DIY Givi V56 Motorcycle Topbox Light Kit with Signal Integrated: 4 Step (with Pictures)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

به عنوان یک موتورسوار ، من خیلی با این رفتار آشنا هستم که انگار در جاده نامرئی هستم. چیزی که من همیشه به دوچرخه هایم اضافه می کنم جعبه بالایی است که معمولاً دارای چراغ یکپارچه است. من اخیراً به یک دوچرخه جدید ارتقاء دادم و جعبه Givi V56 Monokey را خریدم زیرا فضای زیادی برای اقلام دارد. این جعبه دارای یک نقطه برای کیت نور کارخانه است که از دو نوار LED برای هر طرف تشکیل شده است. مشکل این است که این کیت حدود 70 دلار است و فقط ترمز می کند. یک کیت پس از فروش وجود دارد که احتمالاً کارهای مشابهی انجام می دهد و نصب آن کمی ساده تر است ، اما قیمت شما تا 150 دلار می رود. من که فردی مدبر بودم و به دنبال بهانه ای برای امتحان نوارهای LED آدرس پذیر بودم ، تصمیم گرفتم یک سیستم یکپارچه بسازم که نه تنها دارای چراغ ترمز ، بلکه چراغ های جلو (در هنگام حرکت) ، چراغ های راهنما و چراغ های خطر باشد. فقط برای موفقیت ، من حتی یک دنباله راه اندازی اضافه کردم…. چون می توانستم توجه داشته باشید که انجام این کار بسیار طول می کشد ، اگرچه من چیزهای زیادی برای کشف داشتم. علیرغم کار ، من از نحوه این امر بسیار راضی هستم. امیدوارم این مورد برای شخص دیگری مفید واقع شود.

عملکرد اصلی نحوه عملکرد این سیستم این است که واحد آردوینو به دنبال سیگنال هایی در پین ها است: چراغ ترمز ، چراغ چرخش چپ و چراغ چرخش راست. به منظور خواندن سیگنال 12 ولت موتورسیکلت ، از optoisolators برای تبدیل سیگنال 12V به سیگنال 5V استفاده کردم که آردوینو می تواند بخواند. سپس کد منتظر یکی از این سیگنال ها است و سپس دستورات را با استفاده از کتابخانه FastLED به نوار LED ارسال می کند. این اصول اولیه است ، اکنون وارد جزئیات می شویم.

تدارکات

اینها مواردی هستند که من از آنها استفاده می کردم زیرا در بیشتر موارد آنها را در اطراف خود دراز کشیده بودم. بدیهی است که در صورت نیاز می توان آنها را مبادله کرد:

1. آردوینو - من از نانو برای اندازه گیری استفاده کردم اما تا زمانی که پنج پین برای استفاده دارید می توانید از هر چیزی که احساس می کنید استفاده کنید.
2. تنظیم کننده 5V - من از L7805CV استفاده کردم که قادر به 1.5 آمپر بود. این پروژه از 0.72 آمپر برای LED ها به علاوه قدرت نانو استفاده می کند ، بنابراین 1.5 برای این پروژه عالی کار می کند.
3. خازنها - برای عملکرد صحیح تنظیم کننده ولتاژ به 0.33 uF و 0.1 uF نیاز دارید.
4. 3x optoisolators - برای تبدیل سیگنال از 12V به 5V. من از نوع PC817X استفاده کردم که فقط چهار پین دارد و این تنها چیزی است که ما نیاز داریم.
5. مقاومت - شما به دو نوع ، سه مورد از هر نوع نیاز دارید. اولین مورد باید به اندازه کافی باشد تا جریان را از طریق LED IR optoisolator کاهش دهد. شما حداقل به 600 اهم احتیاج دارید ، اما 700 ایده بهتر برای کنترل ولتاژهای متغیر موتورسیکلت است. مورد دیگر باید بین 10k تا 20k باشد تا یک سیگنال سریع در طرف دیگر اپتوایزولور قرار گیرد.
6. نمونه اولیه تخته - من تعدادی از آنها را داشتم که به اندازه کافی کوچک بودند و در داخل یک جعبه پروژه کوچک با کمی برش قرار می گرفتند.
7. جعبه پروژه - به اندازه کافی بزرگ برای قرار دادن اجزاء ، اما به اندازه کافی کوچک به راحتی قابل نصب است.
8. Wire - من از سیم اترنت Cat 6 استفاده کردم زیرا مقدار زیادی از آن را در اطراف نشسته بودم. این دارای هشت سیم تمام رنگی است که به همه اتصالات مختلف کمک می کند و اندازه گیری کافی برای رسیدگی به کشش های فعلی است.
9. پلاگین - در هر مکانی که می خواهید سیستم به راحتی قابل جابجایی باشد. من از یک پلاگین ضد آب استفاده کردم تا بتوانم جعبه بالایی را بردارم و هر باران یا آبی را که روی آن قرار می گیرد کنترل کنم. من همچنین به شاخه های کوچکتر برای نوارهای LED احتیاج داشتم ، بنابراین مجبور نبودم سوراخ های بزرگی ایجاد کنم.
10. بندهای زیپ دار و پایه های چسب دار برای بستن همه چیز در جای خود.
11. برای مرتب کردن اتصالات ، بسته بندی را کوچک کنید.

