Motocyklová koncová lampa s integrovanými blinkry pomocí programovatelných LED: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Ahoj!

Toto je poněkud snadné DIY o tom, jak vytvořit vlastní programovatelnou koncovou lampu RGB (s integrovanými blikači/indikátory) pro váš motocykl nebo případně cokoli pomocí WS2812B (individuálně adresovatelné LED) a Arduinos. K dispozici jsou 4 režimy světelných obrazců, které lze cyklicky procházet pomocí tlačítka.

Myšlenka vyrobit takovou koncovou lampu tu byla od prvního dne, kdy jsem dostal svůj motocykl, ale v té době jsem si nebyl jistý způsobem, jak postupovat při jeho výrobě, a neměl jsem čas, protože jsem byl zaneprázdněn moje vysoká škola. Mé původní plány byly koupit RGB LED diody a vyměnit je za LED diody v zadním světlometu mého motocyklu a provést nějaké zapojení, aby byla přidána funkce integrovaného blinkru. Taková implementace by vyžadovala několik tranzistorů a regulátorů napětí pro každý z RED-GREEN-BLUE řídicích vodičů na RGB diodách zakončených velmi složitým obvodem.

Nicméně jsem byl touto myšlenkou tak posedlý, a tak jsem se rozhodl koupit RGB LED a další požadované komponenty, ale všechny mé plány se změnily, když mi chlap v obchodě s elektronikou představil typ LED známých jako individuálně adresovatelné nebo programovatelné LED (které byla pro mě v té době nová věc), které byly podobné RGB diodám, ale každou LED diodu lze ovládat jednotlivě, aby se rozsvítila v libovolném pořadí nebo barvě pomocí ovladačů Arduino a pouze jediného ovládacího drátu pro celý pás. Odtamtud mi trvalo téměř rok, než jsem dokončil tento projekt, počínaje učením, jak tyto diody fungují … jak je programovat … procházením různých návrhů obvodu a jeho prototypů … spousty a spousty řešení problémů (to byla jediná věc, která byla děje se to za poslední dva měsíce mého projektu, protože každý den se v rámci mého posraného designu dělo několik chyb a selhání komponent. Zatímco v procesu odstraňování nějaké chyby v mém obvodu se objevují nové problémy, které se stále opakují a byl to pro mě naprostý stres, že mě téměř znemožnilo soustředit se na cokoli jiného). Na konci tohoto projektu jsem prošel jedním poškozeným Arduinem, několika foukanými integrovanými obvody LM7805 a odpory, spoustou spousty pásových desek a LED diod to vše by znamenalo téměř polovinu peněz, které jsem na tento projekt vynaložil.

Tento projekt bylo něco, co jsem mohl udělat, nebo byste pravděpodobně mohli dokončit do 20 dnů za předpokladu, že budete mít k dispozici všechny požadované součásti. To, co mi trvalo tak dlouho, byla moje vysoká škola, čekací doba na produkty, které byly objednány s odstupem týdnů nebo měsíců, protože peníze pro mě byly problém, a nakonec jsem si říkal, jestli to všechno byl vlastně hloupý nápad a jaký to mělo smysl vlastně plýtvání časem a penězi na výrobu. Každopádně jsem si tento projekt naprosto užil a udržoval mě v angažmá téměř rok a jsem si jistý, že vy také. Takže vás vítám na DIY!

Krok 1: Požadované součásti

Požadované součásti se mohou lišit v závislosti na tom, jak plánujete tento projekt implementovat. Například jsem použil dva Arduino, abych mohl mít více vzorů a přepínat mezi nimi. Pokud však chcete pouze integrovaný blikač/indikátor s funkcí brzdového světla, můžete to udělat pouze s jedním Arduino. Stejně tak chladiče použité v mém návrhu byly přehnané a pro můj účel nebyly vůbec zapotřebí. Takže můžete eliminovat takové součásti, které si myslíte, že nejsou nutné, což jsem používal jen proto, že jsem byl hloupý, nezkušený a byl jsem znepokojen (i tak se mi několikrát podařilo zničit můj obvod). Níže je uveden seznam komponent, které jsem použil při vytváření tohoto projektu:

• LED diody WS2812B (v závislosti na tom, kolik potřebujete pro svůj účel)
• ARDUINO NANO x2
• LM7805 x5 (regulátor napětí pro převod 12 V z baterie na 5 V)
• Rezistor 10 kΩ x5
• Dráty
• Konektory (Použil jsem konektory základní desky a smps MALE (x2) & FEMALE (x2))
• Tlačítko (pro přepínání mezi režimy) x1
• Strip Board x2
• Chladič x5
• Plastový kontejner x1

Jak jsem řekl, požadované součásti opravdu závisí na tom, jak plánujete tento projekt realizovat.

Krok 2: Arduino, WS2812B Leds a knihovna FastLED (programování a testování)

První věc, kterou musíte udělat před vytvořením skutečného obvodu, je zkontrolovat, zda by váš návrh obvodu skutečně fungoval a zda váš program bude fungovat tak, jak má. To vše lze provést testováním komponent na prkénku a v případě jakýchkoli problémů s některou z komponent nebo obvodu. Vždy můžeme opakovat s různými možnostmi, dokud nezískáme perfektní pracovní obvod. Jedním z důvodů, proč mi trvalo tak dlouho dokončit tento projekt, byl důvod, proč jsem s tímto projektem spěchal a netestoval počáteční návrh obvodu pro různé kombinace vstupního signálu. To skončilo tím, že jsem musel projít mnoha výměnami součástek a také přepojením obvodu.

První věc, o které se bude diskutovat, je druh LED, který byl použit v tomto projektu, a jak je můžeme naprogramovat tak, aby fungovaly tak, jak to zamýšlíme. Model LED, který jsem použil, byl WS2812B, obecně známý jako individuálně adresovatelné LED diody. Existují různé modely těchto LED diod s různými názvy a já netuším, jaký je mezi nimi rozdíl, vím jen, že různé modely se liší teplotami barev a některé mají kromě datového pinu také hodinový kolík.

K ovládání těchto LED používáme ovladač Arduino (pro testování jsem použil UNO a MEGA a pro svůj konečný obvod NANO) společně s knihovnou FastLED, knihovnou arduino používanou k ovládání druhu LED použitých v tomto projektu. Tuto knihovnu lze získat na GITHUB REPO.

První věcí, kterou je třeba poznamenat, než budeme moci nahrát programy do Arduina, je přidání knihovny FastLED do Arduino IDE. Kroky, jak to provést, najdete zde.

Pro tento projekt jsem použil dva Arduiny, jeden pro odesílání signálů do LED a druhý pro přepínání mezi různými režimy nebo vzory osvětlení. Pokud chcete pouze jeden režim/výchozí vzor, stačí vám jediné arduino.

Programy si můžete stáhnout z následujícího odkazu.

Nyní vás provedu programy a popíšu, co vše je třeba změnit podle vašeho nastavení. Můžete vidět, že existují dva programy s názvem ledact a ledpatt2. Program ledact je pro arduino, které se používá k procházení režimů/vzorů, a program ledpatt2 je ten, který kontroluje LED diody. Stejné dva programy můžete také vidět v jiné složce s názvem nano. Je to věc, ale menší velikosti, takže ji můžete použít s ARDUINO NANO, které má méně paměti než UNO nebo MEGA.

Nejprve se podívejme, co všechno je třeba v ledpatt2 změnit podle vašeho obvodu. Nejprve musíte změnit počet řádků NUM_LEDS a DATA_PIN v řádcích 3-4 na počet použitých LED diod a počet pinů na Arduinu, ke kterým je připojen datový signál vaší LED diody. Poté musíte změnit kód v 18 podle typu LED, které používáte. Například můj kód je jako thta, protože jsem použil LED WS2812B s kalibrací BRG (BLUE-RED-GREEN). Pokud používáte jiné LED diody, nahraďte WS2812B v kódu názvem vaší LED a nahraďte BRG její kalibrací barev. Chcete -li najít kalibraci barev své diody, můžete postupovat podle článku, který najdete zde.

