„Pasidaryk pats“„Givi V56“motociklų „Topbox“šviesos rinkinys su integruotais signalais: 4 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Kaip motociklininkas, esu per daug susipažinęs, kad su manimi elgiamasi taip, lyg būčiau nematomas kelyje. Vienas dalykas, kurį visada pridedu prie savo dviračių, yra viršutinė dėžė, kurioje paprastai yra integruota šviesa. Neseniai atnaujinau naują dviratį ir nusipirkau „Givi V56 Monokey“dėžutę, nes joje buvo daug vietos daiktams. Šioje dėžutėje yra vieta gamykliniam šviesos rinkiniui, kurį sudaro dvi šviesos diodų juostelės kiekvienoje pusėje. Problema ta, kad šis komplektas kainuoja apie 70 USD ir veikia tik stabdžius. Yra antrinės rinkos komplektas, kuris tikriausiai daro panašius dalykus ir gali būti šiek tiek lengviau įdiegtas, tačiau jūsų kaina gali siekti 150 USD. Būdamas išradingas žmogus ir ieškodamas pasiteisinimo išbandyti adresines šviesos diodų juosteles, nusprendžiau sukurti integruotą sistemą, kurioje būtų ne tik stabdžių žibintai, bet ir žibintai (įjungiami, kai juda), posūkių ir pavojaus žibintai. Vien dėl to, aš net pridėjau paleidimo seką…. nes galėjau. Atminkite, kad tai pareikalavo daug darbo, nors turėjau daug ką išsiaiškinti. Nepaisant darbo, esu gana patenkintas, kaip tai pavyko. Tikimės, kad tai bus naudinga kažkam kitam.

Pagrindinis šios sistemos veikimas yra tai, kad „Arduino“įrenginys ieško signalų ant kaiščių: stabdžių žibinto, kairiojo posūkio ir dešinio posūkio žibintų. Norėdami perskaityti 12 voltų signalą iš motociklo, aš naudoju optoizoliatorius, kad 12 V signalą paversčiau 5 V signalu, kurį gali nuskaityti Arduino. Tada kodas laukia vieno iš šių signalų, tada, naudodami „FastLED“biblioteką, perduoda komandas į LED juostą. Tai yra pagrindai, dabar pereikite prie detalių.

Prekės

Tai yra tie dalykai, kuriuos naudojau, nes didžiąją dalį jų jau turėjau gulėti. Akivaizdu, kad prireikus juos galima pakeisti:

1. „Arduino“- aš naudoju nano dėl dydžio, bet jūs galite naudoti viską, ką jaučiate, jei turite penkis kaiščius.
2. 5V reguliatorius - naudojau L7805CV, galintį 1,5 amperų. Šis projektas naudos 0,72 amperus šviesos diodams ir nano galią, todėl 1,5 puikiai tinka šiam projektui.
3. Kondensatoriai - norint, kad įtampos reguliatorius tinkamai veiktų, jums reikės vieno 0,33 uF ir vieno 0,1 uF.
4. 3x optoizoliatoriai - signalo konvertavimui iš 12V į 5V. Aš naudojau PC817X tipą, kuris turi tik keturis kaiščius, kurių mums reikia.
5. Rezistoriai - jums reikės dviejų tipų, po tris kiekvieno tipo. Pirmojo turi pakakti, kad sumažintumėte srovę per optoizoliatoriaus IR šviesos diodą. Jums reikės mažiausiai 600 omų, tačiau 700 būtų geresnė mintis valdyti kintančią motociklo įtampą. Kitas turi būti nuo 10 000 iki 20 000, kad būtų galima greitai gauti signalą kitoje optoizoliatoriaus pusėje.
6. Lentos prototipas - turėjau keletą, kurios buvo pakankamai mažos, kad tilptų mažoje projekto dėžutėje su nedideliu apipjaustymu.
7. Projekto dėžutė - pakankamai didelė, kad tilptų sudedamosios dalys, tačiau pakankamai maža, kad ją būtų lengva sumontuoti.
8. Viela - naudojau „Cat 6“eterneto laidą, nes jo daug sėdėjau. Jame yra aštuoni laidai, pažymėti spalvomis, kurie padėjo įvairioms jungtims ir buvo pakankamai didelis matuoklis, kad būtų galima valdyti dabartinius traukimus.
9. Kištukai - visur, kur norite, kad sistema būtų lengvai nuimama. Aš naudoju vandeniui atsparų kištuką, kad būtų galima nuimti viršutinę dėžę ir susidoroti su bet kokiu lietumi ar vandeniu. Man taip pat reikėjo mažesnių kištukų LED juostoms, kad nereikėtų gręžti didelių skylių.
10. Užsegami užtrauktukais ir klijais su užtrauktukais, kad viskas laikytųsi vietoje.
11. Sutraukite apvyniojimą, kad sutvarkytumėte jungtis.

