BikeEverest - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

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Ein Champion-Biker aus Alaska – Lael Wilcox – machte an diesem Memorial Day-Wochenende in einer 21-stündigen Nonstop-Strecke 13 Fahrten auf einer 14 km langen Strecke der lokalen Hatcher Pass Road, um die Everest-Kletterherausforderung zu meistern. Das Ziel für die teilnehmenden Radfahrer: immer wieder den Hügel ihrer Wahl befahren, bis sie 29.029 Fuß erklimmen - die Höhe des Mount Everest. Dies ist eine talentierte Bikerin, die den Frauenrekord für das Continental Divide Race sowie den ersten Platz im nicht unterstützten Trans Am Bike Race hielt. Wir sind sehr stolz auf unseren schmalen lokalen Sporttalentpool. Um ihren Bemühungen nachzueifern, dachte ich, es würde mir Spaß machen, hier und da ein paar Schritte zu machen und im Laufe von Tagen, Wochen oder Monaten meine eigene Herausforderung zu meistern. Für diejenigen unter Ihnen, die daran interessiert sind, die mit Ihrem Fahrrad bei Ihren gelegentlichen Wochenendfahrten gewonnenen Höhen im Auge zu behalten, habe ich Anweisungen zum Bau eines Monitors bereitgestellt, der der Welt schließlich mitteilt, dass auch Sie die Everest-Herausforderung abgeschlossen haben!

Das Gerät ist wiederaufladbar und schläft die meiste Zeit und verfügt über einen E-Paper-Bildschirm, der Ihnen kurzweilige Bilder vom Berg liefert.

Schritt 1: Sammeln Sie Ihre Materialien

Dieser Build ist unglaublich einfach und leicht gemacht. Die einfache Zusammenstellung basiert auf den Verschachtelungsfunktionen der Adafruit Feather Boards und Screens. Die einzigen zusätzlichen Add-Ons sind ein Schalter für die Stromversorgung, ein Akku und der neu erschienene Höhenmesser BMP 388.

1. Adafruit HUZZAH32 – ESP32 Feather Board $ 19 Sie können eine andere Feder verwenden – der Vorteil des ESP ist, dass es so leicht einschläft.

2. Adafruit 2,13 Monochrom eInk / ePaper Display FeatherWing - 250x122 Monochrom $ 21 Sie können auch das dreifarbige mit Rot verwenden, um es aufzupeppen.

3. Adafruit BMP388 - Präzisions-Luftdruck und Höhenmesser - $ 9

4. 600mAh Akku --- 2

5. Ein/Aus-Schalter --$1

Schritt 2: 3D-Drucken Sie es

Das Gehäuse besteht aus zwei Teilen, die problemlos ohne Unterstützung in PLA gedruckt werden können. PETG hält den Elementen vielleicht etwas besser stand – und ich würde es vorzugsweise verwenden, wenn Sie an einem heißen Ort wie Tucson leben – wenn Sie Ihren Everest auf den Mt. Lemon machen! Die Einsätze sind so konzipiert, dass sie 3 mm metrische Wärmeeinsätze in die Basis aufnehmen. Die Schrauben gehen durch die etwas unterdimensionierten Löcher im Bildschirm, die mit einem 3mm-Bit vergrößert werden müssen. Wenn Sie einen etwas größeren Akku wünschen, können Sie mit wenig Aufwand die Tiefe des oberen Gehäuses erhöhen. Der seitliche Port zum Programmieren und Laden des Akkus ist in die Feile integriert. Der abgeflachte Bereich an der Rückseite der Basis dient zur Befestigung der Halterung für den Fahrradlenker. Die Linienrändelung auf der Gehäuserückseite erfolgt durch Hinzufügen eines Schraubenmusters in einem frühen Schritt.

Schritt 3: Verdrahten Sie es

Es gibt wirklich nicht viel an der Verkabelung dieses Geräts, daher habe ich keinen Schaltplan beigefügt. Das einfache Anlöten einiger männlicher Stiftleisten an den ESP32 ermöglicht es Ihnen, ihn problemlos mit der Empfangsseite des E-Paper-Bildschirms zu verbinden. Dies verbindet alle komplizierten Pins in der SPI-Schnittstelle zusammen mit allen Pins, um die eingebaute SD-Speicherkarte zu steuern. Das einzige, was eine Verkabelung erfordert, ist der BMP 388, der von Adafruit auf einem I2C-Breakout-Board kommt. Schön, Sie müssen keine Klimmzüge hinzufügen, damit es funktioniert. Löten Sie einfach Drähte an Power, Ground, SCL und SDA und befestigen Sie sie an den weiblichen Anschlüssen auf dem Feather E-Paper-Bildschirm. Ich benutzte einige männliche Header-Pins und lötete einfach die Anschlussdrähte an sie und schob sie nach Hause. Ein paar Kleckse Heißkleber halten diese Anschlüsse an 3V, GND, SCL und SDA auf der Hauptplatine. (Sie werden sich wahrscheinlich bald mit diesem Gerät langweilen und möchten mit diesen teuren Komponenten etwas anderes bauen.) Der Akku wird mit JST-Stecker an den ESP32 mit einem Schalter an der Stromleitung angeschlossen, um das Gerät ein- und auszuschalten. Um das Gerät aufzuladen, muss es auf ON stehen.

