Arduino modulator prednjih svjetala za sigurnost motocikla: 20 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Motocikle je teško vidjeti na cesti prvenstveno zato što su samo oko jedne četvrtine širine automobila ili kamiona. Od 1978. u SAD -u, od proizvođača motocikala se traži da motocikle učine vidljivijima kontinuiranim uključivanjem farova, ali to ponekad nije dovoljno da se razlikuju od automobila i učine ih "uočljivijima". Federalni i kanadski propisi SAD -a dopuštaju moduliranje farova na motociklima. Modulacija treperi prednjim svjetlima određenom brzinom kako bi bili vidljiviji. Ova veza prikazuje zahtjeve za modulatore prednjih svjetala i za SAD i za Kanadu.

www.kriss.com/pdf/modulator-headlamp.pdf

Budući da sam hobist za elektroniku, imam iskustva s mikrokontrolerima i vozim motocikl, odlučio sam napraviti vlastiti modulator prednjih svjetala i ubaciti neke druge sigurnosne značajke samo za mene. Dodane su dvije značajke koje poboljšavaju moju udobnost i sigurnost. Oni su pokazatelj brzine, ono što ja nazivam "tempomat siromaha" sa LED ekranom na gore i žutim sigurnosnim svjetlom na stražnjoj strani. Bilo koja od ovih značajki može se dodati dizajnu modulatora u bilo kojem trenutku.

Brzinomjer na mom motociklu teško je očitati zbog njegove lokacije i dizajna. Čitati brzinomjer znači skinuti pogled s ceste. Pokazivač brzine sastoji se od trenutnog prekidača postavljenog na upravljaču blizu desnog palca, uređaja s Hall efektom s magnetom pričvršćenim na prednji kotač i trobojne LED diode montirane na vjetrobransko staklo blizu visine očiju. Kada se postigne željena brzina, prekidač se pritisne i LED dioda odmah postane plava što označava da idete na ili blizu vaše zadane brzine. Ako izgubite brzinu, LED lampica svijetli zeleno što znači da je za održavanje zadane brzine potrebno ubrzati. Ako idete prebrzo, LED dioda svijetli crveno što znači da morate usporiti. Cilj je da LED dioda ostane plava.

Ovaj projekt je za mene bio projekt učenja i usput sam napravio mnogo grešaka (uglavnom u softveru gdje je lako napraviti promjene). Predlažem da kao jednokratni projekt koristite konstrukciju predloženu u odjeljku "Kako je izgrađena".

NAPOMENA: Ovaj dizajn nije namijenjen komercijalnoj upotrebi i ne zadovoljava "slovo" zakona u dvije oblasti

(d) Prekidač modulatora mora biti ožičen u napojnom vodu žarilne niti koja se modulira, a ne na uzemljenoj strani kruga.

(e) Moraju se osigurati sredstva tako da i donji snop i gornji snop ostanu operativni u slučaju kvara modulatora [NAPOMENA: Prekidač se može instalirati preko MOSFET uređaja da ispuni ovaj zahtjev]

Potreban set vještina:

• Ovaj Instructable nije "Kako", to je "Kako". Morat ćete napraviti dizajn i prilagoditi se vlastitom motociklu.
• Sposobnost čitanja i praćenja shematskog dijagrama, lociranja komponenti na prototipskoj ploči i povezivanja pomoću spojne žice.
• Sposobnost lemljenja
• Mehanička mogućnost ugradnje modulatora na motocikl

Korak 1: Cilj projekta

Prije početka bilo kojeg dizajnerskog projekta volio bih zapisati popis svega što bih želio da dizajn uradi. Evo moje liste:

• Mora biti "plug-n-play". Ugrađuje se između kabelskog svežnja i prednjih svjetala. Nema nikakvih rezova ili izmjena na ožičenju vozila.
• Modulirajte prednja svjetla pri 240 prijelaza u minuti između 100% i 20% svjetline na dugim ili kratkim svjetlima.
• Modulirajte stražnje svjetlo upozorenja pri 60 prijelaza u minuti, 240 prijelaza u minuti pri aktiviranoj kočnici.
• Foto otpornik montiran na prednju vilicu koja osjeti dnevno svjetlo. U sumrak modulacija prednjih svjetala prestaje i prednji zaslon se zatamnjuje.
• Head-up trobojni LED indikator brzine. Zaslon prikazuje "prebrzo" (crveno), "presporo" (zeleno), "uključeno" (plavo) s programabilnom histerezom.
• Postavljeni prekidač na upravljač za indikator brzine okretanja glave.
• Uređaj s Hall efektom montiran na prednju vilicu s magnetom zalijepljenim na prednji kotač za osjet brzine vozila.

