Bygg et enkelt sykkelsignal: 11 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

Med høstens ankomst er det noen ganger vanskelig å innse at dagene har blitt kortere, selv om temperaturen kan være den samme. Det har skjedd med alle-du drar på en sykkeltur på ettermiddagen, men før du er halvveis tilbake, er det mørkt og du blir kastet ut i et spill av gjemsel med hvert annet kjøretøy på veien. Hvorfor ikke la verden få vite hvilken vei du skal svinge i neste kryss ved å bygge et enkelt og rimelig blinklys?

Dette prosjektet er for folk som trenger en tryggere måte å sykle på om natten. Det er enkelt å lage, fungerer bra og er den perfekte måten å lære om grunnleggende trebearbeiding, elektronikk og programmering.

Så hvis du vil begynne, les videre!

Rekvisita

Verktøy:

• Hacksag eller annen sag
• Bor, med 3/16 "og 1/16" bor
• Skrutrekker (e)
• (Valgfritt) Forsenkningsbor
• Engangs superlim (eller lignende)
• Loddejern, loddetinn, loddestativ
• (Bra å ha) Bordplate. Dette er noe du bør investere i hvis du har plass, det gjør boring og kutting mye enklere.
• Sandpapir
• Linjal, blyant

Elektronikk:

• Arduino Nano, helst med et breakout -brett
• Strandet ledning, en anstendig mengde (Du trenger 3 ledninger som er rundt 2 m lange)
• 13x lysdioder (oransje eller gul, selv om fargen er opp til deg). Vær oppmerksom på at det er en god idé å få tillegg hvis du brenner ut noen få. Også viktig å huske på- å blande farger betyr at lysdiodene dine lyser med forskjellige lysstyrker. Dette er fordi den indre motstanden til en LED er unik for fargen. Det er best å bruke 13 identiske lysdioder.
• 13x 220-ohm motstander, generiske. Både disse og lysdiodene er lett å finne på Amazon.
• En SPDT-vippebryter, PÅ-AV-PÅ. For eksempel disse

Andre materialer:

• Trepanel, rundt 4 "x2" eller større, og høyst 1/2 "tykt. Kryssfiner er en god kilde.
• (Valgfritt) Akrylplast, 1/16 "eller tynnere
• Glidelås
• Skruer, relativt små, som disse
• Elektrisk tape
• Gammel sykkelreflektor bak/foran, slik som denne. Det vi er interessert i å bruke er monteringsbraketten. Hvis du har en monteringsbrakett fra en bjelle, speedometer, etc. som også kan brukes.
• En slags formbart skum. Tingene du vasker opp med er sannsynligvis gode.

Trinn 1: Start

Hvordan skal dette fungere, og hvordan bør du begynne?

Det er en generell prosedyre du bør følge når du bygger dette prosjektet; Noen ganger må du imidlertid gjøre ting i en litt annen rekkefølge for å sikre at alt kommer pent sammen. For eksempel bør du gjøre det meste av kutting og boring i begynnelsen, men du må gjøre litt ekstra boring og finjustering etter at du har installert elektronikken.

Konseptet med prosjektet er enkelt- når du svinger, trykker du på en SPDT-vippebryter på styret, og et panel på baksiden lyser for å indikere svingretningen. Mikrokontrolleren brukes til å animere blinklyset, noe som øker dets iøynefallende. Jeg vil ikke anbefale å bruke dette på en elegant landeveissykkel fordi det er litt klumpete, men det ville se bra ut på din gjennomsnittlige sykkel.

Ta en titt på bildet og kopier det ned på trepanelet ditt. Det er en generell mal, så hvis du vil, kan du endre størrelser og form som passer ditt ønske.

Trinn 2: Skjæring og boring

Det er vanligvis bedre å bore hullene dine før du skjærer- større stykker er lettere å kontrollere. Så begynn med å bore 1/16 "hull i markeringene for lysdiodene. Etter at du har boret alle hullene, følger du opp med å bore 3/16" hull på toppen. Grunnen til dette er at det er mye lettere å kontrollere plasseringen av en 1/16 "bit i stedet for en 3/16" bit, så lysdiodene dine vil være mer på linje. Det første hullet fungerer som en guide for det andre, større boret.

Hvis du har en forsenkingsbit, er det en god idé å bruke den her. Du trenger ikke gå veldig dypt på forsiden, bare nok til å avgrense overflaten. Hvor dypt du går på baksiden avhenger av hvor langt du vil at lysdiodene dine skal stikke ut, så gjør som du synes.

Nå er det også et godt øyeblikk å bore 4 hull i hjørnene med 1/16 biten hvis du planlegger å montere en akrylplate på baksiden.

Klipp langs merkene dine for å fjerne overflødig materiale fra platen til du er fornøyd med formen, og slip den.

Trinn 3: Innstilling av lysdiodene

For meg er denne delen alltid morsom. Sett opp lysdiodene i hullene, med polaritet satt opp som vist i fargediagrammet ovenfor. Du vil se hvorfor de er arrangert på denne måten i neste trinn. En klatt lim på baksiden av hver LED bør være nok til å låse den på plass. Hvis du har problemer med å identifisere LED -polaritet, kan du se på denne artikkelen.

Sørg for at du skyver lysdiodene helt inn til bakre flik er i flukt med resten av overflaten.

Hurtig merknad: Sørg alltid for at lysdiodene dine fungerer før du limer dem på plass! Jeg kan ikke fortelle deg hvor mange ganger jeg har antatt at en LED fungerer, og måtte rive fra hverandre et nesten fullstendig prosjekt fordi det ikke var det. Det bør være en vane å sjekke hver komponent du må installere permanent på forhånd.

Trinn 4: Lodding

Det aller første bildet er et koblingsskjema som du bør følge. Gjør tilkoblinger ved å bøye de lange LED-benene- du trenger ikke å bruke ekstra ledning hvis du er forsiktig. Sørg for å varme opp skjøten godt før du påfører loddetinn og hold den stabil mens loddetinnet avkjøles. En god loddetinn bør være i stand til å motstå en innsats fra din side for å rive forbindelsen fra hverandre (forresten, jeg anbefaler ikke å gjøre dette på alle ledd du lodder, av åpenbare grunner).

Prøv å holde det rent. Jo ryddigere forbindelsene dine er, desto lettere blir det å feilsøke hvis behovet oppstår. For å bygge bro over en annen ledning er det nok å ha 2-3 mm mellom bare overflater- vanligvis er LED-ben ganske stive og vil ikke falle lett.

Du kan også lodde på to av dine 220-ohm motstander som vist ovenfor. Sørg for at du gjør tilkoblingene så korte som mulig; Sørg også for at motstandene dine er limt ned på en eller annen måte. Leddene vil bryte når for mye stress påføres ikke -lineært, som det skjer når du drar i et kort stykke ledning. Du vil ende opp med å rive ut motstanden, så vær oppmerksom på det.

Trinn 5: Litt mer maskinvare

Her er to ting som teknisk sett kan gjøres på nesten hvilket som helst tidspunkt i forsamlingen, men jeg anbefaler at du gjør det nå, av forskjellige årsaker.

Den første er å bruke din gamle reflektorbrakett. Du trenger ikke selve reflektoren, bare klemmen som den er festet til styret eller bak. Avhengig av type, kan du også bruke en frontlykt eller noe lignende; du kan til og med 3D-skrive ut en monteringsbrakett. Bor to hull i basen og fest som vist. Sørg for at siden som bøyes opp, slik at du kan glide det hele på stangen, har nok plass til å gjøre det uten å skade elektronikken din. Jeg foreslår at du gjør dette nå, i stedet for tidligere eller senere, fordi det er lett å se hvor de viktigste, ubevegelige forbindelsene er.

Den andre tingen du kan gjøre er å installere et akrylpanel på baksiden (både for estetiske formål og for å beskytte overflaten mot sprut). Klipp et rektangel med samme dimensjoner som svingindikatoren (i dette tilfellet ca 2 "x4"). Ved å bruke de forhåndsborede hullene som en veiledning, borer du gjennom plasten med en 1/16 "bit og skruer panelet på. Du kan se resultatet i det endelige bildet.

Det kan også være lurt å slette eventuelle markeringer du gjorde på blokken før dette trinnet (oops).

Trinn 6: Fullfør lodding

Nå som vi har montert noen ekstra ting på svingindikatoren, kan du avslutte de tre eller så siste motstandene ved å følge samme metode (liming av komponentene, slik at trådlengden holdes minimal).

Igjen, dobbeltsjekk for å sikre at tilkoblingene dine er funksjonelle. Du kan gjøre det ved å bruke en 5V eller mindre spenning direkte fra din Arduino eller strømkilde på tvers av segmentet. Individuelle lysdioder som ikke lyser kan reverseres- hvis så er det bare å kutte tilkoblingen, skyve lysdioden ut med en skrutrekker fra den andre siden og lime den tilbake på riktig måte.

Når monteringen er funksjonell, kan du gå videre!

Trinn 7: Skriv inn Arduino

På tide å legge til en mikrokontroller! Det burde være relativt klart nå hvorfor jeg har foreslått at du bruker et utbruddskort som ligner det som vises. Montering av elektronikk er en fin jobb, og denne tingen gjør det mye, mye lettere.