مرحله 1: ساختن مدار

بدیهی است ، اگر از ساختار من پیروی می کنید ، مجبور نخواهید بود میزان آزمایشاتی را که من انجام دادم ، پشت سر بگذارید. اولین کاری که من انجام دادم این بود که مطمئن شوم کد من کار می کند و آیا می توانم به درستی سیگنالی از دستگاه های نوری و همچنین نوارهای LED را به درستی کنترل کنم. یک لحظه طول کشید تا بفهمم چگونه می توان پین های سیگنال را به جداسازها وصل کرد ، اما با آزمایش و خطا جهت گیری مناسب را پیدا کردم. من فقط از یک نمونه اولیه استاندارد استفاده کردم زیرا من فقط یک تخته می ساختم و پی بردن به یک الگوی ردیابی زمان بیشتری از ارزش آن می برد. قسمت بالایی برد مدار عالی به نظر می رسد ، اما قسمت پایینی کمی آشفته به نظر می رسد ، اما حداقل عملکردی است.

طراحی اولیه با وارد کردن برق 12 ولت از منبع سوئیچ (سیمی که فقط هنگام روشن بودن موتورسیکلت روشن است) شروع می شود. نمودار سیم کشی واقعاً می تواند به یافتن این سیم کمک کند. این به یک طرف تنظیم کننده ولتاژ تغذیه می شود. یک خازن 0.33 uF این ورودی را به تنظیم کننده ولتاژ به زمین متصل می کند و سپس با موتورسیکلت به زمین تغذیه می کند. خروجی تنظیم کننده ولتاژ دارای یک خازن 0.1uF است که به زمین متصل شده است. این خازن ها به صاف شدن ولتاژ از رگولاتور کمک می کنند. اگر نمی توانید آنها را در تصویر برد مدار پیدا کنید ، آنها زیر تنظیم کننده ولتاژ هستند. از آنجا ، خط 5V به Vin در آردوینو می رود ، به پین قدرت که نوارهای LED را تغذیه می کند ، و دو طرف منبع نوری نوری که به پین های آردوینو وارد می شود و سیگنال 5V مورد نیاز را تامین می کند.

در مورد ایزولاتورهای نوری ، دو طرف وجود دارد: یکی با LED IR و دیگری با ترانزیستور با و آشکارساز IR. ما می خواهیم از طرف LED IR برای اندازه گیری سیگنال 12 ولت استفاده کنیم. از آنجا که LED دارای ولتاژ رو به جلو 1.2 ولت است ، ما به یک مقاومت محدود کننده جریان به صورت سری نیاز داریم. 12 ولت - 1.2 ولت = 10.8 ولت و برای فعال کردن LED در 18 میلی آمپر (من همیشه دوست دارم کمتر از 20 میلی آمپر کار کنم به دلایل مادام العمر) ، به یک مقاومت R = 10.8V/0.018A = 600 اهم نیاز دارید. ولتاژ وسایل نقلیه نیز تمایل به افزایش بیشتر ، بالقوه تا 14 ولت دارد ، بنابراین بهتر است برای آن برنامه ریزی کنید ، که حدود 710 اهم است ، هرچند 700 بیش از حد منطقی خواهد بود. سپس خروجی سمت LED به زمین باز می گردد. برای قسمت خروجی اپتوایزولور ، ورودی از سیگنال 5V تنظیم کننده استفاده می کند و سپس خروجی قبل از رفتن به زمین به مقاومت دیگری متصل می شود. این مقاومت فقط باید حدود 10k - 20k اهم باشد ، حداقل این چیزی است که برگه اطلاعات من نشان داد. این یک سیگنال سریع را اندازه گیری می کند زیرا ما با یک محیط پر سر و صدا سروکار نداریم. خروجی پین آردوینو بین مقاومت و خروجی اپتوایزولاتور خارج می شود به طوری که وقتی سیگنال خاموش است پین کم است و وقتی سیگنال روی پین زیاد است.

