Сумка для велосипеда с солнечной светодиодной подсветкой: 14 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Прошлым летом у меня была возможность поработать в ночную смену в пекарне в нескольких городах, а это означало, что мне нужно было много добираться на работу. Назад. И далее. Ночью, вечером. На байке. Автобусы даже не ходят так поздно. Мне очень надоело то, что все эти чертовски невнимательные водители постоянно заставляли проезжать мимо проезжающих мимо чертовски невнимательных водителей - как они могли пролететь мимо такого земного существа, как я, с таким невниманием, разъезжающего в своих грязных, загрязняющие углерод машины ?! Конечно, увидеть меня, вероятно, было не так-то просто, учитывая общее отсутствие уличного освещения в этом районе, поэтому я пошел и купил необходимый по завышенной цене комплект налобных и задних фонарей. впадина. Я не хотел покупать все эти чертовы батарейки и, черт возьми, не хотел их выбрасывать, так что это то, что я придумал. Это, а также тот факт, что я не поеду на Burning Man в этом году, оставили у меня кучу свободного времени, которое в противном случае было бы потрачено таким образом. Так что это своего рода утешительные призы. В ближайшем будущем я добавлю реализацию замечательной велокуртки Leah Buechley с сигналами поворота, управляемой Arduino. Это моя первая инструкция и работа с ретро-документацией, но я надеюсь, что этого хватит. Если это кажется слишком тупым, то, вероятно, так оно и есть. Это относится и ко мне. Любой, творите и наслаждайтесь! Да, и прошу прощения за ужасное качество изображений. Я много лет работал со своей камерой, и, похоже, ее жизненный цикл подошел к концу. нюхать.

Шаг 1. Что вам нужно

Материалы / расходные материалы 1 Рюкзак / сумка-мессенджер 1 Чемодан для проекта 1 Светодиодный налобный фонарь Cheapo 1 Недорогая / не такая уж дешевая красная светодиодная подсветка для велосипедов 2 Солнечные элементы PowerFilm 3 В, 50 мА, номер продукта MP3-371 Держатель для батареек AA, вмещающий: 3 NiMH батареи AA 1 шт. перфорированная плата, которая поместится в верхнюю часть корпуса проекта 4-8 стоек + винты 1 стандартный блокирующий диод, например, 1N4001 5 резисторы 100 Ом 3 кнопочные переключатели мгновенного действия 1 переключатель DPDT 1 переключатель SPST Множество светодиодов на ваш выбор Провод на ваш выбор Запасные батареи для тестирования Паяльная резьба (тяжелая дежурный нейлон, если возможно) VelcroBoredom Дополнительно: 1 Arduino Skinny от Sparkfun (или новая сертифицированная версия Arduino Pro) Pounding Psy-trance У меня был дешевый рюкзак от Burton Snowboards, который был идеального размера для моих целей, но мне не понравился прямой «рюкзак» фасона. Итак, я переставил ремни, и теперь он наклонен на бок, как сумка-мессенджер с одним основным ремнем для тела и вспомогательным ремнем, который защелкивается снизу, обеспечивая удивительно надежную платформу. Самым большим недостатком на данный момент является то, как он имеет тенденцию обертываться вокруг тела, в результате чего рубашка полностью пропитана потом. Но, ну да ладно. Оно работает. Я нашел на кухне герметичный герметичный контейнер типа посуды, который идеально подходил для коробки для проекта, и налобный фонарь, который я купил примерно за 6 долларов в WalMart. Практически все остальное было в моей коробке передач или заказано в Интернете. Большая часть моей проводки - это пучок проводов для динамиков, которые у меня лежали, красивые и упругие. Инструменты Паяльник Макет для прототипирования Базовый мультиметр Набор отверток Аккумуляторная дрель + битАлигатор-зажим соединительные провода Клещи с игламиНожницы для резки проволокиОстрый зажигалкаИглы Xacto лезвие, крепкая лента для промышленного применения Держатель паяльника / третья рука Горячий клеевой пистолет + горячий клей, для герметизации Ножовка, лучше резать Ножницами Достаточная вентиляция для сохранения вашего драгоценного серого вещества

