Taula de continguts:
- Pas 1: llista de components electrònics
- Pas 2: Llista d'accessoris per a la integració de la bicicleta
- Pas 3: Descripció tècnica de la peça electrònica
- Pas 4: Descripció del programa
- Pas 5: Muntatge i muntatge
Vídeo: Llums de bicicleta: 5 passos
2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11
Objectiu del projecte
Disseny i construcció d'un dispositiu d'il·luminació frontal i posterior per a una bicicleta que comprèn:
- Llum d’il·luminació frontal.
- Llum de presència i indicador de direcció (intermitent) a la part posterior.
Restriccions del projecte
- Alimentació única.
- Font d'alimentació extraïble.
- Il·luminació frontal i posterior potent.
- Visible a plena llum.
- Protecció de la bateria contra la descàrrega.
- Amortiment de les vibracions.
- Integració senzilla a la moto.
- Projecte ampliable per a funcions addicionals.
Principi de funcionament
Connecteu el cable de la bateria per engegar l’alimentació.
El sistema s'inicia. Apareix un parpelleig altern de dues matrius de LED.
Dos polsadors per mostrar una fletxa intermitent que indica la direcció de la matriu LED durant uns segons. Al mateix temps, s'emet un so de dos tons des d'un brunzidor actiu.
El llum frontal de la moto té un interruptor independent per encendre-la.
Pas 1: llista de components electrònics
- Condensador ceràmic 10n (2)
- Condensador elecrolític 3, 3µF
- Condensador elecrolític 1000µF (2)
- Resistència 1K
- Resistència 10K (2)
- Resistència 33K
- Resistència 1M
- Resistència 33M
- Circuit amplificador LM10
- Arduino mini Pro o Elegoo nano V3
- Cargols i separadors de plàstic
- Diodo Zener 2, 5V
- Transistor Mosfet BUZ21
- Quadruple led matrix max7219
- Tauler imprès 30x70mm
- Capçalera del pin
Pas 2: Llista d'accessoris per a la integració de la bicicleta
- Carcassa de plàstic segellada per a controls
- Polsador d'activació momentània (2)
- Llum LED de cable de 5 pins
- Bateria 18650 1500 mAh (o més capacitat) (2)
- Connectors impermeables
- Estoig de plàstic
- Zumbador actiu
- Retro reflector
- Placa de plexiglàs per cobrir
- Cargols, volanderes, femelles (4)
- Cintes aïllants (diversos gruixos)
Pas 3: Descripció tècnica de la peça electrònica
La part electrònica consta de 3 mòduls:
- Regulador de corrent 5V
- Circuit de protecció contra descàrrega de la bateria
- El control de la visualització de la pantalla de matriu LED
Regulador de corrent 5V
La font d'alimentació del sistema utilitza dues bateries 18650 en sèrie. El controlador Arduino Pro Mini proporciona un voltatge regulat de 5V que no s’utilitzarà per alimentar la matriu de LED. Durant les proves, la captació de corrent de la matriu de LED connectada directament al controlador la va desestabilitzar.
El regulador és un MCP1700 amb una caiguda de baixa tensió. Al no tenir un regulador que subministri 5V, faig servir un regulador de 3,3V el voltatge de sortida del qual augmenta a 5V mitjançant un díode Zener (en lloc del Zener es poden utilitzar díodes en sèrie).
Circuit de protecció contra descàrrega de la bateria
Per allargar la vida útil de les bateries és recomanable no descarregar-les completament. El muntatge utilitzat talla la font d'alimentació quan la tensió de la bateria és inferior a 6V.
El circuit LM10CN és un amplificador diferencial que té una tensió de referència interna de 200 mV que es pot comparar amb la tensió de la bateria. Amb aquest propòsit s’utilitza un pont divisor d’1M-33K que dóna una tensió de 200mV quan la tensió de la bateria és de 6V. A aquesta tensió es desactiva el Mosfet BUZ21 que talla la font d'alimentació del conjunt.
El control de la pantalla de matriu LED
L’esquema és senzill i requereix pocs components. Es poden utilitzar altres controladors d'Arduino o Elegoo (Uno R3, nano range, Mega 2560 R3, etc …).
El controlador es controla mitjançant dos polsadors. Una resistència de 10K i un condensador de 10nF protegeixen de tensions de rebot.
En iniciar el sistema, la matriu LED parpelleja. És l'estat per defecte. En prémer un dels botons, el controlador canviarà al mode d'indicador de direcció durant uns segons i el mini altaveu emetrà un so mentre la matriu LED indica la direcció.
Observacions:
El llum LED està connectat directament a la font d’energia protegida. No està controlat per la unitat Mini Pro. Els condensadors de 1000µ protegeixen el controlador i la matriu LED de les sobretensions de corrent quan el llum LED està encès o de les variacions de corrent relacionades amb el funcionament de la matriu LED.
L'ús d'una font d'alimentació de 1500 mAh permet una operació de 3 hores (a 530 mA).
Durant el dia sense llum LED el consum és de 210mA amb una autonomia de 7h (font d'alimentació 1500mAh).
L'ús d'una font d'alimentació de 5000 mAh amplia l'operació fins a 10 hores (llum LED encès).
Pas 4: Descripció del programa
El programa és bastant senzill i es basa en la biblioteca LedControl.h. Aquí es pot carregar tot.
Alguns consells:
La intensitat de la visualització dels leds es realitza mitjançant la variable "intens". Podeu triar un valor entre 0 (baix) i 8 (alt).
La variable "llarg" indica la durada de la visualització de les fletxes de direcció. Prement un dels botons, es mostraran les fletxes de direcció durant el temps indicat per la variable (en aquest cas 5 segons).
La variable "parpellejar1" permet l'efecte parpellejar quan no es prem cap botó. Admet el desplaçament d’esquerra a dreta o de dreta a esquerra en funció del botó premut.
Les funcions "setRow" i "setColumn" s'utilitzen per donar efecte a la pantalla. La funció "setColumn" s'utilitza per accentuar el moviment lateral de les fletxes.
La funció de to del port 6. activa un brunzidor actiu. El so emès és diferent segons la direcció. El so emès durant els 5 segons permet conèixer l’estat de la pantalla.
El programa s’executa en bucle. A causa de l’elevada càrrega de la CPU, la velocitat de visualització es mostra a mesura que s’executa el programa. D’aquesta manera s’obté una certa fluïdesa visual. El retard al final del bucle (100 i 300 ms) permet accelerar o disminuir la velocitat de desplaçament.
El vídeo realitzat durant la maqueta proporciona una vista prèvia de la representació. Per descarregar aquí.
Pas 5: Muntatge i muntatge
El muntatge no presenta cap problema.
La placa de circuit imprès que suporta els components s’uneix a la part posterior del mòdul LED amb separadors.
Tots els cables es solden per evitar contactes dolents.
La carcassa està encoixinada amb tires d’escuma autoadhesives. Això evita l'ús de cargols i permet que el conjunt suporti les vibracions de la bicicleta.
Dissenyat així (amb la connexió de filferro multi-cadena) el sistema es pot muntar i desmuntar fàcilment.
La bateria entra a la butxaca de la jaqueta que no deixa. Al vespre es recarregarà per tornar a estar operatiu l'endemà.
Tinc diverses versions de font d'alimentació, inclosa una amb 4 bateries de 2000 mAh (2x2). Després, l’autonomia passa fins a 8 hores. En aquest cas, la recàrrega completa pot durar tota la nit. Per tant, és raonable disposar de diversos jocs de bateries.
Cal tenir en compte que la intensitat lumínica de la matriu afecta el consum d'energia. La variable "intens" del programa es pot reduir per prolongar el funcionament.
Conclusió
És un projecte fàcil de dur a terme sempre que tingueu paciència per aconseguir el material adequat (cable multicadena, polsadors …).
Ara completaré aquest muntatge amb un mòdul de giroscopi per tal d’adaptar la pantalla segons l’acceleració de la moto.
Recomanat:
Llums de bicicleta Neopixel: 8 passos
Llums de bicicleta de Neopixel: en aquest instructiu, farem una llum de bicicleta de neopixel perquè la vostra bicicleta sembli més fresca a la nit. Podeu connectar-la al telèfon mitjançant WiFi o simplement amb un Arduino nano i un botó momentani per canviar els modes. No puc
Com controlar les llums domèstiques / llums mitjançant Arduino i Amazon Alexa: 16 passos (amb imatges)
Com controlar les llums domèstiques / llums mitjançant Arduino i Amazon Alexa: he explicat com controlar la llum connectada a UNO i controlada per Alexa
Llums interactius de pati, llums de passarel·la: 3 passos
Interactive Yard Lights, Walkway Lights: volia construir algun tipus de llums interactius per al jardí. La idea era que quan algú caminava per un camí, desencadenava una animació en la direcció que caminaveu. Vaig començar amb llums solars Dollar General d’1,00 dòlars
Llums de Nadal de bricolatge musicades: llums de casa coreografiades: 15 passos (amb imatges)
Llums de Nadal de bricolatge musicades: llums de casa coreografiades: llums de Nadal de bricolatge musicades: llums de casa coreografiades NO és un bricolatge per a principiants. Necessitareu comprendre fermament l’electrònica, el circuit, la programació BÀSICA i intel·ligències generals sobre seguretat elèctrica. Aquest bricolatge és per a una persona experimentada, així que
36 volts - 900 llums LED llums d'estadi: 5 passos
36 Volt - 900 Lumen LED Llums d'estadi: El final de l'estiu i la manca de llums significaven que les pràctiques de futbol a les 17:30 estarien totalment fosques. Amb l’espai de camp molt limitat, això va significar la fi de les pràctiques. L’any vinent estarem preparats amb il·luminació portàtil de camp amb bateria, que