हम्सटर व्हील टैकोमीटर: 11 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

टिंकरकाड प्रोजेक्ट्स »

लगभग तीन साल पहले, भतीजों को अपना पहला पालतू जानवर मिला, नगेट नाम का एक हम्सटर। नगेट के व्यायाम दिनचर्या के बारे में जिज्ञासा ने एक परियोजना शुरू की जो लंबे समय तक चलने वाली नगेट (आरआईपी) है। यह निर्देशयोग्य एक कार्यात्मक व्यायाम पहिया ऑप्टिकल टैकोमीटर की रूपरेखा तैयार करता है। हम्सटर व्हील टैकोमीटर (HWT) हम्सटर की उच्चतम गति (RPM) और क्रांतियों की कुल संख्या को प्रदर्शित करता है। नगेट का मानव परिवार स्थापित करने और उपयोग करने के लिए कुछ आसान चाहता था, लेकिन बच्चों के लिए अधिक स्क्रीन समय नहीं चाहता था। दुनिया के साथ बातचीत करने के कृन्तकों के चतुर तरीके को देखते हुए, मैंने सोचा कि स्वयं निहित बैटरी पावर अच्छी होगी। एचडब्ल्यूटी एक बार चार्ज करने पर करीब 10 दिनों तक चलेगा। यह पहिए के व्यास के आधार पर 120 RPM तक रिकॉर्ड कर सकता है।

चरण 1: भागों की सूची

एडफ्रूट #2771 फेदर 32u4 बेसिक प्रोटो (सप्लीमेंट्री वायरिंग के साथ- स्टेप 4 देखें: इलेक्ट्रॉनिक्स असेंबल करें)

एडफ्रूट #3130 0.54 क्वाड अल्फ़ान्यूमेरिक फेदरविंग डिस्प्ले - लाल

Adafruit #2886 पंख के लिए हैडर किट - 12-पिन और 16-पिन महिला हैडर सेट

एडफ्रूट #८०५ ब्रेडबोर्ड के अनुकूल एसपीडीटी स्लाइड स्विच

Adafruit #3898 लिथियम आयन पॉलिमर बैटरी पंखों के लिए आदर्श - 3.7V 400mAh

Vishay TSS4038 IR सेंसर मॉड्यूल 2.5-5.5v 38kHz

Vishay TSAL4400 इन्फ्रारेड एमिटर T-1 pkg

रोकनेवाला, 470, 1/4w

स्विच, पुश बटन, SPST, क्षणिक ऑन, 0.25 पैनल माउंट (Jameco P/N 26623 या समकक्ष)

(४) नट के साथ २.५ मिमी नायलॉन मशीन स्क्रू (या ४-४० मशीन स्क्रू - चरण ६ देखें: एचडब्ल्यूटी को इकट्ठा करें)

हम्सटर व्हील टैकोमीटर संलग्नक - 3 डी प्रिंटेड। (सार्वजनिक टिंकरकैड फ़ाइल)

हम्सटर व्हील टैकोमीटर बेज़ल - 3डी प्रिंटेड। (सार्वजनिक टिंकरकैड फ़ाइल)

हम्सटर व्हील टैकोमीटर सेंसर हाउसिंग - 3डी प्रिंटेड। (सार्वजनिक टिंकरकैड फ़ाइल)

कंट्रास्ट फ़िल्टर प्रदर्शित करें। तीन विकल्प हैं:

1. (५४ मिमी x ३४ मिमी x ३.१ मिमी) १/८" पारदर्शी ग्रे स्मोक्ड पॉली कार्बोनेट (एस्ट्रीटप्लास्टिक या समकक्ष)।
2. कोई कंट्रास्ट फ़िल्टर नहीं
3. पतली पारभासी PLA और इस सार्वजनिक TinkerCad फ़ाइल का उपयोग करके 3D एक फ़िल्टर प्रिंट करें।

डार्क मैटर: कुछ स्टिक-ऑन गैर-आईआर परावर्तक सामग्री। मैंने एक शिल्प की दुकान से स्टिक-ऑन ब्लैक फील का इस्तेमाल किया। Creatology पील और स्टिक ब्लैक पॉलिएस्टर लगा या समकक्ष। यह भी देखें चरण 7: अंशांकन - डार्क एरिया पर नोट्स।

नोट: कारण के भीतर, आप भागों को प्रतिस्थापित कर सकते हैं। मैं Adafruit का समर्थन उनकी गुणवत्ता और निर्माता समुदाय के समर्थन के कारण करता हूं। ओह और मुझे गोल्ड-फ्लैशेड सोल्डर पैड बहुत पसंद हैं।

