„Arduino“žibintų moduliatorius motociklų saugai: 20 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Motociklus kelyje sunku pamatyti visų pirma todėl, kad jie yra tik maždaug ketvirtadalis automobilio ar sunkvežimio pločio. Nuo 1978 m. JAV motociklų gamintojai reikalavo, kad motociklai būtų geriau matomi, nuolat įjungiant priekinius žibintus, tačiau kartais to nepakanka, kad būtų galima juos atskirti nuo automobilių ir padaryti juos „pastebimesnius“. JAV federalinės ir Kanados taisyklės leidžia modifikuoti motociklų priekinius žibintus. Moduliacija tam tikru greičiu mirksi priekiniuose žibintuose, kad jie būtų geriau matomi. Ši nuoroda rodo JAV ir Kanados reikalavimus žibintų moduliatoriams.

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

Kadangi esu elektronikos mėgėjas, turiu šiek tiek patirties su mikrovaldikliais ir važinėju motociklu, nusprendžiau pasigaminti savo priekinių žibintų moduliatorių ir įdiegti kai kurias kitas saugos funkcijas tik man. Mano patogumui ir saugumui buvo pridėtos dvi funkcijos. Jie yra greičio indikatorius, kurį aš vadinu „vargšo žmogaus greičio palaikymo kontrole“su LED ekranu „heads up“ir gintaro spalvos apsaugine lempute gale. Bet kurią iš šių funkcijų galima bet kada pridėti prie moduliatoriaus dizaino.

Mano motociklo spidometrą sunku nuskaityti dėl jo vietos ir dizaino. Skaityti spidometrą reiškia atitraukti akis nuo kelio. Greičio indikatorių sudaro momentinis jungiklis, pritvirtintas prie vairo prie dešiniojo nykščio, salės efekto įtaisas su magnetu, pritvirtintu prie priekinio rato, ir trispalvis šviesos diodas, pritvirtintas prie priekinio stiklo netoli akių lygio. Pasiekus norimą greitį, paspaudžiamas jungiklis ir iš karto mirksi mėlyna lemputė, rodanti, kad važiuojate nustatytu greičiu arba arti jo. Jei prarandate greitį, šviesos diodas šviečia žaliai, nurodydamas, kad norint išlaikyti nustatytą greitį, reikia paspartinti greitį. Jei važiuojate per greitai, šviesos diodas užsidega raudonai, nurodydamas, kad reikia sulėtinti greitį. Tikslas yra išlaikyti mėlyną šviesos diodą.

Šis projektas man buvo mokymosi projektas ir pakeliui padariau daug klaidų (dažniausiai programinėje įrangoje, kur lengva atlikti pakeitimus). Siūlau, kaip vienkartinį projektą, naudoti skiltyje „Kaip ji pastatyta“siūlomą konstrukciją.

PASTABA: Ši konstrukcija nėra skirta jokiam komerciniam naudojimui ir neatitinka įstatymo „raidės“dviejose srityse

d) moduliatoriaus jungiklis turi būti prijungtas prie moduliuojamo pluošto gijos maitinimo laido, o ne įžeminimo grandinės pusėje.

e) Turi būti įrengtos priemonės, kad sugedus moduliatoriui ir apatinė, ir viršutinė spinduliuotė veiktų [PASTABA: kad būtų įvykdytas šis reikalavimas, MOSFET įrenginyje gali būti sumontuotas jungiklis]

Būtinas įgūdžių rinkinys:

• Ši instrukcija nėra „Kaip“, tai yra „Kaip“. Turėsite atlikti tam tikrą dizainą ir prisitaikyti prie savo motociklo.
• Galimybė skaityti schemą ir sekti ją, surasti komponentus ant prototipų plokštės ir prijungti juos prijungimo viela.
• Gebėjimas lituoti
• Mechaninis gebėjimas sumontuoti moduliatorių ant motociklo

1 žingsnis: projekto tikslas

Prieš pradėdamas bet kokį dizaino projektą, man patinka užsirašyti viską, ką norėčiau, kad dizainas atliktų. Štai mano sąrašas:

• Turi būti „plug-n-play“. Montuojamas tarp priekinių žibintų ir žibintų. Jokių transporto priemonės laidų pjūvių ar pakeitimų.
• Moduliuokite priekinius žibintus 240 perėjimų per minutę nuo 100% iki 20% ryškumo tolimosios arba artimosios šviesos.
• Moduliuokite galinį įspėjamąjį žibintą 60 apsisukimų per minutę, 240 perėjimų per minutę, kai įjungiami stabdžiai.
• Foto rezistorius, sumontuotas prie priekinės šakės, jautrios dienos šviesos. Sutemus priekinių žibintų moduliacija nutrūksta, o priekinis ekranas pritemsta.
• Įjungtas trijų spalvų LED greičio indikatorius. Ekrane rodoma „per greitai“(raudona), „per lėta“(žalia), „įjungtas greitis“(mėlyna) su programuojama histereze.
• Prie vairo sumontuotas jungiklis, skirtas greičio padidinimo indikatoriui.
• Salės efekto įtaisas, sumontuotas prie priekinės šakės, o magnetas priklijuotas prie priekinio rato, kad būtų galima pajusti automobilio greitį.

Tolesnio įgyvendinimo planai:

• Tikra pastovaus greičio palaikymo sistema su rankenoje sumontuotu žingsniniu varikliu, kuris valdo droselį.
• Gintaro spalvos įspėjamosios lemputės.

2 žingsnis: kaip jis pastatytas

Mikrovaldikliai yra labai galingi tuo, ką jie gali padaryti. Gana lengva prijungti įrenginius prie mikrovaldiklio kaiščių ir tada juos valdyti programine įranga. Šiam projektui naudojau „Arduino“(arba „Arduino“kloną) ir keletą prototipų plokščių (po vieną kiekvienai funkcijai). Vėliau sukūriau savo plokštę. Šios prototipų sudarymo plokštės jungiasi viena prie kitos, kai „Arduino“kaiščiai yra atkartoti ant kiekvienos prototipų sudarymo plokštės. Aukščiau esančiame paveikslėlyje parodyta, kaip šį projektą galima sukurti etapais, po vieną funkciją kiekvienoje prototipų plokštėje. Prieš pereinant prie kito modulio siūloma pirmiausia pastatyti priekinių žibintų moduliatorių, jį sumontuoti ant motociklo ir įsitikinti, kad jis tinkamai veikia. Šio tipo konstrukcija taip pat suteikia jums galimybę išrasti, suprojektuoti ir sukurti savo ypatybes.

3 žingsnis: priekinių žibintų moduliatoriaus schema

Manoma, kad naudosite „Arduino UNO R3“arba suderinamą mikrovaldiklį. Norėdami prijungti moduliatoriaus komponentus, naudokite aukščiau pateiktą schemą. Jei turite tik vieną priekinį žibintą, galite praleisti antrą valdymo grandinę (parodyta mėlyname langelyje.) Net jei turite du priekinius žibintus, apsvarstykite tik vieną mirksintį. Gali atrodyti (ir yra) pernelyg sunku naudoti mikrovaldiklį žibintui žybtelėti. Mikrovaldiklio naudojimo priežastis yra elektronikos paprastumas ir galimybė atlikti kitas modulio funkcijas. Norėdami sukurti priekinių žibintų moduliatoriaus plokštę, jums reikės dalių, nurodytų šiame dalių sąraše.

