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[项目] 基于蓝牙通讯的自行车驴友装备

hnyzcj 发表于 2015-9-3 20:56:13 | 显示全部楼层 [复制链接]
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本帖最后由 hnyzcj 于 2015-9-24 19:08 编辑

淮南一中创客空间作品
【创意起源】
       作为一名喜欢骑自行车“驴友”来说,除了给自己的“爱车”添加各种炫酷的装备外,最大的需求莫过于在骑行过程中的安全问题。例如,骑行中如何让身后的车辆及行人提前得知自己的转向;夜间行驶如何照明;当前环境温湿度;在野外环境下如何准确得知自己的地理等。基于蓝牙通信的自行车驴友装备应运而生了。
整体效果.jpg


【功能介绍】
       本作品以旅行包为载体,利用蓝牙技术实现车头控制端与背包转向指示器之间的通信。同时车头控制端是可拆卸的,当驴友下车后,可将车头控制端缚在手臂上继续使用。系统同时内置GPS定位。具体功能如下:自行车的转向指示、车头照明灯、环境温湿度检测、GPS定位。

【项目器材】
【项目制作】
第一部分机械结构打印
       这次作品中我们使用到了3部分机械结构。他们分别是转向器灯槽,车头手柄控制端卡槽,车头照明灯灯罩。我们使用3D打印机打印出其机械结构,具体如下所示。
极光.png
转向器灯槽(填充率30%+Brim)
大灯00.png
前灯模块(填充率30%+Brim)
手柄壳0.png
手柄控制端(填充率50%+BRIM)
第二部分电路结构安装
A蓝牙通讯模块设置
(1)切换蓝牙模块到AT模式:如下图所示,模块有一个2位拨码开关,1号开关LED Off是LINK灯的开关,可以关闭LINK省电,拨到ON为开,拨到另一端为关;2号开关AT Mode是AT命令模式开关,拨到ON进入AT命令模式,拨到另一端退出AT命令模式。
蓝牙.jpg
(2)连接到USB to Serial模块:将DF-BluetoothV3蓝牙串口模块按接口顺序插在USB to Serial 转串口上,如下图所示。
蓝牙串口.png
(3)USB to Serial模块需要安装驱动程序。安装成功后,在设备管理器中显示为一个串口,下图设备管理器中Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge(COM15)。这个COM口用来配置蓝牙模块的。
电脑端口.png

(4)通过串口指令来配置蓝牙模块。在这里,我们需要用串口监视器来完成配置。有很多串口调试软件都可以完成,当然也可以用Arduino IDE的自带的串口监视器。在这里,我们就选用Arduino IDE自带的串口监视器来完成配置。首先,打开IDE,查看是否显示串口,我们这里选择COM4,打开串口监视器界面,设置波特率38400,选择“换行和回车模式”(Both NL&CR)。
串口配置.png
【注意】:在AT模式中波特率默认为38400,和通讯时设置的波特率无关。
设置完成后,在串口中输入“AT”(不区分大小写),测试蓝牙模块与USB串口是否建立连接,如果连接成功,会显示“[OK]”。按同样的方法在串口输入相关的AT指令就能就行配置了。
【注意】当AT指令设置完毕后,将开关另一端退出AT命令模式,重新上电后设置才生效。
(5)设置主从模块。两块蓝牙模块进行配对的话,需要将其中一个设置为主,而另一个设置为从。在IDE窗口中分别输入:AT+ROLE=1 和AT+ROLE=0,设置其分别为主、从模块。

B转向器部分电路安装
从炫彩 WS2812LED灯带中,截取两段适当长度的灯带,将其安放在打印出来的转向器灯槽中。并将接头处用三根杜邦线引出。注意在焊接时由于焊点相聚较近,请勿将其相互搭线。
装灯带后.jpg
然后将其左右LED的杜邦线分别插在从控端模块数字口8.12上。并将蓝牙从模块插在蓝牙接口上。如下图所示,将蓝牙从控端置于背包的夹层内。
蓝牙从模块.jpg
而对于转向指示灯,我们将其置于背包外部,通过两套尼龙螺丝固定在背包表面。如下图所示,此时蓝牙从控端的电路连线安装完毕。
灯带3.jpg
C.车头照明灯电路安装
    将10W 高亮LED灯珠,安装在车头灯罩打印件上,如下图所示。注意LED引脚如下(带凹口的一端为负极)。这款高亮的功率LED灯珠内部包含9个LED的阵列,发光强度为500LM,可以当做普通的照明电源使用,也可以用来作为机器人的强力光源。
车灯3.jpg

再将继电器、电池与其连成一个回路,具体连线如下所示

车灯4.jpg 车灯连线.png


3芯杜邦插头一端从灯罩侧面的孔中引出,灯罩底板盖上,上紧固螺丝固定
车灯2.jpg
车灯6.jpg
最后将车灯部分固定在车把头前方,用下半部分把头固定件,固定车头照明灯。
车灯9.jpg
D车头主控端电路安装
将DFRduinoMega2560 V3.0控制器安置于车头主控卡槽内,并用螺丝固定主控板。由于在设计时没有考虑预留到串口和电源供电口的位置,所以请自行修模留出上述两口位置。
手柄2.jpg

