Bike Taillight With a Twist: 9 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:16

Harapin natin ito. Nakakasawa ang mga ilaw ng bituin.

Pinakamahusay na pumupunta sila 'blink blink - tumingin sa akin! Kumukurap ako - woohoo 'sa lahat ng oras. At lagi silang pula. Napaka-malikhain. Mas magagawa natin kaysa doon, marahil ay hindi gaanong, ngunit mas mabuti pa rin kaysa sa 'blink blink' lamang. Nakasakay ako sa aking bisikleta sa pagdiriwang ng bagong taon at nagustuhan ng mga tao, at hindi lahat sa kanila ay lasing;-) Ang natitira ay tuwid na tuwid: 2x AA cells, boost converter para sa 5V, ilang RGB LEDs, ang sapilitan micro controller, pasadyang naka-print na circuit board mula sa BatchPCB, perfboard at ang karaniwang gamit na panghinang.

Hakbang 1: Pangunahing Skematika

Talagang walang espesyal. Kung alam mo kung paano mag-wire ng isang AVR chip sa isang breadboard o isang Arduino sa isang breadboard, kung mas gusto mo iyon, hindi ka magkakaroon ng anumang mga problema sa isang ito. Gumamit ako ng KICAD para sa pagdidisenyo ng eskematiko at mga naka-print na circuit board. Ang KICAD ay bukas na mapagkukunan at taliwas sa agila, na mayroong isang libreng (tulad ng walang bayad) na bersyon din, walang pasubali na walang mga limitasyon sa laki ng mga board na magagawa mo. Nakakakuha ka rin ng mga gerber file na gumagana sa anumang bahay na gusto mo. Hal. Ang BatchPCB ay walang problema sa kanila.

Sa eskematiko makikita mo lamang ang cpu, ang mga LED, ilang resistors at capacitor. Yun lang Mayroong ilang mga header din. Ang mga board ay may isang header ng ICSP para sa pag-flashing ng isang bootloader at isang 6pin header para sa maginhawang serial upload. Ang huling 2 mga header ay nakasalamin at naglalaman ng lakas, I2C at dalawa pang mga GPIO / ADC na pin. Ang 3 mga pin ng GPIO na may 3 kasalukuyang naglilimita ng mga resistor ay ginagamit upang magbigay ng kasalukuyang sa lahat ng 8 mga anode ng isang solong kulay. Ang mga indibidwal na LED ay naka-on o naka-off gamit ang 8 GPIO pin upang himukin ang mga cathode. Depende sa uri ng operasyon ang mga LED ay maaaring multiplexed (PWM para sa higit pang mga kulay) o ganap na sa (mas mataas na ningning). Ang ilang impormasyon sa mga package na ginamit ko para sa board na ito: - ATmega168-20AU: TQFP32 SMD - LED: PLCC6 5050 SMD - Resistors: 0805 SMD - Capacitors: 0805 SMD, 1206 SMD

Hakbang 2: Pakikitungo sa Mga LED

Hindi ako magtutuon ng detalyado dito, dahil nasasakop ito sa ibang lugar ng maraming beses. Tiyakin mo lamang na hindi ka lalampas sa maximum output kasalukuyang ng micro controller bawat pin (mga 35mA o higit pa para sa mga AVR). Ang pareho ay totoo para sa kasalukuyang LEDs. Tulad ng mahuhulaan mo mula sa larawan, ginamit ko ang isa sa mga SMD LED upang malaman ang ratio ng risistor upang makakuha ng balanseng puting ilaw. Mayroong tatlong 2k isang bagay potentiometers sa kabilang panig. Yun lang Sa kasong ito natapos ako sa mga resistors mula 90 hanggang 110Ω, ngunit depende iyon sa uri ng LED na nakukuha mo. Gumamit lamang ng isang karaniwang multimeter upang matukoy ang pasulong na voltages ng LED na V_led at nasa negosyo ka.