4 žingsnis: priekinių žibintų moduliatoriaus dalių sąrašas

5 žingsnis: priekinių žibintų moduliatoriaus kabelių mazgai

Šie kabeliai reikalingi priekinių žibintų moduliatoriaus moduliui. Visada naudokite vielos matuoklį, nei tinka jo aptarnaujamai grandinei. Rekomenduojama, kad kiekvienas laisvas laidas ir nepoliarizuota jungtis būtų paženklinti. Tai turėtų būti daroma ant kiekvieno kabelio ir abiejų protoshield plokštės pusių. Kadangi jūsų motociklas gali nenaudoti H4 priekinių žibintų lemputės, tokios kaip mano, jums reikės:

• Nustatykite savo motociklo lemputės tipą
• Užsisakykite tinkamą priekinių žibintų kabelių ilgintuvą
• Nustatykite, kuris iš trijų laidų yra „įžeminimas“, „tolimosios šviesos“ir „artimosios šviesos“, ir atitinkamai prijunkite

6 žingsnis: priekinių žibintų moduliatoriaus montavimas

Šios plokštės komponentų išdėstymą ir jungtis nustato statytojas. Vieną 2 kontaktų stačiakampę antraštę naudokite kaip foto rezistoriaus kabelio jungtį, o kitą-maitinimo šaltinį, naudojamą 12 V nuolatinės srovės tiekimui į galinę įspėjamąją lemputę. Prijunkite priekinių žibintų moduliatoriaus modulį prie „Arduino“plokštės. Aukščiau esančiame paveikslėlyje parodyta, kaip moduliatorius sumontuojamas tarp motociklo žibintų ir jo žibintų. Visa galia gaunama iš motociklų žibintų diržų.

7 žingsnis: foto rezistoriaus montavimas

Sumontuokite fotorezistoriaus kabelio mazgą naudodami vieną ar daugiau kabelių jungčių, kad pritvirtintumėte jį prie motociklo priekinės šakės, nukreiptos žemyn link žemės.

8 žingsnis: programinė įranga

Šis „Arduino“kodas valdys priekinių žibintų moduliatorių, galinę įspėjamąją lemputę ir „heads -up“greičio indikatorių. Nors tai jokiu būdu nėra profesionalus kodas, jame rodomi laikmačių ir pertraukimų pavyzdžiai.

Moduliatoriaus programinė įranga

Pagrindinės žibintų moduliatoriaus programinės įrangos savybės yra šios:

• 8 Hz laikmatis.
• Masyvas iš 16 elementų, kurie saugo kiekvieno laikmačio varnelės priekinio žibinto būseną. (pvz., 100%, 20%, 100%, 20%ir kt.)
• Laikmačio pertraukimas, kuris nuskaito būsenos masyvą ir perkelia šią būseną į „Arduino“žibintų kaištį.

Kiekvieną kartą per ciklą nuskaitoma foto rezistoriaus vertė. Jei nuskaityta vertė yra didesnė už išsaugotą reikšmę, rodančią prieblandą, priekiniai žibintai toliau moduliuojami.

Galinio įspėjimo šviesos programinė įranga

Galinio įspėjamojo žibinto programinė įranga naudoja tą patį 8 Hz laikmatį, laikmačio pertraukimą ir matricą kaip ir žibintų moduliatorius, tačiau kol motociklas nėra stabdomas, galinė įspėjamoji lemputė dega 8 erkėms ir išjungta 8 erkėms. Jei stabdžiai yra įjungti, galinė įspėjamoji lemputė mirksi 1 varnele, 1 išjungus ir tt, kol stabdys bus atleistas.

Greičio indikatoriaus programinė įranga

Pagrindinės greičio indikatoriaus savybės yra šios:

• 2000 Hz laikmatis.
• Aparatūros pertraukimas, kurį sukuria salės efekto įrenginys
• Greičio nustatymo jungiklis
• Šviesos diodai, rodantys „per greitai“, „per lėtai“ir „įjungtas greitis“

Kiekvieną kartą, kai priekinio rato magnetas praeina pro salės efekto įtaisą, saugomas skaitiklis, varomas 2000 Hz laikmačiu; tada skaitiklis nulis ir skaičiavimas prasideda iš naujo. Paspaudus „greičio nustatymo“mygtuką, išsaugotas skaitiklis tampa nustatytu greičiu. Po to nustatytas greitis lyginamas su išsaugotu skaitikliu ir užsidega atitinkamas šviesos diodas, rodantis, ar skaičiavimas yra mažesnis (per greitas) didesnis (per lėtas), ar neviršijant leistino greičio, apskaičiuoto pridedant arba atimant nustatyto greičio procentą.. Jei tolerancija nebūtų įvesta, skaičius turėtų būti tiksliai nustatytas greitis, kitaip mėlynas šviesos diodas niekada nedega.

