Galinis dviračio žibintas su posūkiu: 9 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:51

Pripažinkime. Galiniai žibintai nuobodūs.

Geriausiu atveju jie mirksi mirksėdami - pažvelk į mane! Aš mirksiu - woohoo 'visą laiką. Ir jie visada raudoni. Labai kūrybingi. Mes galime padaryti geriau nei tai, galbūt nedaug, bet vis tiek geriau nei tiesiog „mirksėti“. Aš važiavau dviračiu per Naujųjų metų šventes ir žmonėms tai patiko, ir ne visi jie buvo girti;-) Likusi dalis yra gana paprasta: 2x AA elementai, 5V stiprintuvo keitiklis, kai kurie RGB šviesos diodai, privalomas mikrovaldiklis, pasirinktinis spausdintinės plokštės iš „BatchPCB“, „perfboard“ir įprasta litavimo įranga.

1 žingsnis: pagrindinė schema

Tikrai nieko ypatingo. Jei žinote, kaip prijungti AVR mikroschemą prie duonos lentos arba „Arduino“ant lentos, jei jums tai labiau patinka, neturėsite jokių problemų. Schemai ir spausdintinėms plokštėms kurti panaudojau KICAD. KICAD yra atvirojo kodo ir, priešingai nei „Eagle“, kuris taip pat turi nemokamą (kaip ir nemokamą) versiją, nėra jokių apribojimų, kuriuos galite padaryti dėl plokščių. Jūs taip pat gaunate gerber failus, kurie tinka bet kokiam norimam namui. Pvz. „BatchPCB“neturėjo problemų su jais.

Schemoje rasite tik procesorių, šviesos diodus, keletą rezistorių ir kondensatorių. Tai viskas. Taip pat yra keletas antraščių. Plokštėse yra ICSP antraštė, skirta įkrovos įkrovikliui mirksėti, ir 6 kontaktų antraštė patogiam serijiniam įkėlimui. Paskutinės 2 antraštės yra veidrodinės ir jose yra maitinimo, I2C ir dar du GPIO/ADC kaiščiai. 3 GPIO kaiščiai su 3 srovės ribojimo rezistoriais naudojami tiekti srovę į visus 8 vienos spalvos anodus. Atskiri šviesos diodai įjungiami arba išjungiami naudojant 8 GPIO kaiščius katodams valdyti. Priklausomai nuo veikimo tipo, šviesos diodai yra multipleksuoti (PWM, jei reikia daugiau spalvų) arba visiškai įjungti (didesnis ryškumas). Šiek tiek informacijos apie paketus, kuriuos naudojau šiai plokštei: - ATmega168-20AU: TQFP32 SMD - LED: PLCC6 5050 SMD - Rezistoriai: 0805 SMD - Kondensatoriai: 0805 SMD, 1206 SMD

2 žingsnis: Darbas su šviesos diodais

Čia nesileisiu į smulkmenas, nes apie tai ne kartą buvo kalbėta kitur. Jūs tiesiog turite įsitikinti, kad neviršijate maksimalios mikrovaldiklio išėjimo srovės vienam kaiščiui (apie 35 mA ar daugiau AVR). Tas pats pasakytina apie šviesos diodų srovę. Kaip galite atspėti iš paveikslėlio, aš panaudojau vieną iš SMD šviesos diodų, norėdamas išsiaiškinti rezistorių santykį ir gauti gerai subalansuotą baltą šviesą. Kitoje pusėje yra trys 2k kažko potenciometrai. Tai viskas. Šiuo atveju aš gavau rezistorius nuo 90 iki 110Ω, bet tai priklauso nuo to, kokį šviesos diodą gausite. Tiesiog naudokite standartinį multimetrą, kad nustatytumėte šviesos diodo priekinę įtampą V_led, ir jūs dirbate.

