Скорость езды на велосипеде интересует не только профессиональных спортсменов, но и многочисленных любителей этого средства передвижения (кстати, самого экологически безопасного). Обычно на заводе-изготовителе байк не оборудуют измерителем скорости. Однако установить спидометр на велосипед можно самостоятельно, потому что для этого не требуется особых технических навыков. Тем более что стоимость такого устройства невысока и выбор достаточно разнообразен.

Разновидности спидометров для велосипеда

Различают две основных разновидности приспособлений для измерения скорости велосипеда: механические и электронные (проводные и беспроводные). Первые наименее функциональны, в основном показывают только скорость движения и пробег. Вторые представляют собой миникомпьютеры с возможностью отображения на жидкокристаллическом дисплее самых различных показаний (от текущего времени до максимальной скорости движения за период поездки). Выбор того или иного устройства зависит как от личных предпочтений, так и от финансовых возможностей.

Конструкция, достоинства и недостатки механического велосипедного спидометра

Механический спидометр на велосипеде старого советского образца представлял собой ролик, плотно прилегающий к шине переднего колеса и соединенный тросиком с указателем скорости. Небольшая «восьмерка» или налипшая грязь приводили к тому, что показания становились недостоверными или вообще способствовали выходу прибора из строя.

Конструкция современных механических спидометров достаточно проста и надежна. Такое приспособление состоит всего из трех частей:

• привода;
• троса;
• стрелочного прибора.

К несомненным достоинствам таких измерителей скорости относятся:

• отсутствие элементов питания;
• независимость показаний от влияния электромагнитных полей.

Основные недостатки механического спидометра для велосипеда:

• Изделие не универсально и предназначено для установки только на велосипед с определенным размером переднего колеса. Поэтому перед приобретением необходимо обязательно внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации.
• Такие спидометры можно устанавливать не на все модели велосипедов.
• Для надежной и долгосрочной работы устройства тросик необходимо периодически смазывать.

Установка механического спидометра

Как установить спидометр на велосипед? Алгоритм установки:

• Ослабляем гайки крепления переднего колеса и снимаем его.
• Полностью откручиваем правую крепежную гайку.
• Крепим привод спидометра на ось так, чтобы его внутренняя металлическая втулка вращалась вместе с колесом.
• Устанавливаем колесо на место (адаптер для подключения тросика на приводе должен быть направлен вверх).
• С помощью кронштейна крепим стрелочный прибор на руле.
• Соединяем привод спидометра и указатель скорости с помощью троса (он входит в комплект поставки).
• Делаем несколько оборотов колеса.
• Закрепляем тросик с помощью пластиковых хомутов на передней вилке и руле.

Важно! Значительные изгибы тросика недопустимы.

Плюсы и минусы электронных устройств

Наиболее популярными в настоящее время являются электронные велосипедные измерители скорости. Удобное цифровое табло показывает не только скорость (текущую, среднюю за поездку и максимальную), но и время, а также пробег (дневной и общий). В комплект поставки входят:

• сам цифровой прибор;
• панель крепления;
• считывающий датчик;
• магнит;
• соединительный провод;
• элементы для установки и крепления.

Главное достоинство таких приспособлений: они универсальны и их легко адаптировать к любым разновидностям велосипедов независимо от размеров переднего колеса. Недостатком, хотя и незначительным, является необходимость периодической замены элемента питания.

Установка электронного спидометра

Как поставить спидометр на велосипед? Установить электронное приспособление гораздо проще, чем механическое:

• На передней вилке фиксируем считывающий элемент.
• Напротив него на спицу устанавливаем маленький магнит, так чтобы при вращении колеса зазор между ним и датчиком составлял рекомендованное производителем расстояние (обычно от 3 до 10 мм).
• Панель крепления цифрового прибора устанавливаем на руле в наиболее удобном для обзора месте.
• Провод, соединяющий датчик и указатель скорости, закрепляем хомутами так, чтобы он не мешал движению, тормозным колодкам и повороту руля.
• Устанавливаем цифровой прибор на крепежную платформу и приступаем к настройке.

Настройка велосипедного электронного цифрового спидометра

Как настроить спидометр на велосипеде? Довольно просто, если подойти к этому процессу с должной аккуратностью. Прежде всего, извлекаем элемент питания (если он установлен производителем). Это делаем для того, чтобы вернуть все заводские настройки в исходное положение.

Затем измеряем длину окружности переднего колеса. Сделать это можно двумя способами:

• Переворачиваем велосипед колесами вверх. Прикладываем гибкую рулетку вокруг шины. Записываем или запоминаем полученные измерения (обязательно в миллиметрах).
• Устанавливаем велосипед в вертикальное положение. Длинной линейкой измеряем диаметр переднего колеса (D). По формуле (всем хорошо знакомой со школьной скамьи) L=πD вычисляем длину окружности.

С помощью кнопок, установленных на корпусе прибора, вводим полученное значение. Теперь показания скорости будут точно соответствовать конкретному велосипеду. Небольшой погрешностью (которая появляется в результате продавливания шины под весом велосипедиста) можно пренебречь.

Далее, используя кнопку переключения режимов работы, устанавливаем точное время и пробег велосипеда (если он известен). После каждой поездки с помощью такого спидометра на велосипеде можно узнать: время начала и конца поездки, пробег, среднюю и максимальную скорости движения. Перед следующей поездкой показания обнуляем.

Беспроводной велоспидометр

Беспроводной спидометр на велосипеде (иногда их еще называют велокомпьютерами) отличается от обычного электронного приспособления тем, что нет необходимости соединять считывающий датчик с основным прибором проводами. Показания передаются с помощью радиосигнала.

За счет этого значительно упрощается установка устройства. Достаточно только закрепить:

• датчик на вилке переднего колеса;
• магнит на спице;
• сам прибор (в зависимости от размеров и конструкции) на руле или запястье.

Питающие элементы устанавливают и в датчик, и в основной прибор. Стоимость таких приспособлений дороже (в сравнении с цифровыми проводными моделями).

Велоспидометр представляет собой устройство, устанавливаемое на велосипед для измерения скорости, пройденного пути, и управления яркостью фары. Схема состоит из распространённого микроконтроллера ATtiny2313, стандарного индикатора и нескольких дискретных элементов.

Основные параметры устройства

Напряжение питания: 4,5…5,5 В
Потребляемый ток: меньше 10 мА (без подсветки индикатора)

Измеряемые параметры

Скорость.
Полный путь.
Промежуточный путь.
Диапазон измеряемых скоростей: 3 км/ч…60 км/ч
Точность измерения скорости: 1 км/ч
Дисплей: 16×2 с HD44780-совместимым контроллером

Инструкция по эксплуатации

Основной режим

В основном режиме работы на экране отображается текущая скорость и пройденое растояние (полное и промежуточное). В зависимости от количества строк изменяется расположение параметров на индикаторе. Если индикатор двухстрочный, скорость показана в первой строке, а оба растояния во второй.

Если однострочный, скорость показана в начале строки, а за ней идет счетчик растояния, причем поочередно показываются полное и промежуточное значение растрояния.

Полное пройденое растояние сохраняется в энергонизависимой памяти микроконтроллера в момент остановки. В отличии от полного, промежуточный счетчик не сохраняется и при отключении питания будет потерян.

Кнопками + и — плавно регулируется яркость фары. Для регулировки исползуется ШИМ, поэтому дополнительных потерь мощности не происходит, в отличии от более простых схем.

Настройка

Для сброса промежуточного счетчика пройденого пути нажмите кнопку «CLEAR».

Настройка длины колеса

При нажатой кнопке CLEAR кнопки +, — изменяют калибровочный коэффициент для подбора длины колеса. По умолчанию длина колеса примерно 2 метра.

Так как пройденый путь получается умножением скорости на время (интегрированием скорости по времени), то для контроля правильности коэффициента скорости можно сравнить показания счетчика пройденого пути после поездки на точно известное растояние. Если показания верные, то и скорость показывается правильно.

Сброс настройек

Для сброса коэффициента в значение по умолчанию и обнуления счетчика пройденого пути, одноверменно нажмите все три кнопки. Чтобы случайно не произошло сброса, можно сделать кнопки + и — на одном переключателе.

Скачать прошивку для работы спидометра для велосипеда

В наших предыдущих статьях мы уже рассказывали про тренажеры для современных велосипедистов . В рамках нашего раздела: «специальные спортивные устройства и учебные приборы» продолжаем изучать всевозможные приспособления для всех любителей педалей и руля . И сегодня Вы познакомитесь с ещё одной такой любопытной разработкой, а также узнаете, как собрать механический велоспидометр своими руками.

Тренажер для велогонщиков.

Станок предназначен для совершенствования тактических действий велогонщиков. Данный тренажер позволяет гонщикам по движению стрелок на экране следить не только лишь за своей работой, но также и за работой противника.

Устройство (рис. 1,а) состоит из двух велосипедных станков 1, двух редукторов 2, тросов 3 и экрана 4 с соосно вмонтированными стрелками 5. Каждый редуктор представляет систему, состоящую из двух червячных передач.

