Układ umożliwia zmierzenie prędkości jazdy rowerem w zakresie 0 = 99 km/h.
Dodatkową funkcją jest wyświetlenie maksymalnej prędkości
również po zatrzymaniu roweru. Urządzenie zostało wykorzystane w rowerze o średnicy kół 70 cm
Zasada działania:
Zespół pomiarowy składa się z kontaktronu i dziewięciu symetrycznie umieszczonych magnesów stałych (przymocowanych do szprych). Układ składa się z następujących bloków:
generatora wzorcowego (U1, U2), układu sterującego (U4, U5, U6),
licznika głównego (U7), pamięci buforowej (U8, U9) oraz wyświetlacza.
Zasada działania prędkościomierza jest następująca.
Podczas jazdy obracające się koło wraz z umieszczonymi na nim magnesami powoduje ich zbliżanie się do kontaktronu, którego zestyki pod wpływem pola magnetycznego zwierają się.
Częstotliwość zwarć zestyków jest wprost proporcjonalna do prędkości.
Wytworzone w ten sposób impulsy napięciowe są zakłócane niepożądanymi drganiami zestyków kontaktronu, które powstają w momencie ich zwierania. Prawidłowy stan włączenia następuje po upływie pewnego czasu.
W celu uzyskania prawidłowego sygnału zastosowano eliminator drgań zestyków (R4, R5, C1).
Układ scalony U12 pełni funkcję przerzutnika monostabilnego, w którym czas trwania impulsu dodatniego na wyjściu Q jest ustalony przez elementy R5 i C5. Impulsy z przerzutnika przez bramkę B4 są doprowadzane do licznika głównego (U7). Czas zamknięcia bramki B4, czyli czas pomiaru częstotliwości sygnału z kontaktronu, jest równy 0,88 s. Zastosowanie takiego czasu jest konieczne, gdyż wartość mierzonej częstotliwości nie jest liczbowo równa prędkości roweru w kilometrach na godzinę. Przykład: przy jeździe z prędkością 30 km/h prędkość kół wynosi 3,8 obr/s
(przy średnicy 70 cm). Częstotliwość wyniesie wówczas 3,8 x 9 = 34,2 Hz (9 -liczba magnesów).
Liczba impulsów zliczonych w czasie 0,88 s jest prędkością roweru, czyli 34,2 Hz x 0,88 s = 30 km/h. Uzyskanie czasu pomiaru częstotliwości 0,88 s zrealizowano w następujący sposób. Sygnał o częstotliwości 512 Hz z generatora wzorcowego jest dzielony przez 45 w dzielniku U2 (licznik 12-bitowy) i bramkach B1= B3.
W wyniku tego podziału uzyskuje się częstotliwość 11.37 Hz, ponownie dzieloną przez 20 w podwójnym liczniku dziesiętnym (U4). Na wyjściu Q1 drugiego stopnia dzielnika U4 występuje więc przebieg o częstotliwości 0,568 Hz.
Czas trwania stanu wysokiego i niskiego tego przebiegu jest równy połowie długości jego okresu,
czyli: T = 1/f = 1/0,568 Hz = 1.76 s; zatem t = T/2 = 0,88 s (t - czas pomiaru).
Po upływie tego czasu, a więc po otwarciu bramki B4, impulsy nie są już zliczane w liczniku U7, natomiast jego stan zostaje przepisany do pamięci buforowej.
Jej funkcję pełnią dwa układy scalone CD4029. normalnie będące programowanymi licznikami rewersyjnymi. Przy połączeniu wejść CLOCK, BINARY/DECADE, UP/DOWN i CARRY IN z masą mogą one pracować jako pamięć buforowa (latch). Po przepisaniu licznik zostaje wyzerowany.
Procesem zapisu do pamięci i kasowaniem licznika steruje układ U5 i bramki B5, B6 wytwarzając dwa impulsy.
Pierwszy z nich zostaje doprowadzony do wejścia PRESET ENABLE pamięci, drugi - do wejścia RESET1 i 2 licznika głównego. Po wyzerowaniu cały cykl pomiaru powtarza się.
Informacja przechowywana w pamięci jest dekodowana z kodu BCD na kod siedmiosegmentowy
i wyświetlana na wyświetlaczu. Diody D2-D5 pełnią funkcję bramki OR wygaszającej nieznaczące zero
w drugiej pozycji wyświetlacza.
Uruchomienie:
Wszystkie układy scalone są umieszczone na podstawkach.
Do lutowania nie należy używać lutownicy transformatorowej, gdyż jest ona niewygodna i niebezpieczna - można uszkodzić układ. W urządzeniu modelowym zastosowano wyświetlacz ze wspólną katodą.