Du vil legge merke til at det er to skumstykker som brukes til å skape litt mellomrom mellom kretskortet og treblokken. Dette a) sikrer at det ikke er kortslutninger, ettersom begge sider har bare overflater, og b) demper Arduino -modulen.

Det jeg har gjort her er å stikke hull i skummet først, og kutte ut torget etterpå. Ved hjelp av de samme skruene som du monterte dekkplaten i akryl, monterer du Arduino og passer på at det er nok plass mellom Arduino og brettet. Du bør referere til bildene ovenfor for å få en ide om hvordan det skal gjøres.

Koble til pinnene dine. Her er en annen fordel med denne modulen- ingen lodding er nødvendig! Du kan alltid fjerne Arduino for å gjenbruke i et annet prosjekt hvis du ønsker det senere. Her er forbindelsene du vil opprette hvis du ønsker å bruke eksempelkode uten noen endringer:

A2- venstre

A5- midt

A4- venstre pil

A3- høyre pil

A1- høyre

I tillegg kobler du 9V batterikontakten til +Vcc og GND.

Trinn 8: Grunnleggende kode og feilsøking

Nå som det meste av maskinvaren er ferdig, ta et øyeblikk for å bekrefte at tilkoblingene er riktige. Hvis du er ganske sikker, kobler du Arduino til en tilgjengelig USB -port.

Jeg håper du har hatt grunnleggende erfaring med Arduino -koding. Hvis ikke, kan du alltid få en rask gjennomgang på nettsteder som dette. Prosjektet stammer fra det mest grunnleggende du kan gjøre i Arduino- "blink" -koden.

Last ned den vedlagte koden og kjør den. Sørg for at du har valgt "Arduino Nano" som brettype og valgt riktig COM -port. Når opplastingen er fullført, bør du se blinklyset ditt blinke på samme måte som i videoen ovenfor. Fortsett i så fall!

Trinn 9: Fullføre maskinvaren

Du er klar til å fullføre tingene. Ta 3 ledninger med en lengde på omtrent 2 m, eller så mye du trenger for å strekke deg fra styret til baksiden av sykkelen, der du vil montere signalet. Lodd hver av disse 3 ledningene til en terminal på SPDT -vippebryteren.

Klipp ut en langaktig (sa jeg longish? Ja, det er opp til din vurdering) akrylplast, omtrent bredden på vippebryteren. Bruk loddejernet til å varme opp plasten på et sted slik at du kan bøye den, som en brakett. Bøy den til formen som på bildene ovenfor. En dyp superlim på vippebryteren bør holde den på plass.

Tilkoblinger som skal gjøres er: senterterminalen på vippebryteren går til GND, mens de to andre går til D2 og D3. Koble til alt, og kjør koden vedlagt nedenfor. Du bør finne ut at du nå kan sette enheten til å indikere hvilken retning du vil snu! Alt som gjenstår er å installere den på sykkelen din.

Trinn 10: Installasjon

Endelig! Vi er nesten ferdige.

Start med å montere hovedenheten på akselen som holder salen. Det er ingenting ekstremt komplisert med dette, som er en av fordelene med et slikt design. Fest deretter batteriet med samme aksel. Hvorfor zip-tie? Det er billig, enkelt å fjerne/bytte og sikre.

Bruk noen glidelåser langs hele ledningen for å sikre at det ikke er gratis å bli fanget av noe. Sørg for at ledningen har nok slakk slik at du kan rotere forhjulet fritt uten å rive noe.

Fest vippebryteren til styret som vist, med glidelås på hver side. Trim eventuelle lange ender. Og- du er ferdig! Du kan slå av/på systemet ved å koble fra batterikontakten.

Trinn 11: Konklusjon

Selv om jeg er ganske fornøyd med denne versjonen av blinklys, er det ganske mye å forbedre. Det er ingen beskyttelse mot noe eksternt element, enten det er kaldt, gjørme eller regn. Jeg har funnet ut på en tidligere versjon (det andre bildet på introduksjonen) at vann faktisk er et mindre problem enn man skulle tro; det er egentlig ikke et problem før det siver inn i de elektriske tilkoblingene, og det tar ganske mye vann. Med andre ord vil dette fortsatt være fint i en lett duskregn.

Andre forbedringer kan omfatte en svingstyrt bryter i stedet for en manuell, en stoppindikator som lyser når bremsene dine aktiveres, og kanskje … blinkende farelys? Målet er å gi standard sykkelfunksjoner som gjør det like enkelt å skille om natten som en bil. Dette kan gå langt for å redusere skader og kollisjoner på veien.

Dette er imidlertid en god start! Det er også et morsomt lite prosjekt som kan tjene et godt formål. Jeg håper du likte det!

Andreplass i sykkelutfordringen