Lampu Belakang Basikal Dengan Putar: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:14

Mari kita menghadapinya. Lampu belakang membosankan.

Paling-paling mereka pergi 'sekelip mata - lihatlah saya! Saya berkelip - woohoo 'sepanjang masa. Dan mereka sentiasa merah. Sangat kreatif. Kita boleh melakukan yang lebih baik daripada itu, mungkin tidak banyak, tetapi masih lebih baik daripada sekadar 'blink blink'. Saya menunggang basikal semasa perayaan tahun baru dan orang menyukainya, dan tidak semuanya mabuk;-) Selebihnya cukup lurus ke hadapan: sel AA 2x, penukar penguat untuk 5V, beberapa LED RGB, pengawal mikro wajib, adat papan litar bercetak dari BatchPCB, perfboard dan alat pematerian biasa.

Langkah 1: Skema Utama

Tidak ada yang istimewa. Sekiranya anda tahu cara memasang cip AVR di papan roti atau Arduino di papan roti, jika anda suka yang lebih baik, anda tidak akan menghadapi masalah dengan yang satu ini. Saya menggunakan KICAD untuk merancang skema dan papan litar bercetak. KICAD adalah sumber terbuka dan tidak seperti elang, yang memiliki versi gratis (seperti gratis) juga, sama sekali tidak ada batasan dalam ukuran papan yang boleh anda buat. Anda juga mendapat fail gerber yang berfungsi dengan mana-mana rumah fab yang anda mahukan. Cth. BatchPCB tidak mempunyai masalah dengan mereka.

Dalam skema anda hanya akan menemui cpu, LED, beberapa perintang dan kapasitor. Itu sahaja. Terdapat beberapa tajuk juga. Papan mempunyai header ICSP untuk mem-flash bootloader dan header 6pin untuk muat naik bersiri yang mudah. 2 header terakhir dicerminkan dan mengandungi kuasa, I2C dan dua lagi pin GPIO / ADC. 3 pin GPIO dengan 3 perintang penghad semasa digunakan untuk membekalkan arus ke semua 8 anod satu warna. LED individu dihidupkan atau dimatikan menggunakan 8 pin GPIO untuk menggerakkan katod. Bergantung pada jenis operasi, LED sama ada berganda (PWM untuk lebih banyak warna) atau menyala sepenuhnya (kecerahan yang lebih tinggi). Beberapa maklumat mengenai pakej yang saya gunakan untuk papan ini: - ATmega168-20AU: TQFP32 SMD - LED: PLCC6 5050 SMD - Resistor: 0805 SMD - Kapasitor: 0805 SMD, 1206 SMD

Langkah 2: Berurusan dengan LED

Saya tidak akan membahas secara terperinci di sini, kerana ini telah banyak kali diliput di tempat lain. Anda hanya perlu memastikan anda tidak melebihi arus output maksimum pengawal mikro setiap pin (kira-kira 35mA atau lebih untuk AVR). Perkara yang sama berlaku untuk arus LED. Seperti yang anda dapat meneka dari gambar, saya menggunakan salah satu LED SMD untuk mengetahui nisbah perintang untuk mendapatkan cahaya putih yang seimbang. Terdapat tiga potensiometer 2k sesuatu di sisi lain. Itu sahaja. Dalam kes ini, saya berakhir dengan perintang antara 90 hingga 110Ω, tetapi itu bergantung pada jenis LED yang anda dapat. Cukup gunakan multimeter standard untuk menentukan voltan hadapan LED V_led dan anda berniaga.

Dengan menggunakan Hukum Ohm, anda dapat mengira nilai untuk perintang penghad semasa untuk LED kecil seperti: R = (V_bat - V_led) / I_led I_led tidak boleh melebihi had semasa bahagian yang anda gunakan. Pendekatan ini hanya baik untuk aplikasi semasa rendah (mungkin hingga 100mA) dan tidak boleh digunakan untuk LED Luxeon atau CREE! Arus melalui LED bergantung pada suhu dan pemacu arus tetap mesti digunakan. Sekiranya anda memerlukan lebih banyak maklumat mengenai topik itu, wikipedia akan mempunyai beberapa maklumat. Mencari kekonduksian elektrik semikonduktor (rendah / tinggi doping dll) atau pekali suhu negatif mungkin bermanfaat. Saya telah menggunakan LED SMP RGB 6pin tanpa sebarang perkara. Sekiranya anda google untuk mereka, anda akan mendapat banyak hasil. Kata-kata ajaibnya adalah "SMD, RGB, LED, PLCC6 5050". 5050 adalah dimensi metrik untuk x dan y dalam unit 0.1mm. Di ebay anda akan menjumpainya juga dengan harga serendah 50 ¢ sehelai untuk pesanan jumlah tinggi. Bungkusan 10 pada masa ini dijual dengan harga sekitar 10 dolar. Saya mendapat sekurang-kurangnya 50;-)

Langkah 3: Latar Belakang & Sumber Kuasa

Plat belakang memberikan kuasa dan bas I2C biasa ke kedua-dua papan. Setiap papan mempunyai 8 RGB LED dan ATmega168 mcu berjalan dengan pengayun dalaman pada 8MHz. Yang terakhir ini memerlukan penyegerakan antara papan dan / atau penentukuran semula pengayun. Masalah ini akan muncul di bahagian kod sekali lagi.

