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hishizuka/pizero_bikecomputer
智能家居
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🧩 软硬件结合
已发布
项目简介
An open-source bike computer with GPS and ANT+ capabilities, based on the Raspberry Pi Zero (W, WH, 2 W) or the Compute
Pi Zero Bikecomputer 是一个基于 Raspberry Pi Zero 系列主板（包括 W、WH、2 W 及 Compute Module Zero）的开源自行车码表项目。它成功将 GPS 定位、ANT+ 传感器连接、数据记录与实时显示集成在一个 DIY 硬件平台上，是全球首个实现现代码表完整功能的开源自制方案。
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项目特点
支持 GPS 定位与速度、距离、海拔等实时显示
兼容 ANT+ 无线传感器（速度、踏频、心率、功率计）
数据自动记录到 CSV 文件，方便后续分析
采用低功耗设计，适合长时间骑行
全部硬件和软件开源，可自由修改和扩展
支持多种树莓派 Zero 系列主板（W、WH、2W、CM0）
技术规格
| 主控平台 | Raspberry Pi Zero W / WH / 2W / Compute Module Zero |
|---|---|
| 定位模块 | 基于 UART 的 GPS 模块（如 u-blox NEO-6M / NEO-8M） |
| 无线传感器协议 | ANT+（通过 USB 或 SPI 接口的 ANT+ 模块） |
| 显示屏幕 | SPI 接口 OLED 或 LCD 小屏幕（常见 1.3寸 / 1.5寸） |
| 数据存储 | MicroSD 卡（用于系统与骑行数据 CSV 文件） |
| 供电方式 | 5V 移动电源或锂电池 + 升压模块 |
| 操作系统 | Raspberry Pi OS Lite（无桌面环境） |
| 编程语言 | Python 3 |
| 典型功耗 | 约 0.5W - 1.5W（视外设而定） |
项目资源
搜索资源
物料清单 (BOM)
| 物料名称 | 数量 | 参考价格 | 备注 |
|---|---|---|---|
| Raspberry Pi Zero W / WH / 2W | 1 | — | 推荐 Zero W 或 2W |
| GPS 模块（如 NEO-6M / NEO-8M） | 1 | — | UART 接口，需天线 |
| SPI OLED 或 LCD 屏幕（1.3寸/1.5寸） | 1 | — | 128x64 或 240x240 分辨率 |
| ANT+ USB 适配器 | 1 | — | 如 Garmin ANT+ Stick |
| ANT+ 速度/踏频传感器 | 1 | — | 可选，按需购买 |
| ANT+ 心率带 | 1 | — | 可选，按需购买 |
| ANT+ 功率计 | 1 | — | 可选，按需购买 |
| MicroSD 卡（16GB 以上） | 1 | — | 建议 Class 10 |
| 移动电源 5V 输出 | 1 | — | 容量 5000mAh 以上 |
| 3D 打印外壳（PLA） | 1 | — | 文件在仓库 case 目录 |
| 杜邦线 / 排线 | 若干 | — | 用于连接屏幕和 GPS |
能力画像
**记忆与知识检索**：3/5 — 需要查阅 GPS 协议、ANT+ 协议文档以及树莓派引脚定义
**动手与操作**：4/5 — 需要焊接、接线、组装外壳，并安装到自行车上
**编程与算法**：3/5 — 主要使用 Python 编写数据处理与显示逻辑，需理解串口通信
**设计与建模**：2/5 — 外壳已有现成 3D 模型，可直接打印，无需从头设计
**实验与调试**：4/5 — 需要调试 GPS 信号、ANT+ 连接、屏幕显示，排查硬件接线问题
**协作与分享**：2/5 — 个人项目为主，可 fork 修改后分享自己的改进
**学习与研究**：4/5 — 涉及嵌入式 Linux、传感器协议、低功耗设计等多个领域
**系统集成**：4/5 — 需要将 GPS、ANT+、屏幕、电源等多个子系统整合为一个稳定设备
项目图库
视频
所需技能
基础电子焊接与电路连接
树莓派系统烧录与 SSH 远程登录
Python 基础编程（串口读写、数据处理）
Linux 命令行基本操作
了解 GPS 与 ANT+ 协议的基本概念
3D 打印或委托加工的基本常识
适用场景
自行车长途骑行、通勤时的速度与距离记录
骑行训练时的心率、踏频、功率实时监控
替代或补充商业码表，实现个性化功能定制
学习嵌入式 Linux 与传感器集成的实践项目
创客空间或学校社团的电子制作教学案例