Můžete vidět několik inicializací z řádků 15-25, z nichž 15-21 se lze vyhnout, pokud požadujete pouze jeden vzor. Tyto piny uvedené v řádcích 15-21 se používají ke spouštění různých režimů a to se provádí pomocí druhého Arduina. Řádky 22-25, jak bylo uvedeno v kódu, se používají pro přijímání vstupních signálů pro brzdu, parkování a blikače/kontrolky.

V ledact se musíte obtěžovat pouze s řádky 4-8, pokud chcete, aby fungoval stejně jako pro tento projekt. Řádky 4-7 jsou kolíky, které spouští každý z režimů. Protože jsem chtěl pouze 4 režimy, byly použity 4 piny. Řádek 8 slouží k inicializaci modePin, kolíku, ke kterému je připojeno tlačítko. V kódu vidíte, že arduino piny 3, 4, 5, 6 se používají pro 4 režimy. Tyto piny jsou přímo připojeny k pinům 3-4-5-6 na Arduinu načteném programem ledpatt2.

To byl můj způsob implementace LED diod s různými vzory a myslím, že je to dost nekonzistentní. Hodně jsem hledal na internetu, zda je možné to vše provést pouze pomocí jednoho Arduina, ale nenašel jsem žádné, které by mi pomohlo. Pokud víte, jak to udělat, nebo je velmi dobrý v programování, navrhuji, abyste do toho šli, protože můj program je velmi špatně zamýšlený a objemný kvůli mým špatným kódovacím schopnostem. A prosím, podělte se s námi o své výsledky.

Krok 3: Nastavení obvodu

Toto je poměrně snadný krok, pokud plně rozumíte okruhu nebo máte dobře promyšlený plán implementace obvodu. Pokud vám součásti v obvodu připadají matoucí, rozeberu vám to, protože se jedná o velmi jednoduchý obvod. Nejprve máme pět integrovaných obvodů LM7805 používaných k převodu 12 V na 5 V (toto napětí je bezpečné pro vstupní piny arduino), z nichž čtyři slouží k zachycení signálů brzdových, parkovacích a L-R blinkrů, další slouží k napájení dvou Arduinos. Pak máme pár 10k ohmových rezistorů zapojených paralelně s každým ze vstupních terminálů a nakonec dva arduiny.

Obvod jsem udělal podle návrhu obvodu vyrobeného před použitím Fritzing. Pro konektory byly použity konektory SMPS-MOTHERBOARD MALE/FEMALE. Můžete si prohlédnout obrázky a sledovat je.

Tento obvod není nejlepší, protože nemá žádné ochranné ani filtrační obvody a důvod, proč jsem nic z toho nezahrnul, je ten, že jsem úplný noob. Také chladiče použité s integrovanými obvody byly staženy ze starého SMPS a použity s nimi tepelné pasty. Někteří elektroničtí geekové mi však řekli, že použití chladičů bylo pro tuto aplikaci přehnané a že integrované obvody budou fungovat bez potřeby jakýchkoli chladičů v tomto obvodu. Takže to je ono.

Krok 4: Poslední krok: boxování a nastavení v motocyklu

Jako obal okruhu byl použit plastový obal a kolem něj byla zabalena izolační páska, protože voda je něco, co v našem okruhu nechceme. Další úlohou je vše zapojit a provést zapojení na motocyklu. Při práci na elektrotechnice motocyklu musíte být opravdu opatrní, protože jakýkoli zkrat může zcela poškodit elektroniku motocyklu. Pokud nejste obeznámeni s elektroinstalací vašeho motocyklu, můžete se obrátit na vaše servisní příručky nebo hledat na internetu. Zbývajícím úkolem je vyjmout zadní koncovou lampu a vyměnit v ní diody LED za žárovky WS2812B. Poté lampu znovu zabalte a znovu uzavřete, aniž byste nechali otvory nebo prostory, do kterých by se mohla dostat vlhkost. Krabici s obvody můžete ponechat uvnitř úložného prostoru pod sedlem spolujezdce motocyklu. Nakonec vše připojte, zapněte a vezměte motocykl na projížďku. Ačkoli se projekt jeví jako příliš mnoho práce, mohu vás ujistit, že konečný výsledek vám udělá radost jako šílený chlapec. DĚKUJI ZA ČTENÍ A UŽÍVEJTE SI!