Arduino esilaternate modulaator mootorrataste ohutuse tagamiseks: 20 sammu (piltidega)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-13 06:57

Mootorrattaid on maanteel raske näha eelkõige seetõttu, et need on vaid umbes neljandiku sõiduauto või veoauto laiusest. Alates 1978. aastast on USA -s mootorrataste tootjatelt nõutud mootorrataste nähtavamaks muutmist, lülitades esituled pidevalt sisse, kuid mõnikord ei piisa sellest, et eristada neid autodest ja muuta need "silmatorkavamaks". USA föderaalsed ja Kanada eeskirjad võimaldavad mootorrataste esilaternaid moduleerida. Modulatsioon vilgutab esilaternaid teatud kiirusel, et muuta need nähtavamaks. See link näitab esitulede modulaatorite nõudeid nii USA -s kui ka Kanadas.

www.kriss.com/pdf/modulator-headlamp.pdf

Kuna olen elektroonikaharrastaja, mul on mõningaid kogemusi mikrokontrolleritega ja sõidan mootorrattaga, otsustasin teha oma esitulede modulaatori ja visata sisse mõned muud turvaelemendid just minu jaoks. Mugavuse ja turvalisuse suurendamiseks lisati kaks funktsiooni. Need on kiiruseindikaator, mida ma nimetan "vaese mehe püsikiiruse hoidjaks", millel on heads -up LED -ekraan ja merevaigukollane turvatuli taga. Mõlemat neist funktsioonidest saab modulaatori disainile igal ajal lisada.

Minu mootorratta spidomeetrit on selle asukoha ja disaini tõttu raske lugeda. Spidomeetri lugemine tähendab silmade eemaldamist teelt. Kiiruse indikaator koosneb hetkelisele lülitile, mis on paigaldatud juhtrauale parema pöidla lähedale, esirattal kinnitatud magnetiga hall-efektiga seadmest ja esiklaasile silmade kõrgusele paigaldatud kolmevärvilisest LED-ist. Kui soovitud kiirus on saavutatud, vajutatakse lülitit ja LED muutub kohe siniseks, näidates, et sõidate määratud kiirusega või selle lähedal. Kui kaotate kiiruse, süttib LED roheliselt, näidates, et seadistatud kiiruse säilitamiseks peate kiirendama. Kui liigute liiga kiiresti, muutub LED punaseks, mis näitab, et peate kiirust vähendama. Eesmärk on hoida LED sinisena.

See projekt oli minu jaoks õppeprojekt ja tegin sellel teel palju vigu (enamasti tarkvaras, kus muudatusi on lihtne teha). Soovitan ühekordse projektina kasutada jaotises "Kuidas see on ehitatud" soovitatud konstruktsiooni.

MÄRKUS. See disain ei ole ette nähtud kaubanduslikuks kasutamiseks ega vasta kahes valdkonnas seaduse tähele

d) Modulaatori lüliti peab olema ühendatud modifitseeritava valguskiu toitejuhtmega, mitte vooluahela maanduspoolega.

e) Tuleb ette näha vahendid, mis võimaldavad modulaatori rikke korral nii alumist kui ka ülemist tahet kasutada [MÄRKUS. Selle nõude täitmiseks saab paigaldada lüliti kogu MOSFET -seadmesse]

Nõutav oskuste komplekt:

• See juhend ei ole "Kuidas", vaid "Kuidas". Peate oma mototsükli jaoks kujundama ja kohandama.
• Võimalus lugeda ja järgida skemaatilist diagrammi, leida komponendid prototüüpimisplaadilt ja ühendada need ühenduskaabliga.
• Jootmisvõime
• Mehaaniline võime paigaldada modulaator mootorrattale

Samm: projekti eesmärk

Enne mis tahes disainiprojekti alustamist meeldib mulle kirja panna nimekiri kõigest, mida ma sooviksin, et disain teeks. Siin on minu nimekiri:

• Peab olema "plug-n-play". Paigaldatakse esitulede rakmete ja esitulede vahele. Sõiduki juhtmestikku ei lõigata ega muudeta üldse.
• Reguleerige esitulesid 240 üleminekut minutis heleduse 100% kuni 20% vahel nii lähitulede kui ka lähitulede korral.
• Moduleerige tagumist hoiatustuld kiirusel 60 üleminekut minutis, pidurite rakendamisel 240 üleminekut minutis.
• Eesmise kahvli külge kinnitatud fototakisti, mis tuvastab päevavalgust. Õhtuhämaruses lakkab esitulede modulatsioon ja esitulede ekraan tuhmub.
• Juhib kolmevärvilist LED-kiiruse indikaatorit. Ekraan näitab programmeeritava hüstereesiga "liiga kiire" (punane), "liiga aeglane" (roheline), "kiirusel" (sinine).
• Juhtrauale paigaldatud lüliti pöörlemiskiiruse indikaatori jaoks.
• Halli efektiga seade, mis on paigaldatud esihargile, esiratta külge liimitud magnet, et tunda sõiduki kiirust.

