چراغ دم موتور سیکلت با چشمک زن مجتمع با استفاده از LED های قابل برنامه ریزی: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

سلام!

این تا حدودی یک روش دستی ساده در مورد چگونگی ساخت یک چراغ دم RGB قابل برنامه ریزی (با چشمک زن/نشانگر یکپارچه) برای موتورسیکلت شما یا احتمالاً هر چیزی با استفاده از WS2812B (LED های قابل آدرس دهی جداگانه) و آردوینوس است. 4 حالت از الگوهای روشنایی وجود دارد که می توانید با استفاده از یک دکمه فشار دهید.

ایده ساخت چنین چراغ عقب از همان روزی که موتور سیکلتم را گرفتم وجود داشت ، اما در آن زمان از روشی که برای ساختن آن استفاده می کردم مطمئن نبودم و واقعاً وقت نداشتم زیرا مشغول بودم. دانشگاه من. برنامه های اولیه من خرید led های RGB و جایگزینی آنها با چراغ های موجود در چراغ عقب موتور سیکلت من و انجام مجدد سیم کشی برای افزودن قابلیت چشمک زن یکپارچه بود. چنین پیاده سازی نیاز به چند ترانزیستور و تنظیم کننده ولتاژ برای هر یک از سیم های کنترل RED-GREEN-BLUE در led های RGB دارد که به مدار پیچیده ای ختم می شود.

با این حال ، من خیلی بر این ایده وسواس داشتم ، بنابراین تصمیم گرفتم led های RGB و سایر قطعات مورد نیاز را بخرم ، اما وقتی یک پسر در یک فروشگاه لوازم الکترونیکی به من led هایی را معرفی کرد که به آنها led های قابل آدرس دهی یا قابل برنامه ریزی معروف شد ، همه برنامه هایم تغییر کرد. در آن زمان چیز جدیدی برای من بود) که شبیه LED های RGB بود ، اما هر LED را می توان به صورت جداگانه کنترل کرد تا در هر ترتیب یا رنگی با استفاده از کنترلرهای Arduino و فقط یک سیم کنترل واحد برای کل نوار ، روشن شود. از آنجا به بعد ، تقریباً یک سال طول کشید تا این پروژه را با یادگیری نحوه کار این led ها انجام دهم … نحوه برنامه ریزی آنها … طراحی های مختلف مدار و نمونه های اولیه آن … عیب یابی بسیار و زیاد (این تنها چیزی بود که در دو ماه اخیر پروژه من اتفاق می افتد زیرا مجموعه ای از خطاها و خرابی های اجزا هر روز به عنوان بخشی از طراحی کثیف من اتفاق می افتد. در حالی که در حال برطرف کردن برخی نقص ها در مدارم هستم ، مشکلات جدیدی بوجود می آید و این به طور مکرر ادامه می یابد و برای من یک استرس کامل بود که تقریباً غیرممکن بود که روی هر چیز دیگری تمرکز کنم). در پایان این پروژه ، من یک آردوینو آسیب دیده ، چند عدد IC LM7805 منفجر شده و مقاومت ، تعداد زیادی تخته نوار و لامپ را پشت سر گذاشته بودم. همه اینها تقریباً نیمی از هزینه ای را که برای این پروژه هزینه کرده ام اضافه می کند.

این پروژه کاری بود که من می توانستم انجام دهم یا شما احتمالاً می توانید ظرف 20 روز آن را به پایان برسانید به شرط آنکه تمام قطعات مورد نیاز را در اختیار داشته باشید. چیزی که خیلی طول کشید به خاطر کالج من بود ، مدت زمان انتظار برای محصولاتی که هفته ها یا ماه ها با هم سفارش داده می شد ، برای من مسئله بود و سرانجام با خودم فکر می کردم که آیا همه اینها واقعاً یک ایده احمقانه است و منظور از آن چیست؟ در واقع وقت و پولم را برای ساختن این کار هدر می دهم. به هر حال من از انجام این پروژه کاملاً لذت بردم و تقریباً یک سال من را درگیر خود کرد و مطمئن هستم که شما نیز این کار را خواهید کرد. بنابراین من به شما DIY خوش آمدید!