چراغ های نوار LED دارای سه سیم هستند: برق ، زمین و داده. قدرت باید 5 ولت باشد. این پروژه در مجموع از 12 LED استفاده می کند (اگرچه من LED های بیشتری روی نوارها دارم اما فقط از هر LED سوم استفاده می کنم) و هر یک وقتی از نور سفید در روشنایی کامل استفاده می شود 60 میلی آمپر طول می کشد. این در مجموع 720 میلی آمپر می دهد. ما در قدرت خروجی تنظیم کننده ولتاژ هستیم ، بنابراین خوب هستیم. فقط مطمئن شوید که سیم اندازه گیری کافی برای کنترل قدرت را دارد ، من از سیم اترنت Cat 6 24 سنج استفاده کردم. سیم اترنت چیزی بود که من دور آن نشسته بودم و دارای 8 سیم رنگی بود ، بنابراین برای این پروژه خوب کار کرد. تنها سیمهایی که پس از آن باید به قسمت بالا وارد شوند ، قدرت و زمین (که هر دو بین نوارها تقسیم می شوند) و دو خط داده (یکی برای هر نوار) است.

بقیه سیم کشی به پین های آردوینو متصل شده و به آن تغذیه می کند. پین هایی که برای این پروژه استفاده شد موارد زیر بود:

1. Vin - متصل به 5V
2. Gnd - متصل به زمین
3. Pin2 - به خط داده نوار چپ متصل است
4. Pin3 - به خط داده نوار راست متصل شده است
5. Pin4 - متصل به سیگنال ترمز از اپتوایزولاتور
6. Pin5 - متصل به سیگنال چرخش چپ از نوری شناور
7. Pin6 - به سیگنال چرخش راست از ناحیه بینایی متصل می شود

مرحله 2: سیم کشی و نصب

هنگامی که مدار ساخته می شود ، زمان آن فرا می رسد که در واقع آن را در محل خود قرار دهید. با استفاده از شماتیک سیم کشی برای دوچرخه خود ، باید موارد زیر را تعیین کنید:

• منبع تغذیه سوئیچ شده
• زمین
• ورود سیگنال ترمز
• ورود سیگنال چرخش به چپ
• ورود سیگنال گردش به راست

برای من ، یک پلاگین واحد وجود داشت که همه اینها را روی آن داشت ، بنابراین من فقط از آن استفاده کردم. با زمان کافی ، شاید بتوانم همان سبک پلاگین را پیدا کنم و فقط یک ماژول وصل کنم ، اما این کار را نکردم ، بنابراین عایق را در مکان هایی برداشته و سیم جدید را به آن لحیم کردم. من از اتصالات این اتصالات متصل استفاده کردم تا بتوانم در صورت نیاز در آینده بقیه موارد را حذف کنم. از آنجا آردوینو را که اکنون در یک جعبه پروژه مهر و موم شده است ، در زیر صندلی که آن را وصل کردم قرار دادم. سپس کابل خروجی در امتداد قاب قفسه به یک پلاگین ضد آب می رود ، سپس وارد جعبه می شود و از پشت به درب می رسد و در هر طرف جدا می شود. سیم ها در امتداد قسمت داخلی درب تا جایی که اتصالات LED ها در آن قرار دارند ، اجرا می شوند. این سیم با استفاده از بندهای زیپی متصل به پایه های زیپ دار خارجی با پشتی چسبی کمک می کند. اینها را می توانید در قسمت نصب کابل در فروشگاه لوازم خانگی بیابید

