Arduino koplampmodulator vir motorfietsveiligheid: 20 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Motorfietse is moeilik om op die pad te sien, veral omdat hulle net ongeveer 'n kwart van die breedte van 'n motor of vragmotor is. Sedert 1978 in die VSA, is motorfietsvervaardigers verplig om motorfietse meer sigbaar te maak deur die kopligte voortdurend aan te sit, maar soms is dit nie genoeg om dit van motors te onderskei en dit "meer opvallend" te maak nie. Die Amerikaanse federale en Kanadese regulasies laat die kopligte op motorfietse toe. Modulasie flits die kopligte teen 'n sekere tempo om dit meer sigbaar te maak. Hierdie skakel toon die vereistes vir koplampmoduleerders vir beide die VSA en Kanada.

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

Aangesien ek 'n elektroniese stokperdjie is, ondervinding het met mikrobeheerders en 'n motorfiets ry, het ek besluit om my eie koplampmodulator te maak en 'n paar ander veiligheidsfunksies net vir my in te gooi. Twee funksies is bygevoeg om my gemak en veiligheid te verbeter. Dit is 'n spoedaanwyser, wat ek 'n "arme man se spoedbeheer" noem, met 'n LED -skerm en 'n amber veiligheidslig agter. Beide hierdie funksies kan te eniger tyd by die modulatorontwerp gevoeg word.

Die snelheidsmeter op my motorfiets is moeilik leesbaar vanweë die ligging en ontwerp. Om die snelheidsmeter te lees, beteken om my oë van die pad af te haal. Die snelheidsindikator bestaan uit 'n kortstondige skakelaar gemonteer op die stuur naby die regterduim, 'n saal-effekapparaat met 'n magneet aan die voorwiel en 'n driekleurige LED op die voorruit naby ooghoogte. As die gewenste snelheid bereik word, word die skakelaar ingedruk en die LED word onmiddellik blou, wat aandui dat u teen of naby u ingestelde snelheid gaan. As u spoed verloor, word die LED groen, wat aandui dat u die snelheid moet handhaaf om die ingestelde snelheid te handhaaf. As u te vinnig gaan, word die LED rooi, wat aandui dat u moet vertraag. Die doel is om die LED blou te hou.

Hierdie projek was vir my 'n leerprojek en ek het baie foute gemaak (meestal in die sagteware waar veranderinge maklik gemaak kan word). Ek stel voor dat u as 'n eenmalige projek die konstruksie gebruik wat in die afdeling 'Hoe dit gebou' is, voorgestel word.

LET WEL: hierdie ontwerp is nie bedoel vir kommersiële gebruik nie en voldoen nie aan die 'letter' van die wet op twee gebiede nie

(d) Die modulatorskakelaar moet bedraad wees in die kragkabel van die balkdraad wat gemoduleer word en nie aan die grondkant van die stroombaan nie.

(e) Middels moet voorsien word sodat die onderste en die boonste balk in werking bly in die geval van 'n modulatorfout [LET WEL: 'n skakelaar kan oor die MOSFET -toestel geïnstalleer word om aan hierdie vereiste te voldoen]

Vaardigheidsstel benodig:

• Hierdie instruksies is nie 'n 'hoe' nie, dit is 'n 'hoe'. U moet ontwerp en aanpas by u eie motorfiets.
• Die vermoë om 'n skematiese diagram te lees en te volg, komponente op 'n prototipe -bord op te spoor en aan te sluit met 'n aansluitdraad.
• Vermoë om te soldeer
• Meganiese vermoë om die modulator op 'n motorfiets te installeer

Stap 1: Projekdoelwit

Voordat ek met 'n ontwerpprojek begin, skryf ek graag 'n lys van alles wat ek wil hê die ontwerp moet doen. Hier is my lys:

• Moet 'plug-n-play' wees. Installeer tussen kopliggies en kopligte. Geen snitte of veranderinge aan die voertuigbedrading nie.
• Moduleer die kopligte teen 240 oorgange per minuut tussen 100% en 20% helderheid op groot of lae straal.
• Moduleer 'n agterste waarskuwingslig teen 60 oorgange per minuut, 240 oorgange per minuut as die remme aangeskakel word.
• Fotoweerstand gemonteer op die voorvurk wat daglig bespeur. Teen skemer stop die modulasie van die kopligte en word die head-up-skerm minder.
• Verhoog die driekleurige LED-spoedaanwyser. Die skerm dui "te vinnig" (rooi), "te stadig" (groen), "op spoed" (blou) aan met programmeerbare histerese.
• Stuurskakelaar aan die stuur gemonteer vir die opdraaispoedaanwyser.
• Hall -effekapparaat gemonteer op die voorvurk met 'n magneet op die voorwiel vasgeplak om die spoed van die voertuig te bepaal.

Planne vir toekomstige implementering:

• 'N Ware cruise control met stuurstangmotor om die gashendel in werking te stel.
• Amber kant waarskuwingsligte.

Stap 2: Hoe dit gebou is

Mikrobeheerders is baie kragtig met betrekking tot wat hulle alles kan doen. Dit is redelik maklik om toestelle aan die penne van 'n mikrobeheerder te koppel en dit dan met sagteware te beheer. Ek het 'n Arduino (of Arduino -kloon) gebruik vir hierdie projek en verskeie prototipe borde (een vir elke funksie). Later het ek my eie kringbord ontwerp. Hierdie prototipe borde word in 'n stapel met mekaar verbind, met die Arduino -penne op elke prototipe bord. Die prent hierbo wys hoe hierdie projek in fases gebou kan word, een funksie op elke prototipe bord. Dit word voorgestel dat u eers die kopligmodulator bou, dit op die motorfiets installeer en seker maak dat dit behoorlik werk voordat u na die volgende module gaan. Hierdie tipe konstruksie bied u ook die geleentheid om u eie spesiale kenmerke uit te dink, te ontwerp en te bou.

Stap 3: Die kopligmodulator skematies

Daar word aanvaar dat u 'n Arduino UNO R3 of 'n versoenbare mikrobeheerder sal gebruik. Gebruik die skema hierbo om die komponente vir die modulator te bedraad. As u slegs een koplig het, kan u die tweede beheerkring weglaat (in die blou blokkie aangedui.) Selfs as u twee kopligte het, moet u slegs een flikker. Dit kan oormatig lyk (en is) om 'n mikrokontroleerder te gebruik om 'n koplig te knip. Die rede vir die gebruik van die mikrobeheerder is die eenvoud van die elektronika en die moontlikheid om die ander modulefunksies uit te voer. Om die koplampmodulatorbord te bou, benodig u die onderdele wat in die onderstaande lys verskyn.

Stap 4: Die lys van die kopligmodulator

Stap 5: Koplampmoduleerderkabels

Hierdie kabels is nodig vir die kopligmodulator. Gebruik altyd 'n draadmeter wat geskik is vir die stroombaan wat dit bedien. Dit word aanbeveel dat elke los draad en ongepolariseerde aansluiting gemerk word. Dit moet aan elke kabel en aan beide kante van die protoshield -printplaat gedoen word. Aangesien u motorfiets nie 'n H4 -gloeilamp soos myne mag gebruik nie, moet u:

• Bepaal die tipe gloeilamp vir u motorfiets
• Bestel die toepaslike verlengkabelkabelverlenger
• Identifiseer watter van die drie drade "grond", "grootstraal" en "dimmer" is en verbind dienooreenkomstig

Stap 6: Installasie van kopligmodulator

Die bouer moet bepaal wat die uitleg en verbindings tussen die komponente op hierdie bord is. Gebruik 'n 2-pins reghoekige kop as aansluiting vir die fotoweerstandkabel en 'n ander vir die krag wat gebruik word om 12VDC aan die agterste waarskuwingslig te verskaf. Koppel die kopligmodulator -module aan op die Arduino -bord. Die foto hierbo wys hoe die modulator tussen die motorfiets se koplig en die kopliggordel geïnstalleer word. Alle krag kom van die motorfietse se kopliguitrusting.

Stap 7: Fotoweerstandsinstallasie

Monteer die fotoweerstandkabelsamestelling met een of meer kabelbande om dit aan die voorvurk van die motorfiets vas te maak en afwaarts na die grond te wys.

Stap 8: Die sagteware

Hierdie Arduino -kode sal die kopligmodulator, die agterste waarskuwingslig en die "opwaartse" spoedaanwyser gebruik. Alhoewel dit glad nie 'n professionele kode is nie, toon dit voorbeelde van tydtellers en onderbrekings.

Modulator sagteware

Die sentrale kenmerke van die koplampmodulator sagteware is:

• 'N 8 Hz -timer.
• 'N Reeks van 16 elemente wat die status van die koplig vir elke merk van die timer stoor. (bv. op 100%, op 20%, op 100%, op 20%, ens.)
• 'N Timeronderbreking wat die statusreeks lees en die status na die koplamppen op die Arduino oordra.

Elke keer deur die lus word die waarde van die fotoweerstand gelees. As die geleesde waarde groter is as die gestoor waarde wat skemer verteenwoordig, bly die kopligte modulerend.

Sagteware vir agterste waarskuwing

Die sagteware vir agterste waarskuwingslig gebruik dieselfde 8 Hz -timer, timer -onderbreking en skikking as die kopligmodulator, maar terwyl die motorfiets se rem nie aangeskakel word nie, brand die agterste waarskuwingslig vir 8 bosluise en af vir 8 bosluise. As die remme aangeskakel word, knipper die agterste waarskuwingsliggie op 1 regmerkie, af 1 bosluis, ens. Totdat die rem losgemaak word.

Spoedaanwysersagteware

Die sentrale kenmerke van die spoedaanwyser is:

• 'N Timer van 2000 Hz.
• 'N Hardeware -onderbreking wat deur die saal -effekapparaat gegenereer word
• Die snelheidsverskakelaar
• Die LED's dui "te vinnig", "te stadig" en "op spoed" aan

Elke keer as die voorwielmagneet by die saal -effekapparaat verbygaan, word 'n toonbank, aangedryf deur die 2000 Hz -timer, gestoor; dan word die toonbank nul en begin die telling weer. As u op die “snelheidsinstelling” -knoppie druk, word die gestelde toonbank die ingestelde snelheid. Daarna word die ingestelde spoed met die gestoorde toonbank vergelyk en die toepaslike LED brand om aan te dui of die telling minder (te vinnig) meer (te stadig) is of binne die toleransiebereik vir die snelheid bereken deur 'n persentasie van die vasgestelde snelheid by te voeg of af te trek. As die toleransie nie ingestel word nie, moet die telling presies die ingestelde snelheid wees, anders sal die blou LED nooit brand nie.

Stap 9: Die agterste versigtigheidsligmodule

Die foto hierbo toon 'n LED -amber -waarskuwingslig aan die agterste sitplek van my motorfiets. Terwyl u ry, flikker hierdie lig met 'n konstante sekonde aan, een sekonde af. As die remme aangeskakel word, flits hierdie lig dieselfde vier keer per sekonde soos die kopligte.

Stap 10: Die agterste waarskuwingslig skematiese

Gebruik die skema hierbo om die komponente vir die agterste waarskuwingslig te bedraad. Om die agterste waarskuwingsbord te bou, benodig u die onderdele wat in die onderstaande lys verskyn.

Stap 11: Lys met agterlyse vir agterligte

Stap 12: Agterste versigtigheidsligkabel

Stap 13: Let op die installering van lig

Die bouer moet bepaal wat die uitleg en verbindings tussen die komponente op hierdie bord is. Gebruik 'n 2-pins reghoekige kopstuk as 'n aansluiting vir die versigtigheidsligkabelsamestelling en 'n ander vir die 12VDC-krag van die kopligmodulator-module.

Monteer die waarskuwingslig agter op die motorfiets en maak die kabel vas met kabelbinders. Koppel die waarskuwingsligmodule in die kopligmoduleermodule, koppel die waarskuwingslig 12VDC -trui van die kopligmoduleermodule aan die agterste waarskuwingsligmodule.

Stap 14: Die snelheidsaanwysermodule skematiese

Stap 15: Spoedaanwyser onderdele lys

Stap 16: Spoedaanwyser Hall Effect Cable Assembly

Stap 17: Spoedaanwyser Snelheidsskakelaar en remskakelaarkabel

Stap 18: Spoedaanwyser "Heads-up LED" -kabelsamestelling

Die LED -montering word aan die bouer oorgelaat.

Stap 19: Installasie van spoedaanwyser

Die bouer moet bepaal wat die uitleg en verbindings tussen die komponente op hierdie bord is. Gebruik 'n 2-pins reghoekige kop as 'n aansluiting vir die snelheidsstelkabel en 'n ander vir die remskakelkabel. Gebruik 'n 3-pins hoekhoekkop as 'n aansluiting vir die saal-effek-toestelkabelsamestelling en 'n 4-pen vir die LED-kabelsamestelling vir die snelheidsaanwyser.

Monteer die snelheidsskakelaar, saalsensor, LED vir die snelheidsaanwyser en die kabel na die motorfietsremskakelaar in ooreenstemming met die foto's van die kabels. Koppel die snelheidsaanwysermodule in die waarskuwingsligmodule.

Stap 20: SLOTOPMERKINGS

Ek gebruik my koplampmodulator/waarskuwingslig/spoedaanwyser al meer as 'n jaar en dit het nog nooit gefaal nie. Verwag 'n paar sekondes vertraging (terwyl die Arduino opstart) totdat die kopligte aangaan en begin flikker. Alhoewel dit onmoontlik is om 'n nie-gebeurtenis te bewys, is ek blykbaar sigbaar vir bestuurders om my. Minstens 3 mense noem en waardeer die amber agterste waarskuwingslig.