Motosiklet Güvenliği için Arduino Far Modülatörü: 20 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Motosikletleri yolda görmek zordur çünkü bir arabanın veya kamyonun genişliğinin yalnızca dörtte biri kadardır. 1978'den beri ABD'de motosiklet üreticilerinin farları sürekli yakarak motosikletleri daha görünür hale getirmeleri istendi, ancak bazen bu onları arabalardan ayırt etmeye ve "daha dikkat çekici" hale getirmeye yetmiyor. ABD Federal ve Kanada yönetmelikleri, farların motosikletlerde modüle edilmesine izin verir. Modülasyon, farların daha görünür olması için belirli bir oranda yanıp sönmesidir. Bu bağlantı, hem ABD hem de Kanada için far modülatörlerinin gereksinimlerini gösterir.

www.kriss.com/pdf/modulator-headlamp.pdf

Elektronik hobisi olduğum, mikrodenetleyiciler konusunda biraz tecrübem olduğu ve motosiklet kullandığım için kendi far modülatörümü yapmaya ve diğer bazı güvenlik özelliklerini de kendim için kullanmaya karar verdim. Rahatlığımı ve güvenliğimi artırmak için iki özellik eklendi. Bunlar bir hız göstergesi, benim "fakir adamın hız sabitleyicisi" dediğim, LED ekranlı ve arkada kehribar renkli bir güvenlik lambası. Bu özelliklerden herhangi biri herhangi bir zamanda modülatör tasarımına eklenebilir.

Motosikletimdeki hız göstergesi, konumu ve tasarımı nedeniyle okunması zor. Hız göstergesini okumak, gözlerimi yoldan ayırmak demektir. Hız göstergesi, sağ başparmağın yanındaki gidon üzerine monte edilmiş bir anlık ayar anahtarı, ön tekerleğe bağlı mıknatıslı bir hall efekt cihazı ve ön cama göz hizasına yakın monte edilmiş üç renkli bir LED'den oluşur. İstenilen hıza ulaşıldığında, düğmeye basılır ve hemen ayarladığınız hıza veya yakınına gittiğinizi gösteren LED maviye döner. Hız kaybederseniz, LED yeşile döner ve ayarlanan hızı korumak için hızlandırmanız gerektiğini gösterir. Çok hızlı giderseniz, LED kırmızıya dönerek yavaşlamanız gerektiğini gösterir. Amaç LED'i mavi tutmaktır.

Bu proje benim için bir öğrenme projesiydi ve bu süreçte birçok hata yaptım (çoğunlukla değişiklik yapmanın kolay olduğu yazılımlarda). Tek seferlik bir proje olarak "Nasıl Yapılır" bölümünde önerilen yapıyı kullanmanızı öneriyorum.

NOT: Bu tasarım herhangi bir ticari kullanıma yönelik değildir ve iki alanda yasanın "mektup"unu karşılamamaktadır

(d) Modülatör anahtarı, devrenin toprak tarafına değil, modüle edilen ışın filamanının güç kablosuna bağlanacaktır.

(e) Modülatör arızası durumunda hem alt kirişin hem de üst kirişin çalışır durumda kalması için araçlar sağlanacaktır [NOT: Bu gereksinimi karşılamak için MOSFET cihazına bir anahtar takılabilir]

Gerekli beceri seti:

• Bu Eğitilebilirlik bir "Nasıl Yapılır" değil, bir "Nasıl" dır. Kendi motosikletiniz için biraz tasarım ve adaptasyon yapmanız gerekecek.
• Bir şematik diyagramı okuma ve takip etme, bir prototipleme panosundaki bileşenleri bulma ve bunları bağlantı kablosuyla bağlama yeteneği.
• Lehimleme yeteneği
• Modülatörü bir motosiklete takmak için mekanik yetenek

Adım 1: Proje Hedefi

Herhangi bir tasarım projesine başlamadan önce, tasarımın yapmasını istediğim her şeyin bir listesini yazmak isterim. İşte listem:

• "Tak-çalıştır" olmalıdır. Far demeti ve farlar arasına takılır. Araç kablolarında hiçbir kesinti veya değişiklik yok.
• Farları uzun veya kısa huzmeli farlarda %100 ve %20 parlaklık arasında dakikada 240 geçişte modüle edin.
• Frenler uygulandığında dakikada 60 geçişte, dakikada 240 geçişte bir arka uyarı ışığını modüle edin.
• Gün ışığını algılayan ön çatala monte edilmiş foto rezistör. Alacakaranlıkta far modülasyonu durur ve baş üstü ekranı kararır.
• Üç renkli LED hız göstergesini açar. Ekran, programlanabilir histerezis ile "çok hızlı" (kırmızı), "çok yavaş" (yeşil), "hızda" (mavi) gösterir.
• Baş yukarı hız göstergesi için gidon monteli ayar anahtarı.
• Aracın hızını algılamak için ön tekerleğe mıknatıs yapıştırılmış ön çatala monte edilmiş hall efekt cihazı.

Gelecekteki uygulama planları:

• Gaz kelebeğini harekete geçirmek için gidon monteli step motora sahip gerçek bir hız sabitleyici.
• Amber yan uyarı lambaları.

2. Adım: Nasıl Yapılır?

Mikrodenetleyiciler, yapabilecekleri her şey açısından çok güçlüdür. Cihazları bir mikrodenetleyicinin pinlerine bağlamak ve ardından yazılım ile kontrol etmek oldukça kolaydır. Bu proje için bir Arduino (veya Arduino klonu) ve birkaç prototipleme panosu (her işlev için bir tane) kullandım. Daha sonra kendi devre kartımı tasarladım. Bu prototipleme panoları, her bir prototipleme panosunda çoğaltılan Arduino pinleriyle bir yığın halinde birbirine takılır. Yukarıdaki resim, bu projenin aşamalar halinde nasıl inşa edilebileceğini, her bir prototipleme panosunda bir işlev olduğunu göstermektedir. Önce far modülatörünü oluşturmanız, motosiklete takmanız ve bir sonraki modüle geçmeden önce düzgün çalıştığından emin olmanız önerilir. Bu tip yapı aynı zamanda kendi özel özelliklerinizi icat etmenize, tasarlamanıza ve inşa etmenize olanak tanır.

Adım 3: Far Modülatör Şeması

Arduino UNO R3 veya uyumlu bir mikrodenetleyici kullanacağınız varsayılmaktadır. Modülatör bileşenlerini kablolamak için yukarıdaki şemayı kullanın. Sadece bir farınız varsa, ikinci kontrol devresini (mavi kutuda gösterilmiştir) atlayabilirsiniz. İki farınız olsa bile, sadece birini yanıp sönmeyi düşünün. Bir fara göz kırpmak için bir mikro denetleyici kullanmak aşırı görünebilir (ve öyledir). Mikrodenetleyicinin kullanılmasının nedeni, elektroniğin basitliği ve diğer modül işlevlerini yerine getirebilmesidir. Far modülatör kartını oluşturmak için aşağıdaki parça listesinde gösterilen parçalara ihtiyacınız olacak.

Adım 4: Far Modülatör Parça Listesi

Adım 5: Far Modülatör Kablo Grupları

Bu kablolar, far modülatör modülü için gereklidir. Daima hizmet ettiği devreye uygun olan bir kablo mastarı kullanın. Her gevşek kablonun ve polarize olmayan konektörün etiketlenmesi önerilir. Bu, her bir kabloda ve protoshield devre kartının her iki tarafında yapılmalıdır. Motosikletiniz benimki gibi bir H4 far ampulü kullanmayabileceğinden, şunları yapmanız gerekecektir:

• Motosikletiniz için ampul tipini belirleyin
• Uygun far kablosu uzatıcısını sipariş edin
• Üç kablodan hangisinin "Toprak", "Uzun huzme" ve "Kısa huzme" olduğunu belirleyin ve buna göre bağlayın

Adım 6: Far Modülatör Kurulumu

Bu panodaki bileşenler arasındaki yerleşim ve bağlantılar, oluşturucunun belirlemesi içindir. Foto rezistör kablo düzeneği için bir konektör olarak bir adet 2 pimli dik açılı başlık ve arka uyarı ışığına 12VDC sağlamak için kullanılan güç için başka bir başlık kullanın. Far modülatör modülünü Arduino kartına takın. Yukarıdaki resim, modülatörün motosikletin farı ile far kablo demeti arasına nasıl takıldığını gösterir. Tüm güç, motosikletlerin far kablo demetinden gelir.

Adım 7: Foto Direnç Kurulumu

Fotoğraf direnci kablo düzeneğini, motosikletin yere doğru aşağı bakan ön çatalına sabitlemek için bir veya daha fazla kablo bağı kullanarak monte edin.

Adım 8: Yazılım

Bu Arduino kodu, far modülatörünü, arka uyarı ışığını ve "baş yukarı" hız göstergesini çalıştıracaktır. Hiçbir şekilde profesyonel kod olmasa da, zamanlayıcı ve kesinti örnekleri gösterir.

Modülatör Yazılımı

Far modülatör yazılımının temel özellikleri şunlardır:

• 8 Hz'lik bir zamanlayıcı.
• Zamanlayıcının her bir tıklaması için farın durumunu saklayan 16 öğeden oluşan bir dizi. (ör. %100'de, %20'de, %100'de, %20'de vb.)
• Durum dizisini okuyan ve bu durumu Arduino'daki far pimine aktaran bir zamanlayıcı kesintisi.

Döngü boyunca her seferinde, foto direncin değeri okunur. Okunan değer, alacakaranlığı temsil eden saklanan değerden büyükse, farlar modülasyona devam eder.

Arka İkaz Işık Yazılımı

Arka uyarı ışığı yazılımı, far modülatörüyle aynı 8 Hz zamanlayıcı, zamanlayıcı kesintisi ve dizisini kullanır, ancak motosikletin freni uygulanmadığında arka uyarı ışığı 8 tik için yanar ve 8 tik için söner. Frenler uygulanırsa, fren bırakılana kadar arka uyarı ışığı 1 tık, kapalı 1 tık, vb. yanıp söner.

Hız Göstergesi Yazılımı

Hız göstergesinin temel özellikleri şunlardır:

• 2000 Hz'lik bir zamanlayıcı.
• Hall efekt cihazı tarafından oluşturulan bir donanım kesintisi
• hız ayar anahtarı
• “Çok hızlı”, “çok yavaş” ve “hızda” gösteren LED'ler

Ön tekerlek mıknatısı hall efekt cihazının yanından her geçtiğinde, 2000 Hz zamanlayıcı tarafından sürülen bir sayaç kaydedilir; sonra sayaç sıfırlanır ve sayım yeniden başlar. “Hız ayar” düğmesine basıldığında, saklanan sayaç ayarlanan hız olur. Daha sonra ayarlanan hız, kayıtlı sayaç ile karşılaştırılır ve sayımın daha az (çok hızlı) daha fazla (çok yavaş) veya ayarlanan hızın bir yüzdesi eklenerek veya çıkarılarak hesaplanan hız tolerans aralığında olup olmadığını gösteren uygun LED yanar.. Tolerans uygulanmadıysa, sayım tam olarak ayarlanan hız olmalıdır veya mavi LED asla yanmaz.

Adım 9: Arka İkaz Işık Modülü

Yukarıdaki resim, motosikletimin arka koltuk sırtlığına takılı bir LED amber uyarı ışığını göstermektedir. Sürüş sırasında bu ışık, bir saniye açık, bir saniye kapalı oranında sabit bir şekilde yanıp söner. Frene basıldığında bu ışık, farlar gibi saniyede aynı anda dört kez yanıp sönecektir.

Adım 10: Arka İkaz Işığı Şeması

Arka uyarı lambası bileşenlerini kablolamak için yukarıdaki şemayı kullanın. Arka uyarı ışık panosunu oluşturmak için aşağıdaki parça listesinde gösterilen parçalara ihtiyacınız olacaktır.

Adım 11: Arka İkaz Işığı Parça Listesi

Adım 12: Arka İkaz Işığı Kablo Düzeneği

Adım 13: Dikkat Işığı Kurulumu

Bu panodaki bileşenler arasındaki yerleşim ve bağlantılar, oluşturucunun belirlemesi içindir. Dikkat ışığı kablo tertibatı için bir konektör olarak bir adet 2 pimli dik açılı başlık ve far modülatör modülünden gelen 12VDC güç için bir tane daha kullanın.

Dikkat ışığını motosikletin arkasına monte edin ve kablosunu kablo bağlarıyla sabitleyin. İkaz ışığı modülünü far modülatör modülüne takın, ikaz ışığı 12VDC jumperını far modülatör modülünden arka ikaz ışığı modülüne bağlayın.

Adım 14: Hız Gösterge Modülü Şeması

Adım 15: Hız Göstergesi Parça Listesi

Adım 16: Hız Göstergesi Hall Etkisi Kablo Montajı

Adım 17: Hız Göstergesi Hız Ayar Anahtarı ve Fren Anahtarı Kablo Tertibatı

Adım 18: Hız Göstergesi "Heads-up LED" Kablo Düzeneği

LED montajı üreticiye bırakılmıştır.

Adım 19: Hız Göstergesi Kurulumu

Bu panodaki bileşenler arasındaki yerleşim ve bağlantılar, oluşturucunun belirlemesi içindir. Hız seti kablo tertibatı için konektör olarak bir adet 2 pimli dik açılı başlık ve fren anahtarı kablosu için başka bir başlık kullanın. Hall efekt cihazı kablo tertibatı için bağlayıcı olarak 3 pimli dik açılı bir başlık ve hız göstergesi LED kablo tertibatı için 4 pimli bir başlık kullanın.

Hız ayar şalterini, salon sensörünü, hız gösterge LED'ini ve kabloyu motosiklet fren şalterine kablo montaj resimlerine göre monte edin. Hız göstergesi modülünü uyarı ışığı modülüne takın.

Adım 20: SON NOTLAR

Far modülatörümü/ikaz ışığı/hız göstergesini bir yılı aşkın süredir kullanıyorum ve hiç arıza yapmadı. Farlar yanana ve yanıp sönmeye başlayana kadar (Arduino açılırken) birkaç saniye gecikme bekleyin. Bir olay olmadığını kanıtlamak imkansız olsa da, etrafımdaki sürücüler tarafından görülebilir gibiyim. En az 3 kişi kehribar arka uyarı lambasından bahsetti ve bunu takdir etti.