من از دو شاخه کوچک JST بر روی نوارهای LED استفاده کردم زیرا به یک دوشاخه به اندازه کافی کوچک نیاز داشتم تا از سوراخ با حداقل قطر عبور کنم و چون می خواستم مطمئن شوم سیم کافی برای رسیدگی به الزامات فعلی وجود دارد. باز هم ، ممکن است بیش از حد باشد و من هیچ دوشاخه کوچکی با سه سیم در دست نداشتم. سوراخ موجود در جعبه برای عبور سیم های نوار نور بسته شده است تا آب از بین برود. در مورد موقعیت قرار دادن نوارهای LED ، زیرا اختلاف کمی در فاصله وجود دارد (بین فاصله بین سوراخهای بازتابنده و LED ها بین 1 تا 1.5 میلی متر تفاوت وجود داشت) من آنها را طوری قرار دادم که تفاوت بین LED و حفره تا آنجا که ممکن است سپس از چسب حرارتی برای چسباندن آنها به محل و سیلانت برای بستن کامل منطقه استفاده کردم. نوارهای LED خود ضد آب هستند ، بنابراین اگر خیس شوند مشکلی وجود ندارد. اگرچه نصب آن زیاد به نظر می رسد ، اما این باعث می شود که سیستم در آینده حذف شود یا قطعات مورد نیاز جایگزین شوند ، زیرا ممکن است اتفاق بیفتد.

مرحله 3: کد

کد منبع من باید در ابتدای این دستورالعمل باشد. من همیشه کد خود را به شدت توضیح می دهم تا بعداً راحت تر درک شود. سلب مسئولیت: من یک کد نویس حرفه ای نیستم. کد به روشی نوشته شده بود که شروع به کار آسان تر بود و برخی پیشرفت ها انجام شد ، اما می دانم که می توان آن را بیشتر اصلاح کرد. من همچنین از مقدار زیادی از تابع delay () برای زمان بندی استفاده می کنم که ایده آل نیست. با این حال ، سیگنال هایی که واحد دریافت می کند در مقایسه با آنها سیگنال های سریعی نیستند ، بنابراین من همچنان موجه هستم که آنها را با استفاده از چیزی مانند میلی () حفظ کنم. من همچنین یک پدر و شوهر بسیار شلوغ هستم ، بنابراین وقت گذاشتن برای بهبود چیزی که در نهایت عملکرد را تغییر ندهد ، در لیست بالا نیست.

برای این پروژه ، تنها یک کتابخانه مورد نیاز است که کتابخانه FastLED است. این دارای تمام کد برای کنترل نوارهای LED نوع WS2811/WS2812B است. از آنجا ، من توابع اساسی مورد استفاده را پوشش می دهم.

اولین مورد غیر از تعاریف استاندارد این است که دو نوار خود را اعلام کنید. برای هر نوار از کد زیر استفاده می کنید:

FastLED.addLeds (leds [0] ، NUM_LEDS) ؛

این خط کد پین 2 را تنظیم می کند این نوار را به عنوان نوار 0 با تعداد LED های ثابت با ثابت NUM_LEDS تعریف می کند ، که در مورد من 16 است. برای تعریف نوار دوم ، 2 تبدیل 3 (برای pin3) و نوار با نوار 1 برچسب گذاری می شود.

خط بعدی که مهم خواهد بود ، تعریف رنگ است.

leds [0] [1] = رنگ_بالا CRGB (r ، g ، b) ؛

این خط کد هر چند در ظاهرهای مختلف استفاده می شود (بیشتر من از ثابت استفاده می کنم). اساساً ، این کد مقداری را برای هر یک از کانال های LED (قرمز ، سبز ، آبی) ارسال می کند که هر روشنایی را مشخص می کند. مقدار روشنایی را می توان با عدد 0 - 255 تعریف کرد. با تغییر سطح روشنایی برای هر کانال ، می توانید رنگ های مختلف را تعریف کنید. برای این پروژه ، من یک رنگ سفید می خواهم تا نور را تا حد ممکن روشن نگه دارد. بنابراین تنها تغییری که انجام می دهم این است که سطح روشنایی را در هر سه کانال یکسان تنظیم کنم.