Шаг 2: подготовка рюкзака

Это довольно очевидно. Выясните, где вы хотите, чтобы конкретные компоненты были на сумке, и как они будут работать «там», в дороге. Это должно определять физическое расположение вашей конкретной сборки. При необходимости вырежьте / сшейте / отредактируйте что-нибудь - см. Предыдущий шаг о том, почему моя сумка выглядит такой корявой. Лезвие и зажигалка Xacto полезны для надрезов и плавления потрепанных концов, а старые добрые иголки и нитки станут вашим лучшим вариантом для повторного прикрепления. Я просто случайно нашел коробку для проекта идеального размера, так что он помещается прямо в боковой карман с удобным отверстием для выхода кабеля наушников, рядом с плечевым ремнем, который я буду использовать. Я поместил все элементы управления (кроме главного выключателя) на плечевой ремень, и я хотел пропустить провода через него. сам ремешок, поэтому мне пришлось вырезать крошечные отверстия с обеих сторон и продеть их с помощью проволочной вешалки, похожей на гигантскую «иголку» … но об этом позже. сам ремешок, который идеально подходил для размещения светодиодных / кнопочных сборок, и у меня было большое пластиковое кольцо, в которое можно было вставить еще один переключатель. Очевидно, эти детали у всех будут разные.

Шаг 3: Подготовка окна проекта

Как только вы закончите с сумкой, пришло время для вашего проектного контейнера. Если возможно, попробуйте вставить держатель батареи в коробку и посмотрите, достаточно ли у вас места для установки платы (ей), переключателя (ов) и проводов. также. Мои все просто еле подходят. В противном случае вам придется найти другой ящик для батареек. Вездесущая олово Altoids подойдет просто великолепно. Помня все это, просверлите отверстия для проводов, которые вы будете вводить и вывести, а также для переключателя (-ов). Когда вы, в конце концов, начнете подключать что-либо, убедитесь, что провод хорошо завязан сверху, как только он входит в коробку, чтобы они не порвались неожиданно. Что, вероятно, было бы не очень хорошо. Определите размер перфорированной платы, которая вам понадобится, и отрежьте ее. Чем больше, тем лучше, так как у вас будет больше места для игр, но иногда вам не хватает места. Приклейте / прикрепите аккумулятор и установите плату (и) с помощью стоек. Красная плата - это «тонкая» версия Arduino от компании Sparkfun, которая в конечном итоге будет управлять вышеупомянутыми сигналами поворота, которые еще не подключены.

Шаг 4: построение схемы, часть 1: зарядка

У нас будет 3 последовательно соединенных никель-металлгидридных батареи типа AA, каждая из которых будет выдавать номинальное напряжение 1,2 В, что в сумме дает номинальное значение 3,6 В. Но в реальных условиях использования они могут упасть до 0,9 В и до 1,4 В каждое при перезарядке без серьезных повреждений, поэтому нам нужен способ ограничить их использование в пределах этого диапазона., хотя и грубо, не по инженерной мысли. Но это просто, и это работает. Чтобы заряжать батареи, вам нужно, чтобы положительный конец солнечной батареи подключался к положительному концу батарей, а отрицательный конец делал то же самое. Здесь для этого достаточно повернуть переключатель «вверх». Однако есть две проблемы: 1. Нам нужен диод в направлении зарядки, чтобы батареи не разряжались обратно в солнечные элементы в темноте, истощая их энергию, которую мы хранили в течение дня, и: 2. Номинальное падение напряжения на солнечных элементах, которые мы подключили последовательно, составит 6 В. Пока напряжение солнечной батареи выше, чем напряжение батареи, в батареи будет течь ток. Но мы не хотим, чтобы общее напряжение батареи превышало примерно 4,2 В (1,4 x 3), поэтому нам нужен способ понизить уровень солнечного напряжения примерно до 1,8 В на пути к батареям. Хотя это не очень элегантно, Они не являются надежными, установка светодиода должна обеспечить и то, и другое, поскольку они обычно имеют падение напряжения от 1,7 до 2 Вольт или около того. Однако используйте мультиметр, чтобы подтвердить это … Хотя обычно ПЛОХАЯ ИДЕЯ подключать светодиод назад (необратимо его повреждая), схема В ЭТОМ КОНКРЕТНОМ СЛУЧАЕ должна быть в состоянии справиться с потенциальным обратным током без серьезных повреждений. И не так уж и далеко (скрестив пальцы), да еще дает неплохой индикатор состояния зарядки: чем ярче светодиод, тем быстрее происходит зарядка аккумуляторов. Когда он выключен, солнечные элементы вырабатывают меньшее напряжение, чем батареи, а это значит, что они не заряжаются. Однако есть беспокойство, что заявленное напряжение, 6 В, есть только в номинальных условиях лабораторных испытаний, а для этих панелей под прямыми солнечными лучами оно может достигать 7,2 В, что определенно приведет к перезарядке батарей. Но я готов смириться с этим риском. Лучше, чем переразряжать их … И еще одна вещь, которую нам нужно проверить, - это ток, исходящий от солнечных элементов. Рубрика состоит в том, что мы обычно хотим, чтобы ток составлял 1/10 от общей емкости батареи, чтобы сбалансировать скорость и безопасность для батарей. Поскольку емкость моих аккумуляторов составляет 2400 мАч, идеальный номинальный ток был бы 240 мА. Наши панели выдают только 50 мА, что на самом деле довольно мало. Мы могли бы добавить еще 4 массива параллельно и оказаться в безопасной зоне. Это может быть для другого проекта. Но пока лучше перестраховаться, чем сожалеть. На стороне нагрузки цепи.