1 žingsnis: sukurkite grandinę

Akivaizdu, kad jei sekate mano konstrukciją, jums nereikės atlikti tiek bandymų, kiek aš padariau. Pirmas dalykas, kurį padariau, buvo įsitikinti, kad mano kodas veikia ir ar galiu tinkamai gauti signalą iš optoizoliatorių, taip pat tinkamai valdyti šviesos diodų juosteles. Prireikė šiek tiek laiko išsiaiškinti, kaip geriausiai pritvirtinti signalinius kaiščius prie izoliatorių, tačiau per bandymus ir klaidas radau tinkamą orientaciją. Aš ką tik naudojau standartinę plokštės prototipą, nes aš tik ją kurdavau, o pėdsakų modelio išsiaiškinimas būtų užtrukęs daugiau laiko, nei buvo verta. Viršutinė plokštės dalis atrodo puikiai, tačiau apatinė dalis atrodo kaip šiokia tokia netvarka, bet bent jau funkcionali.

Pagrindinis dizainas prasideda įvedant 12 V maitinimą iš perjungto šaltinio (laidas, kuris įjungiamas tik įjungus motociklą). Elektros schema tikrai gali padėti rasti šį laidą. Tai tiekiama į vieną įtampos reguliatoriaus pusę. 0,33 uF kondensatorius susieja šį įvestį su įtampos reguliatoriaus žeme, o po to motociklu grįžta į žemę. Įtampos reguliatoriaus išėjime bus 0,1uF kondensatorius, prijungtas prie žemės. Šie kondensatoriai padeda išlyginti reguliatoriaus įtampą. Jei jų nerandate plokštės paveikslėlyje, jie yra po įtampos reguliatoriumi. Iš ten 5 V linija eina prie „Arduino“esančio „Vin“, prie maitinimo kaiščio, kuris maitins šviesos diodų juosteles, ir du iš šaltinio pusės optoizoliatoriaus, kuris pateks į „Arduino“kaiščius, suteikiančius reikiamą 5 V signalą.

Kalbant apie optoizoliatorius, yra dvi pusės: viena su IR šviesos diodu, kita - su tranzistoriumi ir IR detektoriumi. Mes norime naudoti IR šviesos diodų pusę 12V signalui matuoti. Kadangi šviesos diodo priekinė įtampa yra 1,2 V, mums reikia nuosekliai riboti srovę. 12V - 1,2V = 10,8V ir norint, kad šviesos diodas veiktų esant 18 mA (man visada patinka veikti mažiau nei 20 mA dėl viso gyvenimo trukmės), jums reikės rezistoriaus R = 10,8 V/0,018A = 600 omų. Transporto priemonių įtampa taip pat yra didesnė, galbūt iki 14 V, todėl geriau tai planuoti, o tai yra apie 710 omų, nors 700 būtų daugiau nei pagrįsta. Tada šviesos diodų pusės išvestis grįžta į žemę. Optinio izoliatoriaus išėjimo pusėje įvestis naudos 5V signalą iš reguliatoriaus, tada išėjimas bus prijungtas prie kito rezistoriaus prieš einant į žemę. Šis rezistorius turi būti maždaug 10–20 000 omų, bent jau tai parodė mano duomenų lapas. Tai leis greitai išmatuoti signalą, nes mes nesusiję su triukšminga aplinka. Išėjimas į „Arduino“kaištį išeis tarp rezistoriaus ir optoizoliatoriaus išvesties, todėl kai signalas yra išjungtas, kaištis yra žemas, o kai signalas yra ant kaiščio, yra didelis.

