Arduino का उपयोग करके Diy स्पीडोमीटर और एंड्रॉइड ऐप को प्रोसेस करना

इस परियोजना में हम Arduino का उपयोग करके बाइक या किसी भी ऑटोमोटिव के लिए एक कूल स्पीडोमीटर बनाते हैं जो ब्लूटूथ का उपयोग करके गति को एक एंड्रॉइड एप्लिकेशन में प्रसारित करता है जिसे हमने प्रसंस्करण का उपयोग करके बनाया था। पूरा प्रोजेक्ट 18650 लिथियम सेल द्वारा संचालित है और इसलिए आपके वाहन के साथ अत्यधिक पोर्टेबल है। इसे थोड़ा और मसाले के लिए मैंने आपके मोबाइल फोन को चार्ज करने का विकल्प जोड़ा है क्योंकि यह आपकी गति को प्रदर्शित करता है। हां, आप इसे अपने मोबाइल के लिए पावर बैंक के रूप में उपयोग कर सकते हैं क्योंकि 18650 में उच्च चार्ज घनत्व होता है और इसे आसानी से चार्ज और डिस्चार्ज किया जा सकता है।

मैं पूरा होने तक आपको पूरी तरह से खरोंच से मार्गदर्शन करूंगा, स्पीडोमीटर वह हमारे वाहन तक जा सकता है और परीक्षण किया जा सकता है। यहां की शांत विशेषता यह है कि आप अपने निजीकरण के लिए अपने एंड्रॉइड ऐप को अनुकूलित कर सकते हैं और अपनी रचनात्मकता के अनुसार अधिक सुविधाओं को जोड़ सकते हैं। लेकिन, अगर आप ऐप को खुद से नहीं बनाना चाहते हैं और सिर्फ Arduino हिस्सा बनाते हैं तो कोई चिंता नहीं है, बस एपीके फाइल (आगे पढ़ें) डाउनलोड करें और अपने एंड्रॉइड मोबाइल फोन में इंस्टॉल करें। अंत में पूरा वीडियो भी देखें।

तो आइए देखें कि इस परियोजना को बनाने के लिए हमें किन सामग्रियों की आवश्यकता होगी, और अपने बजट की योजना बनाएं। ये सभी घटक आसानी से उपलब्ध हैं; अगर आपको इनमें से कोई भी खरीदने में परेशानी हो तो मुझे कमेंट सेक्शन में बताएं।

हार्डवेयर आवश्यकताएँ:

• Arduino Pro Mini (5V 16MHz)
• FTDI बोर्ड (प्रोग्रामिंग मिनी के लिए आप UNO का उपयोग कर सकते हैं)
• यूएसबी उत्पादन चार्जर के साथ 3V से 5V डीसी-डीसी बूस्ट कनवर्टर
• TP4056 लिथियम बैटरी मॉड्यूल
• ब्लूटूथ मॉड्यूल (HC-05 / HC-06)
• हॉल प्रभाव सेंसर (US1881 / 04E)
• 18650 लिथियम सेल
• चुम्बकों का छोटा टुकड़ा
• परफ़ेक्ट बोर्ड
• बर्ग स्टिक कनेक्टर्स (पुरुष और महिला)
• टांका लगाने की किट
• किट को माउंट करने के लिए छोटे बाड़े।

प्रोग्रामिंग आवश्यकताएँ:

• Arduino IDE
• Android ADK के साथ प्रसंस्करण IDE (केवल यदि आप अपना खुद का ऐप कोड करना चाहते हैं।)
• विंडोज / मैक पीसी
• Android मोबाइल फोन।

यह कुछ हद तक घटकों और सामग्रियों की तरह लग सकता है, लेकिन इस परियोजना को पूरा करने के बाद मुझे विश्वास है कि आप महसूस करेंगे कि वे इस प्रयास के लायक हैं।

हॉल सेंसर और Arduino का उपयोग कर मापने की गति:

इससे पहले कि हम हार्डवेयर पर अपना हाथ डालें, हमें बताएं कि हम वास्तव में Arduino का उपयोग करके गति को कैसे मापने जा रहे हैं। Arduino का उपयोग करके वाहन की गति को मापने का बहुत तरीका है, लेकिन हॉल सेंसर का उपयोग करना सबसे अधिक आर्थिक और सबसे आसान तरीका है। एक हॉल सेंसर एक घटक को चुम्बक के polarity पता लगाता है। उदाहरण के लिए जब भी सेंसर के पास चुंबक का एक विशेष ध्रुव लाया जाता है, सेंसर अपनी स्थिति को बदल देगा। कई प्रकार के हॉल सेंसर उपलब्ध हैं आप इस परियोजना में उन में से किसी एक का उपयोग कर सकते हैं लेकिन सुनिश्चित करें कि यह एक डिजिटल हॉल सेंसर है ।

गति को मापने के लिए हमें वाहन के पहिया पर चुंबक के एक छोटे टुकड़े को छड़ी करना पड़ता है, हर बार जब चुंबक हॉल सेंसर को पार करता है तो वह इसका पता लगाएगा और सूचना को Arduino को भेजेगा।

जब भी चुंबक का पता चलेगा, तो Arduino द्वारा एक अवरोध प्राप्त किया जाएगा। हम मिलिस () फ़ंक्शन का उपयोग करके एक निरंतर टाइमर चलाते हैं और नीचे दिए गए सूत्रों का उपयोग करके पहिया को दो घुमाव (त्रुटि को कम करने के लिए) पूरा करने के लिए समय की गणना करते हैं:

टाइमटेकेन = मिलिस () - पीवटाइम;

एक बार जब हम समय निकाल लेते हैं तो हम नीचे दिए गए सूत्रों का उपयोग करके आरपीएम की गणना कर सकते हैं:

आरपीएम = (1000 / समयरेखा) * 60;

जहां (1000 / समयसीमा) आरपीएस (प्रति सेकंड क्रांतियों) देता है और आरपीएस को आरपीएम (प्रति मिनट क्रांतियों) में बदलने के लिए इसे 60 से गुणा किया जाता है।

आरपीएम की गणना के बाद हम वाहन के वेग की गणना कर सकते हैं नीचे दिए गए सूत्रों का उपयोग करके हम पहिया के त्रिज्या को जानते हैं।

v = radius_of_wheel * rpm * 0.37699;

Arduino, वेग की गणना करने के बाद, ब्लूटूथ मॉड्यूल का उपयोग करके इसे प्रसारित करेगा। पूरा कोड कोड अनुभाग में नीचे दी गई है । ब्लूटूथ मॉड्यूल HC-05 से जुड़ी हमारी अन्य परियोजनाओं की भी जाँच करें।

स्कैमैटिक्स और हार्डवेयर भाग:

परियोजना का पूरा सर्किट आरेख नीचे दिया गया है:

यहां, हार्डवेयर भाग को दो भागों में विभाजित किया गया है एक मुख्य बोर्ड है जिसमें सभी मुख्य फाइलें हैं। दूसरे बोर्ड में सिर्फ एक हॉल सेंसर और एक रेज़िस्टर होता है, जिसे व्हील के पास लगाया जाएगा। आइए हम मुख्य बोर्ड का निर्माण शुरू करें ।

एक बार संबंध बनाने के बाद, हम अपनी 18650 लिथियम बैटरी का उपयोग करके सेट अप का परीक्षण करते हैं । लिथियम बैटरी प्रकृति में अत्यधिक विस्फोटक है, इसलिए इसे अत्यधिक सावधानी से संभालना चाहिए। यह इस कारण से है कि हम TP4056 लिथियम बैटरी चार्जिंग मॉड्यूल का उपयोग क्यों करते हैं । इस मॉड्यूल में चार्ज / डिस्चार्ज प्रोटेक्शन और रिवर्स पोलरिटी प्रोटेक्शन है। इसलिए बैटरी को सामान्य माइक्रो यूएसबी चार्जर का उपयोग करके आसानी से चार्ज किया जा सकता है और इसे तब तक सुरक्षित रूप से डिस्चार्ज किया जा सकता है जब तक कि यह अंडर वोल्टेज कट ऑफ की सीमा तक न पहुंच जाए। TP4056 चार्ज मॉड्यूल के कुछ महत्वपूर्ण विवरण नीचे दी गई तालिका में दिए गए हैं।

