Переключатель передач велосипеда, электронный, самодельный, программный с простой электроникой и с открытым исходным программным кодом. DIY. Для переключателей Shimano

Переключатель передач велосипеда, электронный, самодельный, программный с простой электроникой и с открытым исходным программным кодом. Для переключателей Shimano.

Введение

Автор: Набиль ♠ Тевольде
Версия: 0.1
Инструкция: http://www.instructables.com/id/DIY-Electronic-Derailleur/

Переключатель передач велосипеда, электронный, самодельный, программный с простой электроникой и с открытым исходным программным кодом

DIY E-Shift это простой электронный переключатель передач велосипеда с открытым исходным кодом. И хотя он был проверен в реале только с переключателем RD-4500 Shimano Tiagra, но, общий метод должен работать с большей частью переключателей Shimano. То, что ниже содержит эскиз, электронные схемы, перечень необходимых материалов и чертежи для сервопривода. Вам остается приложить к этому только лишь руки, паяльник и магазин электроники.

Мотивация

  • Легче переключать передачи чем с механическими рычагами;
  • Точное позиционирование;
  • Дешевле, чем коммерческие альтернативы. Как и тысячи долларов дешевле …
  • Электронное переключение передач в сочетании с другими показателями, как-то сердечный ритм, GPS, скорость и наклон посадки – все это можно улучшить, если найти вашу слабость;
  • Добавление электроники к чему-то это всегда здорово!

(warrior: По последнему пункту: Ну любит человек попаять, чего уж тут! Я его прекрасно понимаю. )

Навыки, необходимые для

  • Основные навыки пайки;
  • Надо немножко шарить в электронике;
  • Простые знания Arduino – как загрузить программу;
  • Надо хоть чуть шарить в велосипедной механике. На уровне как снять и настроить задний переключатель;

(warrior: Статью о последнем я написал: Настройка заднего переключателя велосипеда. )

Переключатель передач велосипеда электронный –  руль

Переключатель передач велосипеда электронный –  руль, электроника

Схема кликабельна:
Переключатель передач велосипеда электронный –  схема

Переключатель передач велосипеда электронный –  электроника, распайка

Прогресс

Пока у нас есть только задний переключатель передач. Передний в планах – так что следите за обновлениями а такоже за новыми возможностями. На момент написания программного обеспечения пока что не отключается сервопривод (для экономии заряда аккумулятора) потому есть небольшой шанс проскальзывания передачи. Это означает, что у вас будет ограниченное время езды. Это будет исправлено в ближайшее время.

Open Source

На сегодняшний день есть Arduino эскиз, схемы, диаграммы Fritzing, ведомость материалов и CAD диаграммы. Всё это можно найти на странице проекта, ссылка ниже.

Планы на будущее

  • Выравнивание износа;
  • Гидроизоляция и лучший корпус;
  • Лучшие кабели;
  • Обработка кронштейнов серво

Дальше на сайте шла спецификация, детализация и прочее. Я о ней тут не стану. (Переводить долго и не нужно, кому нужно сам разберется когда будет паять) Есть выше ссылки. И вот ссылка на источник, и на спецификацию: http://nabilt.github.com/diy_eshift/

DIY E-Shift © от Набиль ♠ Тевольде лицензирован по лицензии MIT.

Переключатель передач велосипеда, электронный, самодельный, программный с простой электроникой и с открытым исходным программным кодом. DIY. Для переключателей Shimano: 21 комментарий

    1. warrior Автор записи

      Я тоже вот хочу попаять.
      И древо порезати!
      Я понял что при наличии образца, струбцин, и всего набора заточенного инструмента вырезать черновой э-э-э… как это назвать? можно за пару-тройку часов. А не как первый раз – долго и долго…

  1. Kot

    Arduino это программируемый процессор, который соответственно придётся прошивать. Без прошивки ничего не получится, а учитывая, что шаг переключения переключателя одинаковый, то и реализовать всё это и без дорогого процессора будет возможно, правда паять и подстраивать действительно придётся. Кстати, этот процессор пихают везде ввиду его универсальности и возможности его широкого применения. Но я так думаю это только для тестовых и единичных обазцов, которые впоследствии можно заменить на стандартные элементы.

    1. — тёзка автора

      Ардуино это не микропроцессор. Ардуино это библиотека для AVR-GCC плюс стандартная плата на основе микропроцессора фирмы Atmel. Можно сделать прототип на основе платы Ардуино, а в серийное устройство просто ставить атмеловский проц. Они не самые дешевые, но все же намного дешевле и компактнее платы Ардуино.

      1. Kot

        Не один фиг? 😀
        если быть точным, то микроконтроллер программируемый.
        А если вникнуть в систему, то можно вообще обойтись без всякого рода контроллеров и процессоров, если только нужно лишь переключать передачи. несколько транзисторов будет достаточно, а по цене разница сущщественно дешевле выйдет.

