Vybudujte jednoduchý směrový signál jízdního kola: 11 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

S příchodem podzimu je někdy těžké si uvědomit, že se dny zkrátily, i když teplota může být stejná. Každému se to stalo-vyrazíte na odpolední výlet na kole, ale než budete v polovině cesty zpět, je tma a s každým dalším vozidlem na silnici jste vrženi do hry na schovávanou. Proč nedat světu vědět, jakým směrem se na další křižovatce vydáte, a to tak, že postavíte jednoduchý a levný směrový signál?

Tento projekt je pro lidi, kteří potřebují bezpečnější způsob nočního jízdy na kole. Je snadné jej vyrobit, funguje skvěle a je to perfektní způsob, jak se seznámit se základním zpracováním dřeva, elektronikou a programováním.

Pokud tedy chcete začít, čtěte dále!

Zásoby

Nástroje:

• Hacksaw nebo jakákoli jiná pila
• Vrták s vrtáky 3/16 "a 1/16"
• Šroubovák
• (Volitelné) Zahloubené vrtáky
• Jednorázové lepidlo (nebo podobné)
• Páječka, pájka, pájecí stojan
• (Dobré mít) Stolní svorka. To je něco, do čeho byste měli investovat, pokud máte místo, což výrazně usnadňuje vrtání a řezání.
• Smirkový papír
• Pravítko, tužka

Elektronika:

• Arduino Nano, nejlépe s odlamovací deskou
• Upletený drát, slušné množství (Budete potřebovat 3 dráty dlouhé asi 2 m)
• 13x LED (oranžová nebo žlutá, i když barva je na vás). Všimněte si, že je dobré si pořídit doplňky pro případ, že byste pár vypálili. Je také důležité mít na paměti- míchání barev znamená, že se vaše LED diody rozsvítí při různých jasech. Důvodem je, že vnitřní odpor LED je jedinečný pro její barvu. Nejlepší je použít 13 stejných LED diod.
• 13x 220 ohmové odpory, obecné. Tyto i LED diody lze snadno najít na Amazonu.
• Přepínač SPDT, ON-OFF-ON. Například tyto

Další materiály:

• Dřevěný panel, přibližně 4 x 2 palce nebo větší a maximálně 1/2 palce tlustý. Překližka je dobrým zdrojem.
• (Volitelné) Akrylový plast, 1/16 "nebo tenčí
• Kravaty na zip
• Šrouby, relativně malé, jako jsou tyto
• Elektrická páska
• Starý zadní/přední reflektor kola, jako je tento. To, co nás zajímá, je použití montážní konzoly. Pokud máte montážní držák ze zvonku, rychloměru atd., Který lze také použít.
• Nějaká tvárná pěna. Věci, kterými umýváte nádobí, jsou pravděpodobně dobré.

Krok 1: Začněte

Jak to bude fungovat a jak byste měli začít?

Při stavbě tohoto projektu existuje obecný postup; někdy však musíte dělat věci v trochu jiném pořadí, abyste se ujistili, že se vše pěkně spojí. Například byste měli na začátku provádět většinu řezání a vrtání, ale po instalaci elektroniky budete muset provést další vrtání a doladění.

Koncept projektu je jednoduchý- při zatáčení stisknete přepínač SPDT na řídítkách a na zadní straně se rozsvítí panel, který indikuje směr zatáčky. Mikrokontrolér slouží k animaci směrových světel, což zvyšuje jeho nápadnost. Nedoporučoval bych to používat na elegantním silničním kole, protože je trochu objemné, ale na vašem průměrném kole by vypadalo skvěle.

Podívejte se na obrázek a zkopírujte jej na dřevěný panel. Je to obecná šablona, takže pokud chcete, můžete upravit velikosti a tvar podle svého přání.

Krok 2: Řezání a vrtání

Obvykle je lepší vyvrtat otvory před provedením jakýchkoli řezů- větší kusy se snadněji ovládají. Začněte tedy vrtáním 1/16 "otvorů do značení pro LED diody. Poté, co vyvrtáte všechny otvory, pokračujte vyvrtáním 3/16" otvorů nahoře. Důvodem je to, že je mnohem snazší ovládat umístění 1/16 "bitů než 3/16" bitů, takže vaše LED diody budou více v souladu. První otvor slouží jako vodítko pro druhý, větší vrták.

Pokud máte bit se zahloubením, je dobré jej zde použít. Na přední straně nemusíte jít příliš hluboko, stačí na odjehlení povrchu. Jak hluboko jdete na zadní straně, závisí na tom, jak daleko chcete, aby vaše LED diody trčely, udělejte to, jak uznáte za vhodné.

Nyní je také vhodný okamžik pro vyvrtání 4 otvorů v rozích bitem 1/16 , pokud plánujete montáž akrylové desky vzadu.

Řezejte podél značení, abyste z desky odstranili přebytečný materiál, dokud nebudete s tvarem spokojeni, a obrouste jej.

Krok 3: Nastavení LED diod

Pro mě je tato část vždy zábavná. Nastavte diody LED do otvorů s polaritou, jak je znázorněno na barevném schématu výše. Proč jsou takto uspořádány, uvidíte v dalším kroku. Na zadní stranu každé LED by měla stačit kapka lepidla, aby se zajistila na místě. Pokud máte potíže s identifikací polarity LED, podívejte se na tento článek.

Ujistěte se, že LED diody zatlačíte úplně dovnitř, dokud nebude zadní jazýček v jedné rovině se zbytkem povrchu.

Rychlá poznámka: Vždy se ujistěte, že vaše LED diody fungují, než je nalepíte na místo! Nemohu vám říci, kolikrát jsem předpokládal, že LED funguje, a musel jsem rozebrat téměř dokončený projekt, protože nebyl. Mělo by být zvykem předem zkontrolovat každou součást, kterou musíte trvale nainstalovat.

Krok 4: Pájení

Úplně první obrázek je schéma zapojení, které byste měli dodržovat. Propojení proveďte ohnutím dlouhých nožiček LED- pokud jste opatrní, neměli byste používat žádný další vodič. Před nanesením pájky zajistěte, aby byl spoj dobře zahřátý a aby byl stabilní, dokud pájka vychladne. Dobrý pájený spoj by měl odolat snaze z vaší strany roztrhat spojení (mimochodem, nedoporučuji to dělat ze všech spojů, které pájíte, ze zřejmých důvodů).

Zkuste to udržovat v čistotě. Čím je vaše připojení úhlednější, tím snazší bude v případě potřeby odstraňovat problémy. Pro přemostění přes jiný vodič stačí mít mezi holými plochami 2–3 mm- obvykle jsou LED nožičky poměrně tuhé a nebudou se snadno prohýbat.

Můžete také pájet dva ze svých 220 ohmových odporů, jak je vidět výše. Ujistěte se, že provádíte připojení co nejkratší; také se ujistěte, že jsou vaše odpory nějakým způsobem slepené. Klouby se zlomí, když je příliš mnoho napětí aplikováno nelineárně, jako se to stane, když zatáhnete za zkrácený kus drátu. Nakonec vytrhnete odpor, takže si to uvědomte.

Krok 5: Nějaký další hardware

Zde jsou dvě věci, které by bylo technicky možné provést téměř v jakémkoli bodě sestavy, ale doporučuji, abyste to udělali hned z různých důvodů.

Prvním je použití starého držáku reflektoru. Nepotřebujete samotný reflektor, pouze svorku, pomocí které je připevněn k řídítkům nebo vzadu. V závislosti na typu můžete také použít držák světlometu nebo něco podobného; můžete dokonce 3D tisknout montážní držák. Do základny vyvrtejte dva otvory a namontujte je podle obrázku. Ujistěte se, že strana, která se ohýbá, což vám umožní vklouznout celou věc na lištu, má k tomu dostatek místa, aniž by došlo k poškození vaší elektroniky. Navrhuji, abyste to udělali nyní, nikoli dříve nebo později, protože je snadné zjistit, kde jsou vaše hlavní nepohyblivá spojení.

Druhá věc, kterou můžete udělat, je nainstalovat akrylový panel na zadní stranu (pro estetické účely i pro ochranu povrchu před postříkáním). Vyřízněte obdélník se stejnými rozměry jako ukazatel směru (v tomto případě asi 2 x 4 palce). Pomocí předvrtaných otvorů jako vodítka vyvrtejte plast s bitem 1/16 a přišroubujte panel. Výsledek můžete vidět na konečném obrázku.

Můžete také chtít vymazat všechna označení, která jste na bloku udělali před tímto krokem (oops).

Krok 6: Dokončení pájení

Nyní, když jsme namontovali několik dalších věcí na ukazatel směru, můžete dokončit poslední 3 nebo více rezistorů stejným způsobem (lepení součástí, udržování minimální délky vodičů).

Ještě jednou zkontrolujte, zda jsou vaše připojení funkční. Můžete to udělat použitím napětí 5 V nebo méně přímo z vašeho Arduina nebo zdroje energie v celém segmentu. Jednotlivé LED diody, které se nerozsvítí, lze obrátit- pokud ano, jednoduše přerušte spojení, vytlačte LED pomocí šroubováku z druhé strany a lepte zpět správným způsobem.

Jakmile bude vaše sestava funkční, můžete pokračovat!

Krok 7: Zadejte Arduino

Čas přidat mikrokontrolér! Nyní by mělo být relativně jasné, proč jsem navrhl, abyste použili odlamovací desku podobnou té, která je zobrazena- bezpečná montáž elektroniky je náročná práce a tato věc ji velmi, velmi usnadňuje.

Všimněte si, že existují dva kusy pěny použité k vytvoření určitého prostoru mezi deskou plošných spojů a dřevěným blokem. To a) zajišťuje, že nedochází ke zkratům, protože obě strany mají holé povrchy, a b) tlumí modul Arduino.

To, co jsem zde udělal, je nejprve vypíchnout otvory do pěny a poté vyříznout čtverec. Stejnými šrouby, kterými jste namontovali akrylovou krycí desku, namontujte Arduino, přičemž dbejte na to, aby mezi Arduino a deskou byl dostatečný prostor. Měli byste odkazovat na výše uvedené fotografie, abyste získali představu o tom, jak by to mělo být provedeno.

Zapojte kolíky. Zde je další výhoda tohoto modulu- není nutné pájení! Pokud si přejete, můžete Arduino kdykoli odebrat a znovu použít v jiném projektu. Zde jsou připojení, která chcete provést, pokud chcete použít ukázkový kód bez jakýchkoli úprav:

A2- vlevo

A5- střední

A4- šipka vlevo

A3- šipka vpravo

A1- vpravo

Kromě toho připojte konektor 9V baterie k +Vcc a GND.

Krok 8: Základní kód a řešení potíží

Nyní, když je většina hardwaru dokončena, chvilku zkontrolujte, zda jsou vaše připojení správná. Pokud jste si docela jisti, zapojte Arduino do jakéhokoli dostupného portu USB.

Doufám, že máte nějaké základní zkušenosti s kódováním Arduino. Pokud ne, můžete vždy získat rychlou recenzi na stránkách, jako je tento. Projekt vychází z toho nejzákladnějšího, co můžete v Arduinu dělat- z kódu „blink“.

Stáhněte si přiložený kód a spusťte jej. Ujistěte se, že jste jako typ desky vybrali „Arduino Nano“a vybrali správný port COM. Jakmile je nahrávání dokončeno, měli byste vidět blinkr blikat stejným způsobem jako ve výše uvedeném videu. Pokud ano, pokračujte v pohybu!

Krok 9: Dokončení hardwaru

Jste připraveni vše dokončit. Vezměte 3 délky drátu asi 2 m dlouhé, nebo tolik, kolik potřebujete, abyste dosáhli od řídítek k zadní části kola, kam budete připojovat signál. Pájejte každý z těchto 3 vodičů na svorku vašeho přepínače SPDT.

Vystřihněte dlouhý akrylový plast (řekl jsem longish? Ano, záleží na vašem úsudku), zhruba na šířku vašeho přepínače. Pomocí páječky zahřejte plast na místě, abyste jej mohli ohnout jako držák. Ohněte jej do tvaru, jako na fotografiích výše. Na místě by měla zůstat kapka superglue na kolébkovém spínači.

Připojení, která je třeba provést, jsou: středový terminál vašeho kolébkového spínače přejde na GND, zatímco další dva na D2 a D3. Zapojte vše a spusťte níže přiložený kód. Měli byste zjistit, že nyní můžete zařízení nastavit tak, aby ukazovalo, kterým směrem se budete otáčet! Nezbývá než jej nainstalovat na kolo.

Krok 10: Instalace

Konečně! Jsme téměř hotovi.

Začněte montáží hlavního zařízení na hřídel, která drží sedlo. Na tom není nic extrémně složitého, což je jedna z výhod takového designu. Poté baterii připevněte ke stejnému hřídeli pomocí zipu. Proč zip-tie? Je to levné, snadno odstranitelné/vyměnit a zabezpečené.

Použijte několik zipů po celé délce drátu, abyste se ujistili, že není nic, co by se mohlo zachytit. Zajistěte dostatečnou vůli drátu, abyste mohli předním kolem volně otáčet, aniž byste cokoli trhali.

Připevněte kolébkový přepínač k řídítkům podle obrázku, na obou stranách pásek na zip. Ořízněte všechny dlouhé konce. A- máte hotovo! Systém můžete napájet/odpojovat odpojením konektoru baterie.

Krok 11: Závěr

I když jsem s touto verzí ukazatele směru celkem spokojený, stále je co zlepšovat. Neexistuje žádná ochrana před jakýmkoli vnějším živlem, ať už je to zima, bláto nebo déšť. V předchozí verzi (druhý obrázek v úvodu) jsem zjistil, že voda je ve skutečnosti menší problém, než by si kdo mohl myslet; není to opravdu problém, dokud to nevsákne do elektrických přípojek a to zabere docela dost vody. Jinými slovy, při mírném mrholení by to bylo stále v pořádku.

Další vylepšení by mohla zahrnovat spínač ovládaný otáčením, nikoli manuální, indikátor zastavení, který se rozsvítí při použití brzd, a možná … blikající výstražná světla? Cílem je poskytnout standardní funkce jízdních kol, díky nimž se v noci snadno odlišují jako auto. To by mohlo přispět ke snížení počtu zranění a kolizí na silnici.

To je však dobrý začátek! Je to také zábavný malý projekt, který může sloužit dobrému účelu. Doufám, že se vám to líbilo!

Runner Up in the Bikes Challenge