Costruisci un semplice segnale di svolta per bicicletta: 11 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Con l'arrivo dell'autunno, a volte è difficile rendersi conto che le giornate si sono accorciate, anche se la temperatura potrebbe essere la stessa. È capitato a tutti: fai una gita in bicicletta nel pomeriggio, ma prima di essere a metà strada è buio e sei gettato in una partita a nascondino con ogni altro veicolo sulla strada. Perché non far sapere al mondo da che parte stai andando a svoltare al prossimo incrocio costruendo un segnale di svolta semplice ed economico?

Questo progetto è per le persone che hanno bisogno di un modo più sicuro per andare in bicicletta di notte. È facile da realizzare, funziona alla grande ed è il modo perfetto per imparare la lavorazione del legno di base, l'elettronica e la programmazione.

Quindi, se vuoi iniziare, continua a leggere!

Forniture

Utensili:

• Seghetto o qualsiasi altra sega
• Trapano, con punte da 3/16" e 1/16"
• Cacciavite(i)
• (Opzionale) Punte per trapano svasatore
• Supercolla monouso (o simile)
• Saldatore, saldatura, supporto per saldatura
• (Buono da avere) Morsetto da tavolo. Questo è qualcosa su cui dovresti investire se hai spazio, rende la perforazione e il taglio molto più facili.
• Carta vetrata
• Righello, matita

Elettronica:

• Arduino Nano, preferibilmente con una breakout board
• Filo intrecciato, una quantità decente (avrai bisogno di 3 fili lunghi circa 2 m)
• 13x LED (arancione o giallo, anche se il colore dipende da te). Nota che è una buona idea ottenere degli extra nel caso in cui ne consumi qualcuno. È anche importante tenere a mente che mescolare i colori significa che i LED si illumineranno con luminosità diverse. Questo perché la resistenza interna di un LED è unica per il suo colore. È meglio usare 13 LED identici.
• Resistenze 13x 220 ohm, generiche. Sia questi che i LED si trovano facilmente su Amazon.
• Un interruttore a levetta SPDT, ON-OFF-ON. Ad esempio, questi

Altri materiali:

• Pannello di legno, circa 4"x2" o più grande e spesso al massimo 1/2". Il compensato è una buona fonte.
• (Opzionale) Plastica acrilica, 1/16" o più sottile
• Fascette
• Viti, relativamente piccole, come queste
• Nastro elettrico
• Vecchio catarifrangente per bici posteriore/anteriore, come questo. Quello che ci interessa usare è la staffa di montaggio. Se hai una staffa di montaggio da un campanello, un tachimetro, ecc. che può anche essere usato.
• Una sorta di schiuma malleabile. La roba con cui lavi i piatti è probabilmente buona.

Passaggio 1: iniziare

Come funzionerà e come dovresti iniziare?

C'è una procedura generale che dovresti seguire quando costruisci questo progetto; tuttavia, a volte devi fare le cose in un ordine leggermente diverso per assicurarti che tutto vada a buon fine. Ad esempio, dovresti eseguire la maggior parte del taglio e della perforazione all'inizio, ma dovrai eseguire ulteriori operazioni di perforazione e messa a punto dopo l'installazione dell'elettronica.

Il concetto del progetto è semplice: quando si effettua una svolta, si preme un interruttore a levetta SPDT sul manubrio e un pannello sul retro si illumina per indicare la direzione della svolta. Il microcontrollore viene utilizzato per animare l'indicatore di direzione, che ne aumenta la visibilità. Non consiglierei di usarlo su una bici da strada elegante perché è un po' ingombrante, ma starebbe benissimo sulla tua bici media.

Dai un'occhiata all'immagine e copiala sul tuo pannello di legno. È un modello generico, quindi se lo desideri, puoi modificare le dimensioni e la forma secondo i tuoi desideri.

Passaggio 2: taglio e foratura

Di solito è meglio praticare i fori prima di eseguire qualsiasi taglio: i pezzi più grandi sono più facili da controllare. Quindi, inizia praticando fori da 1/16" nei contrassegni per i LED. Dopo aver praticato tutti i fori, prosegui praticando fori da 3/16" sopra. Il motivo è che è molto più facile controllare il posizionamento di un bit da 1/16" piuttosto che da un bit da 3/16", quindi i tuoi LED saranno più allineati. Il primo foro funge da guida per la seconda punta più grande.

Se hai una punta svasata, è una buona idea usarla qui. Non è necessario andare molto in profondità sul lato anteriore, quanto basta per sbavare la superficie. Quanto in profondità vai sul retro dipende da quanto vuoi che i tuoi LED sporgano, quindi fai come ritieni opportuno.

Ora è anche un buon momento per praticare 4 fori agli angoli con la punta da 1/16 di pollice se prevedi di montare una piastra acrilica sul retro.

Taglia lungo i segni per rimuovere il materiale in eccesso dal piatto finché non sei soddisfatto della forma e levigalo.

