Velosipēda aizmugurējais lukturis ar pagriezienu: 9 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 11:00

Skatīsimies patiesībai acīs. Aizmugurējie lukturi ir garlaicīgi.

Labākajā gadījumā viņi mirgo mirgo - paskatieties uz mani! Es mirgoju - woohoo 'visu laiku. Un tie vienmēr ir sarkani. Ļoti radošs. Mēs varam darīt labāk nekā tas, varbūt ne daudz, bet tomēr labāk nekā tikai “mirgot mirgot”. Jaunā gada svinībās braucu ar velosipēdu, un cilvēkiem tas patika, un ne visi bija piedzērušies;-) Pārējais ir diezgan taisni: 2x AA elementi, pastiprinātāja pārveidotājs 5 V, dažas RGB gaismas diodes, obligātais mikrokontrolleris, pielāgots iespiedshēmas plates no BatchPCB, perfboard un parastās lodēšanas iekārtas.

1. darbība: galvenā shēma

Tiešām nekas īpašs. Ja jūs zināt, kā pieslēgt AVR mikroshēmu uz maizes dēļa vai Arduino uz maizes dēļa, ja jums tas patīk labāk, ar šo jums nebūs problēmu. Es izmantoju KICAD, lai izstrādātu shematisko un iespiedshēmas plates. KICAD ir atvērtā koda, un pretstatā ērglim, kuram ir arī bezmaksas (tāpat kā bezmaksas) versija, nav nekādu ierobežojumu dēļu izmēram, ko varat izveidot. Arī jūs iegūstat Gerber failus, kas darbojas ar jebkuru vēlamo māju. Piem. BatchPCB ar viņiem nebija problēmu.

Shēmā jūs atradīsit tikai CPU, gaismas diodes, dažus rezistorus un kondensatorus. Tas ir viss. Ir arī dažas galvenes. Plātnēm ir ICSP galvene sāknēšanas ielādētāja mirgošanai un 6 kontaktu galvene ērtai sērijas augšupielādei. Pēdējās 2 galvenes ir spoguļattēls, un tajās ir barošana, I2C un vēl divas GPIO/ADC tapas. Lai piegādātu strāvu visiem 8 vienas krāsas anodiem, tiek izmantoti 3 GPIO tapas ar 3 strāvas ierobežošanas rezistoriem. Atsevišķas gaismas diodes tiek ieslēgtas vai izslēgtas, izmantojot 8 GPIO tapas, lai vadītu katodus. Atkarībā no darbības veida gaismas diodes ir vai nu multipleksētas (PWM vairākām krāsām), vai pilnībā ieslēgtas (lielāks spilgtums). Daži dati par iepakojumiem, kurus izmantoju šai plāksnei: - ATmega168-20AU: TQFP32 SMD - LED: PLCC6 5050 SMD - Rezistori: 0805 SMD - Kondensatori: 0805 SMD, 1206 SMD

2. darbība. Darbs ar gaismas diodēm

Šeit es neiedziļināšos sīkumos, jo tas ir daudzkārt aprakstīts citur. Jums vienkārši jāpārliecinās, ka nepārsniedzat mikrokontrollera maksimālo izejas strāvu uz vienu tapu (aptuveni 35 mA) AVR. Tas pats attiecas uz gaismas diodes strāvu. Kā jūs varat uzminēt no attēla, es izmantoju vienu no SMD gaismas diodēm, lai noskaidrotu rezistoru attiecību, lai iegūtu labi līdzsvarotu balto gaismu. Otrā pusē ir trīs 2k kaut potenciometri. Tas ir viss. Šajā gadījumā es beidzu ar rezistoriem no 90 līdz 110Ω, bet tas ir atkarīgs no iegūtā LED veida. Vienkārši izmantojiet standarta multimetru, lai noteiktu gaismas diodes spriegumu V_led, un jūs esat biznesā.

Izmantojot Ohma likumu, jūs varat aprēķināt strāvas ierobežojošo rezistoru vērtības mazām gaismas diodēm šādi: R = (V_bat - V_led) / I_led I_led nedrīkst pārsniegt jūsu izmantoto detaļu strāvas ierobežojumu. Arī šī pieeja ir piemērota tikai zemas strāvas pielietojumiem (varbūt līdz 100 mA), un to nevajadzētu izmantot Luxeon vai CREE gaismas diodēm! Strāva caur gaismas diodēm ir atkarīga no temperatūras, un jāizmanto pastāvīgas strāvas draiveris. Ja jums ir nepieciešama plašāka informācija par šo tēmu, wikipedia būs informācija. Var būt noderīgi meklēt pusvadītāju elektrovadītspēju (zems/augsts dopings utt.) Vai negatīvu temperatūras koeficientu. Esmu izmantojis 6 kontaktu SMD RGB gaismas diodes bez kopīga. Ja jūs tos meklējat Google, jūs iegūsit daudz rezultātu. Burvju vārdi ir "SMD, RGB, LED, PLCC6 5050". 5050 ir metriskie izmēri x un y 0,1 mm vienībās. Ebay jūs tos atradīsit arī par 50 ¢ par gabalu liela apjoma pasūtījumiem. Paciņas pa 10 pašlaik tiek pārdotas par aptuveni 10 dolāriem. Man būtu vismaz 50;-)

3. darbība: aizmugurējā plāksne un barošanas avots

Aizmugurējā plāksne nodrošina jaudu un kopīgu I2C kopni abiem dēļiem. Katrai plāksnei ir 8 RGB gaismas diodes un ATmega168 mcu, kas darbojas ar iekšējo oscilatoru 8 MHz frekvencē. Pēdējam ir nepieciešama sinhronizācija starp plāksnēm un/vai oscilatoru pārkalibrēšana. Šī problēma atkal parādīsies kodu sadaļā.

5V palielinājuma pārveidotāja shēma tika ņemta no Maxim MAX756 datu lapas bez izmaiņām. Jūs varat izmantot jebkuru citu mikroshēmu, kas jums šķiet piemērota, kas var nodrošināt aptuveni 200 mA pie 5 V sprieguma. Vienkārši pārliecinieties, ka ārējo daļu skaits ir zems. Parasti jums ir nepieciešami vismaz 2 elektrolītiskie kondensatori, Schottky diode un induktors. Datu lapas atsauces dizainā ir visi skaitļi. Šim darbam es izmantoju augstas kvalitātes FR4 (stikla šķiedras) plāksnes. Var darboties arī lētāki kolofonija dēļi, taču tie salūst pārāk viegli. Es nevēlos, lai dēļi bedrainajā braucienā izjuktu. Ja jums jau pieder MintyBoost, varat to arī izmantot, ja varat to ievietot velosipēdā.

4. solis: jums ir jābūt kodam

Augsta spilgtuma režīmā tāfele atbalsta 6 dažādas krāsas + baltu. Krāsu izvēlas, iestatot 3 GPIO tapas uz augstu vai zemu. Tādā veidā visas astoņas gaismas diodes var pilnībā ieslēgties, taču tās parāda tikai vienu krāsu.

PWM režīmā krāsa tiek iestatīta, izmantojot 3 GPIO tapas ar impulsa platuma modulētu signālu un multipleksējot 8 gaismas diodes. Tas samazina kopējo spilgtumu, bet tagad ir iespējama individuāla krāsu vadība. To fonā veic pārtraukuma rutīna. Ir pieejamas pamatfunkcijas, lai gaismas diodēm iestatītu noteiktu krāsu vērtību, izmantojot RGB tripletu vai HUE vērtību. Ērtības labad ierīce ir ieprogrammēta C, izmantojot Arduino IDE. Esmu pievienojis pašreiz izmantoto kodu. Manā emuārā ir pieejamas atjauninātas versijas. Jūs varat pārlūkot GIT krātuvi, izmantojot gitweb saskarni. Parādīsies daudzas stulbas programmēšanas kļūdas, par to esmu pārliecināts;-) Otrais skaitlis ilustrē PWM ģenerēšanu. Aparatūras skaitītājs tiek skaitīts no BOTTOM līdz TOP. Kad skaitītājs ir lielāks par noteiktu skaitli, kas apzīmē vēlamo krāsu, izvade tiek pārslēgta. Kad skaitītājs ir sasniedzis savu TOP vērtību, viss tiek atiestatīts. Gaismas diodes uztvertais spilgtums ir nedaudz proporcionāls signāla ieslēgšanās laikam. Stingri sakot, tie ir meli, bet vieglāk saprotami.

