مدولاتور چراغ جلو آردوینو برای ایمنی موتورسیکلت: 20 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

موتورسیکلت ها در جاده ها به سختی قابل مشاهده هستند زیرا عرض آنها فقط یک چهارم عرض ماشین یا کامیون است. از سال 1978 در ایالات متحده ، تولیدکنندگان موتورسیکلت ملزم شدند موتورسیکلت ها را با وصل کردن چراغ های جلو به طور مداوم بیشتر نمایان کنند ، اما گاهی اوقات این امر برای تمایز آنها از خودروها و "برجسته تر" آنها کافی نیست. مقررات فدرال و کانادا ایالات متحده امکان تعدیل چراغهای جلو بر روی موتورسیکلت ها را می دهد. مدولاسیون چراغهای جلو را با سرعت خاصی چشمک می زند تا بیشتر نمایان شود. این پیوند الزامات مربوط به تعدیل کننده چراغهای جلو برای ایالات متحده و کانادا را نشان می دهد.

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

از آنجا که من علاقه مندان به وسایل الکترونیکی هستم ، تجربه ای در زمینه میکروکنترلرها و موتورسواری دارم ، تصمیم گرفتم تعدیل کننده چراغ جلو خود را بسازم و برخی دیگر از ویژگی های ایمنی را فقط برای خودم به نمایش بگذارم. دو ویژگی برای افزایش راحتی و ایمنی من اضافه شد. آنها یک نشانگر سرعت هستند ، چیزی که من آن را "کروز کنترل مرد فقیر" می نامم با صفحه نمایش LED بالا و چراغ ایمنی کهربا در عقب. هر یک از این ویژگی ها را می توان در هر زمان به طراحی تعدیل کننده اضافه کرد.

سرعت سنج موتور سیکلت من بخاطر موقعیت و طراحی آن مشکل است. خواندن سرعت سنج به این معنی است که چشم هایم را از جاده برمی دارم. نشانگر سرعت شامل یک سوئیچ تنظیم لحظه ای است که بر روی دسته های نزدیک انگشت شست راست نصب شده است ، یک دستگاه جلوه ای هال با آهنربا به چرخ جلو متصل شده و یک LED سه رنگ نصب شده روی شیشه جلو در نزدیکی چشم. هنگامی که سرعت مورد نظر به دست آمد ، کلید را فشار داده و بلافاصله LED آبی می شود که نشان می دهد شما با سرعت تعیین شده یا نزدیک آن حرکت می کنید. در صورت از دست دادن سرعت ، LED سبز می شود که نشان می دهد برای حفظ سرعت تنظیم شده باید سرعت را افزایش دهید. اگر بیش از حد سریع حرکت کنید ، LED قرمز می شود که نشان می دهد باید سرعت خود را کم کنید. هدف این است که LED را آبی نگه داریم.

این پروژه برای من یک پروژه یادگیری بود و من در طول راه اشتباهات زیادی مرتکب شدم (بیشتر در نرم افزاری که تغییرات به راحتی انجام می شود). من پیشنهاد می کنم که به عنوان یک پروژه یکبار ، از ساختار پیشنهادی در بخش "چگونه ساخته شد" استفاده کنید.

توجه: این طرح برای هر گونه استفاده تجاری در نظر گرفته نشده است و "حرف" قانون را در دو زمینه مطابقت ندارد

(د) سوئیچ تعدیل کننده باید در سیم برق رشته ای که مدوله می شود سیم کشی شود و در قسمت زمین مدار نباشد.

ه) وسایل باید به گونه ای تهیه شود که در قسمت پایین خرابی تعدیل کننده هر دو پرتوی پایین و پرتو بالا کار کنند [توجه: برای برآوردن این الزام می توان یک سوئیچ روی دستگاه MOSFET نصب کرد]

مجموعه مهارت مورد نیاز:

• این دستورالعمل یک "چگونه" نیست ، یک "چگونه" است. شما باید طراحی و سازگاری با موتور سیکلت خود را انجام دهید.
• قابلیت خواندن و پیروی از یک نمودار شماتیک ، قرار دادن اجزاء روی تخته نمونه سازی و اتصال آنها با سیم اتصال.
• قابلیت لحیم کاری
• توانایی مکانیکی برای نصب مدولاتور بر روی موتور سیکلت

