Biçikleta e pasme me një kthesë: 9 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:35

Le ta pranojmë. Dritat e pasme janë të mërzitshme.

Në rastin më të mirë, ata vezullojnë - shiko mua! Unë jam duke ndezur sytë - woohoo 'gjatë gjithë kohës. Dhe ata janë gjithmonë të kuq. Shumë krijues. Ne mund të bëjmë më mirë se kaq, mbase jo shumë, por gjithsesi më mirë sesa thjesht 'mbyll sytë'. Unë isha duke ecur me biçikletën time gjatë festimeve të vitit të ri dhe njerëzit e pëlqyen atë, dhe jo të gjithë ishin të dehur;-) Pjesa tjetër është goxha e drejtë: 2x qeliza AA, konvertues nxitës për 5V, disa LED RGB, mikrokontrollues i detyrueshëm, me porosi bordet e qarkut të shtypur nga BatchPCB, pllaka perfo dhe veshjet e zakonshme të saldimit.

Hapi 1: Skema kryesore

Vërtet asgjë e veçantë. Nëse e dini se si të lidhni një çip AVR në një dërrasë buke ose një Arduino në një dërrasë, nëse ju pëlqen më shumë, nuk do të keni asnjë problem me këtë. Kam përdorur KICAD për hartimin e tabelave skematike dhe të qarkut të shtypur. KICAD është me burim të hapur dhe në krahasim me shqiponjën, e cila ka një version falas (si pa pagesë) gjithashtu, nuk ka absolutisht asnjë kufizim në madhësinë e dërrasave që mund të bëni. Ju gjithashtu merrni skedarë gerber që punojnë me çdo shtëpi të mrekullueshme që dëshironi. P.sh. BatchPCB nuk kishte probleme me ta.

Në skemën do të gjeni vetëm CPU -në, LED -të, disa rezistorë dhe kondensatorë. Kjo eshte e gjitha. Ka edhe disa tituj. Bordet kanë një kokë ICSP për ndezjen e një ngarkuesi dhe një kokë 6pin për ngarkim serik të përshtatshëm. 2 titujt e fundit janë pasqyruar dhe përmbajnë energji, I2C dhe dy kunja të tjera GPIO/ADC. 3 kunja GPIO me 3 rezistorë kufizues të rrymës përdoren për të furnizuar rrymën në të gjitha 8 anodat e një ngjyre të vetme. LED -të individuale ndizen ose fiken duke përdorur 8 kunja GPIO për të drejtuar katodat. Në varësi të llojit të funksionimit, LED -të janë ose të shumëfishtë (PWM për më shumë ngjyra) ose plotësisht të ndezur (shkëlqim më i lartë). Disa informacione mbi paketat që kam përdorur për këtë tabelë: - ATmega168-20AU: TQFP32 SMD - LED: PLCC6 5050 SMD - Rezistorët: 0805 SMD - Kondensatorët: 0805 SMD, 1206 SMD

Hapi 2: Ballafaqimi me LED -të

Unë nuk do të hyj në detaje të mëdha këtu, pasi kjo është mbuluar diku tjetër shumë herë. Thjesht duhet të siguroheni që nuk e tejkaloni rrymën maksimale të daljes së mikrokontrolluesit për pin (rreth 35mA ose më shumë për AVR). E njëjta gjë vlen edhe për rrymën LED. Siç mund ta merrni me mend nga fotografia, kam përdorur një nga LED -të SMD për të kuptuar raportin e rezistencës për të marrë dritë të bardhë të balancuar mirë. Ka tre potenciometra diçka 2k në anën tjetër. Kjo eshte e gjitha. Në këtë rast përfundova me rezistorë që variojnë nga 90 në 110Ω, por kjo varet nga lloji i LED që merrni. Thjesht përdorni një multimetër standard për të përcaktuar tensionet e përparme të LED -së V_led dhe jeni në biznes.