Planovi za buduću implementaciju:

• Pravi tempomat sa koračnim motorom postavljenim na upravljač za aktiviranje gasa.
• Žuta žuta svetla upozorenja.

Korak 2: Kako je izgrađen

Mikrokontroleri su vrlo moćni u pogledu svega što mogu učiniti. Prilično je jednostavno spojiti uređaje na pinove mikrokontrolera, a zatim ih kontrolirati softverom. Koristio sam Arduino (ili Arduino klon) za ovaj projekt i nekoliko prototipnih ploča (po jednu za svaku funkciju). Kasnije sam dizajnirao svoju vlastitu ploču. Ove ploče za izradu prototipova spajaju se jedna u drugu s arduino pinovima repliciranim na svakoj ploči za izradu prototipa. Gornja slika prikazuje kako se ovaj projekt može graditi u fazama, po jedna funkcija na svakoj ploči za izradu prototipa. Predlaže se da prvo napravite modulator prednjih svjetala, instalirate ga na motocikl i provjerite radi li ispravno prije nego prijeđete na sljedeći modul. Ova vrsta konstrukcije pruža vam i mogućnost da izmislite, dizajnirate i izgradite svoje posebne karakteristike.

Korak 3: Shema modulatora prednjih svjetala

Pretpostavlja se da ćete koristiti Arduino UNO R3 ili kompatibilan mikrokontroler. Pomoću gornje sheme spojite komponente za modulator. Ako imate samo jedno prednje svjetlo, možete izostaviti drugi upravljački krug (prikazano u plavom okviru.) Čak i ako imate dva prednja svjetla, razmislite samo o jednom koji treperi. Može se činiti (i) pretjerano je koristiti mikrokontroler da namigne prednje svjetlo. Razlog korištenja mikrokontrolera je jednostavnost elektronike i mogućnost obavljanja ostalih funkcija modula. Za izradu ploče modulatora prednjih svjetala trebat će vam dijelovi prikazani na sljedećoj listi dijelova.

Korak 4: Lista dijelova modulatora prednjih svjetala

Korak 5: Sklopovi kablova modulatora prednjih svjetala

Ovi kablovi su potrebni za modulator modula prednjih svjetala. Uvijek koristite žičani mjerač koji odgovara onom kolu koje opslužuje. Preporučuje se da svaka labava žica i nepolarizirani konektor budu označeni. To bi trebalo biti učinjeno na svakom kabelu i na obje strane ploče sa štitom od proto -štita. Budući da vaš motocikl možda ne koristi žarulju prednjih svjetala H4 poput moje, bit će potrebno da učinite sljedeće:

• Odredite tip sijalice za vaš motocikl
• Naručite odgovarajući produživač kabela prednjih svjetala
• Odredite koje su od tri žice "uzemljenje", "duga svjetla" i "kratka svjetla" i spojite ih na odgovarajući način

Korak 6: Instalacija modulatora prednjih svjetala

Izgled i veze između komponenti na ovoj ploči trebaju utvrditi graditelji. Koristite jedno 2-pinsko pravokutno zaglavlje kao konektor za sklop kabela foto otpornika, a drugo za napajanje koje se koristi za napajanje 12VDC stražnjeg svjetla upozorenja. Priključite modul modulatora prednjih svjetala na Arduino ploču. Na gornjoj slici prikazano je kako se modulator postavlja između prednjeg i motociklističkog pojasa. Sva snaga dolazi iz uprtača prednjih svjetala motocikala.

Korak 7: Instalacija fotootpornika

Montirajte sklop kabela foto otpornika pomoću jedne ili više kabelskih vezica kako biste ga pričvrstili za prednju vilicu motocikla okrenutu prema dolje prema tlu.

Korak 8: Softver

Ovaj Arduino kôd će upravljati modulatorom prednjih svjetala, zadnjim svjetlom upozorenja i pokazivačem brzine. Iako ni na koji način nije profesionalni kod, prikazuje primjere tajmera i prekida.

Modulatorski softver

Centralne karakteristike softvera modulatora prednjih svjetala su:

• Tajmer od 8 Hz.
• Niz od 16 elemenata koji pohranjuju status prednjih svjetala za svaki odabir tajmera. (npr. na 100%, na 20%, na 100%, na 20%itd.)
• Tajmer prekida koji čita niz statusa i prenosi taj status na pin prednjih svjetala na Arduinu.

Svaki put kroz petlju očitava se vrijednost foto otpornika. Ako je očitana vrijednost veća od uskladištene vrijednosti koja predstavlja sumrak, farovi nastavljaju modulirati.