Naudodami Omo dėsnį, galite apskaičiuoti srovės ribojančių rezistorių vertes mažiems šviesos diodams: Be to, šis metodas tinka tik mažos srovės (galbūt iki 100 mA) programoms ir neturėtų būti naudojamas „Luxeon“ar „CREE“šviesos diodams! Srovė per šviesos diodus priklauso nuo temperatūros, todėl reikia naudoti nuolatinės srovės tvarkyklę. Jei jums reikia daugiau informacijos šia tema, „Wikipedia“turės tam tikros informacijos. Gali būti naudinga ieškoti puslaidininkių elektros laidumo (mažas/didelis dopingas ir pan.) Arba neigiamo temperatūros koeficiento. Aš naudoju 6 kontaktų SMD RGB šviesos diodus be nieko bendro. Jei ieškosite jų „Google“, gausite daug rezultatų. Stebuklingi žodžiai yra „SMD, RGB, LED, PLCC6 5050“. 5050 yra metrinis x ir y matmuo 0,1 mm vienetais. „Ebay“taip pat rasite jų už 50 ¢ už vienetą, jei užsakote daug. Pakuotės po 10 šiuo metu parduodamos už maždaug 10 dolerių. Aš gausiu bent 50;-)

3 žingsnis: „Backplane“ir maitinimo šaltinis

Galinė plokštė tiekia maitinimą ir bendrą I2C magistralę abiem plokštėms. Kiekvienoje plokštėje yra 8 RGB šviesos diodai ir „ATmega168 mcu“, veikianti su vidiniu osciliatoriumi 8 MHz dažniu. Pastarasis reikalauja sinchronizavimo tarp plokščių ir (arba) osciliatorių kalibravimo. Ši problema vėl bus rodoma kodų skiltyje.

5V padidinimo keitiklio schema buvo paimta iš „Maxim MAX756“duomenų lapo be jokių pakeitimų. Galite naudoti bet kurį kitą jums tinkamą lustą, galintį tiekti apie 200 mA esant 5 V įtampai. Tiesiog įsitikinkite, kad išorinių dalių skaičius yra mažas. Paprastai jums reikia mažiausiai 2 elektrolitinių kondensatorių, Schottky diodo ir induktoriaus. Duomenų lapo nuorodos dizainas turi visus skaičius. Šiam darbui naudojau aukštos kokybės FR4 (stiklo pluošto) plokštes. Taip pat gali veikti ir pigesnės kanifolijos plokštės, tačiau jos lūžta per lengvai. Nenoriu, kad važiuojant nelygiomis lentomis suirtų. Jei jau turite „MintyBoost“, galite jį naudoti, jei galite jį pritaikyti savo dviračiui.

4 žingsnis: turite turėti tam tikrą kodą

Didelio ryškumo režimu plokštė palaiko 6 skirtingas spalvas + balta. Spalva pasirenkama nustatant 3 GPIO kaiščius į aukštą arba žemą. Tokiu būdu visi aštuoni šviesos diodai gali būti visiškai įjungti, tačiau rodo tik tą pačią spalvą.

PWM režimu spalva nustatoma taikant impulsų pločio moduliuotą 3 GPIO kaiščių signalą ir multipleksuojant 8 šviesos diodus. Tai sumažina bendrą ryškumą, tačiau dabar galima individualiai valdyti spalvas. Tai atliekama fone atliekant pertrauką. Galimos pagrindinės funkcijos, skirtos šviesos diodams nustatyti tam tikrą spalvų vertę, naudojant RGB tripletą arba HUE vertę. Įrenginys patogumui yra užprogramuotas C, naudojant „Arduino IDE“. Pridėjau dabartinį naudojamą kodą. Naujausios versijos yra mano tinklaraštyje. Galite naršyti GIT saugyklą naudodami „gitweb“sąsają. Aš parodysiu daug kvailų programavimo klaidų;-) Antrasis paveikslas iliustruoja PWM generavimą. Techninės įrangos skaitiklis skaičiuojamas nuo BOTTOM iki TOP. Kai skaitiklis yra didesnis nei tam tikras skaičius, nurodantis norimą spalvą, išvestis perjungiama. Kai skaitiklis pasiekia aukščiausią vertę, viskas atstatoma. Suvokiamas šviesos diodo ryškumas yra šiek tiek proporcingas signalo įjungimo laikui. Griežtai tariant, tai melas, bet lengviau suprantamas.

5 žingsnis: pamatykite tai veikdami

Tik keletas preliminarių bandymų. Taip, jis taip pat gali padaryti visas RGB spalvas;-)

Tikrinimas realiame pasaulyje. Taip, turėjome šiek tiek sniego, bet tai buvo prieš Kalėdas. Dabar vėl turime sniego. Tačiau, kaip įprasta, per Kalėdų šventes ir Naujųjų metų šventes turėjome tik lietų. Prašau nekreipti dėmesio į aimanavimą maždaug vaizdo įrašo viduryje, aš senstu, todėl pritūpimas tampa šiek tiek sunkus. Galiausiai, šiek tiek pagerėję efektai. Misija įvykdyta. Šaunūs galiniai žibintai ir nelegalūs ten, kur aš gyvenu;-) Esu tikras, kad mieguisti ar neišmanantys vairuotojai manęs jau nebebūs. Šiek tiek pakoreguodami laiką, galite sukurti gana erzinančius efektus, kurie patraukia dėmesį. Ypač naktį. Kadangi plokštėse yra 4 GPIO/ADC kaiščiai (2 gali būti naudojami mažam I2C tinklui kurti), turėtų būti lengva prijungti mygtuką, kad būtų suaktyvinti įvairūs efektai. Taip pat būtų naudinga prijungti „CdSe“foto rezistorių. Bendra medžiagos kaina yra apie 50 USD. Didžiausia dalis atiteko spausdintinėms plokštėms. Mažos apimties užsakymo bauda, kaip įprasta. Panašiai kaip kažkada plačiai paplitusi televizijos reklama, skirta JAV mobiliųjų telefonų kompanijai, leiskite man jūsų paklausti: „Ar galite mane matyti dabar? - Gerai“.

6 žingsnis: atnaujintas dizainas

Aš čia ir ten pakeičiau keletą dalykų.

Svarbiausia yra pridėti mažo kritimo įtampos reguliatorių. Dabar plokštė gali veikti nuo 4 iki 14 V nuolatinės srovės. Aš taip pat pakeičiau PCB spalvą į geltoną ir pridėjau trumpiklių, kad išjungčiau automatinį atstatymą ir apeitų įtampos reguliatorių, jei to nereikia. Demo kodas griebtuvams ir surinkimo instrukcijoms. Čia taip pat rasite „KiCAD“failus ir schemą. Jei norite, daugiau informacijos rasite mano tinklaraštyje.

7 žingsnis: negabaritinis

Kitas dalykas sąraše: „Tic Tac Toe“

8 žingsnis: daugiau šviesos įsilaužimo

Pridėjus 3 laidus ir dar 3 rezistorius, ryškumą galima padvigubinti. Dabar srovei gauti naudojami du GPIO kaiščiai kiekvienai spalvai.

9 veiksmas: daugiau atnaujinimų

Taigi pagaliau iš „nebylių“pertraukimo varomų PWM perėjau į BCM (dvejetainio kodo moduliaciją). Tai smarkiai sutrumpina procesoriaus laiką, praleistą dvigubai keičiant LED kaiščius, ir žymiai padidina ryškumą. Visą patobulintą kodą galite rasti „github“. Pirmosios vaizdo įrašo sekundės rodo kairės lentos pagerėjimą. Kol nebus baigta kita šios plokštės techninė peržiūra (laukiant, kol atvyks plokštės), tai šiek tiek sumažins „daugiau šviesos“poreikį. Žiūrėti į naujas lentas, veikiančias visu pajėgumu, bus skausminga.