Велосипед шамдары: 5 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Жобаның мақсаты

Велосипедке арналған алдыңғы және артқы жарықтандыру құрылғысының дизайны мен құрылысы:

• Алдыңғы жарықтандыру шамы.
• Артқы жағында шам мен бағыт көрсеткіші (жыпылықтайды).

Жобалық шектеулер

• Жалғыз қуат көзі.
• Алынбалы қуат көзі.
• Қуатты алдыңғы және артқы жарықтандыру.
• Толық жарықта көрінеді.
• Батареяны разрядтан қорғау.
• Дірілді басу.
• Велосипедке қарапайым интеграция.
• Қосымша мүмкіндіктер үшін кеңейтілетін жоба.

Жұмыс принципі

Батарея сымын қосу арқылы қуат қосылады.

Жүйе басталады. Екі жарық диодты массивтің ауыспалы жыпылықтауы пайда болады.

Жарық диодты матрицаның бағытын бірнеше секунд көрсететін жыпылықтайтын көрсеткіні көрсетуге арналған екі түйме. Бұл кезде белсенді дыбыстық сигналдан екі тонды дыбыс шығады.

Велосипедтің алдыңғы жарығында оны қосатын тәуелсіз қосқыш бар.

1 -қадам: Электрондық компоненттер тізімі

• Керамикалық конденсатор 10n (2)
• Электролиттік конденсатор 3, 3µF
• Электролиттік конденсатор 1000μF (2)
• Қарсылық 1K
• Қарсылық 10K (2)
• Қарсылық 33K
• Қарсылық 1м
• Қарсылық 33М
• LM10 күшейткіш схемасы
• Arduino mini Pro немесе Elegoo nano V3
• Бұрандалар мен пластикалық аралықтар
• Зенер диод 2, 5В
• Mosfet транзисторлық BUZ21
• Max7219 төртбұрышты LED матрицасы
• Баспа тақтасы 30х70 мм
• Тақырыпты бекіту

2 -қадам: Велосипедке арналған аксессуарлардың тізімі

• Басқаруға арналған тығыздалған пластикалық корпус
• Бір сәтте іске қосу түймесі (2)
• 5 істікшелі кабель жарықдиодты шам
• Батарея 18650 1500 мАч (немесе одан да көп) (2)
• Су өткізбейтін қосқыштар
• Пластикалық корпус
• Белсенді дыбыстық сигнал
• Ретро-рефлектор
• Қабыққа арналған плексиглас пластина
• Бұрандалар, шайбалар, жаңғақтар (4)
• Оқшаулағыш таспалар (әр түрлі қалыңдықта)

3 -қадам: Электрондық бөліктің техникалық сипаттамасы

Электрондық бөлім 3 модульден тұрады:

• 5В ток реттегіші
• Батарея зарядының қорғаныс схемасы
• Жарықдиодты матрицалық дисплейдің дисплейін басқару

5В ток реттегіші

Жүйенің қуат көзі екі 18650 батареяны сериялы түрде пайдаланады. Arduino Pro Mini контроллері 5В реттелетін кернеуді береді, ол жарық диодты массивті қуаттандыру үшін пайдаланылмайды. Сынақтар кезінде контроллерге тікелей қосылған жарық диодты массивтен ағымдағы тарту оны тұрақсыздандырды.

Реттегіш - төмен кернеудің төмендеуі бар MCP1700. 5В беретін реттегіш жоқ, мен 3.3В реттегішті қолданамын, оның шығу кернеуі Зенер диодының көмегімен 5В дейін жоғарылайды (Зенердің орнына диодтарды сериялық қолдануға болады).

Батарея зарядының қорғаныс схемасы

Батареялардың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін оларды толық зарядтамаған жөн. Аккумулятордың кернеуі 6В төмен болғанда пайдаланылатын қондырғы қуат көзін ажыратады.

LM10CN схемасы - 200мВ ішкі тірек кернеуі бар дифференциалды күшейткіш, оны батареяның кернеуімен салыстыруға болады. Бұл үшін батарея кернеуі 6В болғанда 200мВ кернеуді беретін 1М-33К бөлгіш көпір қолданылады. Бұл кернеуде Mosfet BUZ21 сөндіріледі, бұл қондырғының қоректенуін тоқтатады.

Жарықдиодты матрицаның дисплейін басқару

Схема қарапайым және бірнеше компоненттерді қажет етеді. Arduino немесе Elegoo басқа контроллерлерін қолдануға болады (Uno R3, нано диапазоны, Mega 2560 R3, т.б.).

Контроллер екі түйменің көмегімен бақыланады. 10K резистор мен 10nF конденсатор секіру кернеулерінен қорғайды.