Шаг 5: построение схемы, часть 2: нагрузка

Поворот переключателя «вниз» включит работу подключенных устройств. Здесь мы не хотим отключать батареи, если общее напряжение на них не превышает примерно 2,7 В (0,9 x 3). Здесь я подключил нормальный блокирующий диод (1N4001, который я первоначально заказал с солнечные элементы) последовательно со светодиодом для светового индикатора состояния заряда. Поскольку падение напряжения на диоде составляет 0,7 В, общее падение напряжения должно составлять около 2,4–2,7 В. Когда напряжение питания падает ниже этого уровня, он не дает достаточного потенциала для включения светодиода и его выключения. Поэтому, когда свет гаснет, я знаю, что пора перестать использовать различные устройства, которые я подключил, и начать подзарядку. Снова грязный, но он работает. Резисторы При использовании светодиодов обязательно включите в них резистор, чтобы они не выгорели. Даже когда они подключены параллельно, к каждому светодиоду должен подключаться резистор. По сути, поскольку резисторы сопротивляются протеканию тока через ту часть цепи, в которой они находятся, чем выше значение конкретного резистора, тем меньше тока будет протекать. Помните, что V = IR. В случае схемы зарядки мы хотим, чтобы через батареи проходил как можно больше тока, не повреждая светодиод. 100 Ом будет работать. Однако со стороны нагрузки схемы мы теоретически хотели бы иметь резистор более высокого номинала, чтобы свести к минимуму ток утечки. Однако здесь я хочу убедиться, что падение напряжения на светодиоде остается в районе 2 В, и более сильный ток сделает это более очевидным, когда напряжение наконец упадет ниже минимального порога, который мы хотим. Поэтому я добавил сюда резистор на 100 Ом.

Шаг 6: Подключение и установка солнечных элементов

Итак … если только что построенный ящик - это сердце (и, я думаю, легкие) нашего проекта, то это определенно … душа! ДУША! он он он!…. ОК. Спокойствие. У меня есть элементы PowerFilm, номер продукта MP3-37, они очень тонкие и гибкие. В этом проекте мы хотим соединить два из них последовательно, чтобы обеспечить питание 6 В. Выровняйте ячейки таким образом (или как хотите, физически) так, чтобы положительный конец первой совпал с отрицательным концом другой. Здесь вы можете заметить разницу, поскольку «поперечины» на белых буквах «Т», пересекающих ячейки, лежат в направлении положительного полюса, а «вертикали» - в сторону отрицательного. Поцарапайте или расплавьте пластик, покрывающий серебристые контакты с обеих сторон.. Вы можете сказать, достаточно ли вы прошли через пластик, когда начнете соскабливать контакт ниже. Припаяйте один кусок провода поперек двух. Припаяйте зачищенный + и - вывод двухжильного провода к другим сторонам, и все готово. Проденьте другой конец проволоки через пакет так, чтобы он доходил до коробки с достаточным свободным пространством. Нанесите немного горячего клея на стыки, чтобы изолировать их от погодных условий. Что касается крепления панели к пакету, положите кусок прикрепите сторону застежки-липучки к задней части каждой ячейки и отрежьте три отрезка стороны «петли», чтобы они соответствовали размаху, включительно, между частями «крючка». Распределите их равномерно по длине, снимите подложку и ударьте их по месту, где бы вы ни хотели установить свои панели. У меня на сумке два пятна, в зависимости от угла наклона сумки к солнцу. Возможно, вам придется сшить края петли, в зависимости от типа клея, который они нанесли на нее, чтобы она не отвалилась.

