Реклама на сайте English version  DatasheetsDatasheets

KAZUS.RU - Электронный портал. Принципиальные схемы, Datasheets, Форум по электронике

Новости электроники Новости Литература, электронные книги Литература Документация, даташиты Документация Поиск даташитов (datasheets)Поиск PDF
  От производителей
Новости поставщиков
В мире электроники

  Сборник статей
Электронные книги
FAQ по электронике

  Datasheets
Поиск SMD
Он-лайн справочник

Принципиальные схемы Схемы Каталоги программ, сайтов Каталоги Общение, форум Общение Ваш аккаунтАккаунт
  Каталог схем
Избранные схемы
FAQ по электронике
  Программы
Каталог сайтов
Производители электроники
  Форумы по электронике
Удаленная работа
Помощь проекту

Игровая приставка для велотренажера

Назначение устройства   

В настоящее время все более популярными становятся различные спортивные тренажеры, укрепляющие, как известно, наше бесценное здоровье, убирающие лишний вес, позволяющие приобрести стройную фигуру и т.д. Их общий недостаток, на мой взгляд, в том, что заниматься продолжительное время однообразными движениями довольно скучно, и человек, сначала с большим воодушевлением начав тренировки, через некоторое время начинает испытывать скуку, утомление и нежелание заниматься на тренажере, что приводит, как правило, к прекращению спортивных занятий. Но выход есть! Стоит вспомнить, как все мы любим компьютерные игры, начиная от простейшего, всемирно известного "Тетриса" и кончая крутейшими играми с применением шлема виртуальной реальности. Описываемое в этой статье устройство позволяет совместить занятия на велотренажере с увлекательной компьютерной игрой, делая тренировки приятными, нескучными и ненадоедающими. И даже более того, хочется заниматься еще и еще. Вспомните, например, как трудно оторваться от известной игры "Half-Life". Оборудование велотренажера с использованием этого устройства позволит привлечь большее количество постоянных посетителей в тренажерный зал, а тем, у кого такой тренажер установлен дома, доставит много радости, сделав надоевшие тренировки увлекательными и неповторимыми.


Описание устройства   

Устройство подключается к порту СОМ1 или СОМ2 компьютера кабелем длиной до 5-ти метров. На тренажере устанавливаются: 
1. Датчик направления вращения педалей.
2. Две кнопки для выполнения каких-либо действий в игре, например, стрельбы и удара дубинкой.
3. Датчик поворота руля. Правда здесь возникают некоторые сложности. Дело в том, что руль у велотренажера не поворачивается. Неплохим выходом из этого положения является установка на руле слева и справа рычагов ручных тормозов, при нажатии на которые, нажимается соответствующая, встроенная в них, кнопка для поворота налево или направо.
Для завершения картины необходима игра для компьютера. Можно использовать например симулятор мотоцикла "Road Rash" или что-нибудь подобное готовое. Необходимо только переделать управление в ней, так как устройство передает данные по интерфейсу RS-232. Можно, конечно, создать что-то свое, оригинальное. Это дело вкуса.


Параметры интерфейса RS-232 и передаваемые данные   

Устройство имеет следующие параметры интерфейса RS-232:
        1. Асинхронный режим, полный дуплекс.
        2. Скорость передачи 115200 бит/с, реально 113636 (ERR= -1,36%, допустимое значение)
        3. Биты данных - 8 бит
        4. Четность - нет
        5. Стоповые биты - 1 бит

Биты данных:

0 бит- 1 - замыкание геркона на датчике при вращении педалей вперед
            0 - вращение педалей назад или передача изменения состояния кнопок

1 бит- 1 - замыкание геркона на датчике при вращении педалей назад
            0 - вращение педалей вперед или передача изменения состояния кнопок

2 бит- не используется, передается "0"

3 бит- 1 - замкнуты контакты SB1
            0 - разомкнуты контакты SB1

4 бит- 1 - замкнуты контакты SB2
            0 - разомкнуты контакты SB2

5 бит- 1 - замкнуты контакты SB3
            0 - разомкнуты контакты SB3

6 бит- 1 - замкнуты контакты SB4
            0 - разомкнуты контакты SB4

7 бит- не используется, передается "0"

Передача данных производится только при изменении состояния кнопок или датчика вращения педалей. Если передача данных вызвана изменением состояния одной из 4-х кнопок, без изменения состояния датчика вращения педалей, то оба бита D0 и D1 передаются сброшенными в состояние "0".


Режим теста   

Режим теста запускается нажатием кнопки "test". Производит постоянную передачу данных о состоянии всех кнопок и датчиков. Выход из режима - повторное нажатие.

Назначение битов данных в режиме "тест":

0 бит- 1 - контакты Q1 замкнуты
            0 - контакты Q1 разомкнуты

1 бит- 1 - контакты Q2 замкнуты
            0 - контакты Q2 разомкнуты

2 бит- 1 - контакты Q3 замкнуты
            0 - контакты Q3 разомкнуты

3 бит- 1 - контакты SB1 замкнуты
            0 - контакты SB1 разомкнуты

4 бит- 1 - контакты SB2 замкнуты
            0 - контакты SB2 разомкнуты

5 бит- 1 - контакты SB3 замкнуты
            0 - контакты SB3 разомкнуты

6 бит- 1 - контакты SB4 замкнуты
            0 - контакты SB4 разомкнуты

7 бит- 1 - контакты кнопки SB5 "test" замкнуты
            0 - контакты кнопки SB5 "test" разомкнуты

Принципиальная схема    


  Описание схемы   

Устройство собрано на микроконтроллере фирмы Microchip PIC16F877-20I/. Применение этого  контроллера может кому-то показаться избыточным для столь простой схемы, но поскольку в будущем планируется подключать к этому устройству разные дополнительные датчики, то иметь некоторый запас по выводам портов, ADC и объему RAM весьма целесообразно. Этот контроллер имеет встроенный USART, что очень удобно для организации интерфейса RS-232.