5. darbība. Skatiet to darbībā

Tikai daži provizoriski testi. Jā, tas var izmantot arī pilnas RGB krāsas;-)

Pārbaude reālajā pasaulē. Jā, mums bija sniegs, bet tas bija pirms Ziemassvētkiem. Tagad mums atkal ir sniegs. Bet, kā parasti, Ziemassvētku brīvdienās un jaunā gada svinībās viss, kas mums bija, bija lietus. Lūdzu, ignorējiet manu vaidēšanu apmēram video vidū, es novecoju, tāpēc tupēšana kļūst mazliet grūta. Beidzot daži nedaudz uzlaboti efekti. Misija pabeigta. Smieklīgi aizmugurējie lukturi un nelegāli arī tur, kur es dzīvoju;-) Esmu diezgan pārliecināts, ka miegaini vai nezinoši autobraucēji mani vairs neignorēs. Nedaudz noregulējot laiku, jūs varat izveidot diezgan kaitinošus efektus, kas labi piesaista acis. Īpaši naktī. Tā kā uz tāfeles ir 4 GPIO/ADC tapas (2 var tikt izmantotas neliela I2C tīkla izveidei), ir jābūt viegli piespiežamai spiedpogai, lai iedarbinātu visa veida efektus. CdSe foto rezistora pieslēgšana arī darbotos. Kopējās materiālu izmaksas ir aptuveni 50 USD. Lielākā daļa tika iegūta iespiedshēmas plates. Zema apjoma pasūtījuma sods kā parasti. Līdzīgi kādreiz plaši izplatītai televīzijas reklāmai ASV mobilo tālruņu uzņēmumam, ļaujiet man jums jautāt: "Vai jūs mani tagad redzat? - Labi."

6. darbība: atjaunināts dizains

Esmu mainījis dažas lietas šeit un tur.

Vissvarīgākais ir zema krituma sprieguma regulatora pievienošana. Tagad tāfele var darboties ar jebko no 4 līdz 14 V līdzstrāvai. Esmu arī mainījis PCB krāsu uz dzeltenu un pievienojis džemperus, lai atspējotu automātisko atiestatīšanu un apiet sprieguma regulatoru, ja tas nav nepieciešams. Demo kods satveršanai un montāžas instrukcijām. Tur jūs atradīsit arī KiCAD failus un shēmu. Ja vēlaties, varat atrast vairāk informācijas manā emuārā.

7. solis: lielizmēra

Nākamā lieta sarakstā: Tic Tac Toe

8. solis: vairāk gaismas uzlaušanas

Pievienojot 3 vadus un vēl 3 rezistorus, spilgtumu var dubultot. Tagad strāvas iegūšanai tiek izmantotas divas GPIO tapas katrai krāsai.

9. darbība. Vairāk atjauninājumu

Tāpēc es beidzot esmu pārgājis no “mēma” pārtraukuma vadīta PWM uz BCM (bināro kodu modulāciju). Tas krasi samazina procesora laiku, kas pavadīts, mainot LED tapas, un ievērojami palielina spilgtumu. Visu uzlaboto kodu var atrast vietnē github. Videoklipa pirmās sekundes parāda uzlabojumus kreisajā panelī. Līdz brīdim, kad būs pabeigta nākamā šīs plates aparatūras pārskatīšana (gaidot, kad plāksnes ieradīsies), tas nedaudz pabaros vajadzību pēc “vairāk gaismas”. Skatīties uz jaunajiem dēļiem, kas darbojas pilnā sparā, būs sāpīgi.