Мотоцикл қауіпсіздігіне арналған Arduino фаралар модуляторы: 20 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Мотоциклдерді жолда көру қиын, себебі олар жеңіл немесе жүк көлігінің енінің төрттен бір бөлігін құрайды. 1978 жылдан бастап АҚШ -та мотоцикл өндірушілері фараларды үздіксіз қосу арқылы мотоциклдерді көрнекті етуге міндеттелді, бірақ кейде оларды көліктерден ажыратып, «көрнекті» ету үшін бұл жеткіліксіз. АҚШ федералды және канадалық ережелері мотоциклдердің фараларын модульдеуге мүмкіндік береді. Модуляция фараларды белгілі бір жылдамдықпен жыпылықтап, оларды көрінетін етіп көрсетеді. Бұл сілтеме АҚШ пен Канадаға арналған фаралар модуляторларына қойылатын талаптарды көрсетеді.

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

Мен электрониканың әуесқойы болғандықтан, микроконтроллерлермен жұмыс істегенде және мотоциклде жүретіндіктен, мен өз қолыммен фаралар модуляторын жасап, мен үшін басқа да қауіпсіздік мүмкіндіктерін енгізуді шештім. Менің ыңғайлығым мен қауіпсіздігімді жақсарту үшін екі функция қосылды. Олар - жылдамдық көрсеткіші, мен оны «кедейдің круиздік басқаруы» деп атаймын, оның артында жарықдиодты дисплейі бар. Бұл мүмкіндіктердің кез келгенін модулятор дизайнына кез келген уақытта қосуға болады.

Менің мотоциклдегі спидометрдің орналасуы мен дизайнына байланысты оқу қиын. Спидометрді оқу - бұл менің көзімді жолдан алуды білдіреді. Жылдамдық индикаторы оң жақ саусақтың жанындағы рульге бекітілген лездік қосқыштан, алдыңғы доңғалаққа магнит бекітілген холл-эффект қондырғысынан және алдыңғы терезеге көз деңгейіне жақын орнатылған үш түсті жарықдиодтан тұрады. Қажетті жылдамдыққа жеткенде, қосқыш басылады және бірден жарық диоды көк түске айналады, бұл сіздің белгіленген жылдамдықта немесе оған жақындағаныңызды көрсетеді. Егер сіз жылдамдықты жоғалтсаңыз, жарық диоды жасыл түске айналады, бұл белгіленген жылдамдықты сақтау үшін жылдамдықты жоғарылату керектігін көрсетеді. Егер сіз тым жылдам жүрсеңіз, жарықдиодты қызыл түске айналады, бұл сізге баяулау керектігін білдіреді. Мақсат - жарықдиодты көк түспен ұстап тұру.

Бұл жоба мен үшін оқу жобасы болды және мен көптеген қателіктер жібердім (көбінесе бағдарламалық жасақтамада өзгерістер енгізу оңай). Мен біржолғы жоба ретінде сіз «Қалай салынған» бөлімінде ұсынылған құрылысты қолдануды ұсынамын.

ЕСКЕРТПЕ: Бұл дизайн коммерциялық мақсатта қолданылмайды және екі бағыт бойынша заңның «әрпіне» сәйкес келмейді

(d) Модулятор қосқышы схеманың жер жағында емес, модуляцияланып жатқан сәулелік жіптің қорек сымына қосылады.

(e) Модулятор ақаулығы жағдайында төменгі сәуле де, жоғарғы сәуле де жұмыс істей алатындай құралдар қамтамасыз етілуі тиіс.

Дағдылар жиынтығы қажет:

• Бұл нұсқаулық «қалай» емес, «қалай». Сіз өзіңіздің мотоцикліңізге бейімделу мен дизайн жасауыңыз керек.
• Схемалық диаграмманы оқу және орындау, прототип тақтасындағы компоненттерді табу және оларды сыммен жалғау.
• Дәнекерлеу мүмкіндігі
• Модуляторды мотоциклге орнатудың механикалық мүмкіндігі

1 -қадам: Жобаның мақсаты

Кез келген дизайнерлік жобаны бастамас бұрын мен жасағым келетін нәрсенің тізімін жазғым келеді. Міне менің тізімім:

• «Plug-n-play» болуы керек. Фаралар мен фаралар арасында орнатылады. Автокөлік сымында ешқандай үзіліс немесе өзгеріс жоқ.
• Фараларды минутына 240 ауысу кезінде 100% -дан 20% -ға дейінгі жарықтың ұзындығында немесе төмен сәуледе модуляциялаңыз.
• Артқы жарықтандырғыш шамды минутына 60 ауысымда, тежеу кезінде 240 ауысымда модуляциялаңыз.
• Алдыңғы шанышқыға күндізгі жарыққа орнатылған фото резистор. Қараңғыда фараның модуляциясы тоқтайды, ал жоғары қарай дисплей күңгірттенеді.
• Үш түсті жарықдиодты жылдамдық индикаторын көрсетеді. Дисплейде «тым жылдам» (қызыл), «тым баяу» (жасыл), «жылдамдықта» (көк) бағдарламаланатын гистерезис бар.
• Басқару жылдамдығының индикаторы үшін рульге орнатылған жиынтық қосқышы.
• Автомобиль жылдамдығын сезіну үшін магнит алдыңғы дөңгелекке жабыстырылған алдыңғы шанышқыға бекітілген холлдық құрылғы.

Болашақта іске асыру жоспарлары:

• Дроссельді іске қосу үшін рульге орнатылған қадамдық қозғалтқышы бар шынайы круиздік бақылау.
• Кәріптас жағындағы ескерту шамдары.

2 -қадам: ол қалай салынған

Микроконтроллерлер не істей алатынына байланысты өте күшті. Құрылғыларды микроконтроллердің түйреуіштеріне қосу, содан кейін оларды бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы басқару өте оңай. Мен бұл жобаға Arduino (немесе Arduino клоны) мен бірнеше прототиптік тақталарды (әр функция үшін бір) қолдандым. Кейін мен өзімнің жеке тақтаны жасадым. Бұл прототиптеу тақталары бір -біріне қосылады, әр прототип тақтасында Arduino түйрегіштері қайталанады. Жоғарыдағы суретте бұл жобаны кезең -кезеңмен қалай құруға болатындығы көрсетілген, әр прототип тақтасында бір функция. Алдымен фаралар модуляторын құрастырып, оны мотоциклге орнатып, келесі модульге өтпес бұрын оның дұрыс жұмыс жасайтынына көз жеткізу ұсынылады. Бұл типтегі құрылыс сізге өзіңіздің жеке ерекшеліктеріңізді ойлап табуға, жобалауға және құруға мүмкіндік береді.

3 -қадам: Фаралар модуляторының схемасы

Сіз Arduino UNO R3 немесе үйлесімді микроконтроллерді қолданасыз деп болжануда. Модулятордың компоненттерін қосу үшін жоғарыдағы схеманы қолданыңыз. Егер сізде тек бір фара болса, сіз екінші басқару схемасын (көк қорапта көрсетілген) өткізіп жібере аласыз, тіпті егер сізде екі фара болса да, тек бір ғана жыпылықтайтынын қарастырыңыз. Фараны жыпылықтау үшін микроконтроллерді қолдану өте қиын болып көрінуі мүмкін (және). Микроконтроллерді қолданудың себебі - электрониканың қарапайымдылығы мен басқа модульдік функцияларды орындау мүмкіндігі. Фаралар модулятор тақтасын жасау үшін сізге келесі бөліктер тізімінде көрсетілген бөлшектер қажет болады.

4 -қадам: Фаралар модуляторының бөлшектер тізімі

5 -қадам: Фаралар модуляторының кабельдік жинақтары

Бұл кабельдер фаралар модуляторы модулі үшін қажет. Әрқашан ол қызмет ететін схемаға сәйкес келетін сымды өлшеуішті қолданыңыз. Әрбір бос сым мен поляризацияланбаған қосқышқа белгі қою ұсынылады. Мұны әр кабельде және протондық қалқанның екі жағында жасау керек. Сіздің мотоцикліңізде H4 шамы менікіндей қолданылмайтындықтан, сізге қажет:

• Мотоцикліңіздің шамының түрін анықтаңыз
• Сәйкес фара кабелінің ұзартқышына тапсырыс беріңіз
• Үш сымның қайсысы «Жер», «Ұзақ сәуле» және «Төмен сәуле» екенін анықтаңыз және сәйкесінше қосыңыз.

6 -қадам: Фаралар модуляторын орнату

Бұл тақтадағы компоненттер арасындағы орналасу мен байланыстарды құрылысшы анықтауы керек. Фотосезім кабелін құрастыру үшін қосқыш ретінде 2 істікшелі тік бұрышты тақырыпты, ал екіншісін артқы жарық шамына 12 ВДС беру үшін қолданылатын қуат үшін пайдаланыңыз. Фаралар модулятор модулін Arduino тақтасына қосыңыз. Жоғарыдағы суретте модулятордың мотоциклдің фарасы мен оның фарасының арасына қалай орнатылатыны көрсетілген. Барлық қуат мотоциклдердің фараларынан келеді.

7 -қадам: фото резисторды орнату

Фото резистордың кабельдік қондырғысын мотоциклдің алдыңғы шанышқысына жерге қаратып бекіту үшін бір немесе бірнеше кабель байланысын қолданып орнатыңыз.

8 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

Бұл Arduino коды фараның модуляторын, артқы жарықтандырғышты және жылдамдық индикаторын «жоғары көтереді». Кәсіби код болмаса да, ол таймерлер мен үзілістердің мысалдарын көрсетеді.

Модуляторлық бағдарламалық қамтамасыз ету

Фаралар модуляторының бағдарламалық жасақтамасының негізгі ерекшеліктері:

• 8 Гц таймер.
• Таймердің әрбір белгісі үшін фараның күйін сақтайтын 16 элементтен тұратын массив. (мысалы, 100%, 20%, 100%, 20%және т.б.)
• Күй массивін оқитын және сол күйді Arduino -дегі фара штырына ауыстыратын таймердің үзілуі.

Әр жолы цикл арқылы фото резистордың мәні оқылады. Егер оқылған мән қараңғылықты білдіретін сақталған мәннен үлкен болса, фаралар модуляциялануын жалғастырады.

Артқы жарыққа арналған бағдарламалық қамтамасыз ету

Артқы жарықтандыру бағдарламалық жасақтамасы фара модуляторы ретінде 8 Гц таймерді, таймердің үзілуін және массивін пайдаланады, бірақ мотоциклдің тежегіші қосылмай тұрғанда, артқы ескерту жарығы 8 кенеге қосылады және 8 белгіге сөнеді. Егер тежегіш басылса, тежегіш босатылғанға дейін артқы ескерту жарығы 1 белгіде, 1 белгіде және т.б.да жыпылықтайды.

Жылдамдықты көрсететін бағдарламалық қамтамасыз ету

Жылдамдық индикаторының негізгі ерекшеліктері:

• 2000 Гц таймері.
• Холл эффектісінің құрылғысы жасайтын аппараттық үзіліс
• Жылдамдықты реттегіш
• Жарықдиодты шамдар «тым жылдам», «тым баяу» және «жылдамдықта».

Алдыңғы доңғалақтың магниті холл эффектісінің құрылғысынан өткен сайын 2000 Гц таймермен басқарылатын есептегіш сақталады; содан кейін санауыш нөлге түседі және санау қайтадан басталады. «Жылдамдықты орнату» түймесі басылғанда, сақталған есептегіш орнатылған жылдамдыққа айналады. Содан кейін орнатылған жылдамдық сақталған есептегішпен салыстырылады және сәйкес жарық диод шамы аз (тым жылдам) көп (тым баяу) немесе белгіленген жылдамдықтың пайызын қосу немесе азайту арқылы есептелетін жылдамдықтың рұқсат етілген шегінде екенін көрсетеді.. Егер толеранттылық енгізілмесе, санау дәл белгіленген жылдамдықта болуы керек немесе көк жарық диоды ешқашан жанбайды.

9 -қадам: Артқы жарық шамы модулі

Жоғарыдағы суретте менің мотоциклімнің артқы орындықтарына бекітілген жарықдиодты сары ескерту шамы көрсетілген. Жүру кезінде бұл жарық бір секундта жыпылықтайды, бір секундта өшеді. Тежегіш басылған кезде, бұл жарық фаралар сияқты секундына төрт рет жыпылықтайды.

10 -қадам: Артқы жарық шамының схемасы

Артқы жарық шамының компоненттерін сымға қосу үшін жоғарыдағы схеманы қолданыңыз. Артқы жарықтандыру тақтасын жасау үшін сізге келесі бөліктер тізімінде көрсетілген бөлшектер қажет болады.

11 -қадам: Артқы жарық бөліктерінің тізімі

12 -қадам: Артқы жарық сымдарын жинау

13 -қадам: Абайлаңыз

Бұл тақтадағы компоненттер арасындағы орналасу мен байланыстарды құрылысшы анықтауы керек. Кабельді абайлап жинау үшін қосқыш ретінде бір 2 істікшелі тік бұрышты колонканы, ал екіншісін фараның модулятор модулінің 12ВДС қуатына қосыңыз.

Мотоциклдің артқы жағындағы шамды орнатыңыз және оның кабелін кабельдік байланыстармен бекітіңіз. Ескерту шамының модулін фараның модулятор модуліне қосыңыз, фараның модулятор модулінен 12VDC сақтандырғыш жарығын артқы сақтандырғыш шамының модуліне қосыңыз.

14 -қадам: Жылдамдық индикаторы модулінің схемасы

15 -қадам: Жылдамдық индикаторларының бөлшектер тізімі

16 -қадам: Жылдамдық индикаторы эффект кабелін құрастыру

17 -қадам: Жылдамдық индикаторының жылдамдықты реттегіші мен тежегішінің кабелін құрастыру

18-қадам: Жылдамдық индикаторы «Ескерткішті жарықдиодты» кабельді құрастыру

Жарық диодты қондырғы құрылысшыға қалдырылады.

19 -қадам: Жылдамдық индикаторын орнату

Бұл тақтадағы компоненттер арасындағы орналасу мен байланыстарды құрылысшы анықтауы керек. Тік бұрышты кабельді қосуға арналған қосқыш ретінде 2 істікшелі тік бұрышты колонканы қолданыңыз, екіншісін тежегіш сымының кабелі үшін. 3-істікшелі тік бұрышты тақырыпты холлдық эффект құрылғысының кабельдік торабының коннекторы ретінде және жылдамдық индикаторының светодиодты кабелінің жинағына 4 істікшені қолданыңыз.

Кабель құрастыру суреттеріне сәйкес жылдамдықты реттегішті, холл сенсорын, жылдамдық индикаторын және кабельді мотоциклдің тежегіш қосқышына бекітіңіз. Жылдамдық индикаторы модулін ескерту шамы модуліне қосыңыз.

20 -қадам: Қорытынды ескертулер

Мен бір жылдан астам уақыт бойы фаралар модуляторын/сақтық шамы/жылдамдық индикаторын қолданамын және ол ешқашан істен шыққан емес. Фаралар қосылып, жыпылықтай бастағанша бірнеше секундқа кешіктіруді күтіңіз (Arduino іске қосылған кезде). Оқиға болмағанын дәлелдеу мүмкін болмаса да, мен айналамдағы жүргізушілерге көрінетін сияқтымын. Кем дегенде 3 адам кәріптас артқы жарық шамы туралы айтты және бағалады.