Skema untuk penukar boost 5V diambil dari lembar data Maxim MAX756 tanpa sebarang pengubahsuaian. Anda boleh menggunakan cip lain yang anda rasa sesuai yang dapat memberikan sekitar 200mA pada 5V. Pastikan jumlah bahagian luaran rendah. Biasanya anda memerlukan sekurang-kurangnya 2 kapasitor elektrolitik, dioda Schottky dan induktor. Reka bentuk rujukan dalam lembar data mempunyai semua nombor. Saya menggunakan papan FR4 (kaca gentian) berkualiti tinggi untuk pekerjaan ini. Papan berasaskan rosin yang lebih murah mungkin berfungsi juga, tetapi mudah pecah. Saya tidak mahu papannya hancur dalam perjalanan yang bergelombang. Sekiranya anda sudah memiliki 'MintyBoost', anda boleh menggunakannya juga jika anda boleh membuatnya sesuai dengan basikal anda.

Langkah 4: Anda Perlu Mempunyai Beberapa Kod

Dalam mod kecerahan tinggi papan menyokong 6 warna yang berbeza + putih. Warna dipilih dengan menetapkan 3 pin GPIO ke tinggi atau rendah. Dengan cara itu semua lapan LED dapat menyala sepenuhnya, tetapi hanya menunjukkan warna yang sama.

Dalam mod PWM, warna ditetapkan dengan menerapkan sinyal modulasi lebar denyut, 3 pin GPIO dan melipatgandakan 8 LED. Ini mengurangkan kecerahan keseluruhan, tetapi sekarang kawalan warna individu mungkin dilakukan. Ini dilakukan di latar belakang oleh rutin gangguan. Fungsi asas tersedia untuk menetapkan LED pada nilai warna tertentu, baik menggunakan triplet RGB atau nilai HUE. Peranti diprogramkan dalam C menggunakan Arduino IDE untuk kemudahan. Saya telah melampirkan kod semasa yang saya gunakan. Versi terkini tersedia di blog saya. Anda boleh melayari repositori GIT menggunakan antara muka gitweb. Banyak kesilapan pengaturcaraan bodoh yang akan muncul, saya yakin;-) Angka kedua menggambarkan generasi PWM. Kaunter perkakasan dikira dari BOTTOM hingga TOP. Setelah pembilang lebih besar daripada angka tertentu yang mewakili warna yang diinginkan, output akan diubah. Setelah penghitung mencapai nilai TOP, semuanya akan diset semula. Kecerahan LED yang dirasakan agak sebanding dengan tepat pada masa isyarat. Tegasnya itu bohong, tetapi lebih mudah difahami.

Langkah 5: Lihatnya dalam Tindakan

Hanya beberapa ujian awal. Ya ia juga boleh menggunakan warna RGB penuh;-)

Ujian dunia nyata. Ya, kami mempunyai sedikit salji, tetapi itu sebelum hari Natal. Sekarang kita mempunyai salji lagi. Tetapi, seperti biasa, semasa percutian xmas dan perayaan tahun baru yang kami ada hanyalah hujan. Tolong abaikan saya mengerang sekitar pertengahan video, saya semakin tua sehingga berjongkok sedikit sukar. Akhirnya beberapa kesan yang sedikit meningkat. Misi tercapai. Lampu belakang geeky, dan haram di mana saya tinggal juga;-) Saya yakin saya tidak akan diabaikan oleh pemandu yang mengantuk atau bodoh lagi. Dengan menyesuaikan sedikit masa, anda boleh membuat kesan menjengkelkan yang cukup menarik perhatian. Terutama pada waktu malam. Oleh kerana terdapat 4 pin GPIO / ADC di papan (2 mungkin digunakan untuk membangun jaringan I2C kecil), mudah untuk menyambungkan butang tekan untuk mencetuskan pelbagai jenis kesan. Menyambungkan perintang foto CdSe akan berfungsi juga. Jumlah kos bahan adalah sekitar 50 $. Potongan terbesar masuk ke papan litar bercetak. Penalti pesanan jumlah rendah seperti biasa. Sebagai analogi kepada iklan TV yang pernah tersebar luas untuk syarikat telefon bimbit di AS, izinkan saya bertanya kepada anda: "Bolehkah anda LIHAT saya sekarang? - Bagus."

Langkah 6: Reka bentuk yang dikemas kini

Saya telah menukar beberapa perkara di sana sini.

Yang paling ketara ialah penambahan pengatur voltan penurunan rendah. Sekarang papan boleh berjalan dengan apa-apa dari 4 hingga 14V DC. Saya juga telah menukar warna PCB menjadi kuning dan menambahkan jumper untuk melumpuhkan tetapan semula automatik dan memintas pengatur voltan jika tidak diperlukan. Kod demo untuk mendapatkan arahan dan pemasangan. Anda akan menemui fail KiCAD dan skema di sana juga. Sekiranya anda menginginkannya, anda boleh mendapatkan lebih banyak maklumat di blog saya.

Langkah 7: Bersaiz besar

Perkara seterusnya dalam senarai: Tic Tac Toe

Langkah 8: Hack Lebih Ringan

Dengan menambahkan 3 wayar dan 3 perintang lagi, kecerahan dapat dua kali ganda. Kini dua pin GPIO setiap warna digunakan untuk sumber arus.

Langkah 9: Lebih Banyak Kemas Kini

Oleh itu, saya akhirnya beralih dari 'dumb' interupsi PWM ke BCM (Binary Code Modulation). Ini secara drastik mengurangkan masa cpu yang dihabiskan untuk memutar pin LED dan meningkatkan kecerahan cukup banyak. Semua kod yang diperbaiki boleh didapati di github. Beberapa saat pertama video menunjukkan peningkatan di papan kiri. Sehingga semakan perkakasan seterusnya papan ini keluar (menunggu papan tiba), ini akan memberi sedikit keperluan untuk 'lebih ringan'. Melihat papan baru yang berjalan penuh akan menyakitkan.