          1. Kot

            зачем же? такую косиногу ставить. Я так понимаю, что там всё-равно есть какой-то привод — сделай там небольшой выступ и датчик Холла, рассчитай каждое переключениена один оборот. Паяешь триггер .. ну ладно, бери микросхему если так хочется, только там будет триггеров на три велосипеда, но тебе нужно всего два для прямого включения привода и для обратного. 😀 вот и всё, дальше мысль ясна… с крайними положениями тоже можно придумать на инверторах и элементах «И», хотя и это можно транзистором всё сделать.
            Поворотом датчика Холла можно выставить точное совпадение цепи и звезды.
            Я к чему всё это пишу. К тому, что изобрели некий элемент, можно сказать блок, выпустили к нему набор программный и всё — ты уже бог робототехники. Захотел какую-нибудьхрень сварганить — забабахал. С таким же успехом можно возить с собой ноутбук, а переключатель включать в USB, что в принципе не возбраняется, хотя можно обойтись и меньшими потерями.
            Самое хреновое в этой схеме — это подстроечное сопротивление R3 — посмотри как оно включено и сразу станет ясно, почему батареек не на долго хватает. 😀
            А могло бы быть совсем не так если только сам себе не враг Поэтому изобретатели такого хозяйства озабочены больше софтом, чем правильностью схемы.

            1. warrior Автор записи

              Поэтому изобретатели такого хозяйства озабочены больше софтом, чем правильностью схемы.
              Вот жеж, как говорится – зри в корень!

              1. — тёзка автора

                Вов, со схемой все ок, не ведись. В итоге это наиболее дешевый вариант исполнения, как для прототипа, так и для серийного устройства.

            2. — тёзка автора

              Вся загвоздка в том что для движения переключалки применен сервопривод, а не просто мотор. Только сервоприводом можно обеспечить точное позиционирование. А сервопривод управляется с помощью ШИМ. А для генерации ШИМ нужна хотя бы логическая микросхема, а лучше микроконтроллер.
              Во-вторых, у R3 сопротивление 100к. На пяти вольтах он потребляет 0,00005А, то есть примененный аккумулятор на 7А*ч он посадит за 140000ч. Это явно не тот элемент который влияет на время автономности (:
              В данной версии эта схема потребляет много энергии из-за того что сервопривод включен всегда. Если переключалка по какой-то причине будет сдвигаться на соседнюю зведзу — серво сразу среагирует и вернет её на место. Нужно либо знехтувати такой проблемой и выключать серво между переключениями, либо делать дополнительный электомагнитный манипулятор, который будет фиксировать переключалку в периоды когда не происходит переключений. Тогда в эти периоды серво можно будет выключать.

              1. Kot

                😀 крутой аккумулятор 7Ач — это лихо. Дополнительного веса ещё добавится значительно.

            3. — тёзка автора

              Этот «блок» — прекрасная основа для прототипирования, а серийное устройство делают на основе выбранного микроконтроллера, что уже давно намного дешевле чем городить кучу логических микросхем или, не дай боже, транзисторов. транзисторы нужны только чтобы нагрузки включать.

              1. Kot

                основа — да, с этим можно согласиться, но требуется упрощение значительное. Это обычное дело — сваять, потом оптимизировать. Чем моя схема не нравится? Механики побольше будет, но потребление будет только в момент переключения. Если ставить мотор с червячной передачей и всё отстроить и рассчитать, то будет работать как часы.

              2. — тёзка автора

                1. Ты не учитываешь что нужна обратная связь по положению переключалки. Иначе cхема нифига не будет знать на какой мы щас передаче и не сможет себя ограничивать (а еще, нельзя будет сделать индикацию на руле, вдруг захочется). Сервопривод это обеспечивает. С обратной связью и индикацией (да и без индикации) схема построенная по твоим принципам получится слишком сложной, а на микроконтроллере все такой де простой.
                2. Без серво механика получится тоже сложной, а вот это как раз дорого. Поэтому нечего выдумывать как из доисторического говна сделать то, что делается из пары делатек современного ассортимента.
                А экономию энергии, я уверен, можно организовать и с текущим вариантом, добавив всего один транзистор и пару строчек кода.

                Я, кстати, потестировал имеющиеся у меня сервоприводы: оказались слабоваты. Куплю помощнее и таки сооружу электронное переключение чтобы не голословствовать тут.

              3. warrior Автор записи

                Ого! Смок, красава! Таки у нас не все потеряно, если мы не токмо на лисапедах хромаем, но и копать паять умеем! Давай паяй, сделаем тебе рекламу!

              4. Kot

                логику ставить можно, только ещё схему первоначальной установки городить придётся 😀 Кстати, тут тоже нет первоначального положения — оно, я так понял, одно.
                PIC процессор с прошивкой справится и с переключением и с индикацией

              5. — тёзка автора

                Ну вот мы и пришли к общему мнению: можно все сделать на микропроцессоре. PIC дешевле и поэтому был хорош для серийного производства, но программаторы к нему дороже, поэтому для единичного экземпляра лучше подойдет Atmel, ИМХО.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *