Kerékpár hátsó lámpa csavarással: 9 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:45

Nézzünk szembe a tényekkel. A hátsó lámpák unalmasak.

A legjobb esetben villogni fognak - nézz rám! Mindig pislogok - jajj. És mindig vörösek. Nagyon kreatív. Tehetünk ennél jobbat is, talán nem sokat, de mégis jobbat, mint a „pislogás”. Az újévi ünnepségeken bicikliztem, és tetszett az embereknek, és nem mindegyik volt részeg;-) A többi elég egyenes: 2x AA cella, 5V-os erősítő, néhány RGB LED, a kötelező mikrovezérlő, egyedi nyomtatott áramköri lapok a BatchPCB -től, a perfboard és a szokásos forrasztóberendezés.

1. lépés: Fő vázlat

Tényleg semmi különös. Ha tudja, hogyan kell bekötni egy AVR -chipet egy kenyérsütő táblára vagy egy Arduino -t a kenyérlapra, ha ez jobban tetszik, akkor nem lesz gond ezzel. A KICAD -ot használtam a sematikus és a nyomtatott áramköri lapok tervezéséhez. A KICAD nyílt forráskódú, és ellentétben az eagle -vel, amelynek ingyenes (mint ingyenes) verziója is van, egyáltalán nincs korlátozás a készíthető táblák méretére. Ön is kaphat gerber fájlokat, amelyek bármilyen fab házzal működnek. Például. A BatchPCB -nek semmi baja nem volt velük.

A vázlatban csak a CPU -t, a LED -eket, néhány ellenállást és kondenzátort talál. Ez minden. Van néhány fejléc is. A táblák ICSP fejlécet tartalmaznak a rendszerbetöltő villogásához, és 6 tűs fejlécet tartalmaznak a kényelmes soros feltöltéshez. Az utolsó 2 fejléc tükrözve van, és tápellátást, I2C -t és további két GPIO/ADC csatlakozót tartalmaz. 3 GPIO csap 3 áramkorlátozó ellenállással szolgál az áramellátáshoz mind a 8 egyszínű anódhoz. Az egyes LED -ek 8 GPIO csap segítségével kapcsolhatók be vagy ki a katódok meghajtásához. A működés típusától függően a LED -ek vagy multiplexeltek (több szín esetén PWM), vagy teljesen világítanak (nagyobb fényerő). Néhány információ a táblához használt csomagokról: - ATmega168-20AU: TQFP32 SMD - LED: PLCC6 5050 SMD - Ellenállások: 0805 SMD - Kondenzátorok: 0805 SMD, 1206 SMD

2. lépés: A LED -ek kezelése

Itt nem részletezném a részleteket, mert erről már számtalanszor volt szó máshol. Csak meg kell győződnie arról, hogy nem lépi túl a mikrovezérlő maximális kimeneti áramát érintkezőnként (kb. 35mA AVR esetén). Ugyanez igaz a LED -ek áramára is. Amint a képből kitalálható, az egyik SMD LED -et használtam, hogy kiszámítsam az ellenállás arányát, hogy jól kiegyensúlyozott fehér fényt kapjak. A másik oldalon három 2k valami potenciométer található. Ez minden. Ebben az esetben végül 90 és 110Ω közötti ellenállásokat kaptam, de ez attól függ, hogy milyen LED -et kap. Csak egy szabványos multiméterrel határozza meg a LED előremenő feszültségét V_led, és máris üzletel.

Az Ohm -törvény segítségével kiszámíthatja az áramkorlátozó ellenállások értékeit a kis LED -ek számára, így: R = (V_bat - V_led) / I_led I_led nem lépheti túl az Ön által használt alkatrészek áramkorlátját. Ez a megközelítés csak alacsony áramerősségű alkalmazásokhoz jó (talán 100 mA -ig), és nem használható Luxeon vagy CREE LED -ekhez! A LED -eken átáramló áram hőmérséklettől függ, ezért állandóáram -meghajtót kell használni. Ha további információra van szüksége a témával kapcsolatban, a wikipédia tartalmaz néhány információt. Hasznos lehet a félvezetők elektromos vezetőképességének (alacsony/magas doppingolás stb.) Vagy a negatív hőmérsékleti együttható keresése. 6 tűs SMD RGB LED -eket használtam mindenféle nélkül. Ha rákeresel a google -ra, sok találatot fogsz elérni. A varázsszavak: "SMD, RGB, LED, PLCC6 5050". 5050 az x és y metrikus mérete 0,1 mm -es egységekben. Az ebay -en akár 50 ¢ / darab áron is megtalálhatja őket nagy mennyiségű megrendelés esetén. A 10 darabos csomagokat jelenleg körülbelül 10 dollárért értékesítik. Én legalább 50-et vennék:-)

3. lépés: Hátlap és áramforrás

A hátlap áramot és közös I2C buszt biztosít mindkét táblához. Minden tábla 8 RGB LED -del és egy ATmega168 mcu -val rendelkezik, amely 8 MHz -es belső oszcillátorral működik. Ez utóbbi szinkronizálást igényel a lapok között és/vagy az oszcillátorok újrakalibrálását. Ez a probléma ismét megjelenik a kódrészben.

Az 5V -os erősítő átalakító sematikája a Maxim MAX756 adatlapjából származik, minden módosítás nélkül. Használhat bármilyen más, megfelelőnek talált chipet, amely körülbelül 200 mA -t képes szolgáltatni 5 V feszültség mellett. Csak győződjön meg arról, hogy a külső alkatrészek száma alacsony. Általában legalább 2 elektrolit kondenzátorra, egy Schottky diódára és egy induktorra van szüksége. Az adatlap referenciaterve tartalmazza az összes számot. Ehhez a munkához kiváló minőségű FR4 (üvegszálas) lapokat használtam. Az olcsóbb gyanta alapú táblák is működhetnek, de túl könnyen törnek. Nem akarom, hogy a táblák szétesjenek rögös menet közben. Ha már rendelkezik „MintyBoost” -val, akkor azt is használhatja, ha illeszkedik a kerékpárra.

4. lépés: Kell valami kód

Nagy fényerejű módban a tábla 6 különböző színt támogat + fehér. A színt úgy választhatja ki, hogy 3 GPIO tűt állít magasra vagy alacsonyra. Így mind a nyolc LED teljesen bekapcsolható, de csak azonos színt mutatnak.

PWM módban a színt úgy állítják be, hogy impulzusszélesség modulált jelet adnak a 3 GPIO érintkezőre és multiplexálják a 8 LED -et. Ez csökkenti az általános fényerőt, de most már egyéni színszabályozás is lehetséges. Ezt a háttérben egy megszakítási rutin végzi. Alapvető funkciók állnak rendelkezésre a LED -ek bizonyos színértékének beállításához, akár RGB triplett, akár HUE érték használatával. A készülék C -be van programozva az Arduino IDE segítségével a kényelem érdekében. Csatoltam az aktuális kódot, amit használok. Naprakész verziói elérhetők a blogomban. A GITweb felületen böngészhet a GIT adattárban. Biztos vagyok benne, hogy sok hülye programozási hiba fog megjelenni;-) A második ábra a PWM generációt szemlélteti. A hardver számláló BOTTOM -tól TOP -ig számít. Ha a számláló nagyobb, mint egy bizonyos szám, amely a kívánt színt képviseli, a kimenet vált. Miután a számláló elérte a TOP értékét, minden visszaáll. A LED érzékelt fényereje némileg arányos a jel bekapcsolási idejével. Szigorúan véve ez hazugság, de könnyebben érthető.

5. lépés: Nézze meg működés közben

Csak néhány előzetes teszt. Igen, teljes RGB színeket is tud készíteni;-)

Valós világ tesztelése. Igen, volt hó, de ez még karácsony előtt volt. Most megint havazunk. De, mint általában, a karácsonyi ünnepek és az újévi ünnepek alatt csak eső volt. Kérlek, hagyd figyelmen kívül, hogy nagyjából a videó közepén nyögök, öregszem, így a guggolás kicsit nehezen megy. Végül némi javított hatás. Küldetés teljesítve. Szelíd hátsó lámpák, és illegális, ahol én is lakom;-) Biztos vagyok benne, hogy az álmos vagy tudatlan autósok nem fognak többé figyelmen kívül hagyni. Az időzítés egy kis hangolásával elég bosszantó effektusokat hozhat létre, amelyek jó szemfogók. Főleg éjszaka. Mivel a táblákon 4 GPIO/ADC tüske található (kettő felhasználható egy kis I2C hálózat kiépítésére), könnyen nyomógombot kell csatlakoztatni mindenféle hatás kiváltásához. A CdSe fotóellenállás bekötése is működne. A teljes anyagköltség körülbelül 50 dollár. A legnagyobb darab a nyomtatott áramkörökbe került. Alacsony volumenű rendelési büntetés a szokásos módon. Az amerikai mobiltelefon -társaság egykoron széles körben elterjedt tévéreklámjának analógiájához hadd kérdezzem meg tőled: "Látod most? - Jó."

6. lépés: Frissített tervezés

Itt -ott változtattam néhány dolgon.

A legjelentősebb az alacsony cseppfeszültség -szabályozó hozzáadása. Most a tábla 4 és 14 V közötti egyenárammal működhet. A NYÁK színét sárgára változtattam, és áthidalókat adtam hozzá az automatikus visszaállítás letiltásához és a feszültségszabályozó megkerüléséhez, ha nincs rá szükség. Demókód a megfogáshoz és az összeszerelési utasításokhoz. A KiCAD fájlokat és a sematikát is ott találja. Ha szeretnél egyet, a blogomon találsz további információkat.

7. lépés: Túlméretes

Következő dolog a listán: Tic Tac Toe

8. lépés: Több Light Hack

3 vezeték és további 3 ellenállás hozzáadásával a fényerő megduplázható. Most színenként két GPIO tűt használnak az áram beszerzésére.

9. lépés: További frissítések

Így végre a „buta” megszakítású meghajtású PWM -ről BCM -re (bináris kódmodulációra) váltottam. Ez drasztikusan lerövidíti a processzorok idejét, amelyek a LED -es érintkezők összekapcsolásával telnek, és jelentősen növeli a fényerőt. A javított kód megtalálható a github -on. A videó első néhány másodperce a bal oldali tábla javulását mutatja. Amíg a kártya következő hardver -felülvizsgálata nem fejeződik be (a táblák megérkezésére várva), ez egy kicsit kielégíti a „több fény” igényét. Fájdalmas lesz nézni az új táblákat.