Koncová lampa motocykla s integrovanými blikačmi s použitím programovateľných diód LED: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Ahoj!

Je to trochu jednoduché kutilstvo o tom, ako vytvoriť vlastnú programovateľnú koncovú žiarovku RGB (s integrovanými blikačmi/indikátormi) pre váš motocykel alebo prípadne čokoľvek pomocou WS2812B (individuálne adresovateľné LED) a Arduinos. K dispozícii sú 4 režimy svetelných obrazcov, ktoré je možné cyklicky prepínať pomocou tlačidla.

Myšlienka vyrobiť takú koncovú lampu tu bola od prvého dňa, keď som dostal motorku, ale v tom čase som si nebol istý metódou, ktorou by som sa mal pri jej výrobe riadiť, a v skutočnosti som nemal čas, pretože som bol zaneprázdnený moja vysoká škola. Moje pôvodné plány boli kúpiť RGB LED diódy a nahradiť ich LED diódami v zadnom svetle môjho motocykla a urobiť niekoľko prepojovacích káblov, aby sa doplnila funkcia integrovaného blikača. Takáto implementácia by vyžadovala niekoľko tranzistorov a regulátorov napätia pre každý z RED-GREEN-BLUE riadiacich vodičov na RGB diódach, ktoré by skončili s veľmi zložitým obvodom.

Bol som však touto myšlienkou tak posadnutý, a tak som sa rozhodol kúpiť RGB diódy LED a ďalšie požadované komponenty, ale všetky moje plány sa zmenili, keď mi chlapík v obchode s elektronikou predstavil typ diód známych ako individuálne adresovateľné alebo programovateľné LED diódy (ktoré bola v tom čase pre mňa nová vec), ktoré boli podobné RGB diódam, ale každú LED je možné ovládať jednotlivo, aby sa rozsvietila v ľubovoľnom poradí alebo farbe pomocou ovládačov Arduino a iba jedného ovládacieho vodiča pre celý pás. Odtiaľ mi trvalo takmer rok, kým som dokončil tento projekt, počnúc učením sa, ako tieto diódy fungujú … ako ich programovať … prechádzaním rôznych návrhov obvodu a jeho prototypov … veľa a veľa odstraňovania problémov (to bola jediná vec, ktorá bola deje sa to posledné dva mesiace môjho projektu, pretože každý deň sa v rámci môjho sračkového dizajnu deje séria chýb a zlyhaní komponentov. V procese odstraňovania niektorých chýb v mojom obvode sa objavujú nové problémy, ktoré sa stále opakujú a bol pre mňa úplným stresom, že ma takmer znemožnilo sústrediť sa na čokoľvek iné). Na konci tohto projektu som prešiel jedným poškodeným Arduinom, niekoľkými vyfúknutými integrovanými obvodmi LM7805 a odpormi, mnohými a mnohými pásikovými doskami a LED diódami. to všetko by znamenalo takmer polovicu peňazí, ktoré som vynaložil na tento projekt.

Tento projekt som mohol urobiť ja alebo by ste ho pravdepodobne mohli dokončiť do 20 dní za predpokladu, že budete mať k dispozícii všetky požadované diely. Trvalo mi to tak dlho, pretože moja vysoká škola čakala na výrobky, ktoré boli objednané s odstupom týždňov alebo mesiacov, pretože peniaze boli pre mňa problémom, a nakoniec som si povedal, či to všetko bol skutočne hlúpy nápad a aký to malo zmysel. v skutočnosti plytvanie časom a peniazmi na jeho výrobu. Každopádne som si tento projekt úplne užil a bavil ma takmer rok a som si istý, že aj ty. Takže vás vítam v DIY!

Krok 1: Potrebné súčasti

Požadované komponenty sa môžu líšiť v závislosti od toho, ako plánujete implementovať tento projekt. Napríklad som použil dva Arduino, aby som mohol mať viac vzorov a prepínať medzi týmito vzormi. Ak však chcete iba integrovaný blikač/indikátor s funkciou brzdového svetla, môžete to urobiť iba s jedným Arduino. Podobne chladiče použité v mojom návrhu boli prehnané a na môj účel neboli vôbec potrebné. Takže môžete odstrániť tie druhy komponentov, ktoré si myslíte, že nie sú potrebné, ktoré som používal iba preto, že som bol hlúpy, neskúsený a bol som znepokojený (párkrát sa mi podarilo zničiť môj obvod). Nasleduje zoznam komponentov, ktoré som použil na vytvorenie tohto projektu:

• LED diódy WS2812B (v závislosti od toho, koľko potrebujete na svoj účel)
• ARDUINO NANO x2
• LM7805 x5 (regulátor napätia na konverziu 12 V z batérie na 5 V)
• Rezistor 10 kΩ x5
• Drôty
• Konektory (použil som konektory pre základnú dosku-smps MALE (x2) a FEMALE (x2))
• Tlačidlo (na prepínanie medzi režimami) x1
• Stripová doska x2
• Chladič x5
• Plastový kontajner x1

Ako som už povedal, požadované diely skutočne závisia od toho, ako plánujete realizovať tento projekt.

Krok 2: Arduino, WS2812B LED a knižnica FastLED (programovanie a testovanie)

Prvá vec, ktorú musíte urobiť pred vytvorením skutočného obvodu, je skontrolovať, či váš návrh obvodu skutočne funguje a či váš program bude fungovať tak, ako by mal. To všetko je možné vykonať testovaním komponentov na doske a v prípade problémov s akýmikoľvek komponentmi alebo obvodom. Vždy môžeme skúsiť znova s rôznymi možnosťami, kým nezískame perfektný pracovný obvod. Jedným z dôvodov, prečo mi dokončenie tohto projektu trvalo tak dlho, bolo to, že som sa ponáhľal s týmto projektom a netestoval som pôvodný návrh obvodu pre rôzne kombinácie vstupného signálu. Skončilo to tak, že som musel prejsť mnohými výmenami súčiastok a tiež zapojením obvodu.

Prvá vec, o ktorej sa bude diskutovať, je druh LED diódy, ktorý bol použitý v tomto projekte, a ako ich môžeme naprogramovať tak, aby fungovali tak, ako to plánujeme. Model LED, ktorý som použil, bol WS2812B, všeobecne známy ako individuálne adresovateľné LED diódy. Existujú rôzne modely týchto LED diód s rôznym názvom a netuším, aký je medzi nimi rozdiel, viem len, že rôzne modely sa líšia teplotami farby a niektoré majú okrem dátového kolíka aj hodinový kolík.

Na ovládanie týchto LED diód používame ovládač Arduino (na testovanie som použil UNO a MEGA a na konečný obvod NANO) spolu s knižnicou FastLED, knižnicou arduino, ktorá sa používa na ovládanie druhu diód LED použitých v tomto projekte. Túto knižnicu môžete získať z GITHUB REPO.

Prvá vec, ktorú si musíme všimnúť, než budeme môcť nahrať programy do Arduina, je pridať knižnicu FastLED do Arduino IDE. Kroky, ako to urobiť, nájdete tu.

Na tento projekt som použil dva Arduino, jeden na odosielanie signálov na LED a druhý na prepínanie medzi rôznymi režimami alebo vzormi osvetlenia. Ak chcete iba jeden režim/predvolený vzor, stačí vám jedno arduino.

Programy si môžete stiahnuť z nasledujúceho odkazu.

Teraz vás prevediem programami a popíšem, čo všetko je potrebné zmeniť podľa vášho nastavenia. Môžete vidieť, že existujú dva programy s názvom ledact a ledpatt2. Program ledact je pre arduino, ktoré sa používa na prechod medzi režimami/vzormi, a program ledpatt2 je ten, ktorý kontroluje LED diódy. Rovnaké dva programy môžete tiež vidieť v inom priečinku s názvom nano. Je to vec, ale menších rozmerov, aby ste ho mohli používať s ARDUINO NANO, ktoré má menej pamäte ako UNO alebo MEGA.

Najprv sa pozrime, čo všetko je potrebné na ledpatt2 zmeniť podľa vášho obvodu. Najprv musíte zmeniť NUM_LEDS a DATA_PIN v riadkoch 3-4 na počet LED, ktoré používate, a počet pinov na Arduine, ku ktorým je pripojený dátový signál vašej LED. Potom musíte zmeniť kód na 18 podľa typu LED, ktoré používate. Napríklad môj kód je ako thta, pretože som použil LED diódy WS2812B s kalibráciou BRG (BLUE-RED-GREEN). Ak používate akékoľvek iné LED diódy, nahraďte WS2812B v kóde názvom vašej LED a nahraďte BRG jej kalibráciou farieb. Ak chcete nájsť kalibráciu farieb vašej LED diódy, môžete postupovať podľa článku tu.

