[Arduino 12] Velocímetro de bicicleta (1/3)

Siguiendo con el sensor magnético (Sensor de efecto hall), me he interesado en realizar un velocímetro para bicicletas que ademas de poder visualizar la velocidad a la que nos desplazamos podamos visualizar la distancia recorrida. para ello estudiando el código por partes. Este tutorial estará dividido en varias partes. Ahora nos centraremos en hacer un contador de vueltas que al dar una vuelta se enciende un led y al dar otra vuelta se apaga el led y de esa manera podremos saber si esta funcionando el código, ademas de ellos visualizaremos en pantalla cuantas vueltas llevamos.

Objetivos

1. Realizar un velocímetro de bicicleta que muestre la distancia recorrida
2. Realizar un contador de vueltas de bicicleta
3. Con el contador de vueltas realizar la medición de distancia recorrida
4. Poner en uso el sensor de efecto hall
5. Mostrar los parámetros de velocidad y distancia recorrida en una pantalla LCD
6. Poner en practica instrucciones de bloques condicionales (if/else)

Materiales

• Arduino UNO, Picaro, o similares.
• Cable USB para arduino
• Sensor de efecto hall
• LED
• Resistencia de 220 Ohm
• Imán de neodimio u otro imán
• Conectores
• Pantalla LCD 2x16
• Potenciometro o Trim Pot
• Protoboard
• Una bicicleta

 

 

     

Como determinaremos la cantidad de vueltas
Para el medidor de velocidad hay datos que conocemos que nos pueden ser de utilidad a la hora de realizar el calculo de la velocidad. El dato que conocemos es el radio de la rueda de la bicicleta. Supondremos que el radio de la rueda es de 30cm (cada uno tendrá que medir cual es el radio de su rueda para ponerlo en el código).

• Medimos el radio de nuestra bicicleta: r=30cm
• Calculamos el perimetro de la rueda P=2*pi*r  =188,49 cm =1,88 metros
• Ahora sabemos que por cada vuelta que de la rueda recorreremos 1,88 metros
• La distancia recorrida sera (numero de vueltas)*(1,88 metros)

Con este razonamiento básico ya podemos comenzar a trabajar en el contador de vueltas tomando en cuenta que este sera parte del resultado final, aun falta explicar como calcularemos la velocidad y de que manera determinaremos los tiempos medidos.

Fotos del proyecto

A continuación se presentan unas fotos del contador de vuelta, esta conectado el modulo sensor de efecto hall, el led con su resistencia de 220 ohm y el iman con el que activaremos cada vuelta.

Circuito Arduino
He escogido poner el Sensor de efecto hall y el LED en los pines 3 y 4 respectivamente para dejar espacio para integrar una pantalla LCD 2x16 al velocímetro posteriormente.

La conexión del sensor hall es la siguiente:

Y también conectamos un led en el pin 4 con su resistencia respectiva.

Sketch "Contador de vueltas de la rueda"

En el sketch siguiente realizamos dos lecturas del estado, separadas por 10 milisegundos, del pin 3 donde se encuentra la salida digital del sensor de efecto hall. Comprobamos que las dos salidas sean iguales. De ser asi se deduce que el sensor esta en posición estable y podemos ejecutar toda la logica del conteo de vueltas de la rueda y del encendido del LED.

Lo anterior lo realizamos para solucionar el fenómeno de "bounce" o rebote. El fenómeno de "bounce" es un efecto producido al ejecutar un conteo de vueltas, el sensor no reacciona o aveces cuenta mas de una vuelta. Esto se produce durante el primer milisegundo de cada conteo produciendo pequeñas variaciones de la señal de entrada que hacen que los valores HIGH y LOW obtenidos alternen rápidamente (esto también ocurre con los pulsadores).

int estadoActual1=0;
int estadoActual2=0;
int estadoUltimo=0;
int contador=0;

void setup(){
        pinMode(4,OUTPUT);
        pinMode(3,INPUT);
        Serial.begin(9600);
}

void loop(){
        estadoActual1=digitalRead(3);
        delay(10);
        estadoActual2=digitalRead(3);
//Si los estados no son iguales, el sketch no hace nada.
        if (estadoActual1 == estadoActual2) {
              if (estadoActual1 != estadoUltimo){
                    if (estadoActual1 == HIGH) {
                        contador = contador + 1;
                        Serial.print ("Vueltas ");
                        Serial.println(contador);
                    }
              }
        }
        estadoUltimo= estadoActual1;
        
        if (contador%2 == 0 ) {
              digitalWrite(4, LOW);
        }
        else {
              digitalWrite(4, HIGH);
        }
}

Resultados del contador de vueltas

Los resultados que debemos apreciar al completar este tutorial deben los que se aprecian en el monitor serial, el correcto conteo de las vueltas de la rueda o cada vez que  pasan el imán por el sensor. Ademas la iluminación del led cada vez que este se encuentra en una vuelta par, si es la vuelta 2, 4, 6 o algún numero par, el led debe estar encendido.

 

Ahora podemos decir que funciona de manera correcta este contador de vueltas de bicicleta. En el próximo tutorial mostrare como medir la distancia que recorremos con este contador.

[Arduino 12] Parte 1: Velocímetro de bicicleta

[Arduino 12] Parte 2: Velocímetro de bicicleta

[Arduino 12] Parte 3: Velocímetro de bicicleta (final)

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