Редуктор крепится на раме велостанка на расстоянии 25...30 см от переднего ролика. На первый червяк редуктора насаживается блок (из пластмассы или текстолита), длина окружности которого равна длине окружности ролика. Блок с роликами соединяется резиновым шкивом. Ко второй шестерне редуктора крепится гибкий трос от спидометра автомобиля. Второй конец троса присоединяется к стрелке.

Система крепления стрелок к редуктору показана на рис. 1,б (1 - муфта с механической шестеренкой, свободно вращающейся на оси первой стрелки; 2 - втулки).

Крепление тросов к стрелкам должно обеспечивать независимое вращение стрелок (например, соосное крепление). К оси первой стрелки трос крепится непосредственно. Осью второй стрелки служит муфточка с зубчатой шестеренкой, которая соединяется точно с такой же шестеренкой, к оси которой крепится второй трос. Данная система крепления обеспечивает зависимость стрелок только от своего редуктора.

Электронный велоспидометр.

Прибор может использоваться велосипедистами во время соревнований и повседневного тренинга для рационального распределения скоростных нагрузок.

По принципу действия велоспидометр (рис. 2) подобен частотомеру. Здесь используется пропорциональная зависимость механической скорости движения от частоты вращения колес. Фактически этим устройством частоту вращения преобразуют в напряжение, которое и определяет скорость движения велосипеда .

Преобразование частоты вращения в напряжение осуществляется с помощью датчика в виде пары контактов, которые размыкаются на короткое время за один оборот колеса.

С помощью вспомогательных цепей датчик формирует импульсы напряжения с частотой следования, равной частоте вращения колеса. В качестве датчика-выключателя использована кнопка В1. На схеме V2, V3 - транзисторы МП41; V4 - МП115.

Как видите схема предельно проста и доступна для реализации своими руками. Ну, конечно при наличии этих самых рук. А для всех тех, кто не хочет повторно изобретать колесо, и привык пользоваться не самопальными, а покупными брендовыми спортивными вещами, напоминаем, что любой аксессуар, а также и спортивную амуницию

С приближением лета многие уже успели открыть велосезон, а некоторые к нему только готовятся. В любом случае, если вы часто пользуетесь двухколесным транспортом, стоит подумать насчет спидометра, чтобы измерять текущую скорость и пройденное расстояние. Просто пойти и купить аксессуар в магазине - скучно, поэтому мы предлагаем обратить внимание на создание своего спидометра на платформе Arduino. На все уйдет не больше пары часов, а бюджет проекта составляет меньше 500 рублей. В итоге должен получиться аксессуар, в котором сервопривод со стрелкой и шкалой будет в аналоговом виде показывать текущую скорость, а дисплей - пройденное расстояние.

Инструменты и комплектующие для сборки

Инструменты и комплектующие для установки

Коробочка от губки для обуви
Сверло, ножницы, паяльник
Плотный картон, Маркер
Зубочистка, краска
Термоусадочная трубка
Клеевой пистолет и суперклей

Если в первую очередь вас интересует функциональность спидометра, а не внешний вид - сгодится любая компактная пластиковая коробка. Например, от губки для обуви. Если же самодельный спидометр все-таки хочется видеть красивым, поищите дома нечто более презентабельное. Сервопривод и дисплей нужно зафиксировать на коробочке с помощью клеевого пистолета, кнопку можно посадить на суперклей.

Для изготовления аналогового индикатора скорости подойдет плотная бумага или картон. С помощью карандаша и циркуля нужно нарисовать линию отреза в виде окружности, а также нанести деления. Чтобы не делать это каждый раз после дождя, бумагу лучше заламинировать. В качестве стрелки можно использовать зубочистку (ее лучше выкрасить ярким лаком) и закрепить на сервоприводе термоусадочной трубкой

Сам спидометр нужно закрепить на рулевой трубке, провод датчика лучше всего пропустить вдоль тросика переднего тормоза. В нижней части вилки нужно установить датчика холла, а магнит - на спице.

При желании можно поставить второй спидометр для проверки точности показаний самодельного гаджета. Впрочем, это делать не обязательно, поскольку это достаточно простое устройство и у вас вряд ли что-то могло пойти не так в процессе сборки. Что важно, в отличие от аналогичных магазинных аксессуаров, самодельный спидометр более устойчив к повреждениям и может использоваться даже любителями агрессивной езды по пересеченной местности.

Станет отличным дополнением для любителей поездок на велосипеде. С помощью такого спидометра можно увидеть точную скорость движения, а при некотором энтузиазме можно сделать целый бортовой компьютер для велосипеда.