Šviesos diodų lempos turi tris laidus: maitinimas, įžeminimas ir duomenys. Maitinimas turi būti 5 V. Šiame projekte iš viso naudojama 12 šviesos diodų (nors juostelėse yra daugiau šviesos diodų, bet aš naudoju tik kas trečią šviesos diodą). Kiekvienas iš jų užima 60 mA, kai balta šviesa naudojama visu ryškumu. Tai iš viso suteikia 720 mA. Esame įtampos reguliatoriaus išėjimo galios ribose, todėl mums gerai. Tiesiog įsitikinkite, kad viela yra pakankamai didelė, kad būtų galima valdyti galią, aš naudoju 24 dydžio Cat 6 eterneto vielą. Eterneto laidas buvo kažkas, ką aš sėdėjau, ir jis turi 8 spalvomis koduotus laidus, todėl jis puikiai tinka šiam projektui. Vieninteliai laidai, kuriuos reikia perkelti į pačią viršutinę dėžę, yra maitinimas ir įžeminimas (abu jie yra padalinti tarp juostelių) ir dvi duomenų linijos (po vieną kiekvienai juostai).

Likusi elektros instaliacija yra prijungta prie „arduino“kaiščių ir maitinama. Šiam projektui buvo naudojami šie kaiščiai:

1. Vin - prijungtas prie 5V
2. Gnd - prijungtas prie žemės
3. Pin2 - prijungtas prie kairiosios juostos duomenų linijos
4. Pin3 - prijungtas prie dešinės juostos duomenų linijos
5. Pin4 - prijungtas prie stabdžių signalo iš optoizoliatoriaus
6. Pin5 - prijungtas prie kairiojo posūkio signalo iš optoizoliatoriaus
7. Pin6 - prijungtas prie dešinio posūkio signalo iš optoizoliatoriaus

2 žingsnis: laidų prijungimas ir montavimas

Sukūrus grandinę, atėjo laikas iš tikrųjų prijungti šią vietą. Naudodami savo dviračio laidų schemą, turėsite rasti:

• Perjungtas maitinimo šaltinis
• Gruntas
• Stabdžių signalas
• Į kairės posūkio signalą
• Dešinysis posūkio signalas

Mano atveju buvo vienas kištukas, kuriame buvo visa tai, todėl aš tiesiog jį naudoju. Turėdamas pakankamai laiko, galbūt galėjau rasti tą patį kištuko stilių ir tiesiog padaryti kištuko modulį, bet to nepadariau, todėl tiesiog pašalinau izoliaciją vietomis ir prilijau prie jos naują laidą. Aš naudoju kištukus šiose sujungtose jungtyse, kad galėčiau pašalinti likusią dalį, jei to prireiks ateityje. Iš ten padėjau „Arduino“, kuris dabar yra sandarioje projekto dėžutėje, po sėdyne, kur jį pritvirtinau. Tada išvesties kabelis eina išilgai stovo rėmo iki vandeniui nelaidžio kištuko, tada patenka į dėžę ir eina išilgai nugaros iki dangčio, kur jis padalijamas iš kiekvienos pusės. Laidai eina palei dangčio vidų iki taško, kuriame yra šviesos diodų jungtys. Viela yra padedama naudojant užtrauktukus, pritvirtintus prie lauko klasės užtrauktukų tvirtinimų su lipnia atrama. Juos galite rasti namų tobulinimo parduotuvės kabelių montavimo skyriuje