Passaggio 3: impostazione dei LED

Per me, questa parte è sempre divertente. Imposta i LED nei fori, con la polarità impostata come mostrato nello schema colorato sopra. Vedrai perché sono disposti in questo modo nel passaggio successivo. Una piccola quantità di colla sul retro di ciascun LED dovrebbe essere sufficiente per bloccarlo in posizione. Se hai problemi a identificare la polarità del LED, dai un'occhiata a questo articolo.

Assicurati di spingere i LED fino in fondo finché la linguetta posteriore non è a filo con il resto della superficie.

Nota rapida: assicurati sempre che i tuoi LED funzionino prima di incollarli in posizione! Non posso dirti quante volte ho pensato che un LED funzionasse e ho dovuto fare a pezzi un progetto quasi completo perché non lo era. Dovrebbe essere un'abitudine controllare in anticipo ogni componente che devi installare in modo permanente.

Passaggio 4: saldatura

La primissima immagine è uno schema elettrico che dovresti seguire. Effettua i collegamenti piegando le lunghe gambe del LED: non dovresti utilizzare alcun cavo aggiuntivo se stai attento. Assicurati di riscaldare bene il giunto prima di applicare la saldatura e di mantenerlo stabile mentre la saldatura si raffredda. Un buon giunto di saldatura dovrebbe essere in grado di resistere allo sforzo da parte tua di strappare la connessione (a proposito, non consiglio di farlo su ogni giunto che salda, per ovvie ragioni).

Cerca di tenerlo pulito. Più ordinate sono le tue connessioni, più facile sarà la risoluzione dei problemi in caso di necessità. Per collegare un altro filo, è sufficiente avere 2-3 mm tra le superfici nude: in genere le gambe dei LED sono piuttosto rigide e non si piegano facilmente.

Puoi anche saldare due dei tuoi resistori da 220 ohm come visto sopra. Assicurati di fare i collegamenti più brevi possibile; inoltre, assicurati che i tuoi resistori siano incollati in qualche modo. I giunti si rompono quando viene applicata una sollecitazione eccessiva in modo non lineare, come accade quando si tira un pezzo di filo corto. Finirai per strappare il resistore, quindi tienilo presente.

Passaggio 5: altro hardware

Ecco due cose che tecnicamente potrebbero essere fatte in quasi tutti i punti dell'assemblaggio, ma ti consiglio di farlo ora, per vari motivi.

Il primo è usare la tua vecchia staffa riflettente. Non è necessario il catarifrangente in sé, solo il morsetto con cui è fissato al manubrio o al retrotreno. A seconda del tipo, potresti anche usare un supporto per faro o qualcosa di simile; potresti persino stampare in 3D una staffa di montaggio. Praticare due fori nella base e montare come mostrato. Assicurati che il lato che si piega aperto, permettendoti di far scivolare il tutto sulla barra, abbia abbastanza spazio per farlo senza danneggiare i tuoi dispositivi elettronici. Ti suggerisco di farlo ora, piuttosto che prima o dopo, perché è facile vedere dove sono le tue connessioni principali e immobili.

La seconda cosa che potresti voler fare è installare un pannello acrilico sul retro (sia per scopi estetici che per proteggere la superficie dagli schizzi). Taglia un rettangolo con le stesse dimensioni del tuo indicatore di direzione (in questo caso, circa 2 "x4"). Usando i fori predisposti come guida, fora la plastica con la punta da 1/16" e avvita il pannello. Puoi vedere il risultato nell'immagine finale.

Potresti anche voler cancellare tutti i segni che hai fatto sul blocco prima di questo passaggio (oops).

Passaggio 6: finire la saldatura

Ora che abbiamo montato alcune cose in più sull'indicatore di direzione, puoi finire gli ultimi 3 o giù di lì resistori, seguendo lo stesso metodo (incollando i componenti, mantenendo la lunghezza dei cavi minima).

Ancora una volta, ricontrolla per assicurarti che le connessioni siano funzionanti. Puoi farlo applicando una tensione di 5 V o inferiore direttamente dal tuo Arduino o dalla fonte di alimentazione attraverso il segmento. I singoli LED che non si accendono potrebbero essere invertiti: in tal caso, è sufficiente tagliare la connessione, spingere fuori il LED con un cacciavite dall'altro lato e incollarlo di nuovo nel modo giusto.

Una volta che il tuo assemblaggio è funzionante, puoi andare avanti!

Passaggio 7: entra in Arduino

È ora di aggiungere un microcontrollore! Dovrebbe essere relativamente chiaro ora il motivo per cui ho suggerito di utilizzare una scheda breakout simile a quella mostrata: montare l'elettronica in modo sicuro è un lavoro pignolo e questa cosa lo rende molto, molto più semplice.

Noterai che ci sono due pezzi di schiuma usati per creare uno spazio tra il PCB e il blocco di legno. Questo a) assicura che non ci siano cortocircuiti, poiché entrambi i lati hanno superfici nude e b) ammortizza il modulo Arduino.