Schritt 4: Erstellen Sie es

Der BMP 388 passt sehr schön zwischen dem Feather E-Paper-Bildschirm und dem ESP32. Das Gehäuse hat den Akku unten verstaut und die einzigen Änderungen beziehen sich auf Ihre bevorzugte Schaltermontageposition. Sie können ganz einfach einen subtileren Schiebeschalter hinzufügen. Das Gehäuse ist nicht wasserdicht, obwohl Sie zusätzliche Änderungen am Design vornehmen können, um das Eindringen von Wasser zu verhindern. Der E-Paper-Bildschirm wird mit den 3-mm-Schrauben gehalten, die durch die modifizierten Bildschirmlöcher gehen und von kleinen Abstandshaltern unter dem Bildschirm gehalten werden. Ich schneide diese kleinen Plastikröhrchen aus, die viel besser sind als handelsübliche Nylon-Abstandshalter, da sie mit einem Clipper leicht in der Höhe verstellt werden können. Wenn Sie die Fahrradhalterung an der Rückseite des Gehäuses anbringen, müssen Sie nur eine Ihrer mehreren kaputten Lichthalterungen abreißen, die Sie angewidert in eine Kiste geworfen haben, wenn sie nach dem ersten Regensturm zur Arbeit versagen. Normalerweise verwende ich Sekundenkleber mit Aktivator, der mittlerweile fast alle Arten von Kunststoff unglaublich miteinander verbindet: Loctite Plastics Bonding System

Schritt 5: Programmieren Sie es

Der lustige Teil des Projekts war das Programm, das am Ende ziemlich einfach ist. Der BMP ist ein äußerst genaues Update einer Reihe von Luftdrucksensoren. Wenn Sie mit dem seriellen Port Ihres ESP verbunden sind, können Sie die Zahlen umdrehen, während Sie es langsam von Ihrem Schreibtisch aus in die Luft heben. Es ist talentiert genug, um mit einiger Genauigkeit vielleicht einen Fußunterschied zu erkennen. Es scheint in seiner Leistung sehr stabil zu sein. Die erste Lesung ist normalerweise schlecht, also nehme ich ein paar Schwünge beim Sammeln, bevor ich eine gute akzeptiere. Die absolute Höhe zu erhalten ist kompliziert – man muss den atmosphärischen Druck auf Meereshöhe kennen und dann eine subtile Formel verwenden. In unserem Fall möchte ich nur den Anfangsdruck überprüfen und dann 3 Minuten später (nach einem Nickerchen des ESP32) erneut überprüfen, ob es einen Druckabfall gegeben hat, der eine Erhöhung der Höhe des Geräts bedeuten würde. Der neue Druck wird dann als Basislinie zurückgesetzt und die nächste Druckdifferenz wird berechnet. Alle kumulativen Abnahmen des gemessenen Drucks werden als Gesamtfußanstieg auf Ihrem Fahrrad addiert. Jeglicher Druckabfall wird ignoriert – kein Ruhm für Biking Death Valley. Ich habe das Gerät bei mehreren Anstiegen bekannter Höhe getestet und es entsprach dem akzeptierten Faktor von 12 hPA/100 Meter oder 27,78 Fuß/hPA für Druckabfälle in Meereshöhe.

Die Pin-Definitionen zu Beginn des Programms variieren natürlich, wenn Sie ein anderes Board verwenden. Die Einschlafzeit im ersten Abschnitt kann variiert werden und dies legt auch die Dauer Ihrer Probe fest. Seien Sie vorsichtig, wenn Sie dies zu eng einstellen, insbesondere bei der 3-Farben-Platine … eine schnellere Aktualisierung als etwa 120 Sekunden und es beginnt eine Fehlfunktion. Im nächsten Abschnitt können Sie einstellen, welches E-Paper-Board Sie haben. Ich habe in diesem Programm EEPROM-Speicher verwendet, weil Sie sich nach jeder Fahrt und beim Ausschalten des Stroms an Ihre Gesamthöhe erinnern möchten. Es muss sich daran erinnern, wenn es wieder eingeschaltet wird. Ich habe auch ein weiteres Programm eingefügt, um Ihre EEPROMs auf 0 zurückzusetzen, wenn sie an einigen alten Daten hängen bleiben und weiter neu starten. Die BMP-Programmierung stammt aus der Adafruit-Bibliothek und funktioniert sehr gut zusammen mit der kniffligen Programmierung, um das E-Paper-Display zum Laufen zu bringen. Die SD-Karte mit dem E-Paper enthält alle Bilder, damit der Bildschirm während der Fahrt zufällig hochgefahren wird. Bitte besuchen Sie die Adafruit-Webseite, um zu erfahren, wie Sie diese grafischen Elemente am einfachsten erstellen können - ich habe Gimp verwendet und hatte keine Probleme. Je nach E-Paper-Größe und Anzahl der Farben sind die Dateien unterschiedlich. Das Programm ist so konzipiert, dass es im RTC_DATA_ATTR-Speicher den Basisliniendruck und die Gesamtdistanz zwischen den Schlaf-Boot-Ups speichert – ein weiterer Vorteil des ESP32. Wir verwenden EEPROM-Speicherzyklen, aber bei 100.000 Verwendungen vor der Korruption würden wir gemächliche 5 Jahre brauchen.

Schritt 6: Verwenden Sie es

Zweiter Preis bei der Bikes Challenge