Duke përdorur Ligjin e Ohmit, mund të llogaritni vlerat për rezistencat kufizuese aktuale për LED të vegjël si kjo: R = (V_bat - V_led) / I_led I_led nuk duhet të tejkalojë asnjë kufi aktual të pjesëve që përdorni. Gjithashtu kjo qasje është e mirë vetëm për aplikime të ulëta aktuale (ndoshta deri në 100mA) dhe nuk duhet të përdoret për LED Luxeon ose CREE! Rryma përmes LEDs varet nga temperatura dhe duhet të përdoret një drejtues i vazhdueshëm i rrymës. Nëse keni nevojë për më shumë informacion mbi atë temë, wikipedia do të ketë disa informacione. Kërkimi i përçueshmërisë elektrike të gjysmëpërçuesve (doping i ulët/i lartë etj.) Ose koeficienti negativ i temperaturës mund të jetë i dobishëm. Kam përdorur LED me 6 kunja SMD RGB pa asgjë të përbashkët. Nëse kërkoni në google për to, do të merrni shumë rezultate. Fjalët magjike janë "SMD, RGB, LED, PLCC6 5050". 5050 janë dimensione metrike për x dhe y në njësi prej 0.1mm. Në ebay do t'i gjeni edhe për 50 ¢ për copë për porosi me vëllim të lartë. Pakot prej 10 shiten aktualisht për rreth 10 dollarë. Unë do të merrja të paktën 50;-)

Hapi 3: Avioni i pasmë dhe burimi i energjisë

Aeroplani i pasmë siguron energji dhe një autobus të përbashkët I2C për të dy bordet. Çdo bord ka 8 LED RGB dhe një ATmega168 mcu që funksionon me oshilatorin e tij të brendshëm në 8MHz. Kjo e fundit kërkon sinkronizim midis dërrasave dhe/ose rikalibrim të oshilatorëve. Ky problem do të shfaqet përsëri në seksionin e kodit.

Skema për konvertuesin e rritjes 5V është marrë nga fleta e të dhënave të Maxim MAX756 pa asnjë modifikim. Ju mund të përdorni çdo çip tjetër që e gjeni të përshtatshëm që mund të sigurojë rreth 200mA në 5V. Vetëm sigurohuni që numri i pjesëve të jashtme është i ulët. Zakonisht do t'ju duhen të paktën 2 kondensatorë elektrolitikë, një diodë Schottky dhe një induktor. Dizajni i referencës në fletën e të dhënave ka të gjithë numrat. Kam përdorur borde FR4 (qelqi me fije) me cilësi të lartë për këtë punë. Pllakat më të lira të bazuara në kolofon mund të funksionojnë gjithashtu, por ato prishen shumë lehtë. Unë nuk dua që bordet të shpërbëhen në një udhëtim me gunga. Nëse tashmë zotëroni një 'MintyBoost', mund ta përdorni edhe atë nëse mund ta bëni të përshtatet në biçikletën tuaj.

Hapi 4: Duhet të kesh pak kod

Në modalitetin e shkëlqimit të lartë bordi mbështet 6 ngjyra të ndryshme + të bardha. Ngjyra zgjidhet duke vendosur 3 kunja GPIO në të larta ose të ulëta. Në këtë mënyrë të tetë LED mund të jenë plotësisht të ndezur, por tregojnë vetëm të njëjtën ngjyrë.

Në modalitetin PWM, ngjyra vendoset duke aplikuar një sinjal të moduluar të gjerësisë së pulsit, 3 kunjat GPIO dhe duke shumëzuar 8 LED. Kjo zvogëlon shkëlqimin e përgjithshëm, por tani kontrolli individual i ngjyrave është i mundur. Kjo bëhet në sfond nga një rutinë ndërprerjeje. Funksionet themelore janë në dispozicion për vendosjen e LED -ve në një vlerë të caktuar ngjyrash, ose duke përdorur një treshe RGB ose një vlerë HUE. Pajisja është programuar në C duke përdorur Arduino IDE për lehtësi. Kam bashkangjitur kodin aktual që përdor. Versionet e përditësuara janë në dispozicion në blogun tim. Ju mund të shfletoni depon GIT duke përdorur ndërfaqen gitweb. Shumë gabime budalla programimi do të shfaqen, jam i sigurt për këtë;-) Figura e dytë ilustron brezin PWM. Një numërues harduerësh numëron nga Poshtë në krye. Pasi numëruesi është më i madh se një numër i caktuar që përfaqëson një ngjyrë të dëshiruar, dalja ndryshohet. Pasi numëruesi të ketë arritur vlerën e tij TOP, gjithçka rivendoset. Shkëlqimi i perceptuar i LED është disi proporcional me kohën e sinjalit. Thënë rreptësisht kjo është një gënjeshtër, por më e lehtë për tu kuptuar.