В качестве датчика направления и скорости вращения педалей (на схеме "sensor") применены двенадцать герконов, расположенных по кругу на корпусе тренажера, между стенкой корпуса и правой педалью, объединенных в три группы по четыре штуки. На педали, напротив места расположения герконов, закреплен постоянный магнит. Вращение педалей вызывает поочередное замыкание герконов. Каждая из трех групп подключается к соответствующей ей линии Q1, Q2 или Q3. Расположение герконов, в соответствии с группами, следующее: Q1, Q2, Q3, Q1, Q2, Q3... и т.д. При вращении педалей вперед герконы должны замыкаться с следующем порядке: Q1, Q2, Q3, Q1, Q2, Q3... и т.д. На датчике вращения педалей количество герконов может быть любым, но кратно трем. За один полный оборот педалей данные о вращении педалей передаются столько же раз, сколько герконов использовано в датчике.

Соединение устройства с датчиком "sensor", также как и со всеми кнопками, расположенными на руле, должно быть выполнено экранированными кабелями, с целью исключения возможных наводок. В качестве HA1 применен пьезокерамический излучатель иностранного производства. В качестве замены можно порекомендовать отечественные ЗП-1 или ЗП-3. Тактовая частота контроллера 20MHz. Конденсаторы С1 и С2 можно не устанавливать. На конденсаторе С3 должно быть сформировано напряжение -12V...-13V. Такое же напряжение, но положительной полярности формируется на конденсаторе С4. Оно не должно быть более 15V. Операционный усилитель К553УД2 можно заменить на другой. Эта микросхема была выбрана из-за того, что имеет хорошие параметры и весьма низкую цену. Вместо стабилитрона КС147А можно поставить диод КД522, КД521 или какой-либо другой. Применение стабилитрона было вызвано желанием максимально защитить контроллер.


 Прошивка для контроллера   

Внимание! Для правильной работы программы, при записи её в контроллер PIC16F877-20, следует запретить работу сторожевого таймера WDT (WDTE=OFF), разрешить работу таймера PWRT (PWRTE=ON), разрешить работу схемы формирования сигнала сброса при падении напряжения питания BOR (BODEN=ON), режим работы кварцевого генератора FOSC=HS; остальные параметры бита конфигурации: LVP=OFF, WRT=OFF, DEBUG=OFF

Обратиться к автору за прошивкой


Особенности устройства и рекомендации по сборке   

Устройство получается довольно компактным и может быть собрано в пластмассовом корпусе G-438 иностранного производства, имеющимся в продаже в магазине Chip&Dip ( http://www.chipdip.ru/ ). Или в любом другом подходящем корпусе. Для ввода в него кабелей следует использовать четыре кабельных ввода. Например, MGB12-07G. Из экономии места и средств, кабель RS-232 не подключается к устройству посредством разъема, а входит в него через кабельный ввод и распаивается на плату. Все кабели, кроме кабеля питания, экранированные. Герконы датчика "sensor" - любые малогабаритные, размещаются на плате в форме круга, и закрываются все вместе пластмассовым кожухом, из которого выходит кабель для подключения к устройству.


  Технические характеристики   

Напряжение питания устройства, ~V 220
Потребляемая мощность, Вт, не более 1

 


Автор проекта и страницы: Александр Протопопов (г. Москва)
E-mail: mailto:alexhigh@mtu-net.ru?subject=Игровая приставка для велотренажера 
Welcome to my Web Site: www.chat.ru/~alexhigh  
Буду рад письмам с предложением работы.


C этой схемой также часто просматривают:

ЗАЖИГАЛКА ДЛЯ ГАЗА
Зарядное устройство для автомобильных и мотоциклетных батарей
Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов
Имитатор для проверки телефонных аппаратов
Простые датчики для охранной сигнализации
Микро-АТС 1х5 и мини-АТС 2х8
Как сделать считыватель ЖК дисплея
Простейшее микропроцессорное устройство ввода-вывода
Цифровой термометр с датчиками DS1820 или DS1821

Главные категории

Arduino


Аудио


В Вашу мастерскую


Видео


Для автомобиля


Для дома и быта


Для начинающих


Зарядные устройства


Измерительные приборы


Источники питания


Компьютер


Медицина и здоровье


Микроконтроллеры


Музыкантам


Опасные, но интересные конструкции


Охранные устройства


Программаторы


Радио и связь


Радиоуправление моделями


Световые эффекты


Связь по проводам и не только...


Телевидение


Телефония


Узлы цифровой электроники


Фототехника


Шпионская техника



Реклама на KAZUS.RU




Последние поступления

Подключение энкодера к микроконтроллеру PIC

Счётчик людей в помещении, управляющий освещением

Велокомпьютер на микроконтроллере PIC16F628A

Устройство ввода-вывода на микроконтроллера

Два термометра на PIC16F628A и DS18B20

Светодиодные часы с циферблатом

Двоичные часы

Два вывода микроконтроллера PIC управляют шестью светодиодами

Цифровой программируемый таймер на микроконтроллере PIC16F628A

Устройство рисования в воздухе на ATtiny2313



© 2003—2017 «KAZUS.RU - Электронный портал»