Polskie odpowiedniki układów scalonych CMOS zawierają typ układu poprzedzony cyfrą 7, np. 4518 = MCY74518.
Uruchomienie należy rozpocząć od sprawdzenia generatora wzorcowego.
W tym celu za pomocą próbnika logicznego sprawdzamy występowanie impulsów
w punktach Q8 (U1 wypr. 4) i A1 (U4 wypr. 11).
Jeżeli dysponujemy częstościomierzem, należy sprawdzić częstotliwość na wyjściu Q8 układu U1 (wypr. 4) - powinien występować przebieg o częstotliwości 512 Hz. Brak sygnału może być spowodowany zwarciem wyjścia Q8 do masy, błędnym podłączeniem układu U1 lub jego uszkodzeniem.
Następnie sprawdzamy stan wejść RESET1 i 2 licznika głównego i PRESET ENABLE pamięci. Na wejściach licznika muszą występować impulsy pomiarowe 0,88 s, a na wejściach pamięci krótkie impulsy dodatnie.
Działanie całego układu można łatwo sprawdzić zbliżając kontaktron pomiarowy do rdzenia pracującego transformatora sieciowego dużej mocy lub do grotu lutownicy transformatorowej. Jeżeli kontaktron jest dostatecznie czuły,
prędkościomierz powinien wskazać 88 km/h. Całe urządzenie zostało umieszczone w plastykowej obudowie przymocowanej do wspornika kierownicy za pomocą grubego, aluminiowego płaskownika.
Magnesy pomiarowe - 9 szt. (stosowane w meblach kuchennych) powinny być rozmieszczone
w jednakowych odległościach od siebie - zapewnia to dokładny pomiar.
Schemat ideowy
Schemat ideowy - Corel
Autor: Robert Kołłątaj
Schemat przerysował: "Płonka" <tedi017@hot.pl>
Dodatkową funkcją jest wyświetlenie maksymalnej prędkości
również po zatrzymaniu roweru. Urządzenie zostało wykorzystane w rowerze o średnicy kół 70 cm
Zasada działania:
Zespół pomiarowy składa się z kontaktronu i dziewięciu symetrycznie umieszczonych magnesów stałych (przymocowanych do szprych). Układ składa się z następujących bloków:
generatora wzorcowego (U1, U2), układu sterującego (U4, U5, U6),
licznika głównego (U7), pamięci buforowej (U8, U9) oraz wyświetlacza.
Zasada działania prędkościomierza jest następująca.
Podczas jazdy obracające się koło wraz z umieszczonymi na nim magnesami powoduje ich zbliżanie się do kontaktronu, którego zestyki pod wpływem pola magnetycznego zwierają się.
Częstotliwość zwarć zestyków jest wprost proporcjonalna do prędkości.
Wytworzone w ten sposób impulsy napięciowe są zakłócane niepożądanymi drganiami zestyków kontaktronu, które powstają w momencie ich zwierania. Prawidłowy stan włączenia następuje po upływie pewnego czasu.
W celu uzyskania prawidłowego sygnału zastosowano eliminator drgań zestyków (R4, R5, C1).
Układ scalony U12 pełni funkcję przerzutnika monostabilnego, w którym czas trwania impulsu dodatniego na wyjściu Q jest ustalony przez elementy R5 i C5. Impulsy z przerzutnika przez bramkę B4 są doprowadzane do licznika głównego (U7). Czas zamknięcia bramki B4, czyli czas pomiaru częstotliwości sygnału z kontaktronu, jest równy 0,88 s. Zastosowanie takiego czasu jest konieczne, gdyż wartość mierzonej częstotliwości nie jest liczbowo równa prędkości roweru w kilometrach na godzinę. Przykład: przy jeździe z prędkością 30 km/h prędkość kół wynosi 3,8 obr/s
(przy średnicy 70 cm). Częstotliwość wyniesie wówczas 3,8 x 9 = 34,2 Hz (9 -liczba magnesów).
Liczba impulsów zliczonych w czasie 0,88 s jest prędkością roweru, czyli 34,2 Hz x 0,88 s = 30 km/h. Uzyskanie czasu pomiaru częstotliwości 0,88 s zrealizowano w następujący sposób. Sygnał o częstotliwości 512 Hz z generatora wzorcowego jest dzielony przez 45 w dzielniku U2 (licznik 12-bitowy) i bramkach B1= B3.
W wyniku tego podziału uzyskuje się częstotliwość 11.37 Hz, ponownie dzieloną przez 20 w podwójnym liczniku dziesiętnym (U4). Na wyjściu Q1 drugiego stopnia dzielnika U4 występuje więc przebieg o częstotliwości 0,568 Hz.