पैरामीटर:	मान प्रति सेल:
वोल्टेज कट-ऑफ के तहत	2.4 वी
ओवर वोल्टेज कट-ऑफ	4.2 वी
आवेशित धारा	1 क
सुरक्षा	वोल्टेज और रिवर्स पोलरिटी सुरक्षा पर
आईसी के वर्तमान	TP4056 (चार्जर आईसी) और DW01 संरक्षण आईसी
संकेत एलईडी	रेड- प्रोग्रेस में चार्ज हरा - पूरा चार्ज

अब, हम हॉल सेंसर बोर्ड से शुरू करते हैं । इस बोर्ड में सिर्फ दो घटक होते हैं एक यह 10K अवरोध करनेवाला और दूसरा हॉल सेंसर। कनेक्शन को ऊपर दिए गए योजनाबद्ध रूप में दिखाया जा सकता है। एक बार बोर्ड तैयार हो जाने के बाद, उन्हें योजनाबद्ध तारों के अनुसार जम्पर तारों का उपयोग करके कनेक्ट करें। एक बार यह हो जाने के बाद इसे कुछ इस तरह देखना चाहिए।

परियोजना में एक और महत्वपूर्ण कदम 18650 बैटरी को तार के उपयोग से TP4056 मॉड्यूल के B + और B- टर्मिनलों से जोड़ना है । चूंकि ली + कोशिकाएं विस्फोटक हैं, इसलिए इन कोशिकाओं पर टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग करने की अत्यधिक अनुशंसा नहीं की जाती है। हालांकि लोगों ने इसे किया है, यह अत्यधिक जोखिम भरा है और बड़ी गड़बड़ में आसानी से समाप्त हो सकता है। इसलिए इसे करने का आसान तरीका, नीचे दिखाए गए अनुसार मैग्नेट का उपयोग करना है

बस चुंबक के एक छोटे से टुकड़े को तार मिलाते हैं और फिर मैग्नेट को बैटरी के टर्मिनलों पर चिपका देते हैं (वे टर्मिनलों से बहुत अच्छी तरह से आकर्षित होते हैं) जैसा कि ऊपर दिखाया गया है। चुंबक की स्थिति को और सुरक्षित करने के लिए आप कुछ बतख नल का उपयोग कर सकते हैं।

Arduino प्रोग्रामिंग:

इस परियोजना का कार्यक्रम बहुत सरल है। हमें बस हॉल सेंसर इंटरप्ट इनपुट्स का उपयोग करके घूर्णन व्हील की गति की गणना करना है और ब्लूटूथ मॉड्यूल का उपयोग करके हवा पर गणना की गई गति को प्रसारित करना है। पूरा कार्यक्रम नीचे कोड खंड में दी गई है और टिप्पणी लाइनों का उपयोग कर समझाया।

हर बार जब हॉल सेंसर चुंबक का पता लगाता है तो यह एक बाधा को ट्रिगर करता है। इस रुकावट फ़ंक्शन को magnet_detect () फ़ंक्शन द्वारा कहा जाता है । यह वह स्थान है जहां वाहन के आरपीएम की गणना की जाती है।

एक बार जब आरपीएम की गणना की जाती है तो पहिया का वेग लूप () फ़ंक्शन में गणना किया जाता है। कोड तैयार होने के बाद, इसे हमारे Arduino pro मिनी में डंप करें और अंत में दिए गए वीडियो में दिखाए गए अनुसार अपने काम का परीक्षण करें।

स्पीडोमीटर के लिए Android मोबाइल एप्लिकेशन:

इस प्रोजेक्ट के लिए एंड्रॉइड एप्लिकेशन को प्रोसेसिंग नामक सॉफ्टवेयर का उपयोग करके बनाया गया है। यदि आप अपना खुद का एंड्रॉइड एप्लिकेशन बनाने में रुचि नहीं रखते हैं और केवल यहां उपयोग किए गए को इंस्टॉल करना चाहते हैं, तो आप नीचे दिए गए चरणों का पालन करके एपीके फ़ाइल डाउनलोड कर सकते हैं और इसे सीधे अपने स्मार्ट फोन में इंस्टॉल कर सकते हैं।

1. आप सीधे नीचे दिए गए लिंक से एपीके फ़ाइल डाउनलोड कर सकते हैं । यह एपीके फ़ाइल 4.4.2 और उसके बाद के संस्करण के लिए बनाई गई है। ज़िप फ़ाइल से एपीके फ़ाइल निकालें।

स्पीडोमीटर के लिए Android एप्लिकेशन

2. अपने कंप्यूटर से अपने मोबाइल फ़ोन पर.Apk फ़ाइल स्थानांतरित करें।

3. अपने एंड्रॉइड सेटिंग्स में अज्ञात स्रोतों से एप्लिकेशन इंस्टॉल करने में सक्षम करें।

4. एप्लिकेशन इंस्टॉल करें।

यदि सफलतापूर्वक स्थापित किया गया है, तो आपको नीचे दिखाए गए अनुसार " प्रसंस्करण_कोड " नामक एप्लिकेशन आपके फोन पर स्थापित होगा:

प्रसंस्करण का उपयोग करके अपने स्वयं के अनुप्रयोग का विकास करें:

या तो आप ऊपर दी गई.APK फ़ाइल का उपयोग कर सकते हैं या आप यहां बताए गए प्रसंस्करण का उपयोग करके अपना खुद का ऐप बना सकते हैं। आप यहां से सभी प्रोसेसिंग एंड्रॉइड एप्लिकेशन कोड डाउनलोड कर सकते हैं। टिप्पणी लाइनों का उपयोग करके कार्यक्रम को स्व-समझाया गया है। लेकिन अगर आपको कोई समस्या है या आप अपने आवेदन को संशोधित करना चाहते हैं तो कृपया टिप्पणी अनुभाग का उपयोग करें और मैं आपकी मदद करूंगा।

एंड्रॉइड प्रोग्राम एप्लिकेशन के शुरू होने के दौरान हमारे ब्लूटूथ मॉड्यूल के साथ एक कनेक्शन स्थापित करता है और उस वाहन की गति प्राप्त करता है जिसे Arduino Pro मिनी द्वारा गणना और प्रसारित किया गया था। मैंने एक छोटे से ग्राफिक्स का निर्माण किया है जो एनालॉग स्पीडोमीटर का उपयोग करके गति को प्रदर्शित करता है ताकि यह थोड़ा आकर्षक लग सके। आप अपने खुद के विचारों के साथ आ सकते हैं और अपनी आवश्यकताओं के लिए इसे निजीकृत करने के लिए कोड को ट्विक कर सकते हैं। इसके बारे में अधिक जानने के लिए हमारे अन्य प्रसंस्करण परियोजनाओं की भी जाँच करें:

• पिंग पोंग खेल Arduino का उपयोग कर
• प्रसंस्करण का उपयोग कर स्मार्ट फोन नियंत्रित एफएम रेडियो।
• प्रसंस्करण और अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग कर Arduino रडार सिस्टम

एक बार जब आप हमारे प्रोजेक्ट का परीक्षण करने के लिए अपने मोबाइल फोन पर एप्लिकेशन इंस्टॉल कर लेते हैं। लेकिन हमने अभी तक अपनी किट को किसी वाहन पर नहीं लगाया है। हो जाए।

स्पीडोमीटर किट को एक वाहन में माउंट करना:

मैंने अपने बाय-साइकिल पर इस किट को लगाया है और इसका परीक्षण किया है, और यह एक आकर्षण की तरह काम करता है। किट को माउंट करना आपकी रचनात्मकता के लिए छोड़ दिया गया है, आप एक दुकान से अपना खुद का छोटा बॉक्स प्राप्त कर सकते हैं और तारों और कनेक्शन के लिए छेद ड्रिल कर सकते हैं और इसे अपने वाहन पर चढ़ा सकते हैं। ध्यान देने वाली एक सामान्य बात यह है कि चुंबक को पहिया के रिम से चिपका होना चाहिए और हॉल सेंसर को चुंबक के जितना संभव हो उतना करीब से माउंट किया जाना चाहिए ताकि हर बार जब चुंबक हॉल सेंसर को पार कर जाए तो उसे पता लगाने में सक्षम होना चाहिए व्यवस्था नीचे दी गई है।

चूंकि मेरे पास एक 3 डी प्रिंटर है, इसलिए मैंने उन्हें ठीक करने के लिए अपने स्वयं के बाड़े डिजाइन किए हैं और इस तरह से कि बैटरी को चार्ज करने के लिए हमारी बाइक से आसानी से घुड़सवार और डिस्कनेक्ट किया जा सके। इसलिए यदि आपके पास एक 3 डी प्रिंटर है या यदि आप कुछ सामग्रियों को पढ़ने के लिए प्रिंट करने के लिए एक तक पहुंच प्राप्त कर सकते हैं, तो इस भाग को छोड़ दें और इन चीजों को माउंट करने के लिए अपनी रचनात्मकता का उपयोग करें। यहां उपयोगकर्ता 3D प्रिंटर सीखें।

यदि आपने मेरी डिज़ाइन फ़ाइलों का उपयोग करने और अपने बाड़ों को प्रिंट करने का निर्णय लिया है, तो सुनिश्चित करें कि आपका मुख्य पूर्ण बोर्ड नीचे के आयामों के करीब है

3 डी प्रिंटिंग के लिए पूर्ण डिजाइन और एसटीएल फाइलें यहां से डाउनलोड की जा सकती हैं। यदि बोर्ड यहां बनाए गए समान के समान है, तो आप सीधे दिए गए एसटीएल फाइलों का उपयोग करके अपने बाड़ों को 3 डी प्रिंट कर सकते हैं या फिर आप डिजाइन फाइलों का उपयोग कर सकते हैं और इसे अपने बोर्ड के अनुसार संशोधित कर सकते हैं।

आइए हम 3 डी प्रिंटेड छोटे एनक्लोजर से शुरू करते हैं जो हॉल सेंसर मॉड्यूल के लिए उपयोग किया जाएगा । बाड़े को प्रिंट करें, सर्किट को इसमें रखें और अपने तारों का दोहन करें हालांकि छेद प्रदान किया गया है और फिर इसे अपने वाहन पर माउंट करें ताकि हॉल सेंसर चुंबक के पास हो जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

यह इसके लिए बाड़े को डिजाइन करने से पहले मुख्य बोर्ड को मॉडल करने की सिफारिश की जाती है ताकि हम यह सुनिश्चित कर सकें कि यह ठीक से फिट हो, क्योंकि मुझे विश्वास है कि यह दुःस्वप्न होगा जब आप अपने संलग्नक को 6 घंटे तक प्रिंट करते हैं और अंत में यह फिट नहीं होगा अपने परफेक्ट बोर्ड में। मेरे मुख्य इत्र बोर्ड के लिए मॉडल बोर्ड नीचे दिखाया गया है।

अब मुख्य बाड़े के बक्से को डिजाइन करना आसान होगा । मैंने मुख्य बॉक्स को दो फाइलों में डिज़ाइन किया है, ताकि बॉक्स का एक हिस्सा इलेक्ट्रॉनिक्स पकड़ ले और दूसरा स्थायी रूप से क्लैंप और बोल्ट का उपयोग करके चक्र में तय हो जाएगा। इन दो हिस्सों को आसानी से पूरा बाड़ा बनाने के लिए इकट्ठा करने के लिए तय किया जा सकता है और फिर अलग किया जा सकता है जब हमें अपनी लिथियम बैटरी को रिचार्ज करने या अपने इलेक्ट्रॉनिक्स पर काम करने की आवश्यकता होती है।