Шаг 7: взлом фары

Делайте то, что написано в названии. Откройте дешевый налобный фонарь и отсоедините всю аккумуляторную батарею. Все, что вам нужно, это контакты, к которым он привел. Подключите их к коробке и припаяйте к секции нагрузки схемы управления. А теперь обещанное примечание о продевании провода через ремешок. Если вы внимательно посмотрите на картинку, я сделал несколько мест, где я сделал небольшие прорези в поверхностной ткани ремешка, на краю набивки, где она встречается с краем. С помощью лезвия Xacto сделайте две таких прорези - одну там, где вы хотите, чтобы провода выходили, а другую - в месте входа. Возьмите проволочную вешалку и вырежьте из нее красивый длинный прямой участок. Это будет ваша «иголка». Протолкните его на длину между двумя отверстиями в открытом пространстве между набивкой и краем. Он немного отдаст, особенно если ваш ремешок изогнется, но, в конце концов, он вылезет с другой стороны. Приклейте изолентой проволоку, которую вы хотите вставить, к одному концу проволоки для плечиков, и протяните ее через отверстие, пока она не выйдет с другой стороны. Вуаля! Готово! Затем просверлите отверстия в углах кожуха фары, если это возможно, и пришейте их к ремешку, но таким образом, чтобы при желании другие провода не могли пройти сквозь них.

Шаг 8: Сборка светодиодных / кнопочных переключателей Часть 1: Завивка

Идея здесь в том, чтобы иметь то, что снаружи выглядит как светодиод, который можно нажимать, чтобы что-то включать и выключать. Или переключатель, который дает обратную связь о статусе того, что вы переключаете. Что в основном означает соединение переключателя и светодиода вместе, спиной к спине, так, чтобы «кнопочная» часть переключателя была обращена вниз, в сторону от переключателя. Светодиодная часть сборки. Для начала скручиваем выводы обоих элементов. Важно соблюдать различие между анодом и катодом (+ и -, длинный и короткий) на светодиодах, поэтому обязательно применяйте разные стили завивки к каждой ножке светодиода. Я использовал квадратную форму для положительной стороны и более круглую форму для отрицательной. Но иногда было трудно заметить разницу, поэтому в будущем я мог бы переключиться на треугольники и круги. Какими бы ни были ваши соглашения, убедитесь, что вы СЛЕДУЕТ ЕЕ! Сделайте три набора из них. Гораздо проще, учитывая размер элементов, соединить их сейчас, прежде чем склеивать, вместо того, чтобы сначала прикреплять их, а затем пытаться пробиться через беспорядок к контактам, которые вы должны паять. в. Но это означает, что у нас есть готовые их приложения.

Шаг 9: Взлом заднего фонаря

Это почти то же самое, что и фара, за исключением того, что моя задняя фара была в довольно неуклюжем корпусе, из которого я решил ее вытащить. Однако удобно, что печатная плата имела форму длинной палки, которая служила хорошей световой полосой. Причем работала на кнопочной основе. Это упростило подключение к соответствующему светодиоду / кнопке на ремешке. Я подключил напряжение питания и заземление к источнику нагрузки, а затем подключил кнопку к тому месту, где была установлена исходная кнопка. После этого я подключил резистор, ведущий к светодиоду состояния на светодиоде / кнопке, в один из красных светодиодов на плате. Следовательно, всякий раз, когда загорается этот светодиод, загорается и мой переключатель, что позволяет мне оценить текущий шаблон отображения, на котором он работает, на основе времени между вспышками моего светодиода состояния. Таким образом, шесть проводов выходят из платы, два - в коробку проекта и четыре - к соответствующему светодиоду / кнопке. Я могу закрепить его в сумке, прежде чем пришить несколько петель на внешней стороне сумки. И да, я понимаю, что это немного похоже на небольшую белую какашку.

Шаг 10: Подключение светодиода / кнопок для сигналов поворота

В этой части мы будем подключать светодиоды и кнопки для переключателей, которые будут управлять сигналами поворота. Это означает, что у нас будет еще 8 проводов, идущих через ремень в блок управления. Это много места для такого небольшого пространства, поэтому в интересах экономии места и избыточного протягивания проводов я отрезал кусок кабеля Ethernet, который идеально подходит, так как у него 8 проводов внутри, и пропустил его в коробку. Светодиоды будут синхронизированы с соответствующими сигналами поворота, мигая с одинаковой частотой, а кнопки будут подключены к Arduino Skinny в качестве устройств ввода.

Шаг 11: Дополнительный переключатель питания для Arduino / поворотных сигналов

Поскольку я буду использовать поворотные сигналы только в определенное время, то есть когда мне нужно повернуть, они будут отключены большую часть времени. На данный момент у меня не будет Arduino, работающего ни с чем, кроме сигналов поворота, поэтому для всех практических целей это постоянная нагрузка, когда световые индикаторы выключены. Поэтому в целях экономии энергии я вставил переключатель SPST. переключиться на пластиковое кольцо, которое случайно оказалось на ремешке. Я также встроил светодиоды состояния подзарядки и использования нагрузки по обе стороны от переключателя, а затем покрыл всю партию еще одной каплей горячего клея. Переключатель подключен между источником нагрузки и клеммой LiPo батареи на Skinny. Когда мне нужны поворотники, я их включаю. Когда я этого не делаю, он остается выключенным. Хотя наличие светодиодов по обе стороны от переключателя немного вводит в заблуждение, поскольку они не имеют непосредственного отношения к действию самого переключателя…. но, полагаю, такова природа вещей.

Шаг 12: Сборка светодиодных / кнопочных переключателей Часть 2: Встраивание

Теперь, когда вы подключили все светодиоды / кнопки, пришло время склеить их вместе и вставить в ремешок. Нанесите кусочки клея на основания светодиода и переключателя и склейте их. Вы захотите расположить их повернутыми на 90 градусов друг от друга относительно осей контактов на каждом, образуя своего рода кельтский крест, если смотреть сверху. Это предохраняет выводы от замыкания друг на друга. Держать их вместе, пока клей не застынет, было немного обременительно, поэтому было бы полезно обернуть их скотчем, чтобы удерживать их вместе. Как только он схватится, попробуйте смазать паяные соединения между контактами и проводами немного большего количества клея. Просто постарайтесь не попадать клей в движущуюся «кнопочную» часть переключателя по очевидным причинам - иначе он застынет в нужном положении и станет бесполезным. Теперь для встраивания. Как я уже говорил ранее, мне повезло, что у меня был кусок лямки уже встроены в мой ремень. Многие производители рюкзаков делают это сейчас, так что, если у вас тоже есть рюкзак, вам повезло. Просто отрежьте один конец, оплавьте концы и продолжайте делать остальную часть шага. В противном случае вам нужно будет найти запасной кусок ремня и пришить его к ремню. В любом случае возьмите паяльник и проплавьте отверстие в ремне, убедившись, что оно достаточно широкое, чтобы пропустить светодиод., но не настолько широким, чтобы раскачиваться. Поначалу это может показаться немного хитрым, но, по крайней мере, в моем случае пластик имел тенденцию комковаться на себе, а не на паяльнике, образуя красивые, готовые цилиндрические отверстия, в которые прямо вставлялись светодиоды. Тебе может не повезти. Кто знает. Проденьте купол светодиода в отверстие и приклейте его на место. После того, как вы установили все три блока светодиодов / кнопок, пришейте свободный конец ремня к ремню, закрепив переключатели на месте. Натяжение лямок должно быть умеренным, но недостаточным, чтобы кнопки постоянно были в зацеплении. Также низ переключателей не следует приклеивать к самой планке. Единственными точками крепления должны быть светодиоды, входящие в тесьму вверху, и провода, идущие от сборки вниз, в ленту внизу. «Кнопочные» части переключателей должны свободно перемещаться по мере необходимости.

Шаг 13: Подключение печатной платы

Это последний шаг. Поместите все провода в коробку и подключите их к соответствующим контактам. Если ваша плата особенно грязная, может иметь смысл нанести небольшую каплю горячего клея на паяные соединения, чтобы контакты не закоротили друг друга. и, возможно, с батареями, если ваш чемодан такой же тесный, как мой. Смотайте провода, закройте коробку и попробуйте включить все. Наслаждайтесь!

Шаг 14: вариант

Это сумка, которую я помог своему брату сделать на основе прототипа. У него есть пара портативных динамиков, подключенных к iPod shuffle со стороны ремня, и дополнительная длина провода EL, с которым я лежал, от некоторых предыдущих Burn - портативный комплект для вечеринок на солнечных батареях! Достаточно сильно вырезает канавки …