चरण 2: संचालन का सिद्धांत

HWT एक घूर्णन व्यायाम पहिया के क्रांतियों की गणना करने के लिए अवरक्त प्रकाश (IR) का उपयोग करता है। अधिकांश प्लास्टिक व्यायाम पहियों आईआर प्रकाश को अच्छी तरह से प्रतिबिंबित करते हैं, बहुत अच्छी तरह से। यहां तक कि प्लास्टिक के पहिये जो दृश्य प्रकाश में पारभासी होते हैं, आईआर सेंसर को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त आईआर को प्रतिबिंबित कर सकते हैं। उपयोगकर्ता काले स्टिक-ऑन फेल्ट का उपयोग करके पहिया पर एक अंधेरा क्षेत्र बनाता है (चरण 7 देखें: अंशांकन - अंधेरे क्षेत्र पर नोट्स)। जब एचडब्ल्यूटी द्वारा अंधेरे संक्रमण के प्रति चिंतनशील का पता लगाया जाता है, तो एक क्रांति का मिलान किया जाता है।

HWT एक Vishay IR सेंसर मॉड्यूल और IR LED एमिटर का उपयोग करता है। एक विशिष्ट अनुप्रयोग में, उपस्थिति का पता लगाने के लिए Vishay TSS4038 IR सेंसर मॉड्यूल का उपयोग किया जाता है - वहाँ कुछ है (IR को दर्शाता है) या कुछ नहीं है। यह ठीक वैसा नहीं है जैसा एचडब्ल्यूटी यहां कर रहा है। प्लास्टिक व्यायाम पहिया हमेशा होता है। हम IR लाइट में व्हील को 'गायब' करने के लिए IR डार्क एरिया जोड़कर सेंसर को बेवकूफ बना रहे हैं। इसके अलावा, HWT एक चर रेंज ऑपरेटिंग दूरी प्रदान करने के लिए Vishay TSS4038 IR सेंसर मॉड्यूल के डिज़ाइन का उपयोग करता है। चरण 3: कोड अनुभाग और कोड सूची में अधिक जानकारी है। फास्ट प्रॉक्सिमिटी सेंसिंग के लिए एप्लिकेशन नोट विषय के TSSP4056 सेंसर में मूल आधार को रेखांकित किया गया है।

एडफ्रूट फेदर में एक एटमेल MEGA32U4 माइक्रोकंट्रोलर और एक थ्रू-होल प्रोटोटाइप क्षेत्र है।

प्रोटोटाइपिंग क्षेत्र में मिलाप किया गया एक Vishay TSAL4400 IR LED है जो 38 kHz IR सिग्नल (32U4 माइक्रोकंट्रोलर के नियंत्रण में) के फटने का निर्माण करता है।

इसके अलावा प्रोटोटाइपिंग क्षेत्र में सोल्डर किया गया एक Vishay TSS4038 IR सेंसर मॉड्यूल है जो रिफ्लेक्टिव सेंसर, लाइट बैरियर और फास्ट प्रॉक्सिमिटी एप्लिकेशन के लिए है।

यह IR सेंसर मॉड्यूल एक संकेत उत्पन्न करता है यदि एक निश्चित समय के लिए 38kHz IR प्रकाश का फटना प्राप्त होता है।

32U4 माइक्रोकंट्रोलर प्रत्येक 32mS पर 38kHz बर्स्ट उत्पन्न करता है। 32mS दर अधिकतम व्यायाम पहिया RPM निर्धारित करती है जिसे मापा जा सकता है। 32U4 IR सेंसर मॉड्यूल की निगरानी भी करता है। हम्सटर व्हील से पर्याप्त IR प्रतिबिंब के साथ, प्रत्येक फटने से IR सेंसर मॉड्यूल को प्रतिक्रिया देनी चाहिए। पहिया का एक अंधेरा क्षेत्र कोई IR सेंसर प्रतिक्रिया नहीं देता है जो कि 32U4 नोट करता है। जब हम्सटर व्हील चला गया है तो पर्याप्त IR प्रतिबिंब है, 32U4 कोड परिवर्तन को नोट करता है और इसे पहिया की एक क्रांति (प्रकाश से अंधेरे संक्रमण = 1 क्रांति) के रूप में जोड़ता है।

लगभग हर मिनट, 32U4 जाँचता है कि क्या अंतिम मिनट में क्रांतियाँ पिछले उच्चतम RPM काउंट से अधिक हो गई हैं और ज़रूरत पड़ने पर इस 'व्यक्तिगत सर्वश्रेष्ठ' स्कोर को अपडेट कर देती हैं। अंतिम मिनट में आरपीएम की संख्या को भी पहिया चक्करों की कुल संख्या में जोड़ा जाता है।