مرحله 1: هدف پروژه

قبل از شروع هر پروژه طراحی ، من می خواهم لیستی از همه چیزهایی را که دوست دارم طراحی انجام دهد ، بنویسم. اینم لیست من:

• باید "plug-n-play" باشد. بین مهار چراغ جلو و چراغ جلو نصب می شود. قطع و یا اصلاح سیم کشی خودرو به هیچ وجه.
• چراغهای جلو را با 240 دور در دقیقه بین 100 تا 20 درصد روشنایی در نورهای زیاد یا کم تنظیم کنید.
• یک چراغ احتیاط عقب را با 60 دور در دقیقه ، 240 دور در دقیقه هنگام فشار دادن ترمزها تغییر دهید.
• مقاومت عکس نصب شده بر روی چنگال جلو که نور روز را تشخیص می دهد. هنگام غروب مدولاسیون چراغ جلو متوقف می شود و صفحه نمای جلو کم رنگ می شود.
• نشانگر سرعت LED سه رنگ صفحه نمایش "بیش از حد سریع" (قرمز) ، "بسیار آهسته" (سبز) ، "در سرعت" (آبی) با پسماند قابل برنامه ریزی نشان می دهد.
• سوئیچ تنظیم شده روی فرمان برای نشانگر سرعت سر بالا.
• دستگاه جلوه ای روی چنگال جلو نصب شده است و آهن ربا به چرخ جلو چسبانده است تا سرعت خودرو را احساس کند.

برنامه های اجرای آینده:

• یک کروز کنترل واقعی با موتور پله ای سوار بر فرمان برای فعال کردن دریچه گاز.
• چراغ های احتیاط جانبی کهربایی.

مرحله 2: نحوه ساخت آن

میکروکنترلرها نسبت به آنچه می توانند انجام دهند بسیار قدرتمند هستند. اتصال دستگاه ها به پین های میکروکنترلر و سپس کنترل آنها با نرم افزار بسیار آسان است. من برای این پروژه از آردوینو (یا کلون آردوینو) و چندین تابلوی نمونه سازی (یکی برای هر عملکرد) استفاده کردم. بعداً من تخته مدار خود را طراحی کردم. این تخته های نمونه سازی در یک پشته به یکدیگر متصل می شوند و پین های آردوینو روی هر تخته نمونه سازی تکرار شده اند. تصویر بالا نشان می دهد که چگونه می توان این پروژه را به صورت مرحله ای ، با یک عملکرد در هر تخته نمونه سازی ، ساخت. پیشنهاد می شود ابتدا تعدیل کننده چراغ جلو را بسازید ، آن را روی موتورسیکلت نصب کنید و قبل از حرکت به ماژول بعدی ، از عملکرد صحیح آن مطمئن شوید. این نوع ساخت و ساز همچنین فرصتی را برای شما فراهم می کند تا ویژگی های خاص خود را اختراع ، طراحی و ایجاد کنید.

مرحله 3: شماتیک تعدیل کننده چراغ جلو

فرض بر این است که شما از Arduino UNO R3 یا میکروکنترلر سازگار استفاده خواهید کرد. از شماتیک بالا برای سیم کشی اجزای تعدیل کننده استفاده کنید. اگر فقط یک چراغ جلو دارید ، می توانید دومین مدار کنترل (در کادر آبی نشان داده شده است) را حذف کنید. حتی اگر دو چراغ جلو دارید ، فقط یکی را چشمک بزنید. استفاده از میکروکنترلر برای چشمک زدن چراغ جلو ممکن است بیش از حد به نظر برسد (و هست). دلیل استفاده از میکروکنترلر سادگی وسایل الکترونیکی و توانایی انجام سایر عملکردهای ماژول است. برای ساخت برد تعدیل کننده چراغ جلو ، به قطعات نشان داده شده در لیست قطعات زیر نیاز دارید.

