Pyörän takavalo kierroksella: 9 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Totta puhuen. Takavalot ovat tylsiä.

Parhaimmillaan he vilkkuvat - vilkaise minua! Vilkkaan - woohoo 'koko ajan. Ja ne ovat aina punaisia. Hyvin luova. Voimme tehdä sen paremmin, ehkä ei paljon, mutta silti paremmin kuin vain "vilkkua". Ajoin pyörääni uudenvuodenjuhlien aikana ja ihmiset pitivät siitä, eivätkä kaikki olleet humalassa;-) Loput ovat melko suoraviivaisia: 2x AA-kennot, tehonmuunnin 5 V: lle, jotkut RGB-LEDit, pakollinen mikro-ohjain, mukautettu piirilevyt BatchPCB: ltä, perfboard ja tavallinen juotoslaite.

Vaihe 1: Pääkaavio

Ei oikeastaan mitään erikoista. Jos tiedät kuinka kytkeä AVR -siru leipälevylle tai Arduino leipälevylle, jos pidät siitä paremmin, sinulla ei ole ongelmia tämän kanssa. Kaavion ja piirilevyjen suunnittelussa käytin KICADia. KICAD on avoimen lähdekoodin ja toisin kuin kotka, jolla on myös ilmainen (kuten maksuton) versio, tekemiesi levyjen koolle ei ole mitään rajoituksia. Saat myös gerber -tiedostoja, jotka toimivat minkä tahansa upean talon kanssa. Esim. BatchPCB: llä ei ollut ongelmia heidän kanssaan.

Kaaviossa on vain suoritin, LEDit, muutama vastus ja kondensaattori. Siinä kaikki. Siinä on myös muutama otsikko. Taulukoissa on ICSP -otsikko käynnistyslataimen vilkuttamiseksi ja 6 -nastainen otsikko kätevää sarjalatausta varten. Kaksi viimeistä otsikkoa ovat peilikuvia ja sisältävät virtaa, I2C: tä ja kaksi muuta GPIO/ADC -nastaa. 3 GPIO -nastaa, joissa on 3 virranrajoitusvastusta, käytetään virran syöttämiseen kaikkiin 8 värin anodeihin. Yksittäiset LED -valot kytketään päälle tai pois päältä käyttämällä 8 GPIO -nastaa katodien ohjaamiseen. Toimintatyypistä riippuen LEDit ovat joko multipleksoituja (PWM lisää värejä varten) tai täysin päällä (suurempi kirkkaus). Jotkut tiedot paketeista, joita käytin tälle levylle: - ATmega168-20AU: TQFP32 SMD - LED: PLCC6 5050 SMD - Vastukset: 0805 SMD - Kondensaattorit: 0805 SMD, 1206 SMD

Vaihe 2: Käsittely LEDien kanssa

En mene tässä yksityiskohtiin, koska tämä on käsitelty muualla monta kertaa. Sinun on vain varmistettava, ettet ylitä mikro -ohjaimen maksimilähtövirtaa pintaa kohden (noin 35 mA tai AVR: t). Sama koskee LED -virtoja. Kuten kuvasta voi arvata, käytin yhtä SMD -LEDistä selvittääkseni vastuksen suhteen saadakseni tasapainoisen valkoisen valon. Toisella puolella on kolme 2k jotain potentiometriä. Siinä kaikki. Tässä tapauksessa päädyin vastuksiin, jotka vaihtelivat välillä 90-110 Ω, mutta se riippuu siitä, millaista LEDiä saat. Käytä tavallista yleismittaria määrittääksesi LED: n eteenpäin suuntautuvat jännitteet V_led ja olet liiketoiminnassa.

Ohmin lain avulla voit laskea virranrajoitusvastuksien arvot pienille LEDeille seuraavasti: R = (V_bat - V_led) / I_led I_led ei saisi ylittää käyttämiesi osien virtarajaa. Myös tämä lähestymistapa on hyvä vain matalan virran sovelluksiin (ehkä jopa 100 mA), eikä sitä tule käyttää Luxeon- tai CREE -LEDeissä! LEDien kautta kulkeva virta on lämpötilasta riippuvainen, ja on käytettävä vakiovirtaohjainta. Jos tarvitset lisätietoja aiheesta, wikipediasta löytyy tietoa. Puolijohteiden sähkönjohtavuuden (matala/korkea doping jne.) Tai negatiivisen lämpötilakerroimen etsiminen voi olla hyödyllistä. Olen käyttänyt 6 -nastaisia SMD RGB -LED -valoja ilman mitään. Jos googletat niitä, saat monia tuloksia. Taikasanat ovat "SMD, RGB, LED, PLCC6 5050". 5050 ovat metriset mitat x: lle ja y: lle 0,1 mm: n yksiköissä. Ebaysta löydät niitä jopa 50 ¢ kappaleelta, jos tilaat suuria määriä. Kymmenen pakkausta myydään tällä hetkellä noin 10 dollaria. Saisin ainakin 50;-)

Vaihe 3: Taustalevy ja virtalähde

Taustalevy tarjoaa virtaa ja yhteisen I2C -väylän molemmille levyille. Jokaisella kortilla on 8 RGB -LEDiä ja ATmega168 mcu, jossa on sisäinen oskillaattori 8 MHz: llä. Jälkimmäinen vaatii synkronoinnin levyjen välillä ja/tai oskillaattorien kalibroinnin uudelleen. Tämä ongelma näkyy uudelleen koodiosassa.