एक पुश बटन का उपयोग क्रांतियों की संख्या को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है (चरण 9: सामान्य मोड अनुभाग देखें) और HWT को कैलिब्रेट करने में उपयोग किया जाता है (चरण 7: कैलिब्रेशन मोड अनुभाग देखें)।

एक ऑन-ऑफ स्लाइड स्विच एचडब्ल्यूटी को पावर नियंत्रित करता है और कैलिब्रेशन में इसकी भूमिका होती है (चरण 7: कैलिब्रेशन अनुभाग देखें)।

यदि व्यायाम के पहिये का व्यास ज्ञात हो तो कुल दूरी की गणना (व्यास * कुल पहिया चक्कर *) के रूप में की जाती है।

चरण 3: कोड

मैं मान रहा हूं कि उपयोगकर्ता Arduino IDE और Adafruit Feather 32U4 बोर्ड के आसपास अपना रास्ता जानता है। मैंने रॉकेटस्क्रीम लो पावर लाइब्रेरी के साथ मानक Arduino IDE (1.8.13) का उपयोग किया। मैंने कोड को गहराई से और शायद सटीक रूप से टिप्पणी करने का प्रयास किया।

मैंने Arduino IDE और Adafruit Feather 32U4 सिस्टम की विचित्रताओं और अंतःक्रियाओं का दस्तावेजीकरण नहीं किया है। उदाहरण के लिए, 32U4 Arduino लोडर के साथ USB संचार को संभालता है। फेदर 32U4 USB कनेक्शन खोजने के लिए Arduino IDE चलाने वाले होस्ट पीसी को प्राप्त करना परेशानी भरा हो सकता है। समस्याओं और सुधारों का विवरण देने वाले ऑन-लाइन फ़ोरम थ्रेड हैं।

रॉकेटस्क्रीम लो पावर लाइब्रेरी के लिए विशेष रूप से, पंख 32U4 यूएसबी संचालन बाधित हैं। इस प्रकार Arduino IDE से 32U4 में कोड डाउनलोड करने के लिए, उपयोगकर्ता को फेदर 32U4 रीसेट बटन दबाना पड़ सकता है जब तक कि IDE को USB सीरियल पोर्ट नहीं मिल जाता। एचडब्ल्यूटी को इकट्ठा करने से पहले यह करना बहुत आसान है।

चरण 4: इलेक्ट्रॉनिक्स इकट्ठा करें

1. एडफ्रूट #2771. इकट्ठा करें

   1. यदि सबसे कम पावर ड्रेन वांछित है, तो R7 और रेड एलईडी के बीच के ट्रेस को काटें। यह पंख एलईडी को निष्क्रिय कर देता है।
   2. Adafruit #2886 हैडर किट को #2771 पंख पर उनके ट्यूटोरियल के अनुसार स्थापित करें। ध्यान दें कि हेडर शैलियों के लिए कई विकल्प हैं। इस हेडर के लिए HWT 3D प्रिंटेड एनक्लोजर आकार में है।

   3. #2771 पंख पर ऑप्टिकल घटकों को स्थापित करें। चित्रों और योजनाबद्ध का संदर्भ लें।

      • Vishay TSS4038 IR सेंसर मॉड्यूल
      • Vishay TSAL4400 इन्फ्रारेड एमिटर
      • रोकनेवाला, 470, 1/4w
      • हम्सटर व्हील टैकोमीटर सेंसर संलग्नक - 3 डी प्रिंटेड। (सार्वजनिक टिंकरकैड फ़ाइल)
2. योजनाबद्ध के अनुसार डिस्प्ले पुश बटन स्विच को फेदर 32U4 प्रिंटेड सर्किट बोर्ड असेंबली (PCBA) में मिलाएं।
3. Adafruit #3130 0.54" क्वाड अल्फ़ान्यूमेरिक फेदरविंग डिस्प्ले को उनके ट्यूटोरियल के अनुसार असेंबल करें।

4. छवियों और योजनाबद्ध के अनुसार पावर स्विच / बैटरी असेंबली को इकट्ठा करें। नोट: स्विच के करीब स्विच को एचडब्ल्यूटी बाड़े में ठीक से फिट होने के लिए स्विच के लिए सोल्डर से मुक्त होने की आवश्यकता होती है।

   • एडफ्रूट #3898 लीपो बैटरी।
   • एडफ्रूट #८०५ एसपीडीटी स्लाइड स्विच।
   • तार बांधना।