Gamit ang Batas ng Ohm, maaari mong kalkulahin ang mga halaga para sa kasalukuyang nililimitahan ang mga resistor para sa maliliit na LED tulad nito: R = (V_bat - V_led) / I_led I_led ay hindi dapat lumagpas sa anumang kasalukuyang limitasyon ng mga bahagi na iyong ginagamit. Gayundin ang diskarte na ito ay mabuti lamang para sa mababang kasalukuyang mga aplikasyon (marahil hanggang sa 100mA) at hindi dapat gamitin para sa Luxeon o CREE LEDs! Ang kasalukuyang sa pamamagitan ng LEDs ay nakasalalay sa temperatura at dapat gamitin ang pare-pareho na kasalukuyang driver. Kung kailangan mo ng karagdagang impormasyon sa paksang iyon, ang wikipedia ay magkakaroon ng ilang impormasyon. Ang paghahanap para sa kondaktibidad ng kuryente ng mga semiconductor (mababa / mataas na pag-doping atbp.) O koepisyentong negatibong temperatura ay maaaring maging kapaki-pakinabang. Gumamit ako ng 6pin SMD RGB LEDs nang walang anumang bagay. Kung mag-google ka para sa kanila, makakakuha ka ng maraming mga resulta. Ang mga salitang mahika ay "SMD, RGB, LED, PLCC6 5050". 5050 ang sukat ng sukatan para sa x at y sa mga yunit ng 0.1mm. Sa ebay makikita mo rin ang mga ito para sa mas mababa sa 50 ¢ bawat piraso para sa mataas na dami ng mga order. Ang mga pack ng 10 kasalukuyang nagbebenta para sa halos 10 bucks. Makakakuha ako ng hindi bababa sa 50;-)

Hakbang 3: Backplane at Pinagmulan ng Lakas

Nagbibigay ang backplane ng lakas at isang karaniwang I2C bus sa parehong board. Ang bawat board ay mayroong 8 RGB LEDs at isang ATmega168 mcu na tumatakbo kasama ang panloob na oscillator na 8MHz. Ang huli ay nangangailangan ng pagsabay sa pagitan ng mga board at / o muling pagkakalibrate ng mga oscillator. Lalabas muli ang isyung ito sa seksyon ng code.

Ang eskematiko para sa 5V boost converter ay kinuha mula sa datasheet ng Maxim MAX756 nang walang anumang pagbabago. Maaari mong gamitin ang anumang iba pang chip na nakikita mong angkop na maaaring magbigay ng tungkol sa 200mA sa 5V. Siguraduhin lamang na ang bilang ng panlabas na bahagi ay mababa. Kadalasan kailangan mo ng hindi bababa sa 2 electrolytic capacitors, isang Schottky diode at isang inductor. Ang disenyo ng sanggunian sa datasheet ay mayroong lahat ng mga numero. Gumamit ako ng mataas na kalidad na mga board ng FR4 (fiber glass) para sa trabahong ito. Ang mas murang rosin based boards ay maaaring gumana din, ngunit napakadali nilang masira. Ayokong maghiwalay ang mga board sa isang masabog na pagsakay. Kung nagmamay-ari ka na ng isang 'MintyBoost', maaari mo ring gamitin iyon kung maaari mo itong gawing angkop sa iyong bisikleta.

Hakbang 4: Kailangan Mong Magkaroon ng Ilang Code

Sa mode ng mataas na liwanag ang board ay sumusuporta sa 6 na magkakaibang mga kulay + puti. Ang kulay ay pinili sa pamamagitan ng pagtatakda ng 3 mga pin ng GPIO sa mataas o mababa. Sa ganoong paraan lahat ng walong LEDs ay maaaring ganap na nakabukas, ngunit ipapakita lamang ang parehong kulay.

Sa PWM mode ang kulay ay itinakda sa pamamagitan ng paglalapat ng isang pulso lapad na naka-modulate signal ang 3 GPIO pin at multiplexing ang 8 LEDs. Binabawasan nito ang pangkalahatang ningning, ngunit ngayon posible ang indibidwal na kontrol sa kulay. Ginagawa ito sa background ng isang nakakagambala na gawain. Ang mga pangunahing pag-andar ay magagamit para sa pagtatakda ng mga LED ng isang tiyak na halaga ng kulay, alinman sa paggamit ng isang RGB triplet o isang HUE na halaga. Ang aparato ay nai-program sa C gamit ang Arduino IDE para sa kaginhawaan. Ikinabit ko ang kasalukuyang code na ginagamit ko. Mga hanggang sa petsa na bersyon ay magagamit sa aking blog. Maaari mong i-browse ang repository ng GIT gamit ang gitweb interface. Maraming mga kamangha-manghang programa sa pagkakamali ang lalabas, sigurado ako dito;-) Ang pangalawang pigura ay naglalarawan ng henerasyon ng PWM. Ang isang counter ng hardware ay binibilang mula BOTTOM hanggang TOP. Kapag ang counter ay mas malaki kaysa sa isang tiyak na numero na kumakatawan sa isang nais na kulay, ang output ay toggled. Kapag naabot na ng counter ang TOP halaga nito, ang lahat ay na-reset. Ang pinaghihinalaang ningning ng LED ay medyo proporsyonal sa on-time na signal. Mahigpit na nagsasalita ng kasinungalingan iyon, ngunit mas madaling maunawaan.

