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自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

作者:我要纯净网 时间:2021-07-23 来源:网络

       7 月 23 日消息,民间又有高手“出没”,一位“技术宅”自制的自行车码表在B站火了,短短几天引来 20 多万人围观。

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       常规的速度、距离、时间、卡路里、航向显示的记录功能自不用多提,该设备还可显示经纬度和海拔。

       它还配有离线地图,可显示你的实时位置与骑行轨迹。

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       该设备在汽车、高铁上也能测速。

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       它还可以切换界面查看电量、骑行记录、GPS 定位、传感器等系统数据,相当丝滑。

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       再看细节上,UI 设计可是比市面上不少码表都要高级。

       这要是告诉我它是某个大牌而非自制的(除了壳很明显以外),我可能都信了。

       网友们也是纷纷 respect,称赞它打爆那些溢价离谱的码表:

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       “完成度离谱”,是不是很想要链接?

       好家伙,连稚晖君都被吸引过来了(后来佳明也现身评论区“自黑”,见后文):

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       稚晖君的真・自行车和这个码表是不是可以搭配使用?

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       除了在B站上很火,这个码表项目也登上了今日 GitHub 热榜:

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       而据网友粗略估算这个码表的硬件成本大概不到 300 元,如此优秀的它,是如何 DIY 出来的呢?

     如何 DIY 一个自行车码表

       X-TRACK 软件架构示意图如下:由 HAL、Framework 和 App 三层组成,Framework 为核心。

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       HAL 层负责底层芯片驱动和传感器原始数据获取;

       Framework 又包括三个模块,分别负责图形渲染、页面生命周期管理和消息分发处理。

       其中消息框架模块提供数据的分发和处理。

       使用订阅发布机制,将 HAL 层的接收到的传感器数据发布,转发给对应的订阅者进行数据处理。

以 GPS 为例,GPS 数据处理节点每秒读取一次卫星数据,然后发起 publish,由消息框架将 GPS 数据推送给订阅者。

在运动数据处理节点中订阅 GPS 数据。在收到 GPS 数据之后,运动数据处理节点根据 GPS 数据计算总里程,平均速度等信息。在表盘页面中,拉取运动数据节点信息,将其显示在表盘页面中。

       ps. 地图软件为 GPXSee。

       实现主要有 7 步:

       第一步:首先是硬件设计。

       用 AD(Altium Designer)进行 PCB 板线路设计:

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       电路图和 PCB 文件也可以在 GitHub 详细查看。

       第二步:然后就是被大家纷纷夸赞的 UI 设计:

       设计软件是 Adobe AI。

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       第三步:接着在 3ds MAX 上进行外壳设计:

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       第四步:再然后就是软件设计了:

       编程语言为 C++:

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       第五步:再使用模拟器直接在 PC 上模拟效果。

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       码表的图形界面采用了免费开源的 GUI 图形库 LVGL。

       成品使用了许多 LVGL 提供的基础控件,例如在地图页面的轨迹显示中使用了 line 控件,地图显示使用了 image 控件,在表盘页面的页面切换选择,使用了 button 控件。

       第六步:调试调试,没问题就可进行编译下载。

       这里用的是 Keil。

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       第七步:最后,将最终程序烧录到单片机 (AT32F403ACGU7) 上运行,再连上 ST-Link 进行调试。

       成功!

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       另外可能很多人不知道,UP 主用的这个 AT32 系列 MCU 是国产设计(重庆雅特力),可替代意法半导体 STM32F103 系列,主频更高、RAM 更大。

       全部硬件配置如下:

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       该设备的内存有 32GB,存下一个 1GB 多的北京地图不是事儿。

       另外,除了开头提到的功能以外,它还支持地图缩放、计步功能、导出标准 GPX 格式的轨迹、RTC 自动根据 GPS 校准、掉电自动保存数据 (JSON 格式文件)、不过续航为 4 小时 (持续工作,始终亮屏)。

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       整个设计的硬件和软件部分都已开源。

       连“竞品”佳明都来点赞

       怎么样?学会(废)了吗?

       不少围观群众觉得这样一个 UI 颜值爆表、功能丰富的自行车码表如果真的能有厂商合作生产的话,那还有佳明这些产品什么事儿。

       有人在评论区 @Garmin 佳明,没想到还真把它引过来了:这下好了,连“竞品”都给 X-TRACK 点赞。

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       有人还算了一笔账,在某宝按教程买这些配件一共需要不到 300 元,比佳明上千的价格是便宜不少(虽然续航能力低一点)。

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       催量产的网友真的非常非常多,不过真要商业化的话,除了续航能力,有自行车骑行爱好者认为还需支持 ant+、踏频、心率、功率设备的连接、防尘防水等功能,以及考虑现在的屏幕在阳光下的能见度等问题。

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

自制自行车码表从B站火到 GitHub:硬件和软件均已开源

       不知道未来,X-TRACK 还会不会被继续增加或改进呢?

       毕竟毕业于电子信息专业的 UP 主说自己也算半个自行车爱好者。

       最后,除了这个梦幻般的自行车码表,他还用 STM32 自制过智能手表、航模遥控器(被网友称赞可以直接拿来卖的程度)。

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