Šviesos diodų juostelėse naudojau du mini JST kištukus, nes man reikėjo pakankamai mažo kištuko, kad praeitų mažiausio skersmens skylė, ir todėl, kad norėjau įsitikinti, ar pakankamai laidų, kad galėčiau patenkinti dabartinius reikalavimus. Vėlgi, tai galėjo būti per daug ir aš neturėjau jokių mažų kištukų su trimis laidais. Skylė dėžutėje, skirta šviesos juostos laidams praeiti, buvo uždaryta, kad nepatektų vandens. Kalbant apie šviesos diodų juostų išdėstymą, nes tarpas šiek tiek neatitinka (atstumas tarp atšvaito ir šviesos diodų skylių skiriasi maždaug 1–1,5 mm), aš juos išdėstiau taip, kad jie padalintų skirtumą tarp šviesos diodo ir skylę kiek įmanoma. Tada aš juos panaudojau karštais klijais ir hermetiku, kad visiškai užsandarintų vietą. Šviesos diodų juostos yra atsparios vandeniui, todėl nėra problemų, jei jos sušlampa. Nors įdiegti atrodo daug, tai palengvins sistemos pašalinimą ateityje arba reikės pakeisti dalis, nes taip gali atsitikti.

3 žingsnis: Kodas

Mano šaltinio kodas turėtų būti šios instrukcijos pradžioje. Aš visada labai komentuoju savo kodą, kad vėliau būtų lengviau suprasti. Atsisakymas: nesu profesionalus kodų rašytojas. Kodas buvo parašytas tokiu būdu, kurį buvo lengviau pradėti, ir buvo atlikti kai kurie patobulinimai, tačiau žinau, kad jį būtų galima patobulinti. Aš taip pat naudoju daug uždelsimo () funkcijos laiko nustatymui, kuris nėra toks idealus. Tačiau signalai, kuriuos gauna įrenginys, nėra greiti signalai, todėl aš vis tiek jaučiausi pagrįsta, kad juos nebenaudosiu, pvz., „Millis“(). Aš taip pat esu labai užimtas tėvas ir vyras, todėl skiriu laiko tam, kad pagerinčiau tai, kas galiausiai nepakeis funkcijos, sąraše nėra aukšto lygio.

Šiam projektui reikalinga tik viena biblioteka, kuri yra „FastLED“biblioteka. Jame yra visas WS2811/WS2812B tipo LED juostų valdymo kodas. Iš ten aptarsiu pagrindines funkcijas, kurios bus naudojamos.

Pirmasis, išskyrus standartinius apibrėžimus, yra dviejų juostų paskelbimas. Kiekvienai juostai naudosite šį kodą:

FastLED.addLeds (šviesos diodai [0], NUM_LEDS);

Šioje kodo eilutėje, nustatančioje 2 kaištį, ši juostelė apibrėžiama kaip juostelė 0 su šviesos diodų skaičiumi, kurį nustato konstanta NUM_LEDS, o mano atveju - 16. Jei norite apibrėžti antrąją juostelę, 2 taps 3 (kaiščiui 3) ir juostelė bus pažymėta juosta 1.

Kita eilutė, kuri bus svarbi, yra spalvų apibrėžimas.

šviesos diodai [0] [1] = Spalva_aukštas CRGB (r, g, b);

Ši kodo eilutė yra naudojama skirtingai (dažniausiai naudoju pastovią). Iš esmės šis kodas siunčia vertę kiekvienam LED kanalui (raudonas, žalias, mėlynas), kuris apibrėžia kiekvieną ryškumą. Ryškumo reikšmę galima apibrėžti skaičiumi 0 - 255. Keisdami kiekvieno kanalo ryškumo lygį, galite apibrėžti skirtingas spalvas. Šiam projektui noriu baltos spalvos, kad šviesa būtų kuo ryškesnė. Taigi vieninteliai pakeitimai, kuriuos darau, yra nustatyti vienodą ryškumo lygį visuose trijuose kanaluose.