Kaavio 5V: n tehomuuntimesta on otettu Maxim MAX756: n tietolomakkeesta ilman muutoksia. Voit käyttää mitä tahansa muuta sopivaa sirua, joka voi tarjota noin 200 mA 5 V: n jännitteellä. Varmista vain, että ulkoisten osien määrä on alhainen. Yleensä tarvitset vähintään 2 elektrolyyttikondensaattoria, Schottky -diodin ja induktorin. Tietolomakkeen viitesuunnitelmassa on kaikki numerot. Käytin korkealaatuisia FR4 (lasikuitu) -levyjä tähän työhön. Halvimmat hartsipohjaiset levyt voivat myös toimia, mutta ne rikkoutuvat liian helposti. En halua, että levyt hajoavat kuoppaisella kyydillä. Jos sinulla on jo MintyBoost, voit käyttää sitä myös, jos saat sen sopimaan pyöräsi päälle.

Vaihe 4: Sinulla on oltava koodi

Korkean kirkkauden tilassa levy tukee 6 eri väriä + valkoista. Väri valitaan asettamalla 3 GPIO -nastaa korkeaksi tai matalaksi. Näin kaikki kahdeksan LEDiä voivat olla täysin päällä, mutta näyttävät vain samaa väriä.

PWM -tilassa väri asetetaan käyttämällä pulssileveysmoduloitua signaalia 3 GPIO -nastaa ja multipleksoimalla 8 LEDiä. Tämä vähentää yleistä kirkkautta, mutta nyt yksilöllinen värinhallinta on mahdollista. Tämä tehdään taustalla keskeytysrutiinilla. Perustoiminnot ovat käytettävissä LED -valojen määrittämiseksi tietylle väri -arvolle joko RGB -tripletin tai HUE -arvon avulla. Laite on ohjelmoitu C -asteeseen käyttämällä Arduino IDE: tä mukavuuden vuoksi. Olen liittänyt käyttämäni nykyisen koodin. Ajantasaiset versiot ovat saatavilla blogistani. Voit selata GIT -arkistoa gitweb -käyttöliittymän avulla. Monet tyhmät ohjelmointivirheet tulevat näkyviin, olen varma siitä;-) Toinen kuva kuvaa PWM-sukupolvea. Laitteistolaskuri laskee ALASTA TOPIIN. Kun laskuri on suurempi kuin tietty luku, joka edustaa haluttua väriä, ulostulo vaihtuu. Kun laskuri on saavuttanut TOP -arvon, kaikki nollataan. LEDin havaittu kirkkaus on jonkin verran verrannollinen signaalin ajoaikaan. Tarkkaan ottaen se on valhe, mutta helpompi ymmärtää.

Vaihe 5: Katso se toiminnassa

Vain joitain alustavia testejä. Kyllä, se voi tehdä myös täydet RGB-värit;-)

Todellisen maailman testaus. Kyllä meillä oli lunta, mutta se oli ennen joulua. Nyt on taas vähän lunta. Mutta kuten tavallista, joulun ja uudenvuoden juhlien aikana meillä oli vain sade. Älä jätä minua huokaamaan videon puolivälissä, olen tulossa vanhaksi, joten kyykky tulee hieman vaikeaa. Lopuksi hieman parannettuja tehosteita. Tehtävä suoritettu. Nöyrät takavalot ja laiton asuinalueellani;-) Olen melko varma, että uniset tai tietämättömät autoilijat eivät enää sivuuta minua. Virittämällä ajoituksia hieman voit luoda melko ärsyttäviä tehosteita, jotka ovat hyviä katseenvangitsijoita. Varsinkin yöllä. Koska levyissä on 4 GPIO/ADC -nastaa (kahta voidaan käyttää pienen I2C -verkon rakentamiseen), painikkeen on oltava helppo kytkeä päälle kaikenlaisten vaikutusten käynnistämiseksi. CdSe -valokuvavastuksen kytkeminen toimisi myös. Materiaalin kokonaiskustannukset ovat noin 50 dollaria. Suurin osa meni piirilevyihin. Pienen tilauksen rangaistus tavalliseen tapaan. Vastaavasti kerran laajalti levinnyttä televisiomainosta yhdelle Yhdysvaltain matkapuhelinyritykselle haluan kysyä teiltä seuraavaa: "Näetkö minut nyt? - Hyvä."

Vaihe 6: Päivitetty suunnittelu

Olen muuttanut muutamia asioita siellä täällä.

Merkittävintä on pienen pudotusjännitteen säätimen lisääminen. Nyt levy voi toimia millä tahansa 4-14 V DC. Olen myös muuttanut piirilevyn värin keltaiseksi ja lisän hyppyjä automaattisen nollaustoiminnon poistamiseksi käytöstä ja jännitteen säätimen ohittamiseksi, jos sitä ei tarvita. Löydät myös KiCAD -tiedostot ja kaavion. Jos haluat sellaisen, löydät lisätietoja blogistani.

Vaihe 7: Ylisuuret

Seuraava asia luettelossa: Tic Tac Toe

Vaihe 8: Lisää Light Hackia

Lisäämällä 3 johtoa ja 3 muuta vastusta kirkkaus voidaan kaksinkertaistaa. Nyt kahta GPIO -nastaa väriä kohti käytetään virran hankkimiseen.

Vaihe 9: Lisää päivityksiä

Joten olen vihdoin siirtynyt "tyhmästä" keskeytyskäyttöisestä PWM: stä BCM: ään (Binary Code Modulation). Tämä lyhentää huomattavasti prosessorien aikaa, jotka kuluvat LED -nastat ja lisäävät kirkkautta huomattavasti. Kaikki parannetut koodit löytyvät githubista. Videon ensimmäiset sekunnit osoittavat vasemman paneelin parannusta. Ennen kuin tämän levyn seuraava laitteistoversio on valmis (odotetaan levyjen saapumista), tämä ruokkii hieman enemmän valoa. Uusien levyjen katsominen täysillä on tuskallista.