Môžete vidieť niekoľko inicializácií z riadkov 15-25, z ktorých sa 15-21 dá vyhnúť, ak vyžadujete iba jeden vzor. Tieto piny uvedené v riadkoch 15-21 sa používajú na spustenie rôznych režimov a to sa robí pomocou druhého Arduina. Riadky 22-25, ako bolo uvedené v kóde, slúžia na zachytenie vstupných signálov pre brzdové, parkovacie a blikače/kontrolky.

V ledact sa musíte trápiť iba s riadkami 4-8, ak chcete, aby fungoval rovnako ako pre tento projekt. Riadky 4-7 sú kolíky, ktoré spúšťajú každý z režimov. Keďže som chcel iba 4 režimy, boli použité 4 piny. Riadok 8 slúži na inicializáciu režimu Pin, kolík, ku ktorému je pripojené tlačidlo. V kóde vidíte, že arduino kolíky 3, 4, 5, 6 sa používajú pre 4 režimy. Tieto piny sú priamo spojené s 3-4-5-6 pinmi na arduine nabitom programom ledpatt2.

Toto bol môj spôsob implementácie LED diód s rôznymi vzormi a myslím si, že je to dosť nekonzistentné. Veľa som hľadal na internete, či je možné to všetko urobiť iba pomocou jedného Arduina, ale nenašiel som žiadne, ktoré by mi pomohlo. Ak viete, ako to urobiť, alebo je veľmi dobrý v programovaní, navrhujem, aby ste sa do toho pustili, pretože môj program je vzhľadom na moje zlé kódovacie schopnosti veľmi zle navrhnutý a objemný. A podeľte sa s nami o svoje výsledky.

Krok 3: Nastavenie obvodu

Toto je pomerne ľahký krok, ak úplne rozumiete okruhu alebo máte dobre premyslený plán implementácie obvodu. Ak sa vám komponenty v obvode zdajú mätúce, rozoberiem to pre vás, pretože je to veľmi jednoduchý obvod. Najprv máme päť integrovaných obvodov LM7805 používaných na prevod 12 V na 5 V (toto napätie je bezpečné pre vstupné kolíky arduino), z ktorých štyri slúžia na prenos signálov brzdových, parkovacích a L-R blinkrov, ďalšie slúžia na napájanie dvoch Arduinos. Potom máme paralelne zapojených pár 10k ohm odporov s každým zo vstupných terminálov a nakoniec dva arduiny.

Obvod som urobil podľa návrhu obvodu vyrobeného pred použitím Fritzing. Na konektory boli použité konektory SMPS-MOTHERBOARD MALE/FEMALE. Môžete si pozrieť obrázky a sledovať ich.

Tento obvod nie je najlepší, pretože nemá žiadne ochranné ani filtračné obvody a dôvod, prečo som nič z toho nezaradil, je ten, že som úplný noob. Tiež chladiče použité s integrovanými obvodmi boli vybraté zo starého SMPS a použili s nimi tepelnú pastu. Niektorí elektronickí nadšenci mi však povedali, že použitie chladičov je pre túto aplikáciu nadbytočné a že integrované obvody budú fungovať bez toho, aby v tomto obvode boli potrebné akékoľvek chladiče. Takže to je všetko.

Krok 4: Posledný krok: boxovanie a nastavenie na motocykli

Ako puzdro na obvod bol použitý plastový kontajner a obalený izolačnou páskou, pretože voda je niečo, čo v našom obvode nechceme. Ďalšou úlohou je zapojiť všetko a vykonať zapojenie na motocykli. Pri práci na elektrike motocykla musíte byť naozaj opatrní, pretože akékoľvek skratovanie môže úplne poškodiť elektroniku motocykla. Ak nie ste oboznámení s zapojením vášho motocykla, môžete sa obrátiť na svoje servisné príručky alebo hľadať na internete. Zostávajúcou úlohou je demontáž vášho koncového žiarovky a výmena LED v ňom za žiarovky WS2812B. Potom lampu znova zabaľte a znova uzatvorte bez toho, aby ste nechávali otvory alebo medzery, aby sa do nej mohla dostať vlhkosť. Krabicu s obvodmi môžete nechať vo vnútri úložného priestoru pod sedadlom spolujazdca motocykla. Nakoniec všetko pripojte, zapnite napájanie a vezmite si motorku. Aj keď sa zdá, že projekt je príliš náročný, môžem vás uistiť, že konečný výsledok vás urobí šťastnými ako šialený chlapec. ĎAKUJEME ZA ČÍTANIE A UŽITE SI TO!