Жүйе іске қосылған кезде жарық диодты матрица жыпылықтайды. Бұл әдепкі күй. Түймелердің біреуін басу арқылы контроллер бірнеше секундқа «бағыт көрсеткіші режиміне» ауысады, ал шағын дауыс зорайтқыш дыбыс шығарады, ал жарық диодты матрица бағытты көрсетеді.

Ескертулер:

Led шамы қорғалатын қуат көзіне тікелей қосылған. Ол Mini Pro қондырғысымен басқарылмайды. 1000 мкк конденсаторлар жарықдиодты шам қосылған кезде контроллер мен жарықдиодты массивті ток күшінен немесе жарық диодты массивтің жұмысына байланысты ағымдағы өзгерістерден қорғайды.

1500мАч қуат көзін пайдалану 3 сағат жұмыс істеуге мүмкіндік береді (530мА).

Күндізгі жарық диодты шамсыз тұтыну 210 мА құрайды, автономдылығы 7 сағ (қуат көзі 1500 мАч).

5000 мАч қуат көзін пайдалану жұмысты 10 сағатқа дейін ұзартады (жарықдиодты шам қосылады).

4 -қадам: Бағдарламаның сипаттамасы

Бағдарлама өте қарапайым және LedControl.h кітапханасына негізделген. Мұнда бәрін жүктеуге болады.

Бірнеше кеңестер:

Жарықдиодты дисплейдің қарқындылығы «интенсивті» айнымалы арқылы жүзеге асады. Сіз 0 (төмен) мен 8 (жоғары) арасындағы мәнді таңдай аласыз.

«Ұзын» айнымалысы бағыт көрсеткілерін көрсету ұзақтығын көрсетеді. Түймешіктердің бірін басу арқылы бағыт көрсеткіштері айнымалымен көрсетілген уақыт ішінде көрсетіледі (бұл жағдайда 5 секунд).

«Blink1» айнымалысы түйме басылмаған кезде жыпылықтау әсеріне мүмкіндік береді. Ол басылған түймеге байланысты солдан оңға немесе оңнан солға айналдыруды қолдайды.

Дисплейге әсер ету үшін «setRow» және «setColumn» функциялары қолданылады. «SetColumn» функциясы көрсеткілердің бүйірлік қозғалысын екпінді ету үшін қолданылады.

Белсенді дыбыстық сигнал 6 -порттағы тон функциясымен іске қосылады. Шығатын дыбыс бағытқа байланысты әр түрлі болады. 5 секунд ішінде шыққан дыбыс дисплейдің күйін білуге мүмкіндік береді.

Бағдарлама циклмен жұмыс істейді. Процессордың жоғары жүктелуіне байланысты бағдарлама жұмыс істеп тұрған кезде дисплей жылдамдығы көрсетіледі. Осылайша, белгілі бір визуалды аққыштық алынады. Циклдің аяқталуының кешігуі (100 және 300 мс) айналдыру жылдамдығын тездетуге немесе баяулатуға мүмкіндік береді.

Макет кезінде түсірілген бейне көрсетілімнің алдын ала көрінісін береді. Бұл жерден жүктеу үшін.

5 -қадам: құрастыру және монтаждау

Құрастыру ешқандай қиындық туғызбайды.

Компоненттерді қолдайтын баспа платасы жарықдиодты модульдің артқы жағына аралықтармен бекітілген.

Барлық сымдар нашар байланыстарды болдырмау үшін дәнекерленген.

Корпус өздігінен жабысатын көбік жолақтарымен қапталған. Бұл бұрандалардың қолданылуын болдырмайды және құрастыруға велосипед тербелісіне төтеп беруге мүмкіндік береді.

Осылайша жобаланған (көп сымды қосылыммен) жүйені оңай жинауға және бөлшектеуге болады.

Батарея менің курткамның қалтасына сыйып кетеді, ол кетпейді. Кешке ол келесі күні қайта іске қосылады.

Менде қуат көзінің бірнеше нұсқасы бар, оның ішінде 4 батареясы 2000 мАч (2x2). Автономия 8 сағатқа дейін созылады. Бұл жағдайда толық зарядтау түні бойы жалғасуы мүмкін. Батареялардың бірнеше жиынтығының болуы ақылға қонымды.

Матрицаның жарық қарқындылығы энергия тұтынуға әсер ететінін атап өткен жөн. Бағдарламаның «қарқынды» айнымалысы жұмысты ұзарту үшін азайтылуы мүмкін.

Қорытынды

Егер сіз қажетті материалды алуға шыдамдылық танытсаңыз (оңай өткізгіш кабель, түймелерді басу …), бұл оңай жоба.

Енді мен дисплейді велосипедтің жылдамдығына сәйкес бейімдеу үшін гироскоп модулімен осы құрастыруды аяқтаймын.