Edasise rakendamise plaanid:

• Tõeline püsikiiruse hoidja koos juhtrauale paigaldatud samm -mootoriga gaasihoova käivitamiseks.
• Merevaigukollased hoiatustuled.

2. samm: kuidas see on üles ehitatud

Mikrokontrollerid on väga võimsad selles osas, mida nad saavad teha. Seadmete ühendamine mikrokontrolleri kontaktidega on üsna lihtne ja seejärel tarkvara abil juhtimine. Selle projekti jaoks kasutasin Arduino (või Arduino klooni) ja mitmeid prototüüpimisplaate (üks iga funktsiooni jaoks). Hiljem kujundasin oma trükkplaadi. Need prototüüpimisplaadid ühendatakse üksteise külge virnas, kus Arduino tihvtid on kordatud igal prototüüpimisplaadil. Ülaltoodud pilt näitab, kuidas seda projekti saab etapiviisiliselt üles ehitada, igal prototüüpimisplaadil üks funktsioon. Enne järgmise mooduli juurde liikumist soovitatakse esmalt ehitada esilaternate modulaator, paigaldada see mootorrattale ja veenduda, et see töötab korralikult. Seda tüüpi konstruktsioon annab teile ka võimaluse oma eripära välja mõelda, kavandada ja ehitada.

Samm: esilaternate modulaatori skeem

Eeldatakse, et kasutate Arduino UNO R3 või ühilduvat mikrokontrollerit. Modulaatori komponentide ühendamiseks kasutage ülaltoodud skeemi. Kui teil on ainult üks esilatern, võite teise juhtimisahela ära jätta (näidatud sinises kastis.) Isegi kui teil on kaks esilaternat, kaaluge ainult ühe vilkumist. Esitulede pilgutamiseks mikrokontrolleri kasutamine võib tunduda (ja on) üleliigne. Mikrokontrolleri kasutamise põhjuseks on elektroonika lihtsus ja võimalus täita muid mooduli funktsioone. Esitulede modulaatori plaadi ehitamiseks vajate järgmises osade loendis näidatud osi.

Samm: esilaternate modulaatori osade loend

Samm: esilaternate modulaatori kaablisõlmed

Neid kaableid on vaja esitulede modulaatori mooduli jaoks. Kasutage alati traatmõõtu, kui see sobib selle vooluahela jaoks. Soovitatav on iga lahtine juhe ja polariseerimata pistik märgistada. Seda tuleks teha iga kaabli ja protoshield trükkplaadi mõlemal küljel. Kuna teie mootorratas ei pruugi kasutada H4 esilaterna pirni nagu minu oma, peate tegema järgmist.

• Määrake oma mootorratta tüübi pirn
• Tellige sobiv esitulede kaabli pikendaja
• Tehke kindlaks, milline kolmest juhtmest on „Maandus“, „Kaugtuli“ja „Lähituled“, ning ühendage vastavalt

6. samm: esitulede modulaatori paigaldamine

Selle plaadi komponentide paigutus ja ühendused on ehitaja otsustada. Kasutage ühte 2-kontaktilist täisnurgaga päist fototakisti kaablikomplekti pistikuna ja teist toiteallikaga, mis on ette nähtud 12 V alalisvoolu tagantvalgustusseadme toiteks. Ühendage esilaternate modulaatori moodul Arduino plaadiga. Ülaltoodud pilt näitab, kuidas modulaator paigaldab mootorratta esilaterna ja selle esitulede rakmete vahele. Kogu võimsus pärineb mootorrataste esitulede rakmetest.

7. samm: fototakisti paigaldamine

Paigaldage fototakisti kaablikomplekt, kasutades ühte või mitut kaablisidet, et kinnitada see mootorratta esikahvlile, mis on suunatud allapoole maapinna poole.

Samm 8: Tarkvara

See Arduino kood käivitab esitulede modulaatori, tagumise hoiatustule ja "heads up" kiiruse indikaatori. Kuigi see pole mingil juhul professionaalne kood, näitab see taimerite ja katkestuste näiteid.

Modulaatori tarkvara

Esitulede modulaatori tarkvara põhifunktsioonid on järgmised:

• 8 Hz taimer.
• 16 elemendist koosnev massiiv, mis salvestab esitulede oleku iga taimeri linnukese jaoks. (nt 100%, 20%, 100%, 20%jne)
• Taimeri katkestus, mis loeb olekumassiivi ja kannab selle oleku üle Arduino esitulede tihvtile.

Iga kord silmuse kaudu loetakse fototakisti väärtus. Kui näidud on suurem kui salvestatud väärtus, mis tähistab hämarust, jätkavad esituled moduleerimist.