Для подсчета скорости вращения колеса используется бесконтактный магнитный выключатель (геркон). При прохождении мимо него постоянного магнита, сигнал поступает на Arduino , здесь то и происходит расчет скорости в милях или километрах в час, как результат на дисплее появляются цифры, они и показывают скорость. Установить такое устройство можно на любое колесо, причем даже не велосипедное. Главное - правильно указать радиус колеса, ведь именно на основе этих данных происходит расчет скорости.

Материалы и инструменты для изготовления:
- микроконтроллер Arduino;
- магнитный выключатель (геркон);
- резистор (10 кОм, 1/4 ватта);
- провод;
- батарея на 9В;
- LCD дисплей;
- макетная плата для распайки;
- два переключателя.

Еще понадобится фанера, винты, некоторое количество инструмента. Ну и само собой программное обеспечение Arduino IDE.

Процесс сборки:

Шаг первый. Электрическая схема спидометра
Всего в схеме используется три переключателя. Один переключатель управляет питанием 9В. Второй переключатель отвечает за работу LCD экрана, с помощью него его можно включать или выключать. Ну и наконец, магнитный выключатель геркон, он замыкает цепь в том случае, если колесо делает один полный оборот.
В проекте используется LCD монитор фирмы Parallax, он подключается к плате с помощью трех пинов. На один пин подается 5В, второй подключается к земле, ну а третий выход является цифровым, он отмечен цифрой 1.
Резисторы на 10 кОм играют в системе роль защиты, чтобы не произошло перегрузки. Нельзя подключать землю и плюс 5В к Arduino напрямую.

Шаг второй. Распаиваем шилд для спидометра
На макетной плате нужно установить три ряда коннекторов, они должны сесть на плату таким образом, как это видно на картинке.

Шаг третий. Установка и подключение геркона
Геркон представляет собой два элемента, это переключатель и постоянный магнит. С геркона выходит два провода, когда на него действует магнитное поле, то небольшой магнитный элемент внутри переключателя перемещается и замыкает цепь.
Между пином A0 и землей на макетной плате нужно установить резистор 1 кОм. Концы провода подключаются к выходам A0 и 5V.

Что касается механической части, то геркон устанавливается следующим образом. На спицу колеса крепится постоянный магнит. Сам же геркон устанавливается на вилку колеса напротив магнита. Между герконом и магнитом должно быть небольшое расстояние, иначе он не будет работать. Далее провода подключаются к выходам распаянной платы, и происходит проверка работоспособности. Когда магнит будет проходить возле геркона, Arduino должна выдать ~ 1023. Если система не работает, будет отображаться 0.

В оболочке Arduino IDE нужно открыть серийный монитор (Tools - Serial Monitor) и запустить проверку. Если сигнала при вращении колеса нет, нужно заменить магнит на более мощный или же сократить расстояние между датчиком и магнитом.
Если сигнал есть, можно загружать код для проверки. Когда колесо не крутится, должно отображаться значение 0.00. При вращении колеса скорость должна отображаться в милях в час.

Шаг четвертый. Проверка и установка LCD
Чтобы установить дисплей, нужно взять дополнительный шилд. Рельсу нужно припаять к контактам «мама» на выходе protoshield. Для подключения экрана используется три контакта, он должен быть плотно установлен на рельсах.

На задней стороне LCD экрана можно найти два переключателя, а также потенциометр. Переключатели нужно перевести в такое положение, как указано на картинке. Потенциометр же используется для ручной регулировки контраста экрана.

После установки дисплей можно проверить. Если все сделано правильно, то на экране появится надпись «Hello World». Вполне возможно, что с первого раза это не получится и придется заново «перезалить» скетч.

Шаг пятый. Подсветка спидометра
Теперь нужно подсоединить тумблер подсветки. Это делается так, как указано на картинках. Нужно не забыть соединить резистор на 10 кОм с зелеными и черными проводами. Далее эти провода подключаются к одному контакту выключателя, а ко второму подключается красный провод.
Красный провод является питанием, он подключается к Arduino 5V. Зеленый провод подключается к D2, а другая сторона резистора к земле.

Шаг шестой. Питание спидометра
В цепи с питанием нужно использовать переключатель. Черный контакт от батареи подключается к земле, а плюсовой через переключатель подключается к выходу Vin.

Шаг седьмой. Заключительный этап сборки и установка спидометра
В качестве корпуса используется бокс, который вырезается из фанеры. Элементы корпуса вырезаются с помощью лазерной резки по спроектированным шаблонам. Далее все элементы соединяются между собой с помощью клея. В заключении фанеру красят или покрывают лаком для защиты и придания внешнего вида.