Modulator Lampu Arduino untuk Keselamatan Motosikal: 20 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Motosikal sukar dilihat di jalan raya kerana hanya selebar seperempat lebar kereta atau trak. Sejak tahun 1978 di Amerika Syarikat, pengeluar motosikal dikehendaki menjadikan motosikal lebih kelihatan dengan memasang lampu depan secara berterusan tetapi kadang-kadang itu tidak mencukupi untuk membezakannya dari kereta dan menjadikannya "lebih jelas". Peraturan Amerika Syarikat dan Kanada membenarkan modulasi lampu depan pada motosikal. Modulasi memancarkan lampu depan pada kadar tertentu untuk menjadikannya lebih kelihatan. Pautan ini menunjukkan keperluan untuk modulator lampu depan untuk Amerika Syarikat dan Kanada.

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

Oleh kerana saya seorang penggemar elektronik, mempunyai pengalaman dengan pengawal mikro dan menunggang motosikal, saya memutuskan untuk membuat modulator lampu depan sendiri dan memasukkan beberapa ciri keselamatan lain hanya untuk saya. Dua ciri ditambahkan untuk meningkatkan kemudahan dan keselamatan saya. Mereka adalah penunjuk kelajuan, yang saya sebut "cruise control orang miskin" dengan paparan LED ke atas dan lampu keselamatan kuning di belakang. Salah satu ciri ini boleh ditambahkan pada reka bentuk modulator pada bila-bila masa.

Speedometer pada motosikal saya sukar dibaca kerana lokasi dan reka bentuknya. Untuk membaca speedometer bermaksud mengalihkan pandangan saya dari jalan raya. Indikator kelajuan terdiri daripada suis set sesaat yang dipasang pada hendal di dekat ibu jari kanan, peranti kesan ruang dengan magnet yang terpasang pada roda depan dan LED tiga warna yang dipasang ke kaca depan berhampiran paras mata. Apabila kelajuan yang diinginkan dicapai, suis ditekan dan segera LED berubah menjadi biru menunjukkan bahawa anda menuju atau mendekati kelajuan yang anda tetapkan. Sekiranya anda kehilangan kelajuan, LED berubah menjadi hijau menunjukkan bahawa untuk mengekalkan kelajuan yang ditetapkan, anda perlu mempercepat. Sekiranya anda bergerak terlalu pantas, LED bertukar menjadi merah yang menunjukkan anda perlu melambatkan. Tujuannya adalah untuk memastikan LED berwarna biru.

Projek ini adalah projek pembelajaran untuk saya dan saya melakukan banyak kesilapan sepanjang jalan (kebanyakannya di perisian di mana perubahan mudah dilakukan). Saya mencadangkan bahawa, sebagai projek satu kali, anda menggunakan pembinaan yang dicadangkan di bahagian "Bagaimana Dibangunnya".

CATATAN: Reka bentuk ini tidak dimaksudkan untuk penggunaan komersial dan tidak memenuhi "huruf" undang-undang dalam dua bidang

(d) Suis modulator hendaklah dikabelkan di plumbum kuasa filamen balok yang dimodulasi dan bukan di sisi tanah litar.

(e) Sarana harus disediakan supaya kedua-dua balok bawah dan balok atas tetap dapat dikendalikan sekiranya berlaku kegagalan modulator [CATATAN: Suis boleh dipasang di seluruh peranti MOSFET untuk memenuhi keperluan ini]

Set kemahiran diperlukan:

• Instructable ini bukan "Bagaimana", tetapi "Bagaimana". Anda perlu membuat beberapa reka bentuk dan penyesuaian dengan motor anda sendiri.
• Keupayaan membaca dan mengikuti rajah skematik, mencari komponen pada papan prototaip dan menghubungkannya dengan wayar cangkuk.
• Keupayaan untuk memateri
• Keupayaan mekanikal untuk memasang modulator pada motosikal

Langkah 1: Matlamat Projek

Sebelum memulakan projek reka bentuk, saya ingin menuliskan senarai semua perkara yang saya mahukan reka bentuknya. Inilah senarai saya:

• Mesti "plug-n-play". Pemasangan antara abah-abah lampu depan dan lampu depan. Tidak ada pemotongan atau pengubahsuaian pada pendawaian kenderaan sama sekali.
• Modulasi lampu depan pada 240 peralihan seminit antara kecerahan 100% dan 20% pada sinar tinggi atau rendah.
• Modulasi lampu berhati-hati belakang pada 60 peralihan seminit, 240 peralihan per minit semasa brek digunakan.
• Perintang foto dipasang ke garpu depan yang merasakan cahaya siang hari. Pada waktu senja, modulasi lampu depan berhenti dan paparan head-up redup.
• Menunjuk penunjuk kelajuan LED tiga warna. Paparan menunjukkan "terlalu cepat" (merah), "terlalu lambat" (hijau), "pada kelajuan" (biru) dengan histeresis yang dapat diprogramkan.
• Suis set yang dipasang pada bar pemegang untuk penunjuk kelajuan kepala.
• Peranti kesan Hall dipasang ke garpu depan dengan magnet terpaku pada roda depan untuk merasakan kelajuan kenderaan.

Rancangan untuk pelaksanaan masa depan:

• Kawalan pelayaran yang benar dengan motor stepper yang dipasang di bar setang untuk menggerakkan pendikit.
• Lampu amaran sisi kuning.

Langkah 2: Bagaimana Ia Dibina

Pengawal mikro sangat kuat dalam hal apa yang dapat mereka lakukan. Cukup mudah untuk menyambungkan peranti ke pin mikrokontroler dan kemudian mengendalikannya dengan perisian. Saya menggunakan Arduino (atau klon Arduino) untuk projek ini dan beberapa papan prototaip (satu untuk setiap fungsi). Kemudian saya merancang papan litar saya sendiri. Papan prototaip ini dipasang satu sama lain dalam timbunan dengan pin Arduino ditiru pada setiap papan prototaip. Gambar di atas menunjukkan bagaimana projek ini dapat dibina secara berperingkat, satu fungsi pada setiap papan prototaip. Sebaiknya anda membina modulator lampu depan terlebih dahulu, memasangnya di motosikal dan pastikan ia berfungsi dengan baik sebelum beralih ke modul seterusnya. Pembinaan jenis ini juga memberi peluang kepada anda untuk mencipta, merancang dan membina ciri khas anda sendiri.

Langkah 3: Skema Modulator Lampu Depan

Diandaikan anda akan menggunakan Arduino UNO R3 atau mikrokontroler yang serasi. Gunakan skema di atas untuk memasang komponen untuk modulator. Sekiranya anda hanya mempunyai satu lampu depan, anda boleh menghilangkan litar kawalan kedua (ditunjukkan di kotak biru.) Walaupun anda mempunyai dua lampu depan, pertimbangkan untuk hanya menyalakan satu. Mungkin kelihatan (dan) berlebihan untuk menggunakan pengawal mikro untuk mengedipkan lampu depan. Sebab penggunaan mikrokontroler adalah kerana kesederhanaan elektronik dan kemampuan untuk melaksanakan fungsi modul yang lain. Untuk membina papan modulator lampu depan, anda memerlukan bahagian yang ditunjukkan dalam senarai bahagian berikut.

Langkah 4: Senarai Bahagian Modulator Lampu Depan

Langkah 5: Pemasangan Kabel Modulator Lampu Depan

Kabel ini diperlukan untuk modul modulator lampu depan. Sentiasa gunakan alat pengukur wayar daripada yang sesuai dengan litar yang dihidangkannya. Sebaiknya setiap wayar longgar dan penyambung yang tidak berpolarisasi dilabelkan. Perkara ini harus dilakukan pada setiap kabel dan kedua-dua sisi papan litar protoshield. Oleh kerana motosikal anda mungkin tidak menggunakan lampu depan H4 seperti saya, anda perlu:

• Tentukan mentol jenis untuk motosikal anda
• Perintahkan pemanjang kabel lampu depan yang sesuai
• Kenali tiga wayar yang mana "Ground", "High beam" dan "Low beam" dan sambungkan dengan sewajarnya

Langkah 6: Pemasangan Modulator Lampu Depan

Susun atur dan hubungan antara komponen pada papan ini adalah untuk ditentukan oleh pembangun. Gunakan satu header sudut kanan 2-pin sebagai penyambung untuk pemasangan kabel perintang foto dan satu lagi untuk kuasa yang digunakan untuk membekalkan 12VDC ke lampu berhati-hati belakang. Pasangkan modul modulator lampu depan ke papan Arduino. Gambar di atas menunjukkan bagaimana modulator dipasang di antara lampu depan motosikal dan abah-abah lampu depannya. Semua tenaga datang dari abah-abah lampu motor.

Langkah 7: Pemasangan Perintang Foto

Pasang pemasangan kabel perintang foto menggunakan satu atau lebih ikatan kabel untuk mengikatnya ke garpu depan motosikal yang menunjuk ke bawah ke arah tanah.

Langkah 8: Perisian

Kod Arduino ini akan mengoperasikan modulator lampu depan, lampu berhati-hati belakang dan penunjuk kelajuan "kepala ke atas". Walaupun bukan kod profesional, ia menunjukkan contoh pemasa dan gangguan.

Perisian Modulator

Ciri utama perisian modulator lampu depan adalah:

• Pemasa 8 Hz.
• Susunan 16 elemen yang menyimpan status lampu depan untuk setiap tanda pemasa. (mis. pada 100%, pada 20%, pada 100%, pada 20%, dll.)
• Pemasa mengganggu yang membaca array status dan memindahkan status itu ke pin lampu depan di Arduino.

Setiap kali melalui gelung, nilai perintang foto dibaca. Sekiranya nilai yang dibaca lebih besar daripada nilai yang disimpan yang mewakili senja, lampu depan terus dimodulasi.

Perisian Cahaya Perhatian Belakang

Perisian lampu belakang berhati-hati menggunakan pemasa 8 Hz, pemasa interupsi dan susunan yang sama dengan modulator lampu depan tetapi semasa brek motosikal tidak digunakan, lampu peringatan belakang menyala untuk 8 kutu dan mati untuk 8 kutu. Sekiranya brek digunakan, lampu berhati-hati belakang berkedip pada 1 tanda, mati 1 tanda, dan lain-lain sehingga brek dilepaskan.

Perisian Petunjuk Kelajuan

Ciri utama penunjuk kelajuan adalah:

• Pemasa 2000 Hz.
• Gangguan perkakasan yang dihasilkan oleh peranti kesan dewan
• Suis set kelajuan
• LED menunjukkan "terlalu cepat", "terlalu lambat" dan "pada kelajuan"

Setiap kali magnet roda depan melewati peranti kesan ruang, sebuah kaunter, yang dipacu oleh pemasa 2000 Hz disimpan; maka kaunter dibezakan dan kiraan dimulakan semula. Apabila butang "set kelajuan" ditekan, penghitung yang tersimpan menjadi kelajuan yang ditetapkan. Selepas itu kelajuan yang ditetapkan dibandingkan dengan kaunter yang tersimpan dan LED yang sesuai menyala menunjukkan sama ada kiraannya kurang (terlalu cepat) lebih banyak (terlalu perlahan) atau dalam julat toleransi untuk kelajuan yang dikira dengan menambahkan atau mengurangkan peratusan kelajuan yang ditetapkan. Sekiranya toleransi tidak diperkenalkan, kiraannya mestilah tepat kelajuan yang ditetapkan atau LED biru tidak akan menyala.

Langkah 9: Modul Lampu Belakang Perhatian

Gambar di atas menunjukkan lampu amaran LED berwarna kuning yang dipasang pada sandaran tempat duduk belakang motosikal saya. Semasa menunggang, lampu ini berkelip pada kadar sesaat, sesaat sesaat. Apabila brek digunakan, lampu ini akan berkelip pada masa yang sama empat kali sesaat seperti lampu depan.

Langkah 10: Skema Lampu Awas Belakang

Gunakan skema di atas untuk memasang komponen untuk lampu berhati-hati belakang. Untuk membina papan lampu belakang, anda memerlukan bahagian yang ditunjukkan dalam senarai bahagian berikut.

Langkah 11: Senarai Bahagian Lampu Awas Belakang

Langkah 12: Pemasangan Kabel Lampu Perhatian Belakang

Langkah 13: Pemasangan Lampu Berhati-hati

Susun atur dan hubungan antara komponen di papan ini adalah untuk ditentukan oleh pembangun. Gunakan satu header sudut kanan 2-pin sebagai penyambung untuk pemasangan kabel lampu berhati-hati dan satu lagi untuk kuasa 12VDC dari modul modulator lampu depan.

Pasang lampu berhati-hati di bahagian belakang motosikal dan selamatkan kabelnya dengan ikatan kabel. Pasang modul lampu berhati-hati ke modul modulator lampu depan, sambungkan pelompat 12VDC lampu amaran dari modul modulator lampu depan ke modul lampu amaran belakang.

Langkah 14: Skematik Modul Petunjuk Kelajuan

Langkah 15: Senarai Bahagian Petunjuk Kelajuan

Langkah 16: Pemasangan Kabel Kesan Penunjuk Kelajuan

Langkah 17: Peranti Kabel Penunjuk Kelajuan dan Pemasangan Kabel Suis Brek

Langkah 18: Pemasangan Kabel "Heads-up LED" Petunjuk Kelajuan

Pemasangan LED diserahkan kepada pembangun.

Langkah 19: Pemasangan Petunjuk Kelajuan

Susun atur dan hubungan antara komponen di papan ini adalah untuk ditentukan oleh pembangun. Gunakan satu header sudut kanan 2-pin sebagai penyambung untuk pemasangan kabel set kelajuan dan satu lagi untuk kabel suis brek. Gunakan header sudut kanan 3-pin sebagai penyambung untuk pemasangan kabel peranti kesan hall dan 4-pin untuk pemasangan kabel LED penunjuk kelajuan.

Pasang suis set kelajuan, sensor ruang, LED penunjuk kelajuan, dan sakelar brek kabel ke motosikal sesuai dengan gambar pemasangan kabel. Pasang modul penunjuk kelajuan ke modul lampu peringatan.

Langkah 20: CATATAN AKHIR

Saya telah menggunakan modulator lampu depan / penunjuk cahaya / kelajuan lebih dari setahun dan tidak pernah gagal. Jangkakan kelewatan beberapa saat (semasa Arduino menaik) sehingga lampu depan menyala dan mula berkelip. Walaupun mustahil untuk membuktikan bukan acara, saya nampaknya dapat dilihat oleh pemandu di sekitar saya. Sekurang-kurangnya 3 orang telah menyebut dan menghargai lampu amaran belakang kuning.