ผมแชร์โค้ดนี้มา ไม่ใช่คู่มือทำละเอียดยิบนะจ๊ะ แต่เพื่อให้น้องๆ ที่สนใจได้มีจุดเริ่มต้นในการลองทำดู ต้องบอกก่อนว่า อย่าเพิ่งรีบลงมือ ถ้ายังไม่มีความรู้เรื่องจักรยานและทักษะช่างพื้นฐานเลยนะตัวนี้ การออกแบบชิ้นส่วนกลไก, วงจร และการเลือกพิน ควรปรับให้เหมาะกับความต้องการและจักรยานของน้องเองดีที่สุด โครงการของผมก็ยังไม่ใช่ดีไซน์สมบูรณ์แบบ เอาไว้เป็นไอเดียเริ่มต้นได้เลย

ผมใส่ฟีเจอร์ทุกอย่างไว้ในโค้ดแล้ว น้องๆ ลบส่วนที่ไม่ใช้ออกได้ตามสบาย มีสเปรดชีตให้สำหรับคำนวณค่าต่างๆ เพื่อตั้งค่าโค้ดให้เข้ากับฮับของน้องด้วย

มุมมองของโปรเจกต์

Enviolo (NuVinci) Road Bike Fully Automatic Shifter ตัวนี้เป็นโปรเจกต์ที่ทั้งสนุกและขั้นสูงเลยนะจ๊ะ มันผสมผสานระหว่างกลไกพื้นฐานกับการทำงานแบบดิจิทัลเข้าด้วยกัน ด้วยการรวมเซ็นเซอร์หลายตัว เช่น ความเร็วและรอบขา (cadence) น้องๆ ก็สามารถสร้างระบบเปลี่ยนเกียร์อัตโนมัติให้กับจักรยานถนนได้แล้ว

การลงมือทำจริง (Technical Implementation)

ระบบนี้ใช้ Arduino Uno เป็นตัวควบคุมหลัก เพื่อตรวจสอบความเร็วของจักรยานและรอบขาของผู้ปั่น จากนั้นตามตรรกะการเปลี่ยนเกียร์ที่ตั้งไว้ เซอร์โวมอเตอร์แรงบิดสูง (High-Torque Servo Motor) จะหมุนกลไก Enviolo (NuVinci) Shifter Mechanism เพื่อให้ได้อัตราทดเกียร์ต่อเนื่องตามที่ต้องการ

อุปกรณ์ที่ต้องจัด (Hardware Infrastructure)

• Arduino Uno: ตัวควบคุมหลักสำหรับตรรกะการเปลี่ยนเกียร์และเซ็นเซอร์
• Enviolo (NuVinci) Shifter Mechanism: ฮับเกียร์ภายในที่ให้อัตราทดเกียร์ต่อเนื่อง ไม่ต้องใช้ระบบเปลี่ยนเกียร์แบบดั้งเดิม
• High-Torque Servo Motor: ให้แรงหมุนทางกายภาพเพื่อขับเคลื่อนกลไกเปลี่ยนเกียร์
• Speed & Cadence Sensors: ให้ข้อมูลความเร็วจักรยานและรอบขาผู้ปั่น สำหรับอัลกอริทึมเปลี่ยนเกียร์
• OLED Display: แสดงผลแบบเรียลไทม์สำหรับอัตราทดเกียร์ปัจจุบันและสถานะโดยรวม
• Micro-USB Cable: เชื่อมต่อ Arduino กับคอมพิวเตอร์เพื่อจ่ายไฟและอัปโหลดโค้ด
• Jumper Wires: ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ทั้งหมดเข้าด้วยกัน

ตรรกะการเปลี่ยนเกียร์และการทำงานของซอฟต์แวร์

โค้ด Arduino ใช้ไลบรารีอย่าง AccelStepper และ Adafruit_SSD1306 สำหรับหน้าจอ OLED

1. การโพล (Polling): Arduino อ่านข้อมูลจากเซ็นเซอร์ความเร็วและรอบขาตลอดเวลา
2. การผสานข้อมูลและตรรกะ: ค่าจากเซ็นเซอร์จะถูกนำมาเปรียบเทียบกับเป้าหมายรอบขาและระดับกำลัง เพื่อคำนวณหาอัตราทดเกียร์ที่เหมาะสมที่สุด
3. การสั่งงาน: คำสั่งเกียร์ที่คำนวณได้จะถูกส่งไปยังเซอร์โวมอเตอร์แรงบิดสูง เพื่อปรับตัวชิฟเตอร์
4. การแสดงผล: อัตราทดเกียร์ปัจจุบันและสถานะของระบบจะแสดงบนหน้าจอ OLED ทำให้มีอินเทอร์เฟซผู้ใช้ที่ตอบสนองดีและน่าสนใจ

แผนพัฒนาต่อในอนาคต

• โปรไฟล์เปลี่ยนเกียร์แบบกำหนดเอง: เพิ่มปุ่มกดหรือโพเทนชิออมิเตอร์ เพื่อให้สามารถปรับแต่งโปรไฟล์การเปลี่ยนเกียร์สำหรับภูมิประเทศและผู้ขี่ที่ต่างกันได้
• การเชื่อมต่อไร้สาย: เพิ่มโมดูลบลูทูธ เพื่อตรวจสอบและควบคุมระบบเปลี่ยนเกียร์จากสมาร์ทโฟนได้แบบรีโมท
• การผสานกับมิเตอร์วัดกำลัง (Power Meter): เชื่อมต่อกับมิเตอร์วัดกำลัง เพื่อการเปลี่ยนเกียร์ที่ซับซ้อนและเหมาะสมยิ่งขึ้น
• การผสานกับการตรวจสอบขั้นสูง: บันทึกข้อมูลการเปลี่ยนเกียร์เพื่อนำไปวิเคราะห์เพิ่มเติม

เจ้าเครื่องเปลี่ยนเกียร์อัตโนมัติเต็มรูปแบบสำหรับจักรยานถนน Enviolo (NuVinci) ตัวนี้ เป็นโปรเจกต์ที่เพอร์เฟกต์สำหรับวัยรุ่นสายอิเล็กทรอนิกส์ที่มองหาเครื่องมือเสริมให้จักรยานมีออร่ามากขึ้น! จัดไปวัยรุ่น!