Bike Taillight With Twist: 9 Steps (with Pictures)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:25

Přiznejme si to. Zadní světla jsou nudná.

V nejlepším případě jdou, mrknou, mrknou - podívej se na mě! Blikám - woohoo 'pořád. A vždy jsou červené. Velmi kreativní. Můžeme to udělat lépe, možná ne moc, ale stále lépe než jen „mrknutí mrknutí“. Jezdil jsem na kole během oslav nového roku a lidem se to líbilo, a ne všichni byli opilí;-) Zbytek je docela přímočarý: 2x AA články, zesilovač pro 5V, některé RGB LED diody, povinný mikrořadič, vlastní desky plošných spojů od BatchPCB, perfboard a obvyklé pájecí zařízení.

Krok 1: Hlavní schéma

Opravdu nic zvláštního. Pokud víte, jak zapojit čip AVR na prkénko nebo Arduino na prkénko, pokud se vám to líbí lépe, nebudete s tím mít žádné problémy. KICAD jsem použil pro návrh schémat a desek plošných spojů. KICAD je open source a na rozdíl od orla, který má také bezplatnou (jako bezplatnou) verzi, neexistují absolutně žádná omezení velikosti desek, které můžete vytvořit. Také získáte Gerber soubory, které fungují s jakýmkoli fab dům chcete. Např. BatchPCB s nimi neměl žádné problémy.

Ve schématu najdete pouze procesor, LED diody, několik odporů a kondenzátorů. To je vše. Existuje také několik záhlaví. Desky mají ICSP hlavičku pro flashování bootloaderu a 6pinovou hlavičku pro pohodlné sériové nahrávání. Poslední 2 záhlaví jsou zrcadlena a obsahují napájení, I2C a další dva piny GPIO/ADC. 3 GPIO piny se 3 odpory omezujícími proud se používají k napájení všech 8 anod jedné barvy. Jednotlivé LED diody se zapínají nebo vypínají pomocí 8 GPIO pinů pro pohon katod. V závislosti na druhu provozu jsou LED diody buď multiplexované (PWM pro více barev), nebo plně rozsvícené (vyšší jas). Některé informace o balíčcích, které jsem použil pro tuto desku: - ATmega168-20AU: TQFP32 SMD - LED: PLCC6 5050 SMD - Rezistory: 0805 SMD - Kondenzátory: 0805 SMD, 1206 SMD

Krok 2: Nakládání s LED diodami

Nebudu se tu příliš rozepisovat, protože to bylo mnohokrát popsáno jinde. Jen se musíte ujistit, že nepřekračujete maximální výstupní proud mikrokontroléru na pin (asi 35 mA nebo tak pro AVR). Totéž platí pro proud LED. Jak můžete uhodnout z obrázku, použil jsem jednu z LED diod SMD k určení poměru odporu, abych získal dobře vyvážené bílé světlo. Na druhé straně jsou tři potenciometry 2k něco. To je vše. V tomto případě jsem skončil s rezistory v rozmezí od 90 do 110Ω, ale to závisí na druhu LED, který dostanete. Použijte standardní multimetr k určení dopředného napětí LED V_led a jste v podnikání.

Pomocí Ohmova zákona můžete vypočítat hodnoty pro odpory omezující proud pro malé LED diody takto: R = (V_bat - V_led) / I_led I_led by neměl překročit žádný proudový limit součástí, které používáte. Také tento přístup je vhodný pouze pro aplikace s nízkým proudem (možná až 100mA) a neměl by být používán pro LED diody Luxeon nebo CREE! Proud procházející LED diodami závisí na teplotě a měl by být použit ovladač konstantního proudu. Pokud potřebujete více informací o tomto tématu, wikipedie nějaké informace bude mít. Může pomoci hledání elektrické vodivosti polovodičů (nízký/vysoký doping atd.) Nebo záporného teplotního koeficientu. Použil jsem 6pin SMD RGB LED, aniž bych cokoli řekl. Pokud si je vygooglíte, získáte mnoho výsledků. Kouzelná slova jsou „SMD, RGB, LED, PLCC6 5050“. 5050 jsou metrické rozměry pro xay v jednotkách 0,1 mm. Na ebay je najdete také za pouhých 50 ¢ za kus pro velkoobjemové objednávky. Balení po 10 kusech se aktuálně prodává za zhruba 10 dolarů. Dostal bych minimálně 50;-)

Krok 3: Základní deska a zdroj napájení

Základní deska poskytuje napájení a společnou sběrnici I2C oběma deskám. Každá deska má 8 RGB LED a ATmega168 mcu běžící s vnitřním oscilátorem na 8MHz. Ten vyžaduje synchronizaci mezi deskami a/nebo rekalibraci oscilátorů. Tento problém se znovu zobrazí v sekci kódu.