Hapi 5: Shihni atë në veprim

Vetëm disa teste paraprake. Po, mund të bëjë edhe ngjyra të plota RGB;-)

Testimi i botës reale. Po ne kishim borë, por kjo ishte para Krishtlindjeve. Tani kemi përsëri borë. Por, si zakonisht, gjatë festave të Krishtlindjeve dhe festimeve të vitit të ri gjithçka që kishim ishte shi. Ju lutem, më injoroni duke psherëtirë në mes të videos, unë po plakem, kështu që mbledhja bëhet pak e vështirë. Më në fund disa efekte pak të përmirësuara. Misioni u realizua. Dritat e pasme të çmendura, dhe të paligjshme ku unë jetoj gjithashtu;-) Jam shumë i sigurt se nuk do të injorohem më nga shoferët e përgjumur ose injorantë. Duke rregulluar pak kohën, mund të krijoni efekte mjaft të bezdisshme që janë tërheqës të mirë të syve. Sidomos gjatë natës. Meqenëse ka 4 kunja GPIO/ADC në dërrasa (2 mund të përdoren për ndërtimin e një rrjeti të vogël I2C), duhet të jetë e lehtë të lidhësh një buton për të shkaktuar të gjitha llojet e efekteve. Lidhja e një rezistence fotografike CdSe do të funksiononte gjithashtu. Kostoja totale e materialit është rreth 50 dollarë. Pjesa më e madhe hyri në dërrasat e qarkut të shtypur. Gjobë e ulët dënimi si zakonisht. Në analogji me një reklamë televizive dikur të përhapur gjerësisht për një kompani celularësh në SHBA, më lejoni t'ju pyes për këtë: "A mund të më shihni tani? - Mirë".

Hapi 6: Dizajni i përditësuar

Kam ndryshuar disa gjëra këtu dhe atje.

Më e rëndësishmja është shtimi i një rregullatori të tensionit të rënies së ulët. Tani bordi mund të funksionojë me çdo gjë nga 4 në 14V DC. Unë gjithashtu kam ndryshuar ngjyrën e PCB në të verdhë dhe kam shtuar kërcyes për të çaktivizuar rivendosjen automatike dhe për të anashkaluar rregullatorin e tensionit nëse nuk është e nevojshme. Kodi demo për kapjen dhe udhëzimet e montimit. Do të gjeni skedarë KiCAD dhe një skemë gjithashtu atje. Në rast se dëshironi një, mund të gjeni më shumë informacion në blogun tim.

Hapi 7: I madhësuar

Gjëja tjetër në listë: Tic Tac Toe

Hapi 8: Hack më i lehtë

Duke shtuar 3 tela dhe 3 rezistorë të tjerë shkëlqimi mund të dyfishohet. Tani dy kunja GPIO për ngjyrë përdoren për burimin e rrymës.

Hapi 9: Më shumë përditësime

Kështu që unë më në fund kalova nga PWM me ndërprerje 'memece' në BCM (Modulimi i Kodit Binar). Kjo shkurton në mënyrë drastike kohën e CPU -së të kaluar duke rrotulluar kunjat LED dhe rrit shkëlqimin mjaft shumë. I gjithë kodi i përmirësuar mund të gjendet në github. Sekondat e parë të videos tregojnë përmirësimin në tabelën e majtë. Derisa të dalë rishikimi tjetër i harduerit i këtij bordi (duke pritur që bordet të mbërrijnë), kjo do të ushqejë pak nevojën për 'më shumë dritë'. Të shikosh bordet e reja që funksionojnë plotësisht do të jetë e dhimbshme.