Czas trwania stanu wysokiego i niskiego tego przebiegu jest równy połowie długości jego okresu,
czyli: T = 1/f = 1/0,568 Hz = 1.76 s; zatem t = T/2 = 0,88 s (t - czas pomiaru).
Po upływie tego czasu, a więc po otwarciu bramki B4, impulsy nie są już zliczane w liczniku U7, natomiast jego stan zostaje przepisany do pamięci buforowej.
Jej funkcję pełnią dwa układy scalone CD4029. normalnie będące programowanymi licznikami rewersyjnymi. Przy połączeniu wejść CLOCK, BINARY/DECADE, UP/DOWN i CARRY IN z masą mogą one pracować jako pamięć buforowa (latch). Po przepisaniu licznik zostaje wyzerowany.
Procesem zapisu do pamięci i kasowaniem licznika steruje układ U5 i bramki B5, B6 wytwarzając dwa impulsy.
Pierwszy z nich zostaje doprowadzony do wejścia PRESET ENABLE pamięci, drugi - do wejścia RESET1 i 2 licznika głównego. Po wyzerowaniu cały cykl pomiaru powtarza się.
Informacja przechowywana w pamięci jest dekodowana z kodu BCD na kod siedmiosegmentowy
i wyświetlana na wyświetlaczu. Diody D2-D5 pełnią funkcję bramki OR wygaszającej nieznaczące zero
w drugiej pozycji wyświetlacza.
Uruchomienie:
Wszystkie układy scalone są umieszczone na podstawkach.
Do lutowania nie należy używać lutownicy transformatorowej, gdyż jest ona niewygodna i niebezpieczna - można uszkodzić układ. W urządzeniu modelowym zastosowano wyświetlacz ze wspólną katodą.
Polskie odpowiedniki układów scalonych CMOS zawierają typ układu poprzedzony cyfrą 7, np. 4518 = MCY74518.
Uruchomienie należy rozpocząć od sprawdzenia generatora wzorcowego.
W tym celu za pomocą próbnika logicznego sprawdzamy występowanie impulsów
w punktach Q8 (U1 wypr. 4) i A1 (U4 wypr. 11).
Jeżeli dysponujemy częstościomierzem, należy sprawdzić częstotliwość na wyjściu Q8 układu U1 (wypr. 4) - powinien występować przebieg o częstotliwości 512 Hz. Brak sygnału może być spowodowany zwarciem wyjścia Q8 do masy, błędnym podłączeniem układu U1 lub jego uszkodzeniem.
Następnie sprawdzamy stan wejść RESET1 i 2 licznika głównego i PRESET ENABLE pamięci. Na wejściach licznika muszą występować impulsy pomiarowe 0,88 s, a na wejściach pamięci krótkie impulsy dodatnie.
Działanie całego układu można łatwo sprawdzić zbliżając kontaktron pomiarowy do rdzenia pracującego transformatora sieciowego dużej mocy lub do grotu lutownicy transformatorowej. Jeżeli kontaktron jest dostatecznie czuły,
prędkościomierz powinien wskazać 88 km/h. Całe urządzenie zostało umieszczone w plastykowej obudowie przymocowanej do wspornika kierownicy za pomocą grubego, aluminiowego płaskownika.
Magnesy pomiarowe - 9 szt. (stosowane w meblach kuchennych) powinny być rozmieszczone
w jednakowych odległościach od siebie - zapewnia to dokładny pomiar.
Schemat ideowy
Schemat ideowy - Corel
Autor: Robert Kołłątaj
Schemat przerysował: "Płonka" <tedi017@hot.pl>
Cool? Ranking DIY
( ) i zrobiłbym go obudowie wielkości naręcznego zegarka. W tamtym czasie nie miałem ani komputera, ani żadnych profesjonalnych narzędzi, wtedy po prostu byłem zagorzałym "fanatykiem" (teraz też) elektroniki. Oczywiście, że urządzenie wyglądało śmiesznie, ale chętnych do przejechania się moim rowerem z takim świecącym na zielono wyświetlaczem było sporo 
).. zwłaszcza, że w tamtym czasie prawdziwe rowerowe prędkościomierze właściwie dopiero co wchodziły na rynek. Teraz też bym ostro skrytykował takie urządzenie. Nigdy nie lubiłem robić gotowych rzeczy z podanych przepisów, lubiłem wymyślać je sam lub je udoskonalać - czyż tak nie powinien robić inżynier ? Też czasem lubię krytykować, bo to jest dość łatwe. Jednak często myślę, że krytycy to ludzie, którzy nie sprawdzili się w danej dziedzinie i jedyną rzeczą jaka im pozostała to właśnie krytykowanie. Jeśli jednak chcą oni mimo wszystko udowodnić swoją wartość to proszę o przedstawienie i zaprezentowanie swoich dotychasowych osiągnięć 
