При езде на шоссейном велосипеде особенно важно минимизировать изменения в необходимом усилии и скорости вращения педалей, для этого в зависимости от рельефа необходимо часто переключать скорости велосипеда. На бюджетных шоссейных велосипедах, естественно, стоит бюджетная система переключения, с ней лишний раз подумаешь, менять скорость или нет. Под катом то, как я это исправил.
Предыстория
Меня зовут Вячеслав. В коронокризис было скучно, поэтому я начал бегать. За 3 месяца пробежал 350 км и 02.08.2020 пробежал Московский полумарафон.
После бега решил попробовать шоссейный велосипед. Я, еще контактные педали в глаза не видевший, уже слоты на спринты к айронмэну на 2021 присматривал, такое бывает. Велосипед и оборудование выбирал самые бюджетные, поэтому простор для фантазии и доработок открыт.
Электронное переключение скоростей
В моем шоссейном велосипеде скорости переключаются на середине руля, поэтому для постоянного переключения нужно отпускать барана, это очень неудобно. В более дорогих системах переключения на самом баране, но там одна система стоит дороже, чем весь мой велосипед.
Моей задачей было с минимальными доработками и сохранением существующего варианта переключения сделать удобное и быстрое электрическое переключение параллельно.
Для прототипа использовалось то, что было под рукой. Измерив ход движения тросика(22мм) и необходимое усилие от родной системы, выбрал сервопривод ds3115mg.
Конструкция элементарная: батарея+Arduino nano+две кнопки+серво.
Кнопки подтянул к 5V через внутренний резистор.
Код Arduino
#include <Servo.h>
Servo myservo;
int speedg = 1;
int up = 1;
int p = 0;
void setup() {
myservo.attach(9);
pinMode(8, INPUT_PULLUP);
pinMode(7, INPUT_PULLUP);
}
void loop() {
if (digitalRead(7) == 0) {
if (speedg > 1) {
speedg--;
up = 0;
}
p = 1;
}
if (digitalRead(8) == 0) {
if (speedg < 7) {
speedg++;
up = 1;
}
p = 1;
}
if (speedg == 1) {
myservo.write(0);
}
if (speedg == 2) {
if (up == 1) {
myservo.write(75);
} else {
myservo.write(60);
}
}
if (speedg == 3) {
if (up == 1) {
myservo.write(85);
} else {
myservo.write(80);
}
}
if (speedg == 4) {
if (up == 1) {
myservo.write(97);
} else {
myservo.write(90);
}
}
if (speedg == 5) {
if (up == 1) {
myservo.write(110);
} else {
myservo.write(103);
}
}
if (speedg == 6) {
myservo.write(120);
}
if (speedg == 7) {
myservo.write(140);
}
if ( p == 1) {
delay(300);
p = 0;
}
}Параметры подбирал. причем некоторые скорости для переключения вверх и вниз требовали разного угла поворота сервопривода.
Распечатал на 3D-принтере корпус для Arduino, серво и батареи. Прикрепил корпус к раме, тросик от серво соединил с тросом штатной системы(фото КДПВ, смотри выше).
Первые испытания показали живучесть системы, поэтому решил добавить фичи.
Добавив датчик Холла и магнит на ведущей звезде, получил датчик каденса, теперь могу менять передачи автоматически в зависимости от падения каденса.
Добавив 3-осевой гироскоп и акселерометр MPU6050, пришлось повозиться с калибровкой. Зная угол велосипеда, можем переключать передачи автоматически в горку и с горки.
В целом, автоматизация скорее отвлекает, имея две кнопки с моментальным переключением всегда удобнее самому менять скорость.
В планах
Поменять микроконтроллер.
Добавить датчик скорости вращения колеса.
Добавить BTLE для синхронизации и передачи данных в STRAVA.
Сделать корпус устройства в виде фонаря с дисплеем отображения текущей скорости и серво-приводом внутри.
Заменить сервопривод на актуатор с обратной связью.
Внимание, вопрос
Как Вы считаете стоит ли попробовать это решение для выхода на краудфандинг?
Велокомпьютер с подключением к Strava+электронное переключение скоростей и все в корпусе фонаря с функцией фонаря+ автоматическое переключение от каденса или уклона. И все это за сумму менее $100