مرحله 4: لیست قطعات تعدیل کننده چراغ جلو

مرحله 5: مجموعه های کابل تعدیل کننده چراغ جلو

این کابل ها برای ماژول مدولاتور چراغ جلو مورد نیاز است. همیشه از سیم سیمی که مناسب مدار مورد استفاده است استفاده کنید. توصیه می شود که هر سیم شل و اتصال بدون قطب برچسب گذاری شود. این کار باید روی هر کابل و هر دو طرف برد مدار protoshield انجام شود. از آنجا که موتورسیکلت شما ممکن است از لامپ چراغ جلو H4 مانند من استفاده نکند ، لازم است:

• نوع لامپ موتور سیکلت خود را تعیین کنید
• افزایش دهنده کابل چراغ جلو مناسب را سفارش دهید
• مشخص کنید که کدام یک از سه سیم "Ground" ، "High Beam" و "Low Light" هستند و مطابق آن متصل شوید

مرحله 6: نصب تعدیل کننده چراغ جلو

چیدمان و اتصالات بین اجزای روی این برد به عهده سازنده است. از یک سربرگ زاویه دار 2 پینی به عنوان اتصال دهنده مجموعه کابل مقاومت عکس و دیگری برای برق مورد استفاده برای تامین 12VDC به چراغ احتیاط عقب استفاده کنید. ماژول مدولاتور چراغ جلو را به برد آردوینو وصل کنید. تصویر بالا نحوه نصب مدولاتور را بین چراغ جلو موتورسیکلت و مهار چراغ آن نشان می دهد. تمام قدرت از مهار چراغ جلو موتورسیکلت ها تامین می شود.

مرحله 7: نصب مقاومت عکس

مجموعه کابل مقاومت عکس را با استفاده از یک یا چند اتصال کابل نصب کنید تا آن را در چنگال جلو موتورسیکلت که به سمت پایین به سمت زمین است ثابت کنید.

مرحله 8: نرم افزار

این کد آردوینو از تعدیل کننده چراغ جلو ، چراغ احتیاط عقب و نشانگر سرعت "head up" استفاده می کند. در حالی که به هیچ وجه کد حرفه ای نیست ، نمونه هایی از زمان سنج ها و وقفه ها را نشان می دهد.

نرم افزار تعدیل کننده

ویژگی های اصلی نرم افزار تعدیل کننده چراغ جلو عبارتند از:

• تایمر 8 هرتز
• مجموعه ای از 16 عنصر که وضعیت چراغ جلو را برای هر تیک تایمر ذخیره می کند. (به عنوان مثال در 100، ، در 20، ، در 100، ، در 20، و غیره)
• وقفه تایمر که آرایه وضعیت را می خواند و آن وضعیت را به پین چراغ جلو در آردوینو منتقل می کند.

هر بار از طریق حلقه ، مقدار مقاومت عکس خوانده می شود. اگر مقدار خوانده شده بیشتر از مقدار ذخیره شده باشد که نشانگر غروب است ، چراغهای جلو همچنان تغییر می کنند.

نرم افزار چراغ احتیاط عقب

نرم افزار چراغ هشدار عقب از یک تایمر 8 هرتز ، وقفه تایمر و آرایه ای مانند تعدیل کننده چراغ جلو استفاده می کند اما در حالی که ترمز موتورسیکلت فشار داده نمی شود ، چراغ احتیاط عقب برای 8 تیک روشن و برای 8 تیک خاموش است. در صورت فشار دادن ترمزها ، چراغ احتیاط عقب روی 1 تیک ، خاموش 1 تیک و غیره چشمک می زند تا ترمز آزاد شود.

نرم افزار شاخص سرعت

ویژگیهای اصلی نشانگر سرعت عبارتند از:

• تایمر 2000 هرتز
• وقفه ای سخت افزاری که توسط دستگاه جلوه ایجاد می شود
• کلید تنظیم سرعت
• LED های نشان دهنده "خیلی سریع" ، "خیلی آهسته" و "روی سرعت"

هر بار که آهنربای چرخ جلو از دستگاه جلوی سالن عبور می کند ، یک شمارنده که توسط تایمر 2000 هرتز هدایت می شود ذخیره می شود. سپس شمارنده صفر شده و شمارش دوباره شروع می شود. هنگامی که دکمه "تنظیم سرعت" را فشار می دهید ، شمارنده ذخیره شده به سرعت تنظیم شده تبدیل می شود. پس از آن سرعت تنظیم شده با شمارنده ذخیره شده مقایسه می شود و LED مناسب روشن می شود که نشان می دهد آیا شمارش کمتر (خیلی سریع) بیشتر (خیلی کند) یا در محدوده تحمل برای سرعت محاسبه شده با افزودن یا تفریق درصد سرعت تنظیم شده است به اگر تلرانس معرفی نمی شد ، شمارش باید دقیقاً سرعت تنظیم شده باشد یا چراغ آبی هرگز روشن نمی شد.