مجموعه بعدی کد برای روشنایی جداگانه هر نور استفاده می شود. توجه داشته باشید که برای هر نوار ، هر LED دارای آدرسی است که از 0 برای نزدیکترین اتصال به خط خط داده تا حداکثر عدد LED منهای 1 شروع می شود. به عنوان مثال ، این 16 نوار LED است ، بنابراین بالاترین 16 - 1 = 15. دلیل این امر این است که اولین LED برچسب 0 دارد.

for (int i = NUM_LEDS -1؛ i> -1؛ i = i -3) {// با این کار نور هر LED سوم از آخرین به اولین تغییر می یابد. leds [0] = رنگ_کم ؛ // نوار 0 رنگ LED را روی رنگ انتخاب شده تنظیم کنید. leds [1] = رنگ_کم ؛ // نوار 1 رنگ LED را روی رنگ انتخاب شده تنظیم کنید. FastLED.show ()؛ // نمایش رنگهای تعیین شده. leds [0] = CRGB:: سیاه ؛ // برای رنگ بعدی رنگ آماده را خاموش کنید. leds [1] = CRGB:: سیاه ؛ تأخیر (150) ؛ } FastLED.show ()؛ // نمایش رنگهای تعیین شده.

روش کار این کد این است که متغیر (i) در حلقه for به عنوان آدرس LED استفاده می شود و سپس به تعداد کامل LED ها (NUM_LEDS) اشاره می شود. دلیل این امر این است که من می خواهم چراغها از انتهای نوار شروع شوند تا ابتدا. تنظیمات به هر دو نوار (leds [0] و leds [1]) خروجی داده می شود و سپس فرمان نشان دادن تغییر صادر می شود. پس از آن این چراغ خاموش می شود (CRGB:: Black) و چراغ بعدی روشن می شود. مرجع سیاه یک رنگ خاص در کتابخانه FastLED است ، بنابراین من مجبور نیستم برای هر کانال 0 ، 0 ، 0 صادر کنم ، اگرچه آنها همان کار را انجام می دهند. حلقه For به طور همزمان 3 LED (i = i-3) را پیش می برد زیرا من فقط از هر LED دیگری استفاده می کنم. در انتهای این حلقه ، دنباله نور از یک LED به LED بعدی با تنها یک روشن در هر نوار ، به نوعی جلوه نایت رایدر می رسد. اگر می خواهید هر چراغ را روشن نگه دارید تا نوار ایجاد شود ، فقط باید خطوطی را که LED ها را خاموش می کند حذف کنید که در مجموعه بعدی کد در برنامه اتفاق می افتد.

برای (int i = 0؛ i <dim؛ i ++) {// نورها را به سرعت در سطح روشن روشن محو کنید. rt = rt + 1؛ gt = gt + 1؛ bt = bt + 1؛ for (int i = 9؛ i <NUM_LEDS؛ i = i +3) {// این سه چراغ آخر را برای چراغ موقعیت روشن می کند. leds [0] = CRGB (rt، gt، bt)؛ // نوار 0 رنگ LED را روی رنگ انتخاب شده تنظیم کنید. leds [1] = CRGB (rt، gt، bt)؛ // رنگ LED نوار 1 را روی رنگ انتخاب شده تنظیم کنید. } FastLED.show ()؛ تاخیر (3) ؛ }

آخرین مثال کدی که برای LED ها استفاده می کنم یک حلقه محو شده است. در اینجا ، من برای روشنایی هر کانال (rt ، gt ، bt) از اسلات های موقت استفاده می کنم و آنها را 1 تا با تأخیر بین هر نمایش افزایش می دهم تا به ظاهر مورد نظر خود برسم. همچنین توجه داشته باشید که این کد فقط سه LED آخر را تغییر می دهد زیرا این چراغ در حال محو شدن است بنابراین من از 9 شروع می کنم نه 0.