एक बार बाड़े का पहला भाग डिजाइन और मुद्रित हो जाने के बाद हमारे सभी घटकों को नीचे दिखाए गए अनुसार दिखाया गया है और इसे कुछ इस तरह देखना चाहिए।

जैसा कि आप देख सकते हैं कि बॉक्स के सामने दो उद्घाटन हैं, एक का उपयोग यूएसबी के लिए किया जाता है जिसके माध्यम से हम अपने मोबाइल फोन को चार्ज कर सकते हैं। दूसरा माइक्रो USB के लिए है जिसका उपयोग करके हम अपनी लिथियम बैटरी को चार्ज कर सकते हैं।

अब हम मुख्य बाड़े के दूसरे भाग को प्रिंट करते हैं और यह जांचते हैं कि क्या यह पहले भाग के अनुरूप है।

एक बार जब हम भागों से संतुष्ट हो जाते हैं तो हम सी-क्लैंप और कुछ नट और बोल्ट का उपयोग करके बाड़े के दूसरे हिस्से को माउंट कर सकते हैं:

अब हम मैग्नेट और टेप का उपयोग करके बैटरी को हमारे मुख्य सर्किट से जोड़ते हैं जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है और इसे हमारे बाड़े के अंदर स्थायी रूप से सुरक्षित रखें।

वह यह है कि हमारा हार्डवेयर अंतिम बढ़ते के लिए तैयार है। बस हॉल सेंसर मॉड्यूल को मुख्य बोर्ड से कनेक्ट करें और चल बाड़े को तय बाड़े में स्लाइड करें और यह कार्रवाई के लिए तैयार है।

कार्य स्पष्टीकरण:

यह सुनिश्चित करने के बाद कि आपकी लिथियम बैटरी चार्ज हो गई है, बस टॉगल स्विच का उपयोग करके किट चालू करें और अपना एंड्रॉइड एप्लिकेशन खोलें। यदि सब कुछ ठीक हो जाता है तो आपको नीचे दी गई स्क्रीन मिलनी चाहिए और यह प्रदर्शित होना चाहिए कि आपका ऐप आपके ब्लूटूथ मॉड्यूल HC-05 से जुड़ा हुआ है जैसा कि नीचे दिखाया गया है। एप्लिकेशन खोलने से पहले अपने ब्लूटूथ मॉड्यूल को फोन के साथ जोड़ना याद रखें।

अब बस अपने वाहन की सवारी करें और आपको अपने वाहन की वर्तमान गति दिखाते हुए स्पीडोमीटर पर ध्यान देना चाहिए। आप सामान्य चार्जर केबल का उपयोग करके सवारी करते समय आपसे मोबाइल फोन भी ले सकते हैं। एक बार जब आप अपनी सवारी के साथ कर लेते हैं, तो आप साइकिल से बॉक्स को स्लाइड कर सकते हैं और किसी भी स्मार्ट फोन मोबाइल चार्जर का उपयोग करके इसे एसी मेन से चार्ज कर सकते हैं।

तो यह कैसे, आप न केवल अपने वाहन की गति को माप सकते हैं, बल्कि एक ही समय में मोबाइल को भी चार्ज कर सकते हैं । आशा है, आपने इस परियोजना का आनंद लिया। आप इस परियोजना में बहुत अधिक सुविधा जोड़ सकते हैं, बस कोडों को जोड़कर। आप अपनी सवारी द्वारा तय की गई दूरी, अपनी सवारी की शीर्ष और औसत गति आदि की गणना कर सकते हैं। मुझे बताएं कि क्या टिप्पणियों के माध्यम से आपकी कोई इच्छा है और मुझे आपकी मदद करने में खुशी होगी।

हमेशा की तरह प्रोजेक्ट का पूरा काम नीचे दिए गए वीडियो में दिखाया जाएगा ।