorul unui automat finit nedeterminist
- starile Qx indica starea in care viteza minima trebuie sa fie x m/s - starile Hx indica faptul ca viteza curenta > x m/s iar Lx invers
Q: Cum se masoara viteza folosind un senzor Hall ?
A: Senzorul Hall este legat la un pinul 2 folosit pentru intreruperi externe. Intreruperea va incrementa o variabila globala ce memoreaza numarul de rotatii. Se calculeaza distanta parcursa ca fiid 2 *π * R * nr_rotatii (unde R este raza rotii bicicletei masurata in metri). Se calculeaza Δt ca fiind diferenta dintre timpul de start si timpul curent (folosind functia millis()). In final se realizeaza raportul dintre distanta parcursa si intervalul de timp.
Q:Cum se masoara lucrul mecanic ?
A: Folosim Teorema de variatie a energiei cinetice in cazul particular in care vehiculul se afla pe o suprafata orizontala cu frecare si in care se neglijeaza frecarile cu aerul.
Folosind ecuatia de mai sus putem calcula lucrul mecanic si astfel efortul biciclistului considerand viteza initiala ca fiind nula iar cea finala fiind inregistrata dupa 10 secunde de la momentul initial. Coeficientul de frecare dintre asfalt si cauciuc este de 0.75 iar masa este considerata ca fiind 80 kg. Viteza finala si distanta sunt calculate ca mai sus.
Moduri de functionare
1. Minimum speed mode: Mai intai se seteaza viteza minima dorita prin apasarea unui buton. Afisarea vitezei este facuta cu ajutorul unui ansamblu de 3 led-uri ce simuleaza un VU metru. Numarul de led-uri aprinse este egal valoarea vitezei masurata in m/s. Viteza maxima admisa este de 3 m/s ,din considerente de limitare hardware (spatiu pe breadboard limitat, numar mic de led-uri). Dupa ce s-a ales viteza, se apasa un alt buton pentru confirmare si se incepe monitorizarea. Buzzerul va alerta utilizatorul cat timp viteza masurata este mai mica decat cea prestabilita.
2. Max speed mode: Timp de 10 secunde se va masura distanta parcursa iar la final, viteza medie pe baza distantei parcurse si efortul depus masurat in Joule.
3. Break mode: Atunci cand se va apasa butonul folosit si la cresterea vitezei din cadrul primului mod, microcontroler-ul va intrepreta actiunea ca o semnalizare la stanga si va folosi led-urile pentru a crea o animatie de semnalizare la stanga (digitalWrite(pin,HIGH) –> delay() digitalWrite(pin,LOW)). Analog si pentru semnalizarea la dreapta folosind butonul de confirmare a vitezei de la modul 1.
Arhiva
Bibliografie