مرحله 1: اجزای مورد نیاز

بسته به نحوه برنامه ریزی شما برای اجرای این پروژه ، اجزای مورد نیاز می تواند متفاوت باشد. به عنوان مثال ، من از دو آردوینو استفاده کرده بودم تا بتوانم چندین الگو داشته باشم و این الگوها را تغییر دهم. اما اگر فقط چشمک/نشانگر یکپارچه با قابلیت چراغ ترمز می خواهید ، می توانید این کار را تنها با یک آردوینو انجام دهید. به همین ترتیب سینک های حرارتی مورد استفاده در طراحی من بیش از حد بوده و اصلاً برای هدف من مورد نیاز نبود. بنابراین می توانید آن دسته از م componentsلفه هایی را که فکر می کنید ضروری نیستند ، حذف کنم ، زیرا من فقط به دلیل گنگ بودن ، بی تجربه بودن و نگرانی بیش از حد از آنها استفاده کردم (من هنوز چندین بار موفق شدم مدارم را خراب کنم). بنابراین در زیر لیستی از اجزای مورد استفاده برای ایجاد این پروژه آمده است:

• LED های WS2812B (بسته به میزان مورد نیاز شما برای هدف شما)
• ARDUINO NANO x2
• LM7805 x5 (تنظیم کننده ولتاژ برای تبدیل 12 ولت از باتری به 5 ولت)
• مقاومت 10kΩ x5
• سیم ها
• اتصالات (من از اتصالات مادربرد-smps MALE (x2) و FEMALE (x2) استفاده کردم)
• دکمه (برای تغییر حالت) x1
• Strip Board x2
• هیت سینک x5
• ظرف پلاستیکی x1

همانطور که گفتم ، قطعات مورد نیاز بستگی به نحوه برنامه ریزی شما برای اجرای این پروژه دارد.

مرحله 2: Arduino ، WS2812B Leds و کتابخانه FastLED (برنامه نویسی و آزمایش)

بنابراین اولین کاری که باید قبل از ساختن مدار واقعی انجام دهید این است که بررسی کنید آیا طراحی مدار شما واقعاً کار می کند یا خیر و آیا برنامه شما آنطور که باید فکر می کند عمل می کند یا خیر. همه اینها را می توان با آزمایش قطعات روی یک تخته نان و در صورت وجود مشکل در هر یک از اجزا یا مدار انجام داد. ما همیشه می توانیم با گزینه های مختلف دوباره تلاش کنیم تا به مدار کار کامل برسیم. یکی از دلایلی که برای تکمیل این پروژه اینقدر طول کشید این بود که من با این پروژه عجله کردم و طراحی مدار اولیه را برای ترکیبات مختلف سیگنال ورودی آزمایش نکردم. این منجر به تعویض قطعات زیاد و همچنین سیم کشی مجدد مدار شد.

اولین چیزی که باید در مورد آن مورد بحث قرار گیرد نوع LED است که در این پروژه استفاده شده است و اینکه چگونه می توانیم آنها را طوری برنامه ریزی کنیم که کار کنند. مدل led که من استفاده کردم WS2812B بود که عموماً به عنوان LED های آدرس پذیر شناخته می شود. مدل های مختلفی از این LED ها با نام های مختلف وجود دارد و من نمی دانم تفاوت بین هر کدام از آنها چیست ، تنها چیزی که می دانم این است که مدل های مختلف از نظر دمای رنگ متفاوت هستند و برخی از آنها علاوه بر پین داده دارای پین ساعت نیز هستند.

برای کنترل این LED ها از کنترلر آردوینو (من از UNO و MEGA برای آزمایش و NANO برای مدار نهایی خود استفاده کردم) به همراه کتابخانه FastLED ، یک کتابخانه آردوینو که برای کنترل نوع LED های مورد استفاده در این پروژه استفاده می شود ، استفاده می کنیم. این کتابخانه را می توان از GITHUB REPO تهیه کرد.