Schéma převodníku 5V boost bylo převzato z datového listu Maxim MAX756 bez jakýchkoli úprav. Můžete použít jakýkoli jiný čip, který uznáte za vhodný, který může poskytnout přibližně 200mA při 5V. Jen se ujistěte, že počet externích dílů je nízký. Obvykle budete potřebovat alespoň 2 elektrolytické kondenzátory, Schottkyho diodu a induktor. Referenční návrh v datovém listu má všechna čísla. Pro tuto práci jsem použil vysoce kvalitní desky FR4 (skleněné vlákno). Levnější desky na bázi kalafuny mohou fungovat také, ale lámou se příliš snadno. Nechci, aby se desky při hrbolaté jízdě rozpadly. Pokud již vlastníte „MintyBoost“, můžete jej také použít, pokud jej přizpůsobíte svému motocyklu.

Krok 4: Musíte mít nějaký kód

V režimu vysokého jasu deska podporuje 6 různých barev + bílou. Barva se volí nastavením 3 pinů GPIO na vysokou nebo nízkou. Tímto způsobem může být všech osm LED diod plně rozsvíceno, ale zobrazovat pouze stejnou barvu.

V režimu PWM je barva nastavena použitím signálu modulovaného šířkou pulsu na 3 piny GPIO a multiplexováním 8 diod LED. To snižuje celkový jas, ale nyní je možné individuální ovládání barev. To se provádí na pozadí rutinou přerušení. K dispozici jsou základní funkce pro nastavení určité barevné hodnoty LED diodami, a to buď pomocí RGB tripletu nebo hodnoty HUE. Zařízení je pro pohodlí naprogramováno v jazyce C pomocí Arduino IDE. Připojil jsem aktuální kód, který používám. Na mém blogu jsou k dispozici aktuální verze. Úložiště GIT můžete procházet pomocí rozhraní gitweb. Ukáže se mnoho hloupých chyb v programování, tím jsem si jistý;-) Druhý obrázek ukazuje generování PWM. Počitadlo hardwaru se počítá od BOTTOM do TOP. Jakmile je čítač větší než určité číslo představující požadovanou barvu, výstup se přepne. Jakmile čítač dosáhne své TOP hodnoty, vše se vynuluje. Vnímaný jas LED je poněkud úměrný době zapnutí signálu. Přísně vzato je to lež, ale srozumitelnější.

Krok 5: Podívejte se na to v akci

Jen pár předběžných testů. Ano, umí také plné barvy RGB;-)

Testování v reálném světě. Ano, napadl nás sníh, ale to bylo před Vánoci. Nyní máme opět sníh. Ale jako obvykle jsme během vánočních svátků a oslav nového roku měli jen déšť. Ignorujte mě, prosím, sténající asi v polovině videa, stárnu, takže dřep je trochu těžký. Konečně trochu vylepšené efekty. Mise splněna. Geeky zadní světla a nelegální, kde bydlím taky;-) Jsem si docela jistý, že už mě nebudou ignorovat ospalí nebo ignorantští motoristé. Trochu vyladěním časování můžete vytvořit docela otravné efekty, které dobře padnou do očí. Zvláště v noci. Jelikož jsou na deskách 4 piny GPIO/ADC (2 lze použít k vybudování malé sítě I2C), mělo by být snadné připojit tlačítko ke spuštění všech druhů efektů. Zapojení fotoodporu CdSe by také fungovalo. Celkové náklady na materiál jsou asi 50 $. Největší kus šel do desek plošných spojů. Pokuta za malý objem objednávky jako obvykle. Analogicky k kdysi široce rozšířené televizní reklamě na společnost zabývající se mobilními telefony v USA se vás zeptám na toto: „MŮŽETE SE MĚ VIDĚT? - Dobrá.“

Krok 6: Aktualizovaný design

Sem tam jsem změnil pár věcí.

Nejpozoruhodnější je přidání regulátoru nízkého poklesu napětí. Nyní může deska běžet s čímkoli od 4 do 14V DC. Také jsem změnil barvu DPS na žlutou a přidal propojky pro deaktivaci automatického resetu a pro obejití regulátoru napětí, pokud to není potřeba. Demo kód pro drapáky a montážní pokyny. Najdete tam také soubory KiCAD a schéma. V případě, že ho chcete, najdete více informací na mém blogu.

Krok 7: Nadměrné

Další věc na seznamu: Tic Tac Toe

Krok 8: Více světla Hack

Přidáním 3 vodičů a 3 dalších rezistorů lze jas zdvojnásobit. Nyní jsou pro získávání proudu použity dva GPIO piny na barvu.

Krok 9: Další aktualizace

Takže jsem konečně přešel z 'hloupého' přerušení řízeného PWM na BCM (Binary Code Modulation). To drasticky zkracuje čas CPU strávený přepínáním pinů LED a značně zvyšuje jas. Všechny vylepšené kódy najdete na github. Prvních pár sekund videa ukazuje vylepšení na levé desce. Dokud nevyjde další hardwarová revize této desky (čeká se na příchod desek), bude to trochu živit potřebu „více světla“. Pohled na nové desky s plným výbuchem bude bolestivý.