Arduino modulator prednjih svjetala za sigurnost motocikla: 20 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Motocikle je teško vidjeti na cesti prvenstveno zato što su samo oko jedne četvrtine širine automobila ili kamiona. Od 1978. u SAD -u, proizvođači motocikala su morali učiniti motocikle vidljivijima kontinuiranim uključivanjem farova, ali ponekad to nije dovoljno da se razlikuju od automobila i učine ih "uočljivijima". Federalni i kanadski propisi SAD -a dopuštaju moduliranje farova na motociklima. Modulacija treperi prednjim svjetlima određenom brzinom kako bi bili vidljiviji. Ova veza prikazuje zahtjeve za modulatore prednjih svjetala za SAD i Kanadu.

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

Budući da sam ljubitelj elektronike, imam iskustva s mikrokontrolerima i vozim motocikl, odlučio sam napraviti vlastiti modulator prednjih svjetala i ubaciti neke druge sigurnosne značajke samo za mene. Dvije su značajke dodane kako bi povećale moju udobnost i sigurnost. Oni su pokazatelj brzine, ono što ja nazivam "tempomat siromaha" s LED ekranom na gore i žutim sigurnosnim svjetlom straga. Bilo koja od ovih značajki može se dodati dizajnu modulatora u bilo kojem trenutku.

Brzinomjer na mojem motociklu teško je očitati zbog svog položaja i dizajna. Čitati brzinomjer znači skinuti pogled s ceste. Pokazivač brzine sastoji se od trenutnog prekidača postavljenog na upravljaču blizu desnog palca, uređaja s Hall efektom s magnetom pričvršćenim na prednji kotač i trobojne LED diode montirane na vjetrobransko staklo blizu razine očiju. Kad se postigne željena brzina, prekidač se pritisne i LED dioda odmah postane plava što označava da idete na ili blizu vaše zadane brzine. Ako izgubite brzinu, LED dioda svijetli zeleno što znači da za održavanje zadane brzine morate ubrzati. Ako idete prebrzo, LED dioda svijetli crveno što znači da morate usporiti. Cilj je LED diodu zadržati plavom.

Ovaj projekt je za mene bio projekt učenja i usput sam napravio mnogo grešaka (uglavnom u softveru gdje je lako napraviti promjene). Predlažem da kao jednokratni projekt koristite konstrukciju predloženu u odjeljku "Kako je izgrađena".

NAPOMENA: Ovaj dizajn nije namijenjen komercijalnoj upotrebi i ne zadovoljava "slovo" zakona u dva područja

(d) Prekidač modulatora mora biti ožičen u naponskom vodiču žarilne niti koja se modulira, a ne na uzemljenoj strani kruga.

(e) Moraju se osigurati sredstva tako da i donji snop i gornji snop ostanu operativni u slučaju kvara modulatora [NAPOMENA: Prekidač se može instalirati preko MOSFET uređaja kako bi se ispunio ovaj zahtjev]

Potreban skup vještina:

• Ovaj Instructable nije "Kako", to je "Kako". Morat ćete napraviti dizajn i prilagodbu vlastitom motociklu.
• Sposobnost čitanja i praćenja shematskog dijagrama, lociranja komponenti na prototipskoj ploči i povezivanja spojne žice.
• Sposobnost lemljenja
• Mehanička sposobnost ugradnje modulatora na motocikl

Korak 1: Cilj projekta

Prije početka bilo kojeg dizajnerskog projekta volio bih zapisati popis svega što bih želio da dizajn učini. Evo mog popisa:

• Mora biti "plug-n-play". Ugrađuje se između kabelskog svežnja i prednjih svjetala. Nema nikakvih rezova ili izmjena na ožičenju vozila.
• Modulirajte prednja svjetla pri 240 prijelaza u minuti između 100% i 20% svjetline na dugim ili kratkim svjetlima.
• Modulirajte stražnje svjetlo upozorenja pri 60 prijelaza u minuti, 240 prijelaza u minuti pri aktiviranoj kočnici.
• Fotootpornik montiran na prednju vilicu osjetljivu na dnevnu svjetlost. U sumrak modulacija prednjih svjetala prestaje, a head-up zaslon se zatamnjuje.
• Glava gore trobojni LED indikator brzine. Zaslon prikazuje "prebrzo" (crveno), "presporo" (zeleno), "uključeno" (plavo) s programabilnom histerezom.
• Postavljeni prekidač na upravljač za pokazivač brzine okretanja glave.
• Uređaj s Hall efektom montiran na prednju vilicu s magnetom zalijepljenim na prednji kotač za osjet brzine vozila.

Planovi za buduću provedbu:

• Pravi tempomat s koračnim motorom postavljenim na upravljač za aktiviranje gasa.
• S jantarnim bočnim svjetlima upozorenja.

Korak 2: Kako je izgrađen

Mikrokontroleri su vrlo moćni u pogledu svega što mogu učiniti. Prilično je jednostavno spojiti uređaje na pinove mikrokontrolera, a zatim ih kontrolirati softverom. Koristio sam Arduino (ili Arduino klon) za ovaj projekt i nekoliko ploča za izradu prototipova (po jednu za svaku funkciju). Kasnije sam dizajnirao vlastitu pločicu. Ove ploče za izradu prototipa spajaju se jedna u drugu s Arduino iglicama repliciranim na svakoj ploči za izradu prototipova. Gornja slika prikazuje kako se ovaj projekt može graditi u fazama, po jedna funkcija na svakoj ploči za izradu prototipa. Predlaže se da prvo napravite modulator prednjih svjetala, instalirate ga na motocikl i provjerite radi li ispravno prije nego prijeđete na sljedeći modul. Ova vrsta gradnje također vam pruža mogućnost da izmislite, projektirate i izgradite svoje posebne značajke.

Korak 3: Shema modulatora prednjih svjetala

Pretpostavlja se da ćete koristiti Arduino UNO R3 ili kompatibilan mikrokontroler. Pomoću gornje sheme spojite komponente za modulator. Ako imate samo jedno prednje svjetlo, možete izostaviti drugi upravljački krug (prikazano u plavom okviru.) Čak i ako imate dva prednja svjetla, razmislite samo o jednom koji treperi. Može se činiti (i) pretjerano je koristiti mikrokontroler za namigivanje prednjih svjetala. Razlog korištenja mikrokontrolera je jednostavnost elektronike i mogućnost obavljanja ostalih funkcija modula. Za izradu ploče modulatora prednjih svjetala trebat će vam dijelovi prikazani na sljedećem popisu dijelova.

Korak 4: Popis dijelova modulatora prednjih svjetala

Korak 5: Sklop kabela modulatora prednjih svjetala

Ovi su kabeli potrebni za modulatorski modul prednjih svjetala. Uvijek koristite žičani mjerač nego što je prikladno za krug koji opslužuje. Preporučuje se označavanje svake labave žice i nepolariziranog priključka. To bi trebalo biti učinjeno na svakom kabelu i na obje strane ploče sa štitom od proto -štita. Budući da vaš motocikl možda ne koristi žarulju prednjih svjetala H4 poput moje, bit će potrebno da učinite sljedeće:

• Odredite vrstu žarulje za vaš motocikl
• Naručite odgovarajući produživač kabela prednjih svjetala
• Odredite koje su od tri žice "uzemljenje", "duga svjetla" i "kratka svjetla" i spojite ih na odgovarajući način

Korak 6: Instalacija modulatora prednjih svjetala

Izgled i veze između komponenti na ovoj ploči trebaju utvrditi graditelji. Koristite jedno 2-pinsko pravokutno zaglavlje kao priključak za sklop kabela fotootpornika, a drugo za napajanje koje se koristi za napajanje 12VDC stražnjeg svjetla upozorenja. Priključite modul modulatora prednjih svjetala na Arduino ploču. Gornja slika prikazuje kako se modulator ugrađuje između prednjeg svjetla motocikla i njegovog pojasa. Sva snaga dolazi iz uprtača prednjih svjetala motocikala.

Korak 7: Instalacija fotootpornika

Montirajte sklop kabela foto otpornika pomoću jedne ili više kabelskih vezica kako biste ga pričvrstili na prednju vilicu motocikla okrenutu prema dolje prema tlu.

Korak 8: Softver

Ovaj Arduino kôd će upravljati modulatorom prednjih svjetala, stražnjim svjetlom upozorenja i pokazivačem brzine. Iako ni na koji način nije profesionalni kod, prikazuje primjere mjerača vremena i prekida.

Modulatorski softver

Središnje značajke softvera modulatora prednjih svjetala su:

• Tajmer od 8 Hz.
• Niz od 16 elemenata koji pohranjuju status prednjih svjetala za svaki odabir mjerača vremena. (npr. na 100%, na 20%, na 100%, na 20%itd.)
• Tajmer prekida koji čita niz statusa i prenosi taj status na pin prednjih svjetala na Arduinu.

Svaki put kroz petlju očitava se vrijednost foto otpornika. Ako je očitana vrijednost veća od pohranjene vrijednosti koja predstavlja sumrak, prednja svjetla nastavljaju se modulirati.

Softver stražnjeg svjetla

Softver stražnjeg svjetla upozorenja koristi isti mjerač vremena od 8 Hz, prekid timera i niz kao i modulator prednjih svjetala, ali iako kočnica motocikla nije pritisnuta, stražnje svjetlo upozorenja svijetli za 8 otkucaja, a isključeno za 8 otkucaja. Ako su kočnice aktivirane, stražnje svjetlo upozorenja trepće za 1 otkucaj, isključenje za 1 otkucaj itd. Sve dok se kočnica ne otpusti.

Softver za mjerenje brzine

Središnje značajke pokazivača brzine su:

• Tajmer od 2000 Hz.
• Hardverski prekid koji stvara uređaj s Hall efektom
• Prekidač za podešavanje brzine
• LED diode koje označavaju "prebrzo", "presporo" i "uključeno"

Svaki put kada magnet prednjeg kotača prođe pored uređaja s Hall efektom, pohranjuje se brojač, koji pokreće mjerač vremena od 2000 Hz; tada se brojač nultira i odbrojavanje počinje ponovno. Kada se pritisne tipka “speed set”, pohranjeni brojač postaje zadana brzina. Nakon toga se uspoređena brzina uspoređuje s pohranjenim brojačem i svijetli odgovarajuća LED lampica koja pokazuje je li odbrojavanje manje (prebrzo) više (presporo) ili je unutar dopuštenog područja za on -speed izračunato zbrajanjem ili oduzimanjem postotka zadane brzine. Da tolerancija nije uvedena, odbrojavanje bi moralo biti točno postavljena brzina ili plava LED nikada ne bi svijetlila.

Korak 9: Modul stražnjeg svjetla upozorenja

Gornja slika prikazuje LED žuto svjetlo upozorenja pričvršćeno na naslon stražnjih sjedala mog motocikla. Tijekom vožnje ovo svjetlo stalno treperi jednu sekundu uključeno, jednu sekundu isključeno. Kad se aktiviraju kočnice, ovo svjetlo će treptati četiri puta u sekundi poput prednjih svjetala.

Korak 10: Shema stražnjeg svjetla upozorenja

Pomoću gornje sheme spojite komponente stražnjeg svjetla upozorenja. Za izradu ploče stražnjih svjetala za oprez trebat će vam dijelovi prikazani na sljedećem popisu dijelova.

Korak 11: Popis dijelova stražnjih svjetala za oprez

Korak 12: Sklopite stražnji kabel svjetlosnog svjetla

Korak 13: Instalacija svjetla opreza

Izgled i veze između komponenti na ovoj ploči trebaju utvrditi graditelji. Koristite jedno 2-polno pravokutno zaglavlje kao priključak za sklop kabela svjetla upozorenja, a drugo za napajanje od 12 VDC iz modula modulatora prednjih svjetala.

Postavite svjetlo upozorenja na stražnju stranu motocikla i pričvrstite njegov kabel kabelskim vezicama. Ukopčajte modul svjetla upozorenja u modul modulatora prednjih svjetala, spojite kratkospojnik svjetla upozorenja 12VDC iz modula modulatora prednjih svjetala u modul stražnjeg svjetla.

Korak 14: Shema modula indikatora brzine

Korak 15: Popis dijelova pokazatelja brzine

Korak 16: Sklop kabela s efektom Hall -ovog indikatora brzine

Korak 17: Sklop sklopke prekidača za indikator brzine i kabela sklopke kočnice

Korak 18: Sklop kabela s pokazivačem brzine "Heads-up LED"

LED montaža prepuštena je graditelju.

Korak 19: Instalacija pokazivača brzine

Izgled i veze između komponenti na ovoj ploči trebaju utvrditi graditelji. Koristite jedno 2-polno pravokutno zaglavlje kao priključak za sklop kabela za podešavanje brzine, a drugo za kabel prekidača kočnice. Koristite 3-polni zaglavlje pod pravim kutom kao konektor za sklop kabela uređaja s efektom Hall-a i 4-pinski za sklop LED kabela pokazivača brzine.

Postavite prekidač za podešavanje brzine, osjetnik Hall -a, LED pokazivača brzine i kabel na prekidač kočnice motocikla u skladu sa slikama kabela. Uključite modul pokazivača brzine u modul svjetla upozorenja.

Korak 20: ZAVRŠNE BILJEŠKE

Koristim modulator prednjih svjetala/svjetlo upozorenja/pokazivač brzine više od godinu dana i nikada nije otkazalo. Očekujte nekoliko sekundi odgode (dok se Arduino podigne) dok se ne upale svjetla i počnu treperiti. Iako je nemoguće dokazati ne-događaj, čini se da sam vidljiv vozačima oko sebe. Najmanje 3 osobe spomenule su i cijene žuto stražnje svjetlo upozorenja.