Kitas kodų rinkinys naudojamas atskirai apšviesti kiekvieną lemputę. Atminkite, kad kiekvienos juostos kiekvienas šviesos diodas turi adresą, kuris prasideda nuo 0, esančio arčiausiai duomenų linijos jungties, iki didžiausio skaičiaus šviesos diodo, kurį turite minus 1. Pavyzdžiui, tai yra 16 šviesos diodų juostų, todėl didžiausias 16 - 1 = 15. Taip yra todėl, kad pirmasis šviesos diodas pažymėtas 0.

for (int i = NUM_LEDS -1; i> -1; i = i -3) {// Tai pakeis kiekvieno trečiojo šviesos diodo šviesą nuo paskutinio iki pirmojo. šviesos diodai [0] = Spalva_pastovi; // Nustatykite 0 juostelės LED spalvą į pasirinktą spalvą. šviesos diodai [1] = Spalva_pastovi; // Nustatykite 1 juostelės LED spalvą į pasirinktą spalvą. FastLED.show (); // Rodyti nustatytas spalvas. šviesos diodai [0] = CRGB:: juoda; // Išjunkite nustatytą spalvą ruošiantis kitai spalvai. šviesos diodai [1] = CRGB:: Juoda; vėlavimas (150); } FastLED.show (); // Rodyti nustatytas spalvas.

Šis kodas veikia taip, kad kintamasis (i) yra naudojamas cikle kaip šviesos diodo adresas, kuris vėliau nurodomas visu šviesos diodų skaičiumi (NUM_LEDS). Taip yra todėl, kad noriu, kad žibintai prasidėtų juostos pabaigoje, o ne pradžioje. Nustatymas išvedamas į abi juosteles (šviesos diodus [0] ir šviesos diodus [1]), tada išduodama komanda, skirta parodyti pakeitimą. Po to ši lemputė išjungiama (CRGB:: Juoda) ir užsidega kita lemputė. Juoda nuoroda yra tam tikra „FastLED“bibliotekos spalva, todėl man nereikia išduoti 0, 0, 0 kiekvienam kanalui, nors jie darytų tą patį. „For“kilpa vienu metu perkelia 3 šviesos diodus (i = i-3), nes naudoju tik kiekvieną kitą šviesos diodą. Pasibaigus šiam ciklui, šviesos seka pereis nuo vieno šviesos diodo prie kito ir tik viena lemputė užsidegs juostelėje, tarsi „Knight Rider“efektas. Jei norite, kad kiekviena lemputė degtų taip, kad juosta būtų sukurta, tiesiog pašalinkite linijas, kurios išjungia šviesos diodus, o tai atsitinka kitame programos kodo rinkinyje.

for (int i = 0; i <dim; i ++) {// Greitai išblukina šviesas iki bėgimo šviesos lygio. rt = rt + 1; gt = gt + 1; bt = bt + 1; for (int i = 9; i <NUM_LEDS; i = i +3) {// Tai uždegs tris paskutines padėties šviesos lemputes. šviesos diodai [0] = CRGB (rt, gt, bt); // Nustatykite 0 juostelės LED spalvą į pasirinktą spalvą. šviesos diodai [1] = CRGB (rt, gt, bt); // Nustatykite 1 juostelės LED spalvą į pasirinktą spalvą. } FastLED.show (); vėlavimas (3); }

Paskutinis kodo pavyzdys, kurį naudoju šviesos diodams, yra išblukimo kilpa. Čia aš naudoju laikinus laiko tarpsnius kiekvieno kanalo ryškumui (rt, gt, bt) ir padidinu juos 1 su vėlavimu tarp kiekvieno rodymo, kad pasiekčiau norimą išvaizdą. Taip pat atkreipkite dėmesį, kad šis kodas keičia tik paskutinius tris šviesos diodus, nes jis blykstelėjimo žibintuose blunka, todėl aš pradedu nuo 9, o ne nuo 0.

