Создайте простой указатель поворота для велосипеда: 11 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

С приходом осени иногда сложно осознать, что дни стали короче, хотя температура может быть такой же. Это случилось со всеми - вы отправляетесь в послеобеденное путешествие на велосипеде, но на полпути становится темно, и вы бросаетесь в игру в прятки с любым другим транспортным средством на дороге. Почему бы не сообщить миру, в каком направлении вы собираетесь повернуть на следующем перекрестке, с помощью простого и недорогого указателя поворота?

Этот проект предназначен для людей, которым нужен более безопасный способ кататься на велосипеде ночью. Его легко сделать, он отлично работает и является идеальным способом изучить основы деревообработки, электроники и программирования.

Итак, если вы хотите начать, читайте дальше!

Запасы

Инструменты:

• Ножовка по металлу или любая другая пила
• Сверло со сверлами 3/16 "и 1/16"
• Отвертка (и)
• (Необязательно) Сверла с зенковкой
• Одноразовый суперклей (или аналогичный)
• Паяльник, припой, подставка для пайки
• (Хорошо иметь) Настольный зажим. Это то, во что вы должны инвестировать, если у вас есть место, это значительно упрощает сверление и резку.
• Наждачная бумага
• Линейка, карандаш

Электроника:

• Arduino Nano, желательно с коммутационной платой
• Многожильный провод, приличное количество (вам понадобятся 3 провода длиной около 2 м)
• 13 светодиодов (оранжевые или желтые, цвет - на ваше усмотрение). Обратите внимание, что неплохо было бы получить дополнительные предметы на случай, если вы сожжете несколько. Также важно помнить, что смешивание цветов означает, что ваши светодиоды будут светиться с разной яркостью. Это связано с тем, что внутреннее сопротивление светодиода зависит от его цвета. Лучше всего использовать 13 одинаковых светодиодов.
• 13 резисторов 220 Ом, общие. И эти, и светодиоды легко найти на Amazon.
• Переключатель SPDT, ВКЛ-ВЫКЛ-ВКЛ. Например, эти

Другие материалы:

• Деревянная панель размером около 4 x 2 дюйма или больше и толщиной не более 1/2 дюйма. Хорошим источником является фанера.
• (Необязательно) Акриловый пластик 1/16 дюйма или тоньше
• Застежки-молнии
• Винты, относительно небольшие, такие как эти
• Электроизоляционная лента
• Старый задний / передний велосипедный отражатель, такой как этот. Что нас интересует, так это монтажный кронштейн. Если у вас есть монтажный кронштейн от звонка, спидометра и т. Д. То тоже можно использовать.
• Какая-то податливая пена. Вещи, которыми вы моете посуду, вероятно, хороши.

Шаг 1. Начало работы

Как это будет работать и с чего начать?

Существует общая процедура, которой вы должны следовать при создании этого проекта; однако иногда вам нужно сделать что-то в несколько ином порядке, чтобы убедиться, что все хорошо сочетается. Например, вы должны сделать большую часть резки и сверления в начале, но вам нужно будет сделать дополнительное сверление и точную настройку после установки электроники.

Концепция проекта проста - при повороте вы нажимаете тумблер SPDT на руле, и загорается панель на задней панели, указывающая направление поворота. Микроконтроллер используется для анимации сигнала поворота, что увеличивает его заметность. Я бы не рекомендовал использовать его на гладком дорожном велосипеде, потому что он немного громоздкий, но он будет отлично смотреться на вашем обычном велосипеде.

Взгляните на изображение и скопируйте его на деревянную панель. Это общий шаблон, поэтому при желании вы можете изменить его размеры и форму.

Шаг 2: резка и сверление

Обычно перед резкой лучше просверлить отверстия - большие куски легче контролировать. Итак, начните с просверливания отверстий диаметром 1/16 дюйма в маркировке для светодиодов. После того, как вы просверлили все отверстия, просверлите отверстия диаметром 3/16 дюйма наверху. Причина этого в том, что гораздо легче контролировать размещение бита 1/16 дюйма, чем бита 3/16 дюйма, поэтому ваши светодиоды будут более ровными. Первое отверстие служит направляющей для второго сверла большего размера.

Если у вас есть фреза для зенковки, неплохо было бы использовать ее здесь. Необязательно углубляться на лицевую сторону, достаточно лишь удалить заусенцы с поверхности. Насколько глубоко вы заходите на спине, зависит от того, как далеко вы хотите, чтобы светодиоды выступали, поэтому делайте то, что считаете нужным.

Теперь также подходящий момент просверлить 4 отверстия по углам с помощью сверла 1/16 дюйма, если вы планируете установить акриловую пластину сзади.

Обрежьте маркировку, чтобы удалить излишки материала с пластины, пока не получите желаемую форму, и отшлифуйте ее.

Шаг 3: Настройка светодиодов

Для меня это всегда весело. Установите светодиоды в отверстия, соблюдая полярность, как показано на цветной диаграмме выше. Вы поймете, почему они так устроены, на следующем шаге. Нанесения клея на тыльную сторону каждого светодиода должно быть достаточно, чтобы закрепить его на месте. Если у вас возникли проблемы с определением полярности светодиода, прочтите эту статью.

Убедитесь, что вы вдавливаете светодиоды до упора, пока задний язычок не будет на одном уровне с остальной поверхностью.

Примечание: всегда проверяйте, работают ли светодиоды, прежде чем приклеивать их на место! Я не могу сказать вам, сколько раз я предполагал, что светодиод работает, и мне приходилось разбирать почти законченный проект, потому что это не так. Должно быть привычкой заранее проверять каждый компонент, который необходимо установить на постоянной основе.

Шаг 4: пайка

Самое первое изображение - это электрическая схема, которой вы должны следовать. Выполните соединения, согнув длинные ножки светодиода - вам не придется использовать дополнительный провод, если вы будете осторожны. Убедитесь, что вы хорошо нагрели соединение перед нанесением припоя и держите его стабильным, пока припой остывает. Хорошее паяное соединение должно выдерживать вашу попытку разорвать соединение (кстати, я не рекомендую делать это на каждом соединении, которое вы паяете, по очевидным причинам).

Постарайтесь содержать его в чистоте. Чем аккуратнее ваши связи, тем проще будет устранить неполадки, если возникнет такая необходимость. Для перемычки через другой провод достаточно 2-3 мм между оголенными поверхностями - обычно ножки светодиодов довольно жесткие и не провисают.

Вы также можете припаять два из ваших 220-омных резисторов, как показано выше. Убедитесь, что вы делаете соединения как можно короче; Кроме того, убедитесь, что ваши резисторы каким-то образом приклеены. Соединения сломаются, когда слишком большая нагрузка будет приложена нелинейно, как это происходит, когда вы дергаете за короткий кусок проволоки. Вы в конечном итоге вырвете резистор, так что имейте это в виду.

Шаг 5: еще немного оборудования

Вот две вещи, которые технически можно сделать практически на любом этапе сборки, но я рекомендую вам сделать это сейчас по разным причинам.

Первый - использовать старый кронштейн отражателя. Вам не нужен сам отражатель, только зажим, с помощью которого он крепится к рулю или задней части. В зависимости от типа вы также можете использовать крепление для фары или что-то подобное; вы даже можете распечатать монтажный кронштейн в 3-мерном формате. Просверлите два отверстия в основании и установите, как показано. Убедитесь, что на той стороне, которая изгибается и позволяет вам надеть все на перекладину, достаточно места, чтобы сделать это, не повредив электронику. Я предлагаю вам сделать это сейчас, а не раньше или позже, потому что легко увидеть, где находятся ваши основные неподвижные связи.

Второе, что вы можете сделать, это установить акриловую панель сзади (как для эстетических целей, так и для защиты поверхности от брызг). Вырежьте прямоугольник того же размера, что и ваш указатель поворота (в данном случае около 2х4 дюйма). Используя предварительно просверленные отверстия в качестве ориентира, просверлите пластик сверлом 1/16 дюйма и прикрутите панель. Результат можно увидеть на окончательном изображении.

Вы также можете стереть любые отметки, которые вы сделали на блоке до этого шага (упс).

Шаг 6: Завершение пайки

Теперь, когда мы установили несколько дополнительных элементов на указатель поворота, вы можете прикончить последние 3 или около того резистора, следуя тому же методу (склеивая компоненты, сохраняя минимальную длину проводов).

Еще раз проверьте еще раз, чтобы убедиться, что ваши соединения работают. Вы можете сделать это, подав напряжение 5 В или меньше напрямую от Arduino или источника питания через сегмент. Отдельные светодиоды, которые не загораются, можно поменять местами - в этом случае просто разорвите соединение, вытолкните светодиод отверткой с другой стороны и приклейте обратно правильным образом.

Как только ваша сборка заработает, можно двигаться дальше!

Шаг 7: Войдите в Arduino

Пора добавить микроконтроллер! Теперь должно быть относительно ясно, почему я предложил вам использовать коммутационную плату, подобную показанной - надежный монтаж электроники - это сложная работа, и эта штука значительно упрощает ее.