بنابراین اولین چیزی که باید قبل از بارگذاری برنامه ها بر روی آردوینو مورد توجه قرار گیرد ، افزودن کتابخانه FastLED به Arduino IDE است. مراحل انجام این کار را می توانید در اینجا مشاهده کنید.

برای این پروژه از دو آردوینو استفاده کرده ام ، یکی برای ارسال سیگنال به LED و دیگری برای تغییر حالت ها یا الگوهای مختلف نورپردازی. اگر فقط یک حالت/الگوی پیش فرض می خواهید ، یک آردوینو تنها چیزی است که شما نیاز دارید.

برنامه ها را می توانید از لینک زیر دانلود کنید.

اکنون من برنامه ها را برای شما شرح می دهم و آنچه را که باید با توجه به تنظیمات شما تغییر کند ، توضیح می دهم. می بینید که دو برنامه به نام های ledact و ledpatt2 وجود دارد. برنامه ledact برای آردوینو است که برای دوچرخه سواری در حالت ها/الگوها استفاده می شود و برنامه ledpatt2 برنامه ای است که led ها را کنترل می کند. همچنین می توانید همان دو برنامه را در پوشه ای متفاوت به نام nano مشاهده کنید. این اندازه اما کوچکتر است ، بنابراین می توانید از آن با ARDUINO NANO استفاده کنید که حافظه کمتری نسبت به UNO یا MEGA دارد.

ابتدا اجازه دهید ببینیم چه چیزی باید در ledpatt2 با توجه به مدار شما تغییر کند. ابتدا باید NUM_LEDS و DATA_PIN را در خطوط 3-4 به تعداد led هایی که استفاده می کنید و تعداد پین در arduino که سیگنال داده led شما به آن متصل است تغییر دهید. سپس باید کد را در 18 با توجه به نوع led هایی که استفاده می کنید تغییر دهید. به عنوان مثال ، کد من شبیه thta است زیرا از چراغ های WS2812B با کالیبراسیون BRG (BLUE-RED-GREEN) استفاده کرده ام. اگر از led های مختلف استفاده می کنید ، WS2812B را در کد با نام led خود جایگزین کنید و BRG را با کالیبراسیون رنگ آن جایگزین کنید. برای پیدا کردن کالیبراسیون رنگ led خود ، می توانید مقاله موجود در اینجا را دنبال کنید.

اگر فقط به یک الگوی واحد نیاز دارید ، می توانید چند مورد از خطوط 15-25 را مشاهده کنید که از 15 تا 21 از آنها می توان اجتناب کرد. این پین ها که در خطوط 15-21 ذکر شده اند برای فعال کردن حالت های مختلف استفاده می شوند و این کار با استفاده از آردوینو دیگر انجام می شود. همانطور که در کد ذکر شده است ، خطوط 22-25 برای گرفتن سیگنال های ورودی ترمز ، پارک و چراغ های چشمک زن/نشانگر استفاده می شود.

در ledact شما فقط باید در مورد خطوط 4-8 نگران باشید اگر می خواهید آن را درست مانند این پروژه کار کند. خطوط 4-7 پین هایی هستند که هر یک از حالت ها را فعال می کنند. از آنجا که من فقط 4 حالت می خواستم ، از 4 پین استفاده شد. خط 8 برای راه اندازی اولیه modePin استفاده می شود ، پینی که دکمه فشاری به آن متصل شده است. در کد می بینید که پین های آردوینو 3 ، 4 ، 5 ، 6 برای 4 حالت استفاده می شود. این پین ها به طور مستقیم به 3-4-5-6 پین در آردوینو بارگذاری شده با برنامه ledpatt2 متصل می شوند.

این روش من برای پیاده سازی چراغ های LED با الگوهای مختلف بود و فکر می کنم بسیار ناسازگار است. من در اینترنت بسیار جستجو کردم که آیا می توان همه این کارها را تنها با یک آردوینو انجام داد ، اما هیچ کدام را پیدا نکردم که به من کمک کند. اگر می دانید چگونه این کار را انجام دهید یا با برنامه نویسی بسیار خوب هستید ، پیشنهاد می کنم با آن کار کنید زیرا برنامه من به دلیل مهارت های ضعیف در برنامه نویسی بسیار بد و حجیم است. و لطفاً نتایج خود را با ما به اشتراک بگذارید.

مرحله 3: تنظیم مدار

اگر مدار را کاملاً درک کرده اید یا برنامه ای دقیق برای پیاده سازی مدار دارید ، این یک مرحله ساده است. اگر اجزای مدار برای شما گیج کننده به نظر می رسند ، من آن را برای شما تجزیه می کنم زیرا این یک مدار بسیار ساده است. ابتدا پنج IC LM7805 داریم که برای تبدیل 12 ولت به 5 ولت استفاده می شود (این ولتاژ برای پین های ورودی آردوینو بی خطر است) ، چهار تای آنها برای گرفتن سیگنال چشمک زن ترمز ، پارک و L-R استفاده می شود ، دیگری برای تغذیه دو آردوینو استفاده می شود. سپس ما چند مقاومت 10k اهم داریم که به طور موازی با هر یک از پایانه های ورودی و در نهایت دو آردوینو متصل شده اند.

من مدار را با توجه به طراحی مدار که قبلاً با استفاده از Fritzing ساخته شده بود ، ایجاد کردم. برای اتصالات ، از اتصالات SMPS-MOTHERBOARD MALE/FEMALE استفاده شد. می توانید تصاویر را بررسی کرده و دنبال کنید.

این مدار بهترین نیست زیرا هیچ مدار حفاظتی یا فیلتری ندارد و دلیل اینکه من هیچ کدام از این موارد را وارد نکردم این است که من یک نوب کامل هستم. همچنین هیت سینک های مورد استفاده در IC ها از یک SMPS قدیمی خارج شده و از خمیر حرارتی با آنها استفاده می شود. با این حال برخی از گیک های الکترونیکی به من گفتند که استفاده از هیت سینک ها برای این برنامه مازاد است و IC ها بدون نیاز به هیت سینک در این مدار کار خواهند کرد. پس همین.

مرحله 4: مرحله نهایی: بوکس و راه اندازی در موتور سیکلت

از ظرف پلاستیکی به عنوان مورد برای مدار استفاده شد و نوار عایق به دور آن پیچیده شد زیرا آب چیزی است که ما در مدار خود نمی خواهیم. کار بعدی این است که همه چیز را به هم متصل کرده و سیم کشی موتورسیکلت را انجام دهید. هنگام کار بر روی برق موتورسیکلت باید واقعاً مراقب باشید زیرا هرگونه شورت می تواند به لوازم الکترونیکی موتورسیکلت آسیب برساند. اگر با سیم کشی موتورسیکلت خود آشنایی ندارید ، می توانید به دفترچه راهنمای خدمات خود مراجعه کرده یا در اینترنت جستجو کنید. وظیفه باقی مانده این است که چراغ عقب خود را برداشته و LED های داخل آن را با چراغ های WS2812B جایگزین کنید. پس از آن لامپ را مجدداً بسته و مجدداً ببندید بدون اینکه در سوراخ ها یا فضاهایی برای ورود رطوبت وارد شود. می توانید جعبه مدار را در داخل فضای ذخیره سازی زیر صندلی یک میلیون موتورسیکلت نگه دارید. سرانجام همه چیز را متصل کنید ، قدرت را روشن کنید و موتورسیکلت خود را برای سوار شدن ببرید. اگرچه این پروژه بیش از حد به نظر می رسد ، اما می توانم به شما اطمینان دهم که نتیجه نهایی شما را مانند یک پسر دیوانه شاد می کند. با تشکر از شما برای خواندن و لذت بردن!