Construeix un senyal de gir senzill per a bicicletes: 11 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Amb l'arribada de la tardor, de vegades és difícil adonar-se que els dies s'han reduït, tot i que la temperatura pot ser la mateixa. A tothom li ha passat: vas a fer un viatge amb bicicleta a la tarda, però abans de tornar a mig camí, és fosc i et llancen a un joc d’amagatall amb tots els altres vehicles de la carretera. Per què no informeu el món de quina manera gireu a la següent intersecció construint un senyal de gir senzill i de baix cost?

Aquest projecte s’adreça a les persones que necessiten una forma més segura d’anar en bicicleta a la nit. És fàcil de fer, funciona molt bé i és la manera perfecta d’aprendre sobre la fusta bàsica, l’electrònica i la programació.

Per tant, si voleu començar, seguiu llegint.

Subministraments

Eines:

• Serra mecànica o qualsevol altra serra
• Broca, amb broques de 3/16 "i 1/16"
• Tornavís (s)
• (Opcional) Broques de fresat
• Superglue d'un sol ús (o similar)
• Soldador, soldador, suport de soldadura
• (Bo per tenir-ho) Pinça de sobretaula. És una cosa que hauríeu d’invertir si teniu espai, cosa que facilita la perforació i el tall.
• Paper de vidre
• Regle, llapis

Electrònica:

• Arduino Nano, preferiblement amb una placa de sortida
• Filferro encallat, una quantitat decent (necessitareu 3 cables de prop de 2 m de llarg)
• LED de 13x (taronja o groc, tot i que el vostre color depèn de vosaltres). Tingueu en compte que és una bona idea obtenir extres en cas que us en consumiu uns quants. També és important tenir en compte que barrejar colors significa que els vostres LED s’il·luminaran amb diferents llums. Això es deu al fet que la resistència interna d’un LED és exclusiva pel seu color. El millor és utilitzar 13 LED idèntics.
• Resistències de 13x 220 ohms, genèriques. Tant aquests com els LED es poden trobar fàcilment a Amazon.
• Un commutador SPDT, ON-OFF-ON. Per exemple, aquests

Altres materials:

• Tauler de fusta, d'uns 4 "x2" o més, i com a màxim 1/2 "de gruix. El contraxapat és una bona font.
• (Opcional) Plàstic acrílic, 1/16 "o més prim
• Corbates amb cremallera
• Cargols, relativament petits, com aquests
• Cinta elèctrica
• Antic reflector de bicicleta posterior / frontal, com aquest. El que ens interessa utilitzar és el suport de muntatge. Si teniu un suport de muntatge provinent d’una campana, velocímetre, etc. que també es pot utilitzar.
• Una mena d’escuma mal·leable. Probablement, les coses amb les que renteu els plats són bones.

Pas 1: començar

Com funcionarà això i com hauríeu de començar?

Hi ha un procediment general que heu de seguir a l’hora de construir aquest projecte; no obstant això, de vegades cal fer les coses en un ordre lleugerament diferent per assegurar-se que tot s’uneix bé. Per exemple, heu de fer la major part del tall i del trepat al principi, però haureu de fer perforacions i ajustaments addicionals després d’instal·lar l’electrònica.

El concepte del projecte és senzill: en fer un gir, premeu un commutador SPDT al manillar i s’encén un panell a la part posterior per indicar la direcció del gir. El microcontrolador s'utilitza per animar el senyal de gir, cosa que augmenta la seva visibilitat. No recomanaria utilitzar-ho en una bicicleta de carretera elegant perquè és una mica voluminosa, però quedaria molt bé en la vostra bicicleta mitjana.

Mireu la imatge i copieu-la al tauler de fusta. És una plantilla general, de manera que, si voleu, podeu modificar les mides i la forma segons els vostres desitjos.

Pas 2: tall i perforació

Normalment és millor perforar els forats abans de fer talls; les peces més grans són més fàcils de controlar. Per tant, comenceu perforant forats de 1/16 "a les marques dels LED. Després de practicar tots els forats, seguiu-los perforant forats de 3/16" per sobre. La raó d'això és que és molt més fàcil controlar la ubicació d'un bit de 1/16 "en lloc d'un bit de 3/16", de manera que els vostres LED estaran més en línia. El primer forat fa de guia per a la segona broca més gran.

Si teniu una mica d’avellanador, és una bona idea fer-ne ús aquí. No cal endinsar-se molt a la part frontal, només per desbarbar la superfície. La profunditat que teniu a l'esquena depèn de fins a quin punt voleu que sobresurten els LEDs, així que feu el que considereu oportú.

Ara també és un bon moment per practicar 4 forats a les cantonades amb la broca de 1/16 si teniu previst muntar una placa acrílica a la part posterior.

Talleu al llarg de les vostres marques per eliminar l'excés de material de la placa fins que us quedi satisfet amb la forma i deixeu-lo arrebossat.

Pas 3: Configuració dels LED

Per a mi, aquesta part sempre és divertida. Configureu els LED als forats, amb la polaritat configurada tal com es mostra al diagrama de colors anterior. Veureu per què s’organitzen d’aquesta manera al següent pas. Una mica de cola a la part posterior de cada LED hauria de ser suficient per bloquejar-la al seu lloc. Si teniu problemes per identificar la polaritat del LED, mireu aquest article.

Assegureu-vos d’empènyer els LED fins que la pestanya posterior quedi al mateix nivell que la resta de la superfície.

Nota ràpida: assegureu-vos que els LEDs funcionin sempre abans d’enganxar-los al seu lloc. No puc dir-vos quantes vegades he assumit que funcionava un LED i he hagut de trencar un projecte gairebé complet perquè no ho era. Hauria de ser un costum comprovar prèviament tots els components que heu d’instal·lar permanentment.

Pas 4: soldar

La primera imatge és un diagrama de cablejat que heu de seguir. Feu connexions doblegant les llargues potes del LED; no haureu d’utilitzar cap cable addicional si teniu cura. Assegureu-vos que escalfeu bé la junta abans d’aplicar la soldadura i manteniu-la estable mentre es refredi. Una bona unió de soldadura hauria de poder resistir un esforç per trencar la connexió (per cert, no recomano fer-ho en totes les juntes que soldeu, per motius obvis).

Intenta mantenir-lo net. Com més netes siguin les vostres connexions, més fàcil serà resoldre problemes si sorgeix la necessitat. Per fer ponts sobre un altre cable, n’hi ha prou amb tenir 2-3 mm entre superfícies nues, normalment les potes LED són bastant rígides i no s’esfondren fàcilment.

També podeu soldar dos dels vostres resistors de 220 ohms tal com es va veure més amunt. Assegureu-vos que feu les connexions el més curtes possible; també, assegureu-vos que les resistències estan enganxades d'alguna manera. Les articulacions es trenquen quan s’aplica massa tensió de forma no lineal, com passa quan s’estira un tros de filferro curt. Acabareu arrencant la resistència, així que tingueu present.

Pas 5: més maquinari

Aquí hi ha dues coses que tècnicament es podrien fer en gairebé qualsevol moment del muntatge, però us recomano que ho feu ara per diversos motius.

El primer és utilitzar el vostre suport de reflector antic. No necessiteu el reflector en si, només la pinça per fixar-lo al manillar o al darrere. Segons el tipus, també podeu utilitzar un muntatge de fars o alguna cosa similar; fins i tot es podria imprimir en 3D un suport de muntatge. Practicar dos forats a la base i muntar tal com es mostra. Assegureu-vos que el costat que es doblega, que us permetrà lliscar tot sobre la barra, tingui prou espai per fer-ho sense danyar l’electrònica. Us suggereixo que ho feu ara, en lloc de fer-ho abans o després, perquè és fàcil veure on són les vostres connexions principals i inamovibles.

El segon que podeu fer és instal·lar un panell acrílic a la part posterior (amb finalitats estètiques i per protegir la superfície de les esquitxades). Talleu un rectangle amb les mateixes dimensions que el vostre indicador de gir (en aquest cas, aproximadament 2 "x4"). Utilitzant els orificis preforats com a guia, foradeu el plàstic amb la broca de 1/16 "i enrosqueu el tauler. Podeu veure el resultat a la imatge final.

També és possible que vulgueu esborrar qualsevol marca que hàgiu fet al bloc abans d’aquest pas (oops).

Pas 6: Acabar la soldadura

Ara que hem muntat algunes coses addicionals a l’indicador de gir, podeu acabar amb els darrers tres resistents, seguint el mateix mètode (enganxar els components, mantenint la longitud mínima del fil).

Una vegada més, torneu a comprovar que les connexions siguin funcionals. Podeu fer-ho aplicant un voltatge de 5 V o menys directament des del vostre Arduino o font d’energia a tot el segment. Els LED individuals que no s’encenen es podrien invertir; en aquest cas, només cal tallar la connexió, treure el LED amb un tornavís de l’altre costat i tornar-lo a enganxar de la manera correcta.

Un cop el muntatge sigui funcional, podeu continuar!

Pas 7: introduïu l'Arduino

És hora d’afegir un microcontrolador! Ara hauria de quedar relativament clar per què us he suggerit que feu servir una placa similar a la que es mostra: el muntatge electrònic de forma segura és un treball complicat i això ho fa molt, molt més fàcil.

Notareu que hi ha dues peces d’escuma que s’utilitzen per crear una mica d’espai entre el PCB i el bloc de fusta. Això a) garanteix que no hi hagi curtcircuits, ja que les dues cares tenen superfícies nues, i b) amortiment del mòdul Arduino.

El que he fet aquí és fer forats a l’escuma primer i retallar el quadrat després. Feu servir els mateixos cargols amb els quals heu muntat la placa de coberta d’acrílic, munteu l’Arduino, tenint cura de garantir que hi hagi prou espai entre l’Arduino i la placa. Heu de fer referència a les fotos anteriors per tenir una idea de com s’ha de fer.

Connecteu els pins. Aquí hi ha un altre avantatge d’aquest mòdul: no cal soldadura. Sempre podeu eliminar Arduino per tornar-lo a utilitzar en un altre projecte, si així ho desitgeu, més endavant. Aquí teniu les connexions que voleu fer si voleu utilitzar un exemple de codi sense cap modificació:

A2- esquerra

A5- mig

A4- fletxa esquerra

A3- fletxa dreta

A1- dreta

A més, connecteu el connector de la bateria de 9V a + Vcc i GND.

Pas 8: Codi bàsic i resolució de problemes

Ara que la majoria del maquinari s'ha completat, preneu-vos un moment per verificar que les connexions siguin correctes. Si esteu segur, connecteu el vostre Arduino a qualsevol port USB disponible.

Espero que hagueu tingut experiència bàsica en codificació Arduino. Si no, sempre podeu obtenir una revisió ràpida en llocs com aquest. El projecte neix del més bàsic que podeu fer a Arduino: el codi "parpellejar".

Baixeu-vos el codi adjunt i executeu-lo. Assegureu-vos que heu seleccionat "Arduino Nano" com a tipus de placa i heu seleccionat el port COM adequat. Un cop finalitzada la càrrega, hauríeu de veure el vostre intermitent parpellejant de la mateixa manera que al vídeo anterior. Si és així, seguiu movent-vos!

Pas 9: Finalització del maquinari

Ja esteu a punt per acabar les coses. Agafeu 3 llargs de filferro d’uns 2 m de llarg, o el que necessiteu per arribar des del manillar fins a la part posterior de la bicicleta, on muntareu el senyal. Soldeu cadascun d’aquests 3 cables a un terminal del vostre commutador SPDT.

Retalleu un tros llarg de plàstic acrílic (he dit que és llarg? Sí, depèn del vostre criteri) de l’amplada del commutador. Feu servir el ferro de soldar per escalfar el plàstic en un lloc perquè pugueu doblegar-lo, com un suport. Dobleu-lo per donar-li forma com a les fotos anteriors. Un toc de superglue a l'interruptor de commutació hauria de mantenir-lo al seu lloc.

Les connexions que heu de fer són: el terminal central del vostre commutador de palanca passa a GND, mentre que els altres dos van a D2 i D3. Connecteu-ho tot i executeu el codi adjunt a continuació. Hauríeu de trobar que ara podeu configurar el dispositiu perquè indiqui quina direcció gireu. Només queda instal·lar-lo a la bicicleta.

Pas 10: Instal·lació

Per fi! Quasi hem acabat.

Comenceu muntant el dispositiu principal a l’eix que subjecta la sella. No hi ha res extremadament complicat en això, que és un dels avantatges d’aquest disseny. A continuació, lligueu amb cremallera la bateria al mateix eix. Per què corbata amb cremallera? És barat, fàcil d’eliminar / substituir i segur.

Utilitzeu uns quants tirants amb cremallera al llarg de tota la longitud del cable per assegurar-vos que no sigui lliure de quedar-se atrapat per res. Assegureu-vos que el filferro tingui prou joc perquè pugueu girar la roda davantera lliurement sense esquinçar res.

Col·loqueu l'interruptor de palanca al manillar tal i com es mostra, amb un tirant de cremallera a cada costat. Retalleu els extrems llargs. I- ja està! Podeu alimentar / desconnectar el sistema desconnectant el connector de la bateria.

Pas 11: Conclusió

Tot i que estic bastant satisfet amb aquesta versió de l’indicador de gir, hi ha força coses per millorar. No hi ha protecció contra cap element extern, ja sigui fred, fang o pluja. En una versió anterior (la segona imatge de la introducció) he trobat que l’aigua és, en realitat, menys problemàtica del que es podria pensar; en realitat no és un problema fins que es filtra a les connexions elèctriques i això requereix força aigua. Dit d’una altra manera, encara estaria bé en un raig lleuger.

Altres millores podrien incloure un interruptor accionat per torn en lloc d’un manual, un indicador d’aturada que s’encén en aplicar els frens i potser … llums de perill intermitents? L’objectiu és dotar les funcions estàndard de la bicicleta que facin que sigui tan fàcil distingir-se a la nit com un cotxe. Això podria recórrer un llarg camí cap a la reducció de lesions i col·lisions a la carretera.

Tot i això, aquest és un bon començament. També és un petit i divertit projecte que pot servir per a un bon propòsit. Espero que us hagi agradat!

Subcampió del Bikes Challenge