مصباح خلفي للدراجة النارية مع ومضات مدمجة باستخدام مصابيح LED قابلة للبرمجة: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

أهلا!

يعد هذا أمرًا سهلًا إلى حد ما حول كيفية صنع مصباح خلفي RGB قابل للبرمجة (مع ومضات / مؤشرات مدمجة) لدراجتك النارية أو ربما أي شيء باستخدام WS2812B (المصابيح القابلة للتوجيه بشكل فردي) و Arduinos. هناك 4 أوضاع لأنماط الإضاءة يمكن تدويرها باستخدام زر ضغط.

كانت فكرة صنع مثل هذا المصباح الخلفي موجودة منذ اليوم الأول الذي حصلت فيه على دراجتي النارية ، لكن في ذلك الوقت لم أكن متأكدًا من الطريقة التي يجب اتباعها في صنع مصباح ولم يكن لدي الوقت حقًا لأنني كنت مشغولًا به كليتي. كانت خططي الأولية هي شراء مصابيح RGB واستبدالها بمصابيح LED في المصباح الخلفي لدراجتي النارية والقيام ببعض إعادة الأسلاك لإضافة وظيفة وميض متكاملة. كان مثل هذا التنفيذ يتطلب اثنين من الترانزستورات ومنظمات الجهد لكل من أسلاك التحكم RED-GREEN-BLUE على مصابيح LED RGB ينتهي بها المطاف بدائرة معقدة للغاية.

ومع ذلك ، كنت مهووسًا بهذه الفكرة ، لذلك قررت شراء مصابيح RGB والمكونات الأخرى المطلوبة ، لكن كل خططي تغيرت عندما قدمني رجل في متجر للإلكترونيات إلى نوع من المصابيح المعروفة باسم المصابيح القابلة للتوجيه أو البرمجة بشكل فردي (والتي كان شيئًا جديدًا بالنسبة لي في ذلك الوقت) كان مشابهًا لمصابيح RGB ولكن يمكن التحكم في كل مصباح بشكل فردي للإضاءة في أي تسلسل أو لون باستخدام وحدات تحكم Arduino وسلك تحكم واحد فقط للشريط بأكمله. من هناك ، استغرق الأمر ما يقرب من عام لإكمال هذا المشروع بدءًا من تعلم كيفية عمل هذه المصابيح … كيفية برمجتها … المرور من خلال تصميمات مختلفة للدائرة ونماذجها الأولية … الكثير والكثير من استكشاف الأخطاء وإصلاحها (كان هذا هو الشيء الوحيد الذي كان يحدث خلال الشهرين الأخيرين من مشروعي حيث كانت هناك سلسلة من الأخطاء وفشل المكونات تحدث كل يوم كجزء من تصميمي الغريب. أثناء عملية إصلاح بعض العيوب في دائرتي ، تظهر مشكلات جديدة ويستمر هذا في الحدوث بشكل متكرر وكان ضغطًا تامًا بالنسبة لي لدرجة أنه جعلني تقريبًا من المستحيل التركيز على أي شيء آخر). بحلول نهاية هذا المشروع ، مررت بأردوينو واحد تالف ، وزوجين من LM7805 IC ومقاومات ، والكثير والكثير من الألواح الشريطية والمصابيح كل ذلك سيضيف ما يقرب من نصف الأموال التي أنفقتها على هذا المشروع.

كان هذا المشروع شيئًا كان بإمكاني القيام به أو ربما يمكنك الانتهاء منه في غضون 20 يومًا بشرط أن يكون لديك جميع الأجزاء المطلوبة تحت تصرفك. ما استغرق مني وقتًا طويلاً كان بسبب كليتي ، وفترة الانتظار للمنتجات التي تم طلبها لأسابيع أو أشهر حيث كان المال يمثل مشكلة بالنسبة لي وأخيراً أفكر في نفسي ما إذا كان كل هذا في الواقع فكرة غبية وما هو الهدف من في الواقع أهدر وقتي وأموالي على صنع هذا. على أي حال ، لقد استمتعت تمامًا بالقيام بهذا المشروع وقد جعلني منشغلاً لمدة عام تقريبًا وأنا متأكد من أنك ستفعل ذلك أيضًا. لذلك أرحب بكم في DIY!

الخطوة 1: المكونات المطلوبة

يمكن أن تختلف المكونات المطلوبة اعتمادًا على كيفية التخطيط لتنفيذ هذا المشروع. على سبيل المثال ، لقد استخدمت اثنين من Arduinos حتى أتمكن من الحصول على أنماط متعددة والتبديل بين هذه الأنماط. ومع ذلك ، إذا كنت تريد فقط المؤشر / الوامض المدمج مع وظيفة ضوء الفرامل ، فيمكنك القيام بذلك باستخدام Arduino واحد فقط. وبالمثل ، كانت المشتتات الحرارية المستخدمة في تصميمي مبالغة ولم تكن مطلوبة على الإطلاق لغرضي. لذا يمكنك التخلص من هذا النوع من المكونات التي تعتقد أنها ليست ضرورية ، والتي استخدمتها فقط لأنني كنت غبيًا وعديم الخبرة وكنت قلقًا أكثر من اللازم (ما زلت تمكنت من تدمير دائري عدة مرات). فيما يلي قائمة المكونات التي استخدمتها لإنشاء هذا المشروع:

• WS2812B LEDs (حسب الكمية التي تحتاجها لغرضك)
• أردوينو نانو x2
• LM7805 x5 (منظم جهد لتحويل 12 فولت من بطارية إلى 5 فولت)
• 10kΩ المقاوم x5
• الأسلاك
• الموصلات (استخدمت موصلات SMPS للوحة الأم ذكر (x2) وأنثى (x2))
• زر الضغط (للتبديل بين الأوضاع) x1
• مجلس الشريط x2
• بالوعة الحرارة x5
• حاوية بلاستيكية x1

كما قلت ، تعتمد الأجزاء المطلوبة حقًا على كيفية التخطيط لتنفيذ هذا المشروع.

الخطوة 2: Arduino و WS2812B LEDs ومكتبة FastLED (البرمجة والاختبار)

لذا فإن أول شيء عليك القيام به قبل عمل الدائرة الفعلية هو التحقق مما إذا كان تصميم دائرتك سيعمل بالفعل وما إذا كان برنامجك سيعمل بالطريقة التي من المفترض أن يعمل بها. يمكن القيام بكل هذا عن طريق اختبار المكونات الموجودة على لوح التجارب وما إذا كانت هناك أية مشكلات في أي من المكونات أو الدائرة. يمكننا دائمًا إعادة المحاولة بخيارات مختلفة حتى نحصل على دائرة العمل المثالية. كان أحد الأسباب التي جعلتني استغرقت وقتًا طويلاً لإكمال هذا المشروع هو السبب الذي دفعني إلى الإسراع في هذا المشروع ولم أختبر تصميم الدائرة الأولية لمجموعات مختلفة من إشارة الإدخال. انتهى هذا الأمر مع الاضطرار إلى المرور بالعديد من بدائل المكونات بالإضافة إلى إعادة توصيل الدائرة.

أول شيء يجب مناقشته هو نوع LED الذي تم استخدامه في هذا المشروع وكيف يمكننا برمجتها لتعمل كما نعتزم القيام به. كان نموذج المصباح الذي استخدمته هو WS2812B ، والمعروف عمومًا باسم المصابيح القابلة للتوجيه بشكل فردي. هناك نماذج مختلفة من مصابيح LED هذه بأسماء مختلفة وليس لدي أي فكرة عن الفرق بين كل منها ، كل ما أعرفه هو أن الطرز المختلفة تختلف في درجات حرارة اللون وبعضها يحتوي على دبوس ساعة بالإضافة إلى دبوس البيانات.

للتحكم في مصابيح LED هذه ، نستخدم وحدة تحكم Arduino (استخدمت UNO و MEGA للاختبار و NANOs لدائرتى النهائية) جنبًا إلى جنب مع مكتبة FastLED ، وهي مكتبة اردوينو تستخدم للتحكم في نوع مصابيح LED المستخدمة في هذا المشروع. يمكن الحصول على هذه المكتبة من GITHUB REPO.

لذا فإن أول شيء يجب ملاحظته قبل أن نتمكن من تحميل البرامج إلى Arduino هو إضافة مكتبة FastLED إلى Arduino IDE. يمكن العثور على خطوات حول كيفية القيام بذلك هنا.

بالنسبة لهذا المشروع ، استخدمت نوعين من Arduinos ، أحدهما لإرسال إشارات إلى LED والآخر للتبديل بين أوضاع أو أنماط الإضاءة المختلفة. إذا كنت تريد فقط وضعًا واحدًا / نمطًا افتراضيًا ، فإن اردوينو واحد هو كل ما تحتاجه.

يمكنك تحميل البرامج من الرابط التالي.

الآن سوف أطلعك على البرامج وأشرح كل ما يجب تغييره وفقًا للإعداد الخاص بك. يمكنك أن ترى أن هناك برنامجين يسمى ledact و ledpatt2. برنامج ledact مخصص لـ arduino الذي يتم استخدامه للتنقل عبر الأوضاع / الأنماط وبرنامج ledpatt2 هو الذي يتحكم في المصابيح. يمكنك أيضًا مشاهدة نفس البرنامجين في مجلد مختلف يسمى nano. إنه شيء ولكنه أصغر حجمًا بحيث يمكنك استخدامه مع ARDUINO NANO الذي يحتوي على ذاكرة أقل من UNO أو MEGA.

أولاً ، دعنا نرى كل ما يجب تغييره في ledpatt2 وفقًا لدارتك. تحتاج أولاً إلى تغيير NUM_LEDS و DATA_PIN في الأسطر من 3 إلى 4 إلى عدد المصابيح التي تستخدمها وعدد الدبوس الموجود في اردوينو الذي تتصل به إشارة البيانات الخاصة بمؤشر LED الخاص بك. ثم تحتاج إلى تغيير الكود في 18 وفقًا لنوع المصابيح التي تستخدمها. على سبيل المثال ، يشبه الكود الخاص بي thta نظرًا لأنني استخدمت مصابيح WS2812B مع معايرة BRG (BLUE-RED-GREEN). إذا كنت تستخدم أي مصباح LED مختلف ، فاستبدل WS2812B في الكود باسم المصباح واستبدل BRG بمعايرة الألوان الخاصة به. للعثور على معايرة الألوان لمصباح LED الخاص بك ، يمكنك متابعة المقالة الموجودة هنا.

يمكنك رؤية اثنين من التهيئة من الأسطر 15-25 والتي يمكن تجنبها من 15 إلى 21 إذا كنت تطلب نمطًا واحدًا فقط. تُستخدم هذه المسامير المذكورة في السطور 15-21 لتشغيل الأوضاع المختلفة ويتم ذلك باستخدام Arduino الأخرى. الأسطر 22-25 كما تم ذكرها في الكود ، تستخدم لأخذ إشارات الإدخال لمصابيح المكابح والتوقف والوميض / المؤشر.

في ledact ، ما عليك سوى القلق بشأن الأسطر 4-8 إذا كنت تريد أن تعمل تمامًا كما فعلت مع هذا المشروع. الخطوط من 4 إلى 7 هي الدبابيس التي تقوم بتشغيل كل وضع من الأوضاع. نظرًا لأنني أردت 4 أوضاع فقط ، فقد تم استخدام 4 دبابيس. يتم استخدام الخط 8 لتهيئة modePin ، وهو الدبوس الذي يتصل به زر الضغط. في الكود ، يمكنك أن ترى أن دبابيس اردوينو 3 و 4 و 5 و 6 تستخدم للأوضاع الأربعة. ترتبط هذه المسامير مباشرة بـ 3-4-5-6 دبابيس على اردوينو محملة ببرنامج ledpatt2.

كانت هذه أسلوبي في تنفيذ مصابيح LED بأنماط مختلفة وأعتقد أنها غير متسقة إلى حد كبير. لقد بحثت كثيرًا على الإنترنت عما إذا كان من الممكن القيام بكل هذا باستخدام Arduino واحد فقط ولكن لم أتمكن من العثور على أي شيء يساعدني. إذا كنت تعرف كيفية القيام بذلك أو كنت جيدًا جدًا في البرمجة ، أقترح عليك اتباعها لأن برنامجي مصمم بشكل سيء للغاية وضخم الحجم بسبب مهارات الترميز الضعيفة لدي. ويرجى مشاركة نتائجك معنا.

الخطوة 3: إعداد الدائرة

هذه خطوة سهلة إلى حد ما إذا كنت تفهم الدائرة بشكل كامل أو لديك خطة مدروسة جيدًا لتنفيذ الدائرة. إذا كانت المكونات في الدائرة تبدو مربكة بالنسبة لك ، فسوف أقوم بتقسيمها من أجلك لأن هذه دائرة بسيطة للغاية. أولاً ، لدينا خمسة LM7805 ICs تستخدم لتحويل 12 فولت إلى 5 فولت (هذا الجهد آمن لمنافذ إدخال اردوينو) ، أربعة منها تستخدم لأخذ إشارات الفرامل ، بارك و L-R الوامض ، وغيرها تستخدم لتشغيل اثنين من اردوينو. ثم لدينا اثنين من المقاومات 10 كيلو أوم متصلة بالتوازي مع كل من طرفي الإدخال وأخيراً اثنين من اردوينو.

لقد صنعت الدائرة التي تشير إلى تصميم الدائرة الذي تم إجراؤه مسبقًا باستخدام Fritzing. للموصلات ، تم استخدام موصلات SMPS-MOTHERBOARD ذكر / أنثى. يمكنك التحقق من الصور والمتابعة.

هذه الدائرة ليست الأفضل لأنها لا تحتوي على أي دوائر حماية أو ترشيح والسبب في عدم تضمين أي من هذا هو أنني مستجد تمامًا. كما تم إزالة المبددات الحرارية المستخدمة مع الدوائر المتكاملة من SMPS القديم واستخدام معجون حراري معهم. ومع ذلك ، أخبرني بعض المهووسين الإلكترونيين أن استخدام المشتتات الحرارية كان مبالغة في استخدام هذا التطبيق وأن الدوائر المتكاملة ستعمل دون الحاجة إلى أي أحواض حرارية في هذه الدائرة. إذن هذا هو.

الخطوة 4: الخطوة النهائية: الملاكمة والإعداد للدراجات النارية

تم استخدام الحاوية البلاستيكية كحالة للدائرة وشريط عازل ملفوف حولها لأن الماء شيء لا نريده في دائرتنا. المهمة التالية هي توصيل كل شيء وإجراء الأسلاك على الدراجة النارية. عليك أن تكون حذرًا جدًا عند العمل على كهرباء الدراجة النارية لأن أي تقصير قد يؤدي إلى إتلاف إلكترونيات الدراجة النارية تمامًا. إذا لم تكن على دراية بأسلاك دراجتك النارية ، يمكنك الرجوع إلى أدلة الخدمة أو البحث على الإنترنت. المهمة المتبقية هي إزالة المصباح الخلفي للمخزون واستبدال المصابيح الموجودة بداخله بمصابيح WS2812B. بعد ذلك ، أعد تغليف المصباح وإغلاقه دون ترك فتحات أو فراغات حتى تدخل الرطوبة. يمكنك الاحتفاظ بصندوق الدائرة داخل مساحة التخزين أسفل المقعد الخلفي للدراجة النارية. أخيرًا ، قم بتوصيل كل شيء وتشغيله واصطحب دراجتك النارية في جولة. على الرغم من أن المشروع يبدو وكأنه يتطلب الكثير من العمل ، يمكنني أن أؤكد لك أن النتيجة النهائية ستجعلك سعيدًا مثل الفتى المجنون. نشكرك على القراءة والاستمتاع!