Hakbang 5: Tingnan Ito sa Pagkilos

Ilang paunang pagsubok lamang. Oo maaari nitong gawin ang buong mga kulay ng RGB din;-)

Pagsubok sa totoong mundo. Oo mayroon kaming ilang niyebe, ngunit iyon ay bago ang Pasko. Ngayon mayroon kaming muling snow. Ngunit, tulad ng dati, sa panahon ng bakasyon ng Pasko at pagdiriwang ng bagong taon ang mayroon lamang kami ay ulan. Mangyaring huwag pansinin ang aking daing sa halos mid-video, tumatanda na ako kaya't medyo matigas ang squatting. Sa wakas ang ilang bahagyang pinabuting mga epekto. Nagawa ang misyon. Mga Geeky taillight, at iligal din kung saan ako nakatira;-) Sigurado akong hindi na ako papansinin ng mga inaantok o ignorante na mga motorista. Sa pamamagitan ng pag-tune ng kaunti sa mga oras, maaari kang lumikha ng medyo nakakainis na mga epekto na mahusay na mga tagakuha ng mata. Lalo na sa gabi. Tulad ng mayroong 4 na GPIO / ADC na pin sa mga board (2 ay maaaring magamit para sa pagbuo ng isang maliit na network ng I2C), dapat madali itong mag-hook up ng isang pindutan ng push upang ma-trigger ang lahat ng uri ng mga epekto. Ang pag-hook ng isang risistor ng CdSe na larawan ay gagana rin. Ang kabuuang halaga ng materyal ay halos 50 $. Ang pinakamalaking tipak ay napunta sa mga naka-print na circuit board. Mababang parusa sa order ng dami tulad ng dati. Sa pagkakatulad sa isang dating malawak na kumakalat sa komersyal sa TV para sa isang kumpanya ng cell phone sa US, hayaan mong tanungin kita nito: "Maaari mo ba akong MAKITA ngayon? - Mabuti."

Hakbang 6: Nai-update na Disenyo

Nagbago ako ng ilang mga bagay dito at doon.

Karamihan sa mga kapansin-pansin ay ang pagdaragdag ng isang mababang drop boltahe regulator. Ngayon ang board ay maaaring tumakbo sa anumang mula 4 hanggang 14V DC. Binago ko rin ang kulay ng PCB sa dilaw at nagdagdag ng mga jumper upang hindi paganahin ang auto reset at upang i-bypass ang regulator ng boltahe kung hindi ito kinakailangan. Code ng demo para sa mga tagubilin at mga tagubilin sa pagpupulong. Mahahanap mo rin ang mga KiCAD file at isang eskematiko din. Kung sakaling nais mo ang isa, maaari kang makahanap ng karagdagang impormasyon sa aking blog.

Hakbang 7: Supersized

Susunod na bagay sa listahan: Tic Tac Toe

Hakbang 8: Higit pang Light Hack

Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 3 wires at 3 pang resistors ang ilaw ay maaaring doble. Ngayon dalawang GPIO pin bawat kulay ang ginagamit para sa kasalukuyang pagkuha.

Hakbang 9: Maraming Mga Update

Kaya't sa wakas ay lumipat ako mula sa 'pipi' makagambala hinimok PWM sa BCM (Binary Code Modulation). Mahigpit na binabawasan nito ang oras ng CPU na ginugol sa pag-twiddling ng mga LED pin at pinatataas ang liwanag. Ang lahat ng pinabuting code ay matatagpuan sa github. Ang mga unang ilang segundo ng video ay nagpapakita ng pagpapabuti sa kaliwang pisara. Hanggang sa susunod na pagrerebisyon ng hardware ng board na ito ay wala na (naghihintay para sa mga board na dumating), pakainin nito nang kaunti ang pangangailangan para sa 'mas ilaw'. Ang pagtingin sa mga bagong board na tumatakbo ng buong pagsabog ay magiging masakit.