2015年8月17日 星期一

[WheelLED] 自行車照明系統核心控制 WheelLED - Core

自行車照明系統核心控制部分簡介

核心部分由三片不同功能的 PCB 組成,分別為 POWER、SENSOR、CONTROL,每一片 PCB 占 120 度,三片組成一個 360 度的圓形,此設計的好處在於可以任意更換不同功能,且在硬體升級上也可以依需求、區塊更新,不需要全部更新,對於日後改版、升級則可以降低成本。

目前規劃的放置與元件如下圖所示,Microsoft 的 visio 蠻好用的,雖然 PowerPoint 也很方便用來做這些小圖示,不過 visio 在形狀及製作上多了較多的功能與選擇,像交連集、合併、剪裁等,對圖有興趣可以從 Google 雲端硬碟 下載 visio 檔案。



POWER 部分主要負責供電給其他兩片 PCB 與充電。

SENSOR 部分主要負責感測自行車運動資訊,上面放有 MPU9250(加速度計、陀螺儀、磁力計)與預留的擴充感測器放置空間,像是可以擴充旋轉編碼器、光強度感測器...等。

CONTROL 部分主要負責讀取感測器、控制 WheelLED 與藍牙連線,SMT32 透過 MPU9250 取得輪胎加速度、角速度、磁場等資訊,經過演算法處理,得到轉速、角度、運動方向需要的控制資訊,並透過 Command port 向 WheelLED 傳送 LED 控制指令,來實現定像照明的功能,另外透過 BLE 模組來建立使用者與兩輪控制器之間的通訊。


目前實驗測試階段,僅先將感測器與穩壓部分做在一起,控制器獨立出來做實驗,在已知感測器的旋轉半徑的情況下先將基本照明功能先實現,之後在設計仔細設計細部的電路。






機構部分由翁偉吾大大製作,仍然以 3D Printer 來負責生產,為了就是容易讓想製做的人,可以更容易的模仿複製或是改造它。

機構部分分成兩大部分,電池盒與固定 PCB 部分,固定 PCB 部分由兩塊機構組成,中心部分設計成六邊形是為了使擴充的裝置或機構接觸面積增加,讓兩者間可以更好的固定組合,兩大部分透過兩根內六角螺絲來連接固定,內部加入類似橡膠的東西,增加軸心與機構的摩擦力,同時也當做與軸心間的固定緩衝,目前看起來大致上都沒有問題,有效讓 PCB 中心可以與輪胎的旋轉中心重合,至於騎車時的震動是否會引發其他問題,有待實際測試才會知道。