Tagumise hoiatuse tarkvara

Tagumise hoiatustule tarkvara kasutab sama 8 Hz taimerit, taimeri katkestust ja massiivi nagu esitulede modulaator, kuid kui mootorratta pidur ei ole rakendatud, põleb tagumine hoiatustuli 8 puugi korral ja 8 puugi korral välja. Kui pidurid on rakendatud, vilgub tagumine hoiatustuli 1 linnukesel, 1 linnukese peal jne, kuni pidur vabastatakse.

Kiiruse indikaatoritarkvara

Kiirusindikaatori peamised omadused on järgmised:

• 2000 Hz taimer.
• Riistvarakatkestus, mille tekitab saaliefekti seade
• Kiiruse seadistuslüliti
• LEDid, mis näitavad "liiga kiiresti", "liiga aeglaselt" ja "kiirusel"

Iga kord, kui esiratta magnet möödub saaliefekti seadmest, salvestatakse loendur, mida juhib 2000 Hz taimer; siis nullitakse loendur ja loendamine algab uuesti. Kui vajutate kiiruse seadistamise nuppu, muutub salvestatud loendur määratud kiiruseks. Seejärel võrreldakse seatud kiirust salvestatud loenduriga ja süttib vastav LED, mis näitab, kas loendus on väiksem (liiga kiire) rohkem (liiga aeglane) või on lubatud kiiruse lubatud vahemikus, mis arvutatakse, lisades või lahutades protsendi määratud kiirusest.. Kui tolerantsi ei kehtestata, peaks loendur olema täpselt määratud kiirus või vastasel korral ei põle sinine LED.

9. samm: tagumise hoiatusmoodul

Ülaloleval pildil on minu mootorratta tagaistme seljatoele kinnitatud merevaigukollane hoiatustuli. Sõidu ajal vilgub see tuli pidevalt ühe sekundi ja ühe sekundi väljalülitamissagedusega. Kui pidurid on rakendatud, vilgub see tuli neli korda sekundis nagu esituled.

10. samm: tagumise hoiatussignaali skeem

Kasutage ülaltoodud skeemi tagumise hoiatustule osade ühendamiseks. Tagumise hoiatustulelaua ehitamiseks vajate järgmises osade loendis näidatud osi.

Samm 11: Tagumiste hoiatustulede osade loend

12. samm: tagumise ettevaatusabinõu kaablikomplekt

Samm 13: Ettevaatustuli paigaldamine

Selle plaadi komponentide paigutus ja ühendused on ehitaja otsustada. Kasutage ühte 2-kontaktilist täisnurga päist hoiatustulede kaablikomplekti pistikuna ja teist esilaternate modulaatori mooduli 12 V alalisvoolu toiteallikana.

Paigaldage hoiatustuli mootorratta taha ja kinnitage selle kaabel kaablisidemetega. Ühendage hoiatustulede moodul esilaternate modulaatori mooduliga, ühendage 12VDC hoiatustule hüppaja esilaternate modulaatori moodulist tagumise hoiatusmooduli külge.

14. samm: kiiruseindikaatori mooduli skeem

15. samm: kiiruseindikaatorite osade loend

16. etapp: kiiruseindikaatori saaliefekti kaabli kokkupanek

17. samm: kiiruseindikaatori kiiruse seadistuslüliti ja pidurilüliti kaablikomplekt

18. samm: kiiruseindikaatori "Heads-up LED" kaablikomplekt

LED -kinnitus jääb ehitaja hooleks.

19. samm: kiiruseindikaatori paigaldamine

Selle plaadi komponentide paigutus ja ühendused on ehitaja otsustada. Kasutage ühte 2-kontaktilist täisnurga päist kiiruse seadistuskaabli komplekti pistikuna ja teist pidurilüliti kaabli jaoks. Kasutage 3-kontaktilist täisnurga päist saaliefekti seadme kaablikomplekti pistikuna ja 4-kontaktilist kiirusindikaatori LED-kaablikomplekti jaoks.

Paigaldage kiiruse seadistuslüliti, halliandur, kiiruseindikaator ja kaabel mootorratta piduri lülitile vastavalt kaablikomplekti piltidele. Ühendage kiiruse näidiku moodul hoiatuslambi mooduliga.

20. samm: LÕPUMÄRKUSED

Olen kasutanud oma esitulede modulaatorit/hoiatustuld/kiiruseindikaatorit üle aasta ja see pole kunagi ebaõnnestunud. Oodake mõne sekundi viivitust (kuni Arduino käivitub), kuni esituled süttivad ja hakkavad vilkuma. Kuigi mitteüritust on võimatu tõestada, näib mind ümbritsevatele autojuhtidele nähtav olevat. Vähemalt 3 inimest on maininud ja hindavad merevaigukollast tagumist hoiatustuld.