Вы заметите, что есть два куска пены, которые используются для создания некоторого пространства между печатной платой и деревянным блоком. Это: а) гарантирует отсутствие коротких замыканий, так как обе стороны имеют голые поверхности, и б) амортизирует модуль Arduino.

Здесь я сначала проделал дырочки в пенопласте, а потом вырезал квадрат. Используя те же винты, с помощью которых вы установили акриловую крышку, установите Arduino, следя за тем, чтобы между Arduino и платой оставалось достаточно места. Вы должны сослаться на фотографии выше, чтобы понять, как это нужно делать.

Подключите свои булавки. Еще одно преимущество этого модуля - пайка не требуется! Вы всегда можете удалить Arduino для повторного использования в другом проекте, если захотите, позже. Вот подключения, которые вы хотите установить, если хотите использовать пример кода без каких-либо изменений:

A2- слева

A5- средний

A4- стрелка влево

A3- стрелка вправо

A1- правый

Дополнительно подключите разъем батареи 9 В к + Vcc и GND.

Шаг 8: базовый код и устранение неполадок

Теперь, когда большая часть оборудования укомплектована, убедитесь, что ваши соединения правильны. Если вы достаточно уверены, подключите Arduino к любому доступному USB-порту.

Я надеюсь, что у вас есть базовый опыт программирования на Arduino. Если нет, вы всегда можете получить быстрый обзор на таких сайтах, как этот. В основе проекта лежит самая простая вещь, которую вы можете сделать в Arduino - «мигающий» код.

Загрузите прикрепленный код и запустите его. Убедитесь, что вы выбрали «Arduino Nano» в качестве типа платы и выбрали правильный COM-порт. После завершения загрузки вы должны увидеть, как ваш указатель поворота будет мигать так же, как на видео выше. Если так, продолжайте движение!

Шаг 9: Завершение работы с оборудованием

Вы готовы закончить дело. Возьмите 3 отрезка провода длиной около 2 м или столько, сколько вам нужно, чтобы протянуть его от руля до задней части велосипеда, где вы будете устанавливать сигнал. Припаяйте каждый из этих 3 проводов к клемме тумблера SPDT.

Вырежьте длинный (я сказал, длинный? Да, это ваше мнение) кусок акрилового пластика шириной примерно с ваш тумблер. С помощью паяльника нагрейте пластик в таком месте, чтобы его можно было согнуть, как скобу. Согните его по форме, как на фото выше. Капля суперклея на тумблере должна удерживать его на месте.

Необходимо выполнить следующие подключения: центральная клемма вашего тумблера идет на GND, а два других - на D2 и D3. Подключите все и запустите приведенный ниже код. Вы должны обнаружить, что теперь можете настроить устройство так, чтобы оно указывало, в каком направлении вы поворачиваете! Осталось только установить его на свой байк.

Шаг 10: установка

Наконец-то! Мы почти закончили.

Начните с установки основного устройства на вал, удерживающий седло. В этом нет ничего особо сложного, что является одним из преимуществ такой конструкции. Затем привяжите батарею к тому же валу. Почему застегивается на молнию? Это дешево, легко снимается / заменяется и надежно.

Используйте несколько стяжек по всей длине проволоки, чтобы убедиться, что она ничем не зацепится. Убедитесь, что трос имеет достаточно слабину, чтобы вы могли свободно вращать переднее колесо, ничего не порвав.

Прикрепите тумблер к рулю, как показано на рисунке, с каждой стороны завязками на молнии. Обрежьте длинные концы. И вы сделали! Вы можете включить / выключить систему, отсоединив разъем аккумулятора.

Шаг 11: Заключение

Хотя я довольно доволен этой версией указателя поворота, есть кое-что, что нужно улучшить. Нет никакой защиты от каких-либо внешних факторов, будь то холод, грязь или дождь. В предыдущей версии (второе изображение во введении) я обнаружил, что вода на самом деле меньше проблема, чем можно было бы подумать; На самом деле это не проблема, пока он не просочится в электрические соединения, а для этого потребуется довольно много воды. Другими словами, это было бы нормально даже в небольшой дождь.

Другие улучшения могут включать поворотный переключатель вместо ручного, индикатор остановки, который загорается при нажатии на тормоза, и, возможно,… мигающие аварийные огни? Цель состоит в том, чтобы дать велосипеду стандартные функции, которые позволят его отличить ночью, как автомобиль. Это может иметь большое значение для уменьшения травм и столкновений на дороге.

Однако это хорошее начало! Это еще и забавный маленький проект, который может послужить хорошей цели. Надеюсь, вам понравилось!

Финалист конкурса Bikes Challenge