Mootorratta tagalamp koos integreeritud vilkuritega, kasutades programmeeritavaid LED -e: 4 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Tere!

See on mõnevõrra lihtne isetegemine, kuidas teha oma mootorrattale kohandatud programmeeritav RGB -tagalatern (koos sisseehitatud vilkurite/indikaatoritega) või mis tahes muu, kasutades WS2812B (individuaalselt adresseeritavad LED -id) ja Arduinos. Seal on 4 valgustusmustri režiimi, mida saab nupuvajutusega liigutada.

Mõte sellise tagatule valmistamiseks oli olemas juba esimesest päevast, mil sain oma mootorratta, kuid sel ajal ei olnud ma kindel, kuidas seda teha, ja mul polnud tegelikult aega, kuna olin hõivatud minu kolledž. Minu esialgsed plaanid olid osta RGB -valgusdioodid ja asendada need mootorratta tagatulede LED -lampidega ning teha mõningaid ümberjuhtimisi, et lisada integreeritud vilkuri funktsioone. Selline teostus oleks vajanud paar transistorit ja pingeregulaatorit iga RED-GREEN-BLUE juhttraadi jaoks RGB-LED-idel, mis lõpevad väga keeruka vooluahelaga.

Kuid ma olin sellest ideest nii kinnisideeks, et otsustasin osta RGB -valgusdioodid ja muud vajalikud komponendid, kuid kõik mu plaanid muutusid, kui üks elektroonikapoe mees tutvustas mulle teatud tüüpi LED -e, mida nimetatakse individuaalselt adresseeritavateks või programmeeritavateks LED -ideks (mida oli tol ajal minu jaoks uus asi), mis sarnanesid RGB -valgusdioodidega, kuid iga LED -i saab eraldi juhtida, et see süttiks mis tahes järjestuses või värvis, kasutades Arduino kontrollereid ja ainult ühte juhttraati kogu riba jaoks. Sealt edasi kulus mul selle projekti lõpuleviimiseks peaaegu aasta, alustades sellest, kuidas õppida, kuidas need LED -id töötavad … kuidas neid programmeerida … läbides vooluringi ja selle prototüüpide erinevaid kujundusi … palju ja palju tõrkeotsinguid (see oli ainus asi, mis oli toimub minu projekti viimase kahe kuu jooksul, kuna minu jama disaini osana juhtub iga päev vigu ja komponentide rikkeid. Minu vooluahela mõne vea parandamise ajal kerkib esile uusi probleeme ja seda juhtub sageli ja see oli minu jaoks täielik stress, et see muutis mind peaaegu võimatuks millelegi muule keskenduda.) Selle projekti lõpuks olin läbinud ühe kahjustatud Arduino, paar puhutud LM7805 IC -d ja takistid, palju -palju ribalaudu ja LED -e mis kõik kokku moodustaks peaaegu poole sellest projektist kulutatud rahast.

See projekt oleks midagi, mida oleksin võinud teha või oleksite tõenäoliselt valmis 20 päeva jooksul lõpetama, kui teil on kõik vajalikud osad teie käsutuses. Mul võttis nii kaua aega kolledž, nädalate või kuudega rahana tellitud toodete ooteaeg oli minu jaoks probleem ja lõpuks mõtlesin endamisi, kas see kõik oli tegelikult rumal mõte ja mis mõte sellel oli raiskasin selle tegemiseks oma aega ja raha. Igatahes mulle täiega meeldis seda projekti teha ja see hoidis mind peaaegu aasta tegelemas ning olen kindel, et ka teile meeldib. Nii et ma tervitan teid isetegemisel!

Samm: nõutavad komponendid

Nõutavad komponendid võivad erineda sõltuvalt sellest, kuidas kavatsete seda projekti ellu viia. Näiteks olin kasutanud kahte Arduinot, et mul oleks mitu mustrit ja saaksin neid mustreid vahetada. Kui aga soovite ainult integreeritud piduritulefunktsiooniga vilkurit/näidikut, saate seda teha vaid ühe Arduino abil. Samuti olid minu disainis kasutatud jahutusradiaatorid üleliigne ja seda ei olnud minu jaoks üldse vaja. Nii et saate kõrvaldada need komponendid, mis teie arvates pole vajalikud, mida ma kasutasin ainult seetõttu, et olin loll, kogenematu ja muretsesin (suutsin siiski paar korda oma vooluringi hävitada). Nii et allpool on nimekiri komponentidest, mida selle projekti loomisel kasutasin:

• WS2812B LED -id (sõltuvalt sellest, kui palju te oma eesmärgil vajate)
• ARDUINO NANO x2
• LM7805 x5 (pingeregulaator, mis muudab 12v akust 5v -ks)
• 10 kΩ takisti x5
• Juhtmed
• Pistikud (kasutasin emaplaadi smps-pistikuid MEES (x2) ja NAINE (x2))
• Vajutage nuppu (režiimide vahetamiseks) x1
• Strip Board x2
• Jahutusradiaator x5
• Plastmahuti x1

Nagu ma ütlesin, sõltuvad vajalikud osad tõesti sellest, kuidas kavatsete seda projekti ellu viia.