Likusi LED kodo dalis yra jų pakartojimai. Visa kita yra nukreipta į signalo paiešką trijuose skirtinguose laiduose. Kodo srityje „Kilpa“() ieškoma stabdžių žibintų, kuriuos ji užsidegs vieną kartą prieš įjungdama (jei reikia, tai reguliuojama) arba ieškant posūkio signalų. Dėl šio kodo negalėjau manyti, kad kairiojo ir dešiniojo posūkių žibintai pavojaus atveju įsijungs tuo pačiu metu, pirmiausia turiu ieškoti vieno iš jų, tada po nedidelio delsimo patikrinti, ar abu įjungiami dega avariniai žibintai. Vienintelė sudėtinga dalis, kurią turėjau, buvo posūkio signalai, nes šviesa kurį laiką užges, tad kaip pasakyti skirtumą tarp vis dar įjungto, bet išjungto signalo ir atšaukto signalo? Tai, ką sugalvojau, buvo delsos ciklo įgyvendinimas, kuris turėtų tęstis ilgiau nei delsimas tarp signalų blyksnių. Jei posūkio signalas vis dar įjungtas, signalo kilpa tęsis. Jei signalas vėl neįsijungia pasibaigus uždelsimui, jis grįžta į ciklo pradžią (). Norėdami sureguliuoti vėlavimo trukmę, pakeiskite pastovios šviesos skaičių. Uždelsti prisiminti kas 1 šviesoje. Atidėti vėlavimo pokyčius 100 ms.

while (digitalRead (leftTurn) == LOW) {for (int i = 0; i <lightDelay; i ++) {leftTurnCheck (); if (digitalRead (leftTurn) == HIGH) {leftTurnLight (); } uždelsimas (100); } for (int i = 0; i <NUM_LEDS; i = i +3) {// Tai pakeis kiekvieno trečiojo šviesos diodo lemputę nuo paskutinio iki pirmo. šviesos diodai [0] = CRGB (0, 0, 0); // Nustatykite 0 juostelės LED spalvą į pasirinktą spalvą. } for (int i = 9; i <NUM_LEDS; i = i +3) {// Taip bus nustatyti žibintai, kurie naudoja tik paskutinius tris. šviesos diodai [0] = Spalva_pastovi; // Nustatykite 0 juostelės LED spalvą į pasirinktą spalvą. } FastLED.show (); // Išvesties nustatymų grąžinimas; // Kai posūkio signalas nebebus įjungtas, grįžkite į kilpą. }

Tikimės, kad likusi kodo dalis yra savaime suprantama. Tai tik pasikartojantis signalų tikrinimas ir veikimas.

4 žingsnis: Rezultatai

Nuostabiausia buvo tai, kad ši sistema veikė pirmą kartą prijungus ją prie dviračio. Dabar, teisybės dėlei, prieš tai labai išbandžiau ant suolo, bet vis tiek tikėjausi, kad turėsiu problemų ar koregavimų. Pasirodo, kad man nereikėjo koreguoti kodo ir ryšio. Kaip matote vaizdo įraše, sistema eina per paleidimo seką (kurios neturite turėti), tada pagal numatytuosius nustatymus įjungia žibintus. Po to jis ieško stabdžių, tokiu atveju jis užsidegs iki galo ir šviečia visi šviesos diodai, kol jie lieka įjungti, kol stabdžiai atleidžiami. Kai naudojamas posūkio signalas, aš padariau slinkties efektą toje pusėje, kurioje nurodytas posūkis, o kita pusė bus važiuojanti arba stabdžių lemputė, jei ji įjungta. Pavojaus žibintai tik laiku sumirksės kartu su kitomis lemputėmis.

Tikiuosi, kad su šiais papildomais žibintais aš būsiu labiau matomas kitiems žmonėms. Bent jau tai yra puikus priedas, kad mano dėžutė būtų šiek tiek labiau išsiskirianti nei kitos, tuo pačiu teikiant naudingumą. Tikiuosi, kad šis projektas bus naudingas ir kam nors kitam, net jei jis nedirba su motociklo viršutinės dėžės apšvietimu. Dėkoju!