Меню

Как установить на велосипед задний фонарь

AterLux › Блог › Апгрейд заднего велофонаря

Велосипедист из меня не аховый, и ездить по дорогам страшно. Чтобы видели меня издалека, подарили мне в том году велофонарик Cyclotech XC-998R.

Фонарь как фонарь, ничего особенного: кнопка и мигалка о пяти светодиодах. Едешь по дороге а она сигналит водителям: «смотри, тут кто-то есть!» — красота!

Вот только его нужно включать, потом выключать, так лениво это всё!

Прошлогодний велосезон закончился, а меня всю зиму не покидала мысль об этом тыркании кнопки.

«Программист я, или где?» — подумал я — «Ведь можно сделать чтобы он сам включался и сам выключался». И я принялся за переделку.

Идея состояла в том, чтобы разместить на плате акселерометр, и когда велосипед занимает парковочное положение и не претерпевает вибраций — выключать фонарь, а когда вибрирует снова — включать.

Вся конструкция питается от двух «мизинчиковых» аккумуляторов, то есть напряжение варьирует в пределах от 1,8 до 3,2 Вольта. Имеющиеся у меня акселерометры никак не хотели работать при таких низких напряжениях. Например LIS331DL хотел на входе иметь минимум 2,16 Вольта, а MMA7660FC — так вообще 2,4. При этом первый хотел кушать аж 300 мкА при частоте 100 показаний в секунду, а производители второго наивно считали достоинством его прожорливость на уровне 47 микроампер при частоте 1 показание в секунду! С такими каши не сваришь, батарейки не сэкономишь.

И тут, случайно пробегаясь глазками по каталогу местного магазинчика радиодеталей, я увидел LIS3DH всего за 78 рублей. Почитав документашку на девайс, я прыгал от восторга, ведь это именно то что я искал!
— Рабочее напряжение: 1,71 — 3,6 Вольта
— Разрядность по каждой из 3х осей: 16 бит
— Частота снятия показаний: от 1 до 5000 в секунду.
— Потребление тока в спящем режиме 0,4 мкА, при 10 в секунду — 4 мкА, при 200 в секунду — 38 мкА. Это не считая режима низкого энергопотребления при котором уменьшается точность, но и снижается потребление тока!

В общем, я собрал манатки и помчался в магазин, покупать такую штуку.

Так как я умею возиться только с AVR, то выбор не богат. Но так как речь идёт об экономии батареек в ждущем режиме, то выбор пал на устройства pico-power, в частности на ATmega88PA-AU.

На самом деле, в начале выбор пал на ATmega48PA-AU, но в какой-то момент мои хотелки не поместились в 4ре килобайта, и я перепаял его на 88.

Штатные светодиоды я тоже решил заменить на сверхъяркие Cree C503B-RBN, для которых обещают аж 10 Кандел при токе 20мА. Хотя и угол освещения при этом у них 23 градуса. Но нам углами разбрасываться и не нужно — светодиоды светят в основном назад, и два по краям — в стороны.

Вначале всё исходное содержимое фонаря было вытряхнуто, отпаяно и разобрано:

В штатной версии всё что есть — это маленькая микросхемка на маленькой платке, к которой подводится питание и сигнал от кнопки.

Затем я изготовил точно такие же по размеру (если не считать на полмиллиметра большей толщины) платы. Но на этот раз микроконтроллер размещается на большой платке, а на маленькой — только дорожки к светодиодам. Поэтому место их крепления друг с другом стало чуть сложнее. Заодно я усилил его пайкой с обратной стороны.

Делал всё методом «ЛУТ». Затем залудил паяльником всё, кроме места под кнопкой, и напаял элементы.

Схема простая, не считая пары конденсаторов, и пяти резисторов (без которых, кстати, можно было бы обойтись — т.к. падение напряжения на выводах МК как раз хорошо ограничивает ток на нужном уровне), на схеме присутствуют только МК и акселерометр.

Читайте также:  Minecraft как установить minecraft server

Большие прямоугольные площадки — это для припаивания разъёма программатора. Полноценный разъём здесь размещать негде, поэтому вот так.

И вот так всё выглядит в сборе:

Сопряжение МК и акселерометра

Сопрягаются они меж собой по шине SPI, причём со стороны МК используется USART в режиме SPI-мастера.
Акселерометр может работать как на шине SPI, так и на шине I2C (она же TWI в терминах AVR). Но I2C требует подтягивающих резисторов и передача данных сопряжена с довольно значительными утечками тока — до двух миллиампер, в зависимости от скорости обмена. На такое никаких батареек не напасёшься! Кроме того, I2C работает на скорости не выше 400кГц, и значительно сложнее в реализации.
Так что выбор очевиден — SPI. Но в этих МК есть обычный SPI а есть возможность использовать USART в режиме SPI-мастера.
Поскольку один из выводов SPI одновременно является выходом ШИМ, и он задействован на светодиоде, то остаётся USART.

Дополнительно я подключил прерывание INT2. С этим я немного лоханулся: как оказалось, эта модель акселерометра, в отличие от его собрата LIS331DL, не умеет выводить признак готовности новых данных на INT2, только на INT1. Впрочем, проблема была успешна решена программными средствами.

Итак, на нас валится шквал показаний, любые мелкие вибрация и удары отмечаются резким кратким всплеском ускорения по той, или иной оси.

Чтобы определить общую тенденцию к ускорению, нужно избавиться от этих всплесков. Иначе говоря — применить фильтр низких частот.

Так как в вычислительной мощности мы ограничены, то фильтр должен быть достаточно простым. Подходит такой вариант для каждой из трёх осей:

F = Fпред + (V — Fпред) * k,
где F — новое значение фильтра, Fпред — предыдущее значение, V — новое значение с акселерометра, а k — положительный коэффициент меньше единицы.
Чем меньше k тем ниже частота среза. Операцию умножения можно заменить операцией арифметического сдвига, например, если k = 0,25, то умножение будет замещено арифметическим сдвигом вправо на две позиции.

Далее, нам интересно определить тенденцию к вибрации: стоит ли велосипед, или мчится стремительным домкратом. Для упрощения вычислений годится такой алгоритм:
Возьмём для каждой оси модуль |V — F| — это как раз модуль высокочастотной составляющей. Максимум среди всех трёх осей и будем считать текущей вибрацией.

Если взять значение текущей вибрации и пропустить через фильтр по вышеприведённой формуле, то у нас будет некое фильтрованное значение — показывающее текущую тенденцию к вибрации.

Итак, получив очередные показания с акселерометра, пропускаем через вышеописанные фильтры, получаем отфильтрованное ускорение, текущую вибрацию и тенденцию к вибрации. Когда эти показания выходят за установленные границы, включаем счётчик. Если в течение нескольких порций данных подряд показания оставались за пределами допустимых границ, то значит произошло оцениваемое событие.

Например, если вдоль продольной оси, в течение 4х показаний подряд, отфильтрованное значение ускорения превышает 0,2g — то значит применяется торможение.

А если в течение секунды подряд, ускорение по горизонтальной оси больше 0,5g, или ускорение вдоль вертикальной оси отрицательно — значит велосипед упал.

Фонарик работает в двух режимах (выбирается кнопкой): мигающем — даёт периодические вспышки света, если велосипед движется, и режим для следования в колонне — во время движения огни просто загораются поярче, но не мигают, чтобы не слепить едущих сзади.
Также есть режим отключения, в котором потребление тока меньше 1 микроампера. И режим фонаря — когда просто светят 3 прямых светодиода, а акселерометр не используется.

В активном режиме отслеживаются такие события:
Торможение — включаются ярко три светодиода.
Экстренное торможение — светодиоды быстро мигают.
Аварийный маяк — если обнаружено падение, все светодиоды часто мигают на полной яркости.
Парковка — если велосипед находится в определённом положении и не испытывает вибраций, то фонарь отключается, акселерометр переводится в режим 10 показаний в секунду, а МК переводится в режим низкого энергопотребления. В этом режиме потребление тока находится, в зависимости от вибраций, в пределах 7-30 микроампер. Как только обнаружены сильные вибрации, или выход из парковочного положения, фонарь переходит в активный режим работы. Обучение парковочному положению осуществляется нажатием и удержанием кнопки в активном режиме. Текущее положение сохраняется в энергонезависимой памяти.
Транспортировка — фонарь отключается, если велосипед поднят «на дыбы».

Читайте также:  Как установить кастомное меню рекавери

UPD: Наконец-то, прошивка с исходным кодом, без схемы, но с разводкой плат: zip, 40кб

Напоследок — видео с демонстрацией

Источник

Задний светодиодный фонарь для велосипеда или как сделать велосипедные стопы своими руками

В этой коротенькой инструкции я расