Fanale posteriore per moto con lampeggiatori integrati che utilizzano LED programmabili: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Ciao!

Questo è in qualche modo un semplice fai-da-te su come realizzare un fanale posteriore RGB programmabile personalizzato (con lampeggiatori/indicatori integrati) per la tua moto o possibilmente qualsiasi cosa utilizzando WS2812B (led indirizzabili individualmente) e Arduino. Sono disponibili 4 modalità di modelli di illuminazione che possono essere attivati tramite un pulsante.

L'idea di realizzare un fanale posteriore del genere c'era fin dal primo giorno in cui ho ricevuto la mia moto ma a quel tempo non ero sicuro del metodo da seguire per realizzarne uno e non avevo proprio tempo perché ero impegnato con il mio college. I miei piani iniziali erano di acquistare led RGB e sostituirli con i led di serie nel fanale posteriore della mia moto e fare un po' di ricablaggio per aggiungere la funzionalità del lampeggiatore integrato. Una tale implementazione avrebbe richiesto una coppia di transistor e regolatori di tensione per ciascuno dei fili di controllo ROSSO-VERDE-BLU sui led RGB finendo con un circuito molto complesso.

Tuttavia ero così ossessionato da questa idea, quindi ho deciso di acquistare i led RGB e altri componenti necessari, ma tutti i miei piani sono cambiati quando un ragazzo in un negozio di elettronica mi ha presentato un tipo di led noto come led indirizzabili individualmente o programmabili (che era una cosa nuova per me in quel momento) che erano simili ai led RGB ma ogni led può essere controllato individualmente per illuminarsi in qualsiasi sequenza o colore usando i controller Arduino e un solo cavo di controllo per l'intera striscia. Da lì in poi mi ci è voluto quasi un anno per completare questo progetto iniziando dall'imparare come funzionano questi led…come programmarli…passando attraverso diversi design del circuito e dei suoi prototipi…tanta, tantissima risoluzione dei problemi (questa era l'unica cosa che era accadendo negli ultimi due mesi del mio progetto poiché c'erano una serie di errori e guasti dei componenti che si verificavano ogni giorno come parte del mio progetto di merda. Mentre stavo riparando qualche difetto nel mio circuito, emergono nuovi problemi e questo continuava a succedere frequentemente ed è stato uno stress completo per me che mi ha quasi reso impossibile concentrarmi su qualcos'altro). Alla fine di questo progetto avevo attraversato un Arduino danneggiato, un paio di circuiti integrati LM7805 bruciati e resistori, un sacco di schede a strisce e led tutto ciò significherebbe quasi la metà dei soldi che ho speso per questo progetto.

Questo progetto era qualcosa che avrei potuto fare o che probabilmente potresti finire entro 20 giorni a condizione che tu abbia tutte le parti necessarie a tua disposizione. Ciò che mi ci è voluto così tanto tempo è stato a causa del mio college, il periodo di attesa dei prodotti che sono stati ordinati a settimane o mesi di distanza poiché i soldi erano un problema per me e alla fine ho pensato a me stesso se tutto questo fosse in realtà un'idea stupida e che senso avesse effettivamente sprecando il mio tempo e denaro per farlo. Comunque mi sono divertito molto a realizzare questo progetto e mi ha tenuto impegnato per quasi un anno e sono sicuro che lo farete anche voi. Quindi vi do il benvenuto al fai da te!

Passaggio 1: componenti necessari

I componenti richiesti possono variare a seconda di come si prevede di implementare questo progetto. Ad esempio, avevo usato due Arduino in modo da poter avere più schemi e passare attraverso questi schemi. Tuttavia, se desideri solo il lampeggiatore/indicatore integrato con funzionalità di luce dei freni, puoi farlo con un solo Arduino. Allo stesso modo, i dissipatori di calore utilizzati nel mio progetto erano eccessivi e non erano affatto necessari per il mio scopo. Quindi puoi eliminare quel tipo di componenti che ritieni non necessari, che ho usato solo perché ero stupido, inesperto ed ero troppo preoccupato (sono comunque riuscito a distruggere il mio circuito un paio di volte). Quindi di seguito è riportato l'elenco dei componenti che ho utilizzato per creare questo progetto:

• LED WS2812B (a seconda di quanto richiesto per il tuo scopo)
• ARDUINO NANO x2
• LM7805 x5 (regolatore di tensione per convertire 12v da batteria a 5v)
• Resistenza da 10kΩ x5
• fili
• Connettori (ho usato i connettori smps della scheda madre MALE(x2) e FEMALE(x2))
• Pulsante (per passare da una modalità all'altra) x1
• Striscia di cartone x2
• Dissipatore di calore x5
• Contenitore di plastica x1

Come ho detto, le parti richieste dipendono davvero da come prevedi di implementare questo progetto.

Passaggio 2: Arduino, LED WS2812B e libreria FastLED (programmazione e test)

Quindi la prima cosa che devi fare prima di realizzare il circuito effettivo è verificare se il tuo progetto di circuito funzionerebbe effettivamente e se il tuo programma funzionerà come dovrebbe. Tutto questo può essere fatto testando i componenti su una breadboard e se ci sono problemi con uno qualsiasi dei componenti o del circuito. Possiamo sempre riprovare con diverse opzioni finché non otteniamo il circuito perfettamente funzionante. Uno dei motivi per cui mi ci è voluto così tanto tempo per completare questo progetto è stato il motivo per cui mi stavo precipitando con questo progetto e non ho testato la progettazione del circuito iniziale per diverse combinazioni di segnale di ingresso. Questo ha finito per dover passare attraverso molte sostituzioni di componenti e ricablaggio del circuito.

La prima cosa di cui discutere è il tipo di LED che è stato utilizzato in questo progetto e come possiamo programmarli per funzionare come intendiamo farlo. Il modello del led che ho usato era WS2812B, generalmente noto come LED indirizzabili individualmente. Esistono vari modelli di questi LED con nomi diversi e non ho idea di quale sia la differenza tra ciascuno di essi, tutto ciò che so è che i diversi modelli differiscono per le temperature di colore e alcuni hanno un pin di clock oltre al pin dei dati.

Per controllare questi LED utilizziamo il controller Arduino (ho usato UNO e MEGA per i test e NANO per il mio circuito finale) insieme alla libreria FastLED, una libreria arduino utilizzata per controllare il tipo di LED utilizzati in questo progetto. Questa libreria può essere ottenuta da GITHUB REPO.

Quindi la prima cosa da notare prima di poter caricare i programmi su Arduino è aggiungere la libreria FastLED all'IDE di Arduino. I passaggi su come farlo possono essere trovati qui.

Per questo progetto ho usato due Arduino, uno per inviare segnali al LED e l'altro per passare da una modalità all'altra o da schemi di illuminazione. Se vuoi solo una singola modalità/modello predefinito, un arduino è tutto ciò di cui hai bisogno.

È possibile scaricare i programmi dal seguente link.

Ora ti guiderò attraverso i programmi e descriverò ciò che tutto deve essere modificato in base alla tua configurazione. Puoi vedere che ci sono due programmi chiamati ledact e ledpatt2. Il programma ledact è per l'arduino che viene utilizzato per scorrere le modalità/pattern e il programma ledpatt2 è quello che controlla i led. Puoi anche vedere gli stessi due programmi in una cartella diversa chiamata nano. È cosa ma di dimensioni più ridotte in modo da poterlo utilizzare con ARDUINO NANO che ha meno memoria di UNO o MEGA.

Per prima cosa vediamo cosa deve essere cambiato in ledpatt2 in base al tuo circuito. Per prima cosa devi cambiare NUM_LEDS e DATA_PIN nelle righe 3-4 con il numero di led che stai utilizzando e il numero del pin su arduino a cui è collegato il segnale dati del tuo led. Quindi è necessario modificare il codice in 18 in base al tipo di led che si sta utilizzando. Ad esempio il mio codice è come thta poiché ho usato i led WS2812B con calibrazione BRG (BLU-ROSSO-VERDE). Se stai utilizzando un led diverso, sostituisci WS2812B nel codice con il nome del tuo led e sostituisci BRG con la sua calibrazione del colore. Per trovare la calibrazione del colore del tuo led, puoi seguire l'articolo che trovi qui.

Puoi vedere un paio di inizializzazioni dalle righe 15-25 di cui 15-21 possono essere evitate se hai solo bisogno di un singolo modello. Questi pin menzionati nelle righe 15-21 vengono utilizzati per attivare le diverse modalità e questo viene fatto utilizzando l'altro Arduino. Le righe 22-25, come è stato menzionato nel codice, vengono utilizzate per ricevere i segnali di ingresso per le luci di freno, parcheggio e lampeggiatori/indicatori.

In ledact devi solo preoccuparti delle righe 4-8 se vuoi che funzioni proprio come ha fatto per questo progetto. Le righe 4-7 sono i pin che attivano ciascuna delle modalità. Dato che volevo solo 4 modalità, sono stati utilizzati 4 pin. La riga 8 viene utilizzata per inizializzare il modePin, il pin a cui è collegato il pulsante. Nel codice puoi vedere che i pin arduino 3, 4, 5, 6 sono utilizzati per le 4 modalità. Questi pin sono collegati direttamente ai pin 3-4-5-6 sull'arduino caricato con il programma ledpatt2.

Questo era il mio metodo per implementare luci a led con modelli diversi e penso che sia piuttosto incoerente. Ho cercato molto su Internet se fosse possibile fare tutto questo usando un solo Arduino ma non sono riuscito a trovare nessuno che mi aiutasse. Se sai come farlo o sei molto bravo con la programmazione, ti suggerisco di seguirlo perché il mio programma è molto mal concepito e ingombrante a causa delle mie scarse capacità di programmazione. E per favore condividi i tuoi risultati con noi.

Passaggio 3: configurazione del circuito

Questo è un passaggio piuttosto semplice se si comprende appieno il circuito o se si dispone di un piano ben congegnato per l'implementazione del circuito. Se i componenti del circuito ti sembrano confusi, te li analizzerò poiché questo è un circuito molto semplice. Innanzitutto abbiamo cinque circuiti integrati LM7805 utilizzati per convertire 12v in 5v (questa tensione è sicura per i pin di ingresso di arduino), quattro dei quali vengono utilizzati per ricevere i segnali di freno, parcheggio e lampeggiatori L-R, l'altro viene utilizzato per alimentare i due arduino. Quindi abbiamo un paio di resistori da 10k ohm collegati in parallelo con ciascuno dei terminali di ingresso e infine due arduino.

Ho realizzato il circuito facendo riferimento al progetto del circuito realizzato prima di utilizzare Fritzing. Per i connettori sono stati utilizzati connettori SMPS-MOTHERBOARD MASCHIO/FEMMINA. Puoi controllare le immagini e seguire.

Questo circuito non è il migliore in quanto non ha alcun circuito di protezione o filtro e il motivo per cui non ho incluso nulla di tutto ciò è perché sono un completo noob. Anche i dissipatori utilizzati con i circuiti integrati sono stati prelevati da un vecchio SMPS e hanno utilizzato pasta termica con essi. Tuttavia, alcuni fanatici dell'elettronica mi hanno detto che l'uso di dissipatori di calore era eccessivo per questa applicazione e che i circuiti integrati avrebbero funzionato senza la necessità di dissipatori di calore in questo circuito. Quindi è così.

Fase 4: Fase finale: boxe e allestimento in moto

Il contenitore di plastica è stato utilizzato come custodia per il circuito e avvolto del nastro isolante attorno ad esso poiché l'acqua è qualcosa che non vogliamo nel nostro circuito. Il prossimo lavoro è collegare tutto e fare il cablaggio sulla motocicletta. Devi stare molto attento quando lavori sull'impianto elettrico della motocicletta poiché qualsiasi cortocircuito potrebbe danneggiare completamente l'elettronica della motocicletta. Se non hai familiarità con il cablaggio della tua moto, puoi fare riferimento ai tuoi manuali di servizio o cercare su Internet. Il compito rimanente è rimuovere il fanale posteriore di serie e sostituire i LED al suo interno con quelli WS2812B. Dopodiché reimballare e richiudere la lampada senza lasciare fori o spazi per l'ingresso di umidità. È possibile conservare la scatola del circuito all'interno dello spazio di stivaggio sotto la sella del passeggero della moto. Infine collega tutto, accendi e porta la tua moto a fare un giro. Sebbene il progetto sembri un lavoro troppo impegnativo, posso assicurarti che il risultato finale ti renderà gioioso come un matto. GRAZIE PER AVER LETTO E DIVERTITO!