Quello che ho fatto qui è prima fare dei buchi nella schiuma e poi ritagliare il quadrato. Usando le stesse viti con cui hai montato la piastra di copertura acrilica, monta l'Arduino, facendo attenzione che ci sia abbastanza spazio tra l'Arduino e la scheda. Dovresti fare riferimento alle foto sopra per avere un'idea di come dovrebbe essere fatto.

Aggancia i tuoi pin. Ecco un altro vantaggio di questo modulo: non è necessaria alcuna saldatura! Puoi sempre rimuovere Arduino per riutilizzarlo in un altro progetto, se lo desideri, in seguito. Ecco le connessioni che desideri effettuare se desideri utilizzare il codice di esempio senza alcuna modifica:

A2- sinistra

A5- medio

A4- freccia sinistra

A3- freccia destra

A1- destra

Inoltre, collegare il connettore della batteria da 9V a +Vcc e GND.

Passaggio 8: codice di base e risoluzione dei problemi

Ora che la maggior parte dell'hardware è completa, prenditi un momento per verificare che le tue connessioni siano corrette. Se sei abbastanza sicuro, collega il tuo Arduino a qualsiasi porta USB disponibile.

Spero che tu abbia avuto qualche esperienza di base nella codifica Arduino. In caso contrario, puoi sempre ottenere una rapida recensione su siti come questo. Il progetto nasce dalla cosa più elementare che puoi fare in Arduino: il codice "blink".

Scarica il codice allegato ed eseguilo. Assicurati di aver selezionato "Arduino Nano" come tipo di scheda e di aver selezionato la porta COM corretta. Una volta completato il caricamento, dovresti vedere il tuo segnale di svolta lampeggiare allo stesso modo del video sopra. Se è così, continua a muoverti!

Passaggio 9: finalizzazione dell'hardware

Sei pronto per finire le cose. Prendi 3 spezzoni di cavo lunghi circa 2 m, o quanto ti serve per arrivare dal manubrio alla parte posteriore della bici, dove monterai il segnale. Saldare ciascuno di questi 3 fili a un terminale dell'interruttore a levetta SPDT.

Ritaglia un pezzo lungo (ho detto lungo? Sì, dipende dal tuo giudizio) pezzo di plastica acrilica, circa la larghezza del tuo interruttore a levetta. Usando il saldatore, riscalda la plastica in un punto in modo da poterla piegare, come una staffa. Piegalo a forma come nelle foto sopra. Un tocco di supercolla sull'interruttore a levetta dovrebbe tenerlo in posizione.

I collegamenti da effettuare sono: il terminale centrale del tuo interruttore a levetta va a GND, mentre gli altri due vanno a D2 e D3. Collega tutto ed esegui il codice allegato di seguito. Dovresti scoprire che ora puoi impostare il dispositivo per indicare in quale direzione girerai! Non resta che installarlo sulla tua bici.

Passaggio 10: installazione

Finalmente! Abbiamo quasi finito.

Inizia montando il dispositivo principale sull'albero che tiene la sella. Non c'è nulla di estremamente complicato in questo, che è uno dei vantaggi di un tale design. Quindi, fissa la batteria allo stesso albero. Perché la cravatta? È economico, facile da rimuovere/sostituire e sicuro.

Usa alcune fascette lungo l'intera lunghezza del filo per assicurarti che non sia libero di impigliarsi in qualcosa. Assicurati che il filo abbia un gioco sufficiente da poter ruotare liberamente la ruota anteriore senza strappare nulla.

Fissare l'interruttore a levetta al manubrio come mostrato, con una fascetta su ciascun lato. Taglia le estremità lunghe. E hai finito! È possibile alimentare/scollegare il sistema scollegando il connettore della batteria.

Passaggio 11: conclusione

Anche se sono abbastanza soddisfatto di questa versione dell'indicatore di direzione, c'è molto da migliorare. Non c'è protezione da nessun elemento esterno, che sia freddo, fango o pioggia. Ho scoperto in una versione precedente (la seconda immagine nell'introduzione) che l'acqua è in realtà un problema minore di quanto si possa pensare; non è davvero un problema finché non si infiltra nei collegamenti elettrici e questo richiede un po' d'acqua. In altre parole, questo andrebbe bene anche con una pioggerellina leggera.

Altri miglioramenti potrebbero includere un interruttore a rotazione anziché uno manuale, un indicatore di arresto che si accende all'applicazione dei freni e forse… luci di emergenza lampeggianti? L'obiettivo è dare alla bicicletta di serie caratteristiche che la rendano facile da distinguere di notte come un'auto. Questo potrebbe fare molto per ridurre gli infortuni e le collisioni sulla strada.

Tuttavia, questo è un buon inizio! È anche un piccolo progetto divertente che può servire a uno scopo. Spero ti sia piaciuto!

Secondo classificato nella sfida delle bici