2. samm: Arduino, WS2812B LED -id ja FastLED -raamatukogu (programmeerimine ja testimine)

Nii et esimene asi, mida peate enne tegeliku vooluringi tegemist tegema, on kontrollida, kas teie vooluahela disain tegelikult töötab ja kas teie programm toimib nii, nagu see peaks. Kõike seda saab teha, testides leivalaua komponente ja kui mõne komponendi või vooluahelaga on probleeme. Saame alati proovida erinevaid võimalusi, kuni saame täiusliku tööringi. Üks põhjus, miks mul selle projekti lõpuleviimine nii kaua aega võttis, oli põhjus, et ma kiirustasin selle projektiga ja ei katsetanud esialgset vooluringi konstruktsiooni sisendsignaali erinevate kombinatsioonide jaoks. See lõppes sellega, et tuli läbida palju komponentide vahetusi ja vooluringi uuesti ühendada.

Esimene asi, mida tuleb arutada, on see, millist LED -i selles projektis kasutati ja kuidas me saame programmeerida need toimima nii, nagu me kavatseme. Kasutatud LED -i mudel oli WS2812B, üldiselt tuntud kui individuaalselt adresseeritavad LED -id. Neid valgusdioode on erineva nimega erinevaid mudeleid ja mul pole õrna aimugi, mis vahe neil on, tean vaid seda, et erinevad mudelid erinevad värvitemperatuuride poolest ja mõnel neist on lisaks nööpnõelale ka nööpnõel.

Nende valgusdioodide juhtimiseks kasutame Arduino kontrollerit (testimiseks kasutasin UNO -d ja MEGA -d ning oma viimase vooluahela jaoks NANO -sid) koos FastLED raamatukoguga, arduino raamatukoguga, mida kasutatakse selles projektis kasutatavate LED -ide juhtimiseks. Selle raamatukogu saab hankida GITHUB REPO -st.

Nii et esimene asi, mida tuleb enne programmide Arduinole üleslaadimist märkida, on FastLED -i kogu lisamine Arduino IDE -sse. Juhised selle kohta, kuidas seda teha, leiate siit.

Selle projekti jaoks olen kasutanud kahte Arduinot, millest üks on LED -ile signaalide saatmiseks ja teine erinevate režiimide või valgustusmustrite vahel vahetamiseks. Kui soovite ainult ühte režiimi/vaikemustrit, piisab ühest arduino'st.

Programmid saate alla laadida järgmiselt lingilt.

Nüüd juhendan teid programmide kaudu ja kirjeldan, mida kõike tuleb vastavalt teie seadistusele muuta. Näete, et on kaks programmi nimega ledact ja ledpatt2. Programmiledact on mõeldud arduino jaoks, mida kasutatakse režiimide/mustrite sirvimiseks ja programm ledpatt2 on see, mis juhib LED -e. Näete samu kahte programmi ka erinevas kaustas nimega nano. See on midagi väiksemat, nii et saate seda kasutada koos ARDUINO NANO -ga, millel on vähem mälu kui UNO või MEGA.

Kõigepealt vaatame, mida kõike ledpatt2 -s tuleb vastavalt teie vooluringile muuta. Kõigepealt peate muutma ridade 3-4 NUM_LEDS-i ja DATA_PIN-i kasutatavate LED-ide arvuks ja arduino-nööpnõela arvuks, millega teie LED-i andmesignaal on ühendatud. Seejärel peate koodi muutma 18 -ks vastavalt kasutatavate LED -ide tüübile. Näiteks minu kood on nagu thta, kuna olen kasutanud WS2812B LED-e koos BRG (BLUE-RED-GREEN) kalibreerimisega. Kui kasutate mõnda muud LED -i, asendage kood WS2812B koodis oma LED -i nimega ja asendage BRG selle värvi kalibreerimisega. Oma LED -i värvi kalibreerimise leidmiseks võite järgida artiklit, mille leiate siit.