上述步骤安装好后,在主控板上分别增加输入扩展板V2.0 ,这样我们就为主控端添加了控制按钮。在输入拓展版上增加IO 传感器扩展板 V7.1,这样为照明灯和DH11、LCD显示屏以及蓝牙主模块提供了模块化插接平台,避免了繁琐的插线。如下图所示

手柄3.jpg

完成上述模块连接后,我们可将其固定在自行车头,由于模型设计对于不同的车型可能不同,所以在对具体的车型,请适当调整,保证主控端的稳定性。如下图所示
主控端.jpg
D.DH11和LCD1602字符液晶显示器连接
DH11实时侦测当前环境下的温湿度值,并将值显示在LCD1602字符液晶显示器上,提供给驴友参考。DH11与IO传感器拓展板数字口4连接,车前灯与IO传感器拓展板数字口7连接。
主控端显示.jpg
LCD1602字符液晶显示器在本作品中起到了一个显示信息的作用,既可以显示DH11侦测到是温湿度值,又可以显示按钮按下的状态变化。LCD1602与IO传感器拓展板数字口I2C口连接,请注意杜邦线序,不要插反。
右转.jpg
E.GPS模块安装
      此次作品中的GPS功能模块是相对独立的单元,因此他的的安装相对较为简单。我们这里使用DFRduino UNO R3、DFRduino GPS Shield-LEA-6H、LCD Keypad Shield 按键扩展板逐层叠加实现GPS的定位。这里需要注意的是GPS增益天线需要外置,否则无法进行定位。定位的经纬度值在LCD1602字符液晶显示器上,提供给驴友参考。
GPS.jpg
截止目前为止,我们已经完成所有的机械结构安装和电路连接,下面输入代码就可以实现功能。




sketch_apr25a.rar

2.06 KB, 下载次数: 269, 下载积分: 创造力 -1

GPS程序

sketch_jan22a0424.rar

981 Bytes, 下载次数: 268, 下载积分: 创造力 -1

蓝牙主

sketch_jan22b.rar

1.34 KB, 下载次数: 266, 下载积分: 创造力 -1

蓝牙从

发表于 2015-9-3 22:01:51 | 显示全部楼层
必须是精华
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发表于 2015-9-3 22:03:59 | 显示全部楼层

你真快,我还米有发完,你就上来了
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发表于 2015-9-3 22:12:06 | 显示全部楼层
hnyzcj 发表于 2015-9-3 22:03
你真快,我还米有发完,你就上来了

就要这么快
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发表于 2015-9-3 22:32:29 | 显示全部楼层
超详细!支持一下
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发表于 2015-9-3 22:33:52 | 显示全部楼层
Ash 发表于 2015-9-3 22:32
超详细!支持一下

我只想说一句,贴图好累人。
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发表于 2015-9-4 08:24:06 | 显示全部楼层
可以把路程的GPS保存下来,然后导入到Google Map里,参考这个gTracking
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发表于 2015-9-4 09:19:55 | 显示全部楼层
吹口琴的钢铁侠 发表于 2015-9-4 08:24
可以把路程的GPS保存下来,然后导入到Google Map里,参考这个gTracking

好的好的,谢谢
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发表于 2015-9-4 19:40:08 | 显示全部楼层
很不错的,支持支持!!!向你学习。
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发表于 2015-9-4 20:25:50 | 显示全部楼层
钢铁碎天兽 发表于 2015-9-4 19:40
很不错的,支持支持!!!向你学习。

相互学习
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发表于 2015-9-4 21:25:21 | 显示全部楼层
楼主吊炸天 必须推荐
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发表于 2015-9-5 14:22:58 | 显示全部楼层
这个真是 不错。最详细的骑行装备。
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发表于 2015-9-5 15:11:42 | 显示全部楼层
Ricky 发表于 2015-9-5 14:22
这个真是 不错。最详细的骑行装备。

哈哈,多谢老板。开源让更多的人参与创作,从而实现大众创业,万众创新!
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发表于 2015-9-5 15:11:48 | 显示全部楼层
Ricky 发表于 2015-9-5 14:22
这个真是 不错。最详细的骑行装备。

哈哈,多谢老板。开源让更多的人参与创作,从而实现大众创业,万众创新!
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发表于 2015-9-6 10:03:49 | 显示全部楼层
一个疑问,后面的人看到转向灯的时候,他会理解为转向灯吗
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发表于 2015-9-6 10:26:26 | 显示全部楼层
丄帝De咗臂 发表于 2015-9-6 10:03
一个疑问,后面的人看到转向灯的时候,他会理解为转向灯吗

正常应该会的,标志应该来说还是很明显的。
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发表于 2015-9-24 14:53:56 | 显示全部楼层
楼主,这篇精品被微信牛人教程收了!!作者应该写你对吗?
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发表于 2015-9-24 15:06:35 | 显示全部楼层
luna 发表于 2015-9-24 14:53
楼主,这篇精品被微信牛人教程收了!!作者应该写你对吗?

OK没有问题的。
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发表于 2016-6-6 22:39:44 | 显示全部楼层
这个想法不错,学习了!
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