بقیه کد LED تکرار این موارد است. همه چیز دیگر در جستجوی سیگنال روی سه سیم مختلف متمرکز شده است. ناحیه Loop () کد به دنبال چراغ های ترمز است که قبل از روشن ماندن یکبار چشمک می زند (در صورت تمایل قابل تنظیم است) یا به دنبال چراغ های راهنما می باشد. در مورد این کد ، چون نمی توانستم فرض کنم چراغ های چپ و راست دقیقاً در همان زمان برای خطرات روشن می شوند ، ابتدا کد را به دنبال یکی از آنها هستم ، سپس پس از تاخیری کوچک بررسی می کنم که آیا هر دو نشانگر روشن هستند یا خیر. چراغ های خطر روشن هستند یکی از موارد پیچیده ای که من داشتم چراغ های راهنما بود زیرا چراغ برای مدتی خاموش می شد ، بنابراین چگونه می توان تفاوت بین سیگنال هنوز روشن اما در دوره خاموش و سیگنال لغو شده را تشخیص داد؟ چیزی که من به آن رسیدم اجرای حلقه تأخیر بود که قرار است بیش از تاخیر بین چشمک زدن سیگنال ادامه یابد. اگر چراغ راهنما هنوز روشن است ، حلقه سیگنال ادامه می یابد. اگر با پایان تاخیر سیگنال دوباره روشن نشد ، سپس به شروع حلقه () برمی گردد. برای تنظیم طول تاخیر ، عدد مربوط به نور ثابت را تغییر دهید تاخیر به ازای هر 1 در نور به یاد داشته باشید تاخیر 100 میلی ثانیه تغییر می کند.

while (digitalRead (leftTurn) == LOW) {for (int i = 0؛ i <lightDelay؛ i ++) {leftTurnCheck ()؛ if (digitalRead (leftTurn) == HIGH) {leftTurnLight ()؛ } تأخیر (100) ؛ } for (int i = 0؛ i <NUM_LEDS؛ i = i +3) {// با این کار چراغ LED سوم از آخرین به اولین تغییر می کند. leds [0] = CRGB (0 ، 0 ، 0) ؛ // نوار 0 رنگ LED را روی رنگ انتخاب شده تنظیم کنید. } for (int i = 9؛ i <NUM_LEDS؛ i = i +3) {// با این کار چراغ های روشنایی تنظیم می شوند که فقط از سه مورد آخر استفاده می کنند. leds [0] = رنگ_کم ؛ // نوار 0 رنگ LED را روی رنگ انتخاب شده تنظیم کنید. } FastLED.show ()؛ // بازگشت تنظیمات خروجی ؛ // هنگامی که چراغ راهنما دیگر روشن نیست ، به حلقه برگردید. }

امیدوارم بقیه کد ها کاملاً توضیح داده شود. این فقط یک مجموعه تکراری از بررسی و عملکرد سیگنال ها است.

مرحله 4: نتایج

قسمت شگفت انگیز این بود که این سیستم اولین باری بود که آن را روی دوچرخه وصل کردم. در حال حاضر ، صادقانه بگویم ، من قبل از این آن را روی نیمکت آزمایش کردم ، اما هنوز انتظار داشتم که مشکلی یا تعدیل داشته باشد. معلوم شد که نیازی به تنظیم کد و همچنین اتصالات ندارم. همانطور که در ویدئو مشاهده می کنید ، سیستم با دنباله راه اندازی (که لازم نیست داشته باشید) می رود ، سپس به طور پیش فرض به چراغ های روشن می شود. پس از آن به دنبال ترمزها می گردد که در این صورت تمام LED ها را تا روشنایی کامل روشن می کند و یک بار قبل از روشن ماندن تا زمانی که ترمزها آزاد شوند چشمک می زند. هنگامی که از چراغ راهنما استفاده می شود ، من یک پیمایش برای طرفی که دور نشان داده می شود ، ایجاد می کنم و طرف دیگر یا چراغ های روشن است یا چراغ ترمز در صورت روشن بودن. چراغ های خطر به موقع با سایر چراغ ها چشمک می زنند.

امیدوارم با استفاده از این چراغ های اضافی ، بیشتر برای دیگران قابل مشاهده باشم. حداقل ، این یک افزودنی خوب است که باعث می شود جعبه من در هنگام ارائه ابزار ، کمی بیشتر از دیگران متمایز شود. امیدوارم این پروژه برای شخص دیگری مفید باشد ، حتی اگر با نورپردازی موتور سیکلت کار نمی کند. با تشکر!