9 žingsnis: galinio įspėjimo šviesos modulis

Aukščiau esančiame paveikslėlyje parodyta LED gintaro spalvos įspėjamoji lemputė, pritvirtinta prie mano motociklo galinės sėdynės atlošo. Važiuojant ši lemputė pastoviai mirksi vieną sekundę, o viena sekundė išsijungia. Įjungus stabdžius, ši lemputė mirksės keturis kartus per sekundę, kaip ir priekiniai žibintai.

10 žingsnis: galinio įspėjimo šviesos schema

Naudokite aukščiau pateiktą schemą, kad prijungtumėte galinio įspėjamojo žibinto komponentus. Norėdami sukurti galinę įspėjamąją lemputę, jums reikės dalių, nurodytų šiame dalių sąraše.

11 veiksmas: galinių įspėjamųjų lempučių dalių sąrašas

12 žingsnis: galinio įspėjamojo žibinto kabelio surinkimas

13 veiksmas: įspėjamosios lemputės montavimas

Šios plokštės komponentų išdėstymą ir jungtis turi nustatyti statybininkas. Vieną 2 kontaktų stačiakampę antraštę naudokite kaip jungtį atsarginio žibinto kabeliui, o kitą-12 V nuolatinės srovės maitinimui iš priekinių žibintų moduliatoriaus modulio.

Sumontuokite įspėjamąją lemputę motociklo gale ir pritvirtinkite jo kabelį kabelių jungtimis. Prijunkite įspėjamojo žibinto modulį prie priekinių žibintų moduliatoriaus modulio, prijunkite 12VDC įspėjamąjį žibintą nuo priekinių žibintų moduliatoriaus modulio prie galinio įspėjamojo žibinto modulio.

14 žingsnis: greičio indikatoriaus modulio schema

15 žingsnis: Greičio indikatoriaus dalių sąrašas

16 žingsnis: Greičio indikatoriaus salės efekto kabelio surinkimas

17 veiksmas: greičio indikatoriaus greičio nustatymo jungiklis ir stabdžių jungiklio kabelio surinkimas

18 veiksmas: greičio indikatoriaus „Heads-up LED“kabelio surinkimas

Šviesos diodų tvirtinimas paliekamas statytojui.

19 žingsnis: Greičio indikatoriaus montavimas

Šios plokštės komponentų išdėstymą ir jungtis nustato statytojas. Vieną 2 kontaktų stačiakampę antraštę naudokite kaip greičio nustatymo kabelio jungtį, o kitą-stabdžių jungiklio kabeliui. Naudokite 3 kontaktų stačiakampę antraštę kaip jungtį salės efekto įrenginio kabeliui ir 4 kontaktų-greičio indikatoriaus LED kabelio mazgui.

Sumontuokite greičio nustatymo jungiklį, salės jutiklį, greičio indikatoriaus šviesos diodą ir trosą prie motociklo stabdžių jungiklio pagal kabelio surinkimo paveikslėlius. Prijunkite greičio indikatoriaus modulį prie įspėjamojo šviesos modulio.

20 žingsnis: BAIGIAMOSIOS PASTABOS

Aš naudoju savo žibintų moduliatorių/atsarginės šviesos/greičio indikatorių daugiau nei metus ir jis niekada nepavyko. Tikėkitės kelių sekundžių vėlavimo (kol „Arduino“įsijungs), kol žibintai užsidegs ir pradės mirksėti. Nors neįmanoma įrodyti neįvykusio įvykio, atrodo, kad mane mato aplinkiniai vairuotojai. Bent 3 žmonės paminėjo ir vertina gintaro spalvos įspėjamąją lemputę.