Näete paari initsialiseerimist ridadelt 15-25, millest 15-21 saab vältida, kui vajate ainult ühte mustrit. Neid ridades 15-21 nimetatud tihvte kasutatakse erinevate režiimide käivitamiseks ja seda tehakse teise Arduino abil. Ridu 22-25, nagu on koodis mainitud, kasutatakse piduri-, parkimis- ja vilkur-/märgutulede sisendsignaalide võtmiseks.

Ledactis peate muretsema ainult ridade 4–8 pärast, kui soovite, et see toimiks täpselt nii, nagu selle projekti puhul. Ridad 4-7 on tihvtid, mis käivitavad kõik režiimid. Kuna ma tahtsin ainult 4 režiimi, kasutati 4 tihvti. Rida 8 kasutatakse modePin, tihvti, millega vajutus on ühendatud, initsialiseerimiseks. Koodis näete, et 4 režiimi jaoks kasutatakse arduino tihvte 3, 4, 5, 6. Need tihvtid on otseselt ühendatud ledpatt2 programmiga laaditud arduino 3-4-5-6 tihvtiga.

See oli minu meetod erinevate mustritega LED -tulede rakendamiseks ja ma arvan, et see on üsna vastuoluline. Otsisin Internetist palju, kas seda kõike on võimalik teha ainult ühe Arduino abil, kuid ei leidnud ühtegi, mis mind aitaks. Kui teate, kuidas seda teha või saate programmeerimisega väga hästi hakkama, soovitan teil sellega tegeleda, kuna minu programm on minu halva kodeerimisoskuse tõttu väga halvasti mõeldud ja mahukas. Ja palun jagage oma tulemusi meiega.

Samm: vooluringi seadistamine

See on üsna lihtne samm, kui saate vooluringist täielikult aru või kui teil on ahela rakendamiseks hästi läbimõeldud plaan. Kui vooluahela komponendid tunduvad teile segadust tekitavad, purustan need teie jaoks, kuna see on väga lihtne ahel. Esiteks on meil viis LM7805 IC-d, mida kasutatakse 12 V muundamiseks 5 V-ks (see pinge on arduino sisendpistikute jaoks ohutu), millest nelja kasutatakse piduri-, parkimis- ja L-R-vilkurite signaalide vastuvõtmiseks, teist kasutatakse kahe arduino toiteks. Siis on meil iga sisendklemmiga paralleelselt ühendatud paar 10k oomi takistit ja lõpuks kaks arduinot.

Tegin vooluringi, viidates enne Fritzingi kasutamist tehtud skeemile. Pistikute jaoks kasutati SMPS-MAMHERBOARD MEES/NAINE pistikuid. Saate pilte vaadata ja neid jälgida.

See vooluahel ei ole parim, kuna sellel pole kaitset ega filtriahelaid ning põhjus, miks ma seda ei lisanud, on see, et olen täielik noob. Samuti eemaldati IC -dega kasutatud radiaatorid vanalt SMPS -ilt ja kasutati nendega termopastat. Kuid mõned elektroonilised geekid ütlesid mulle, et jahutusradiaatorite kasutamine oli selle rakenduse jaoks üleliigne ja IC -d töötavad ilma selles vooluringis vajalike jahutusradiaatoriteta. Nii see ongi.

4. samm: viimane etapp: poks ja seadistamine mootorrattaga

Vooluahela korpuseks kasutati plastmahutit ja selle ümber pakitud isolatsioonlint, kuna vesi on midagi, mida me oma vooluringi ei soovi. Järgmine töö on ühendada kõik ja teha mootorratta juhtmestik. Mootorratta elektriseadmetega töötamisel peate olema väga ettevaatlik, kuna lühis võib mootorratta elektroonikat täielikult kahjustada. Kui te ei tunne oma mootorratta juhtmestikku, võite tutvuda oma hooldusjuhenditega või otsida Internetist. Ülejäänud ülesanne on eemaldada tagavaralamp ja asendada selle sees olevad LED -id WS2812B -ga. Pärast seda pakkige ja sulgege lamp uuesti, jätmata auke või ruumi niiskuse sissepääsuks. Vooluahelat saate hoida mootorratta padjaistme all asuva hoiuruumi sees. Lõpuks ühendage kõik, lülitage toide sisse ja võtke mootorratas sõitma. Kuigi projekt tundub liiga palju tööd, võin teile kinnitada, et lõpptulemus teeb teid rõõmsaks nagu hull mees. AITÄH, LUGEGE JA NAUTI!