Bisiklet Işıkları: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Projenin amacı

Aşağıdakileri içeren bir bisiklet için ön ve arka aydınlatma cihazının tasarımı ve yapımı:

• Ön aydınlatma lambası.
• Arkada varlık ışığı ve yön göstergesi (yanıp sönen).

Proje kısıtlamaları

• Tek güç kaynağı.
• Çıkarılabilir güç kaynağı.
• Güçlü ön ve arka aydınlatma.
• Tam ışıkta görülebilir.
• Akünün boşalmaya karşı koruması.
• Titreşim sönümlemesi.
• Bisiklete basit entegrasyon.
• Ek özellikler için genişletilebilir proje.

Çalışma prensibi

Güç, pil kablosunu takarak açılır.

Sistem başlar. İki LED dizisinin dönüşümlü olarak yanıp sönmesi görünür.

Birkaç saniye boyunca LED matrisi üzerinde yönü gösteren yanıp sönen bir ok görüntülemek için iki basma düğmesi. Aynı zamanda aktif bir sesli uyarıcıdan iki tonlu bir ses çıkar.

Bisikletin ön ışığı, onu açmak için bağımsız bir anahtara sahiptir.

Adım 1: Elektronik Bileşenler Listesi

• Seramik kapasitör 10n (2)
• Elektrolitik kapasitör 3, 3µF
• Elektrolitik kapasitör 1000µF (2)
• Direnç 1K
• Direnç 10K (2)
• Direnç 33K
• Direnç 1M
• Direnç 33M
• Amplifikatör devresi LM10
• Arduino mini Pro veya Elegoo nano V3
• Vidalar ve plastik ara parçalar
• Zener diyot 2, 5V
• Mosfet transistör BUZ21
• Dörtlü led matris max7219
• Baskılı karton 30x70mm
• PIN başlığı

Adım 2: Bisiklet Entegrasyonu için Aksesuar Listesi

• Kontroller için sızdırmaz plastik muhafaza
• Anlık etkinleştirme düğmesi(2)
• 5 pinli kablo Led lamba
• Pil 18650 1500mAh (veya daha fazla kapasite)(2)
• Su geçirmez konektörler
• Plastik kasa
• Aktif zil
• Retro-reflektör
• Kapak için pleksiglas plaka
• Vidalar, pullar, somunlar (4)
• Yalıtım bantları (çeşitli kalınlıklarda)

Adım 3: Elektronik Parçanın Teknik Açıklaması

Elektronik kısım 3 modülden oluşmaktadır:

• Akım regülatörü 5V
• Akü deşarj koruma devresi
• LED matris ekranının ekranının kontrolü

Akım regülatörü 5V

Sistemin güç kaynağı, seri olarak iki adet 18650 pil kullanır. Arduino Pro Mini denetleyicisi, LED dizisine güç sağlamak için kullanılmayacak olan 5V'luk bir düzenlenmiş voltaj sağlar. Testler sırasında, doğrudan kontrolöre bağlı LED dizisinden çekilen akım, onu dengesizleştirdi.

Regülatör, düşük voltaj düşüşüne sahip bir MCP1700'dür. 5V sağlayan bir regülatöre sahip olmadığım için, Zener diyot kullanılarak çıkış voltajı 5V'a yükseltilen 3.3V'luk bir regülatör kullanıyorum (Zener yerine seri diyotlar kullanılabilir).

Akü deşarj koruma devresi

Pillerin ömrünü uzatmak için tamamen deşarj edilmemeleri tavsiye edilir. Kullanılan montaj, akü voltajı 6V'un altına düştüğünde güç kaynağını keser.

LM10CN devresi, akü voltajıyla karşılaştırılabilen 200mV dahili referans voltajına sahip bir diferansiyel amplifikatördür. Bunun için akü gerilimi 6V iken 200mV gerilim veren 1M-33K bölücü köprü kullanılmaktadır. Bu voltajda Mosfet BUZ21 devre dışı kalır ve bu da tertibatın güç kaynağını keser.

LED matris ekranının kontrolü

Şematik basittir ve birkaç bileşen gerektirir. Arduino veya Elegoo'dan diğer kontrolörler (Uno R3, nano menzil, Mega 2560 R3, vb…) kullanılabilir.

Kontrolör iki buton ile izlenir. 10K direnç ve 10nF kapasitör sıçrama gerilimlerinden korur.

Sistem başlangıcında LED matrisi yanıp söner. Varsayılan durumdur. Düğmelerden birine basıldığında, kontrolör birkaç saniyeliğine “yön göstergesi moduna” geçecek ve LED matrisi yönü gösterirken mini hoparlör bir ses çıkaracaktır.

Uyarılar:

Led lamba, korunan güç kaynağına doğrudan bağlanır. Mini Pro ünitesi tarafından kontrol edilmez. 1000µ kapasitörler, kontrolörü ve LED dizisini, LED lambası açıldığında akım dalgalanmalarından veya LED dizisinin çalışmasıyla ilgili akım değişikliklerinden korur.

1500mAh güç kaynağının kullanılması 3 saatlik (530mA'da) bir çalışmaya izin verir.

Led lamba olmadan gün boyunca tüketim 210mA ve 7h özerklik (güç kaynağı 1500mAh).

5000 mAh güç kaynağının kullanılması, çalışmayı 10 saate kadar uzatır (LED lamba yanar).

Adım 4: Program Açıklaması

Program oldukça basittir ve LedControl.h kitaplığını temel alır. Burada her şey yüklenebilir.

Birkaç ipucu:

Led ekranlarının yoğunluğu "yoğun" değişkeni ile yapılır. 0 (düşük) ve 8 (yüksek) arasında bir değer seçebilirsiniz.

"Uzun" değişken, yön oklarının görüntülenme süresini belirtir. Düğmelerden birine basıldığında, değişken tarafından belirtilen süre boyunca (bu durumda 5 saniye) yön okları görüntülenecektir.

"blink1" değişkeni, hiçbir düğmeye basılmadığında yanıp sönme efektine izin verir. Basılan düğmeye bağlı olarak soldan sağa veya sağdan sola kaydırmayı destekler.

Ekrana efekt vermek için "setRow" ve "setColumn" işlevleri kullanılır. "setColumn" işlevi, okların yanal hareketini vurgulamak için kullanılır.

Port 6'daki ton fonksiyonu ile aktif bir buzzer etkinleştirilir. Çıkan ses, yöne bağlı olarak farklılık gösterir. 5 saniye boyunca yayılan ses, ekranın durumunu bilmenizi sağlar.

Program bir döngü içinde çalışır. Yüksek CPU yükü nedeniyle, program çalışırken ekran hızı gösterilir. Bu sayede belli bir görsel akışkanlık elde edilir. Döngü bitiş gecikmesi (100 ve 300 ms), kaydırma hızının hızlandırılmasına veya yavaşlatılmasına olanak tanır.

Modelleme sırasında yapılan video, işlemenin bir önizlemesini verir. Buradan indirmek için.

Adım 5: Montaj ve Montaj

Montaj herhangi bir sorun teşkil etmez.

Bileşenleri destekleyen baskılı devre kartı, ara parçalarla LED modülünün arkasına takılır.

Kötü temasları önlemek için tüm teller lehimlenmiştir.

Muhafaza kendinden yapışkanlı köpük şeritlerle doldurulur. Bu, vida kullanımını önler ve düzeneğin bisikletin titreşimlerine dayanmasını sağlar.

Bu şekilde tasarlanan (çok telli kablo bağlantılı) sistem kolayca monte ve demonte edilebilir.

Pil, ceketimin cebine sığıyor, bırakmıyor. Akşam saatlerinde ise ertesi gün tekrar faaliyete geçmek üzere şarj edilecektir.

4 adet 2000mAh (2x2) pil içeren bir güç kaynağı versiyonum var. Özerklik daha sonra 8 saate kadar geçer. Bu durumda tam şarj bütün gece sürebilir. Bu nedenle, birkaç pil setine sahip olmak mantıklıdır.

Matrisin ışık yoğunluğunun güç tüketimini etkilediğine dikkat edilmelidir. Programın "yoğun" değişkeni, çalışmayı uzatmak için azaltılabilir.

Çözüm

Doğru malzemeyi (çok telli kablo, basmalı düğmeler…) elde etmek için sabrınız varsa, gerçekleştirilmesi kolay bir projedir.

Şimdi ekranı bisikletin ivmesine göre uyarlamak için bu montajı bir jiroskop modülü ile tamamlayacağım.