Softver za stražnje svjetlo

Softver zadnjeg svjetla upozorenja koristi isti tajmer od 8 Hz, prekid timera i niz kao i modulator prednjih svjetala, ali dok kočnica motocikla nije aktivirana, stražnje svjetlo upozorenja svijetli za 8 otkucaja, a isključeno za 8 otkucaja. Ako su kočnice aktivirane, stražnje svjetlo upozorenja treperi pri 1 otključavanju, isključenju 1 otkucaja itd. Sve dok se kočnica ne otpusti.

Softver za pokazivač brzine

Centralne karakteristike pokazivača brzine su:

• Tajmer od 2000 Hz.
• Hardverski prekid koji stvara uređaj s Hall efektom
• Prekidač za podešavanje brzine
• LED diode koje pokazuju "prebrzo", "presporo" i "uključeno"

Svaki put kada magnet prednjeg kotača prođe pored Hall -ovog uređaja, pohranjuje se brojač, koji pokreće tajmer od 2000 Hz; tada se brojač nulira i odbrojavanje počinje ponovo. Kada se pritisne tipka “set speed”, pohranjeni brojač postaje zadana brzina. Nakon toga se uspoređena brzina uspoređuje s pohranjenim brojačem i svijetli odgovarajuća LED lampica koja pokazuje je li odbrojavanje manje (prebrzo) više (presporo) ili je unutar raspona tolerancije za brzinu izračunatu dodavanjem ili oduzimanjem postotka zadane brzine. Da tolerancija nije uvedena, odbrojavanje bi moralo biti točno postavljena brzina ili plava LED dioda nikada ne bi svijetlila.

Korak 9: Modul zadnjeg svjetla upozorenja

Gornja slika prikazuje LED žuto svjetlo upozorenja pričvršćeno na naslon stražnjih sjedala mog motocikla. Tokom vožnje ovo svjetlo stalno treperi jednu sekundu uključeno, jednu sekundu isključeno. Kada se aktivira kočnica, ovo svjetlo će treptati četiri puta u sekundi poput farova.

Korak 10: Šema svjetla za oprez sa stražnje strane

Koristite gornju shemu za povezivanje komponenti za stražnje svjetlo upozorenja. Za izradu ploče stražnjih svjetla trebat će vam dijelovi prikazani na sljedećoj listi dijelova.

Korak 11: Lista dijelova stražnjeg svjetla za oprez

Korak 12: Sklop svjetlosnog kabela sa oprezom sa stražnje strane

Korak 13: Instalacija svjetla opreza

Izgled i veze između komponenti na ovoj ploči trebaju utvrditi graditelj. Koristite jedno 2-pinsko pravokutno zaglavlje kao konektor za sklop kabela svjetla upozorenja, a drugo za napajanje od 12VDC iz modulatora modulatora prednjih svjetala.

Postavite svjetlo upozorenja na stražnju stranu motocikla i pričvrstite njegov kabel kabelskim vezicama. Uključite modul svjetla upozorenja u modul modulatora prednjih svjetala, spojite kratkospojnik svjetla upozorenja 12VDC iz modula modulatora prednjih svjetala na modul stražnjih svjetala upozorenja.

Korak 14: Shema modula indikatora brzine

Korak 15: Lista dijelova indikatora brzine

Korak 16: Sklop kabla s efektom Hall -ovog indikatora brzine

Korak 17: Sklop prekidača za podešavanje brzine i pokazivača brzine sklop i sklop kabela

Korak 18: Sklop kabela s pokazivačem brzine "Heads-up LED"

LED montaža je prepuštena graditelju.

Korak 19: Instalacija pokazivača brzine

Izgled i veze između komponenti na ovoj ploči trebaju utvrditi graditelji. Koristite jedno 2-pinsko pravokutno zaglavlje kao konektor za sklop kabela za podešavanje brzine, a drugo za kabel prekidača kočnice. Koristite 3-pinsko pravokutno zaglavlje kao konektor za sklop kabela uređaja s efektom Hall-a i 4-pinski za sklop LED kabela pokazivača brzine.

Postavite prekidač za podešavanje brzine, senzor Hall -a, LED pokazivača brzine i kabel na prekidač kočnice motocikla u skladu sa slikama kabela. Uključite modul pokazivača brzine u modul svjetla upozorenja.

Korak 20: ZAVRŠNE BILJEŠKE

Koristim modulator prednjih svjetala/svjetlo upozorenja/pokazivač brzine više od godinu dana i nikada nije otkazalo. Očekujte odgodu od nekoliko sekundi (dok se Arduino podigne) dok se ne upale svjetla i počnu treperiti. Iako je nemoguće dokazati ne-događaj, čini se da sam vidljiv vozačima oko sebe. Najmanje 3 osobe su spomenule i cijene žuto stražnje svjetlo upozorenja.