مرحله 9: ماژول چراغ احتیاط عقب

تصویر بالا یک چراغ هشدار چراغی LED را نشان می دهد که به پشتی صندلی عقب موتور سیکلت من متصل شده است. در هنگام سوار شدن ، این چراغ با یک ثانیه روشن و یک ثانیه سرعت خاموش چشمک می زند. وقتی ترمزها را فشار می دهید ، این چراغ همانند چراغ های جلو چهار بار در ثانیه چشمک می زند.

مرحله 10: شماتیک نور احتیاط عقب

از شماتیک بالا برای سیم کشی قطعات چراغ احتیاط عقب استفاده کنید. برای ساخت تابلو چراغ احتیاط عقب ، به قطعات نشان داده شده در لیست قطعات زیر نیاز دارید.

مرحله 11: لیست قطعات چراغ احتیاط عقب

مرحله 12: مونتاژ کابل سبک احتیاط عقب

مرحله 13: نصب نور احتیاط

چیدمان و اتصالات بین اجزای روی این برد به عهده سازنده است. از یک سربرگ زاویه راست 2 پینی به عنوان کانکتور مجموعه کابل چراغ احتیاط و دیگری برای تغذیه 12VDC از ماژول مدولاتور چراغ جلو استفاده کنید.

چراغ احتیاط را در پشت موتورسیکلت نصب کرده و کابل آن را با بندهای کابل محکم کنید. ماژول چراغ احتیاط را به ماژول مدولاتور چراغ جلو وصل کنید ، جامپر چراغ احتیاط 12VDC را از ماژول مدولاتور چراغ جلو به ماژول چراغ احتیاط عقب وصل کنید.

مرحله 14: شماتیک ماژول نشانگر سرعت

مرحله 15: فهرست قطعات شاخص سرعت

مرحله 16: مونتاژ کابل اثر هال نشانگر سرعت

مرحله 17: نشانگر سرعت مجموعه تنظیم سرعت و کابل سوئیچ ترمز

مرحله 18: مجموعه کابل "Heads-up LED" نشانگر سرعت

نصب LED به عهده سازنده است.

مرحله 19: نصب نشانگر سرعت

چیدمان و اتصالات بین اجزای روی این برد به عهده سازنده است. از یک سربرگ زاویه دار 2 پینی به عنوان اتصال دهنده مجموعه کابل تنظیم سرعت و دیگری برای کابل سوئیچ ترمز استفاده کنید. از سربرگ زاویه راست 3 پین به عنوان اتصال دهنده برای مجموعه کابل دستگاه جلوه و 4 پین برای مجموعه کابل LED نشانگر سرعت استفاده کنید.

مطابق تصاویر مجموعه کابل ، کلید تنظیم سرعت ، سنسور سالن ، LED نشانگر سرعت و سوئیچ کابل را روی ترمز موتور سوار کنید. ماژول نشانگر سرعت را به ماژول چراغ احتیاط وصل کنید.

مرحله 20: یادداشت های نهایی

بیش از یک سال است که از مدولاتور چراغ جلو/نشانگر سرعت/سرعت استفاده می کنم و هرگز شکست نمی خورد. منتظر چند ثانیه تأخیر (در حالی که آردوینو در حال بوت شدن است) باشید تا چراغ های جلو روشن شوند و شروع به چشمک زدن کنند. در حالی که اثبات یک رویداد غیرممکن است ، به نظر می رسد برای رانندگان اطرافم قابل مشاهده است. حداقل 3 نفر به چراغ احتیاط کهربایی عقب اشاره کرده و از آن قدردانی می کنند.