   नोट: अपनी इच्छानुसार तार करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें। इस तरह से मैंने इस निर्देश के लिए HWT को इकट्ठा किया। अन्य प्रोटोटाइप में तारों को थोड़ा अलग तरीके से रखा गया था। जब तक आपकी वायरिंग योजनाबद्ध के अनुरूप है और Vishay सेंसर और LED हाउसिंग HWT बाड़े के नीचे से बाहर निकलते हैं, आप अच्छे हैं।

चरण 5: 3-डी मुद्रित भाग

HWT आवास में तीन 3D मुद्रित टुकड़े होते हैं:

1. हम्सटर व्हील टैकोमीटर संलग्नक - (सार्वजनिक टिंकरकैड फ़ाइल)
2. हम्सटर व्हील टैकोमीटर बेज़ल - (सार्वजनिक टिंकरकैड फ़ाइल)
3. हम्सटर व्हील टैकोमीटर सेंसर हाउसिंग - (सार्वजनिक टिंकरकैड फ़ाइल)

HWT हाउसिंग, HWT डिस्प्ले बेज़ल और HWT सेंसर हाउसिंग टिंकरकाड में बनाए गए थे और ये सार्वजनिक फाइलें हैं। एक व्यक्ति प्रतियों को डाउन लोड कर सकता है और इच्छानुसार संशोधित कर सकता है। मुझे यकीन है कि डिजाइन को अनुकूलित किया जा सकता है। ये Simplify3D नियंत्रण का उपयोग करके मेकरगियर M2 पर मुद्रित होते हैं। एडफ्रूट के पास एडफ्रूट फेदर के लिए 3डी प्रिंटेड केस के लिए एक ट्यूटोरियल है। मैंने उन 3D प्रिंटर सेटिंग्स को अपने M2 मेकरगियर प्रिंटर के लिए एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु पाया।

यदि आवश्यक हो तो पतली पारभासी पीएलए और इस सार्वजनिक टिंकरकैड फ़ाइल का उपयोग करके डिस्प्ले कंट्रास्ट फ़िल्टर 3 डी प्रिंट किया जा सकता है।

चरण 6: एचडब्ल्यूटी को इकट्ठा करें

1. बैटरी/स्विच असेंबली को फेदर #2771 PCBA से कनेक्ट करें। यह अब करना बहुत आसान है जब पंख #2771 को एचडब्ल्यूटी के बाड़े में बांधा गया है।
2. HWT बाड़े में स्लाइड स्विच को उसके स्थान पर रखें।
3. जैसे ही आप पंख पीसीबीए को बाड़े में रखते हैं, तारों को रास्ते से हटा दें।
4. सेंसर हाउसिंग को एचडब्ल्यूटी एनक्लोजर के पीछे चिपका देना चाहिए।
5. 2.5 मिमी नट को 2.5 मिमी स्क्रू से जोड़ना मुश्किल है। आप एडफ्रूट ट्यूटोरियल में बताए अनुसार 4-40 मशीन स्क्रू का उपयोग करना चाह सकते हैं।
6. #3130 डिस्प्ले PCBA को फेदर #2771 PCBA में दबाएं। मुड़े हुए या गलत संरेखित पिनों के लिए देखें।
7. स्विच को डिस्प्ले बेज़ल से अटैच करें।
8. डिस्प्ले बेज़ल को HWT एनक्लोजर में स्नैप करें।

चरण 7: अंशांकन

कैलिब्रेट मोड में, डिस्प्ले लगातार IR सेंसर से आउटपुट दिखाता है। अंशांकन सत्यापित करने में सहायता करता है:

1. हम्सटर व्हील पर्याप्त IR प्रकाश को प्रतिबिंबित कर रहा है।
2. अंधेरा क्षेत्र IR प्रकाश को अवशोषित कर रहा है।
3. व्यायाम चक्र की दूरी के लिए रेंज सेटिंग्स सही हैं।

• कैलिब्रेट मोड में प्रवेश करने के लिए:

  1. पावर स्लाइड स्विच का उपयोग करके HWT को बंद करें।
  2. डिस्प्ले बटन को दबाकर रखें।
  3. पावर स्लाइड स्विच का उपयोग करके HWT चालू करें।
  4. HWT कैलिब्रेट मोड में प्रवेश करता है और CAL प्रदर्शित करता है।
  5. प्रदर्शन बटन छोड़ें। HWT अब रेंज सेटिंग (L, M या S) और सेंसर रीडिंग का प्रतिनिधित्व करने वाला एक अक्षर प्रदर्शित करता है। ध्यान दें कि सेंसर रीडिंग व्हील से एचडब्ल्यूटी की वास्तविक दूरी नहीं है। यह प्रतिबिंब की गुणवत्ता का एक उपाय है।

• व्हील IR परावर्तन की जांच कैसे करें:

  पर्याप्त प्रतिबिंब के साथ, सेंसर डिस्प्ले को लगभग 28 पढ़ना चाहिए। यदि पहिया एचडब्ल्यूटी से बहुत दूर है तो अपर्याप्त प्रतिबिंब है और सेंसर डिस्प्ले खाली हो जाएगा। यदि हां, तो पहिए को HWT के करीब ले जाएं। पहिया घुमाएं; पहिए के घूमने पर रीडिंग में उतार-चढ़ाव आएगा। 22 से 29 की सीमा सामान्य है। सेंसर रीडिंग खाली नहीं होनी चाहिए। श्रेणी अक्षर (L, M या S) हमेशा प्रदर्शित किया जाएगा।

• डार्क एरिया रिस्पॉन्स कैसे चेक करें:

  एक क्षेत्र जो IR (डार्क एरिया) को अवशोषित करता है, सेंसर रीडिंग को खाली कर देगा। पहिया घुमाएं ताकि अंधेरा क्षेत्र एचडब्ल्यूटी को प्रस्तुत किया जा सके। प्रदर्शन खाली होना चाहिए जिसका अर्थ है कोई प्रतिबिंब नहीं। यदि संख्याएँ प्रदर्शित की जाती हैं, तो अंधेरा क्षेत्र HWT के बहुत करीब है या उपयोग की जाने वाली डार्क सामग्री पर्याप्त IR प्रकाश को अवशोषित नहीं करती है।

  डार्क एरिया पर नोट्स

  IR प्रकाश को अवशोषित करने वाली कोई भी चीज़ काम करेगी, उदा. फ्लैट ब्लैक पेंट या फ्लैट ब्लैक टेप। एक फ्लैट या मैट फ़िनिश महत्वपूर्ण है! एक चमकदार काली सामग्री IR प्रकाश में बहुत परावर्तक हो सकती है। डार्क एरिया एक्सरसाइज व्हील की परिधि या समतल तरफ हो सकता है। आप जो चुनते हैं वह इस बात पर निर्भर करता है कि आप HWT को कहाँ माउंट करते हैं।

  अंधेरा क्षेत्र पर्याप्त आकार का होना चाहिए ताकि IR सेंसर केवल अंधेरा क्षेत्र देख सके, न कि आसन्न परावर्तक प्लास्टिक। IR उत्सर्जक IR प्रकाश के एक शंकु को प्रक्षेपित करता है। शंकु का आकार HWT और पहिए के बीच की दूरी के समानुपाती होता है। एक-से-एक अनुपात काम करता है। यदि HWT पहिए से 3 इंच की दूरी पर है, तो अंधेरा क्षेत्र 2-3 इंच के पार होना चाहिए। शाही इकाइयों के लिए क्षमा करें।

  छवि TSAL4400 IR LED को 3 इंच दूर से एक लक्ष्य को रोशन करते हुए दिखाती है। छवि एक NOIR रास्पबेरी पाई कैमरा के साथ ली गई थी।

  सामग्री चयन संकेत: एक बार जब मैंने एक एचडब्ल्यूटी इकट्ठा किया था, तो मैंने इसे आईआर प्रतिबिंब मीटर के रूप में इस्तेमाल किया (यही वह है)। विकास के दौरान, मैं एचडब्ल्यूटी को पालतू जानवरों के स्टोर, हार्डवेयर स्टोर और कपड़े की दुकानों में ले गया। कई वस्तुओं का 'परीक्षण' किया गया। मैंने प्लास्टिक व्यायाम पहियों, अंधेरे सामग्री और सामग्री से दूरी पर प्रभाव की जांच की। ऐसा करने से मुझे एचडब्ल्यूटी के प्रदर्शन और सीमाओं का आभास हुआ। इसने मुझे पिंजरे में प्लास्टिक के पहिये का ठीक से पता लगाने की अनुमति दी और कैलिब्रेशन मोड में सही रेंज सेटिंग को चुना। हां, एक से अधिक बार, मुझे यह समझाना पड़ा कि मैं हैरान दुकान के कर्मचारियों को क्या कर रहा था।

• रेंज कैसे बदलें:

  1. कैलिब्रेट मोड में, पहला डिस्प्ले कैरेक्टर रेंज सेटिंग (L, M, S) है:

     • (एल) लंबी रेंज = १.५ से ५"
     • (एम) एडियम रेंज = १.३ से ३.५"
     • (एस) हॉर्ट रेंज = ०.५ से २" (पूंजी एस एक संख्या ५ की तरह दिखता है)

     नोट: ये श्रेणियां लक्ष्य सामग्री पर निर्भर करती हैं और बहुत अनुमानित हैं।

  2. रेंज बदलने के लिए डिस्प्ले बटन दबाएं। नई रेंज दिखाने के लिए पहला डिस्प्ले कैरेक्टर बदल जाएगा।
  3. इस नई रेंज को रखने के लिए डिस्प्ले बटन को 4 सेकंड के लिए दबाकर रखें। क्रिया पूर्ण होने पर प्रदर्शन दो सेकंड के लिए Savd दिखाएगा।

  नोट: एचडब्ल्यूटी रीसेट के बाद रेंज सेटिंग्स को याद रखेगा और भले ही बैटरी खत्म हो जाए।

• सफलता? यदि व्यायाम पहिया प्रतिबिंबित करता है (प्रदर्शन लगभग 28 है) और अंधेरा क्षेत्र अवशोषित (डिस्प्ले ब्लैंक) करता है तो आपका काम हो गया। सामान्य मोड को फिर से शुरू करने के लिए HWT को पावर साइकिल (चरण 9: सामान्य मोड अनुभाग देखें)। अन्यथा, एचडब्ल्यूटी और व्हील के बीच की दूरी को बदलें या एचडब्ल्यूटी रेंज को तब तक बदलें जब तक आप सफल न हों।

नोट: जहां एचडब्ल्यूटी पिंजरे पर स्थापित है और एचडब्ल्यूटी का अंशांकन संबंधित है। हो सकता है कि आप पहिया को पिंजरे में नहीं रख पाएंगे क्योंकि वह पिंजरे का स्थान एचडब्ल्यूटी की सीमा में नहीं है। व्हील मटेरियल और डार्क एरिया मटेरियल (ब्लैक फील) आपने चुना है, यह भी एक फैक्टर बन जाता है।

चरण 8: पिंजरे पर स्थापना

1. HWT को कैलिब्रेट करें और यह सूचित करने के लिए कैलिब्रेशन प्रक्रिया का उपयोग करें कि आप व्यायाम पहिया कहाँ रखेंगे और पिंजरे पर HWT कहाँ स्थापित है।
2. HWT केस के बढ़ते छेद का उपयोग करके HWT को पिंजरे के किनारे से बांधा जा सकता है। मैंने प्लास्टिक कोटेड वायर ब्रेड टाई का इस्तेमाल किया। तार संबंध भी काम करते हैं।
3. एचडब्ल्यूटी स्थापित और व्यायाम पहिया के साथ, सत्यापित करें कि व्यायाम पहिया आईआर प्रकाश को दर्शाता है और अंधेरा क्षेत्र आईआर को अवशोषित करता है।

4. यदि आवश्यक हो, तो श्रेणी बदलने का वर्णन अंशशोधन अनुभाग में किया गया है। दूरियों की एक श्रृंखला को एचडब्ल्यूटी में उपयोगकर्ता द्वारा चुना जा सकता है। तीन अतिव्यापी श्रेणियां हैं:

   • (एल) लंबी रेंज = १.५ से ५"
   • (एम) एडियम रेंज = १.३ से ३.५"
   • (एस) हॉर्ट रेंज = ०.५ से २"
5. HWT सेंसर हाउसिंग (IR एमिटर / सेंसर) को केज वायर द्वारा अस्पष्ट नहीं किया जाना चाहिए। विधानसभा को पिंजरे के तारों के माध्यम से प्रहार करने की अनुमति देने के लिए आपको पिंजरे के तार को थोड़ा फैलाना पड़ सकता है।
6. सत्यापित करें कि HWT व्यायाम पहिया क्रांतियों को सही ढंग से रिकॉर्ड करता है (चरण 9 देखें: सामान्य ऑपरेशन मोड)।

चरण 9: सामान्य ऑपरेशन मोड

1. सामान्य मोड में, एचडब्ल्यूटी व्यायाम चक्र के क्रांतियों की गणना करता है।
2. सामान्य मोड में प्रवेश करने के लिए, पावर स्लाइड स्विच का उपयोग करके HWT चालू करें।

3. डिस्प्ले एक सेकंड के लिए nu41 दिखाएगा फिर एक सेकंड के लिए रेंज सेटिंग प्रदर्शित करेगा।

   • रा = एल लंबी दूरी
   • रा = एम मध्यम श्रेणी
   • रा = एस शॉर्ट रेंज (पूंजी एस संख्या 5 की तरह दिखती है)
4. सामान्य ऑपरेशन के दौरान एक सिंगल डिस्प्ले एलईडी सेगमेंट हर मिनट बहुत संक्षेप में फ्लैश करेगा।
5. हर मिनट, उस मिनट की गिनती की तुलना पिछले मिनटों की अधिकतम गिनती (हम्सटर की व्यक्तिगत सर्वश्रेष्ठ) से की जाती है। यदि आवश्यक हो तो अधिकतम गणना अद्यतन की जाती है। हर मिनट गिनती को कुल गिनती में जोड़ा जाता है।

6. व्हील काउंट देखने के लिए डिस्प्ले बटन को दबाएं और छोड़ें। प्रदर्शन निम्नलिखित दिखाता है:

   • अब = अंतिम मिनट की जाँच के बाद से पहिया चक्करों की संख्या के बाद। नोट: अगले एक मिनट के टिक के बाद यह नंबर कुल में जुड़ जाएगा।
   • मैक्स = उसके बाद सबसे अधिक क्रांतियाँ। नगेट का व्यक्तिगत सर्वश्रेष्ठ जब से बिजली आखिरी बार साइकिल चलाई गई थी।
   • टोट = पिछले शक्ति चक्र के बाद से क्रांतियों की कुल संख्या के बाद।

पावर साइकलिंग (पावर स्लाइड स्विच ऑफ-ऑन) एचडब्ल्यूटी सभी मायने रखता है। उन नंबरों को वापस नहीं मिल रहा है।

HWT को चार्ज पर लगभग दस दिनों तक चलना चाहिए और फिर LiPo सेल ऑटो-शटडाउन करेगा। एक्सरसाइज व्हील काउंट के नुकसान से बचने के लिए, LiPo सेल के ऑटो-शटडाउन से पहले रिचार्ज करें।

चरण 10: लाइपो सेल नोट्स:

1. लाइपो कोशिकाएं वाष्पशील रसायनों का उपयोग करके बहुत अधिक ऊर्जा संग्रहीत करती हैं। सिर्फ इसलिए कि सेल फोन और लैपटॉप उनका उपयोग करते हैं, उन्हें सावधानी और सम्मान के साथ नहीं माना जाना चाहिए।
2. HWT एक रिचार्जेबल लिथियम पॉलिमर (LiPo) 3.7v सेल का उपयोग करता है। Adafruit LiPo कोशिकाओं के शीर्ष को एम्बर प्लास्टिक से लपेटा गया है। यह एक छोटे पीसीबीए पर एक अभिन्न चार्ज/डिस्चार्ज सुरक्षा सर्किट को कवर करता है। जेएसटी कनेक्टर के साथ लाल और काले रंग की सेल वास्तव में पीसीबीए से जुड़ी होती है। यह LiPo और बाहरी दुनिया के बीच निगरानी सर्किट के साथ बहुत अच्छी सुरक्षा सुविधा है।
3. यदि LiPo इंटीग्रल चार्ज / डिस्चार्ज सेफ्टी सर्किट तय करता है कि LiPo सेल बहुत कम है तो HWT पावर खो देगा। एक्सरसाइज व्हील काउंट खो जाएंगे!
4. अगर एचडब्ल्यूटी 'मृत' लगता है तो शायद उसे सेल रिचार्ज की जरूरत है। एक माइक्रो यूएसबी केबल का उपयोग करके एचडब्ल्यूटी को एक मानक यूएसबी पावर स्रोत से कनेक्ट करें।
5. चार्ज करते समय एक पीली एलईडी एचडब्ल्यूटी प्लास्टिक के बाड़े में दिखाई देगी।
6. LiPo लगभग 4-5 घंटे में पूरी तरह चार्ज हो जाएगा।
7. LiPo सेल प्रोटेक्शन सर्किटरी LiPo को ओवरचार्ज करने की अनुमति नहीं देगा, लेकिन जब पीली एलईडी बंद हो जाए तो माइक्रो-यूएसबी केबल को डिस्कनेक्ट कर दें।
8. जैसा कि Adafruit #3898 प्रलेखन में वर्णित है, मैंने मूल रूप से LiPo सेल के लिए पंख #2771 PCBA और #3130 डिस्प्ले PCBA के बीच फिट होने का इरादा किया था। मैंने पाया कि फेदर #2771 प्रोटोटाइप क्षेत्र में मेरी वायरिंग LiPo सेल के लिए LiPo सेल में सेंध लगाए बिना फिट होने के लिए बहुत लंबी थी। इससे मैं घबरा गया। मैंने पीसीबीए के बगल में बैटरी को उसकी तरफ रखने का सहारा लिया।
9. LiPo इंटीग्रल चार्ज/डिस्चार्ज सेफ्टी सर्किट के रीड और ब्लैक वायर को फ्लेक्स किया जाना पसंद नहीं है। विकास के क्रम में मैंने एक से अधिक तारों को तोड़ा है। अधिक तनाव राहत प्रदान करने के लिए, मैंने एक तनाव राहत को डिजाइन और 3डी प्रिंट किया। वह लीपो सेल के शीर्ष पर ग्रे ब्लॉक है। इसकी आवश्यकता नहीं है, लेकिन यहाँ यह है (सार्वजनिक टिंकरकैड फ़ाइल)।

चरण 11: विकास इतिहास:

नगेट परियोजना के तीन साल के जीवन में कई संस्करण सामने आए:

1.xअवधारणा और डेटा एकत्रण मंच का सबूत।

नगेट के प्रदर्शन की सीमा की विशेषता थी (अधिकतम आरपीएम, योग, गतिविधि का समय)। अपने प्राइम में, नगेट को 100 आरपीएम हासिल किया गया था और एक रात में 0.3 मील दौड़ने में सक्षम था। संलग्न विभिन्न पहियों के लिए डेटा गणना की स्प्रेडशीट। संलग्न एक फाइल भी है जिसमें एसडी कार्ड पर संग्रहीत वास्तविक नगेट आरपीएम रिकॉर्ड हैं।

• अरुडिनो ड्यूमिलानोव
• एडफ्रूट #1141 एसडी कार्ड डेटालॉगर शील्ड
• एडफ्रूट #714+#716 एलसीडी शील्ड
• ओमरॉन E3F2-R2C4 रेट्रोरफ्लेक्टिव ऑप्टिकल सेंसर
• एसी दीवार ट्रांसफार्मर (ओमरोन को 12 वोल्ट की आवश्यकता होती है)

2.x सेंसर और हार्डवेयर का पता लगाया।

माइक्रोकंट्रोलर और डिस्प्ले की स्थापना की:

• Adafruit #2771 पंख 32U4
• एडफ्रूट #3130 14 सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले फेदरविंग।

इस कॉम्बो को कम बिजली की खपत (32U4 स्लीप मोड), बैटरी प्रबंधन (बिल्ट-इन LiPo चार्जर) और लागत (एलसीडी + बैकलाइट की तुलना में सस्ती और कम पावर वाली एलईडी) के लिए चुना गया था।

• हॉल-इफेक्ट चुंबकीय और असतत ऑप्टिकल जोड़ी सेंसर (यानी QRD1114) की जांच की गई। रेंज हमेशा अपर्याप्त थी। छोड़ा हुआ।
• ESP8266 के साथ Adafruit #2821 पंख HUZZAH जिसने Adafruit IO डैशबोर्ड को सूचना दी। अधिक स्क्रीन टाइम वह नहीं था जो ग्राहक चाहता था। छोड़ा हुआ।

3.xसेंसर काम:

इस श्रृंखला ने वैकल्पिक सेंसर की भी जांच की जैसे कि स्टेपर मोटर का उपयोग इस इंस्ट्रक्शनल के समान एनकोडर के रूप में करना। व्यवहार्य लेकिन कम आरपीएम पर कम सिग्नल शक्ति के लिए। थोड़ा और काम इसे एक व्यवहार्य समाधान में बदल देगा, लेकिन यह मौजूदा हम्सटर पर्यावरण के साथ एक साधारण रेट्रोफिट नहीं है। छोड़ा हुआ।

४.१ इस निर्देश में वर्णित हार्डवेयर / सॉफ्टवेयर समाधान।

5.x अधिक सेंसर कार्य:

Adafruit #2771 पंख 32U4 और Adafruit #3130 14 खंड एलईडी डिस्प्ले फेदरविंग का उपयोग करते हुए पोलोलू कैरियर के साथ तीव्र GP2Y0D810Z0F डिजिटल दूरी सेंसर की जांच की। अच्छी तरह से हुआ। कोड तुच्छ बना दिया। Vishay TSSP4038 समाधान की तुलना में अधिक शक्ति का उपयोग किया। छोड़ा हुआ।

6.x भविष्य?

• एडफ्रूट #2771 फेदर के लिए कुछ एचडब्ल्यूटी एनक्लोजर माउंटिंग बॉस को माउंटिंग पोस्ट से बदलें।
• ऑन/ऑफ स्विच को फेदर रीसेट से जुड़े पुश बटन स्विच से बदलें।
• ATSAMD21 Cortex M0 माइक्रोकंट्रोलर, जैसे कि Adafruit #2772 फेदर M0 बेसिक प्रोटो पर पाया जाता है, में कई आकर्षक विशेषताएं हैं। मैं इसे एक और संशोधन पर बारीकी से देखूंगा।
• Vishay में एक नया IR सेंसर मॉड्यूल, TSSP94038 है। इसकी कम वर्तमान जरूरतें और अधिक परिभाषित प्रतिक्रिया है।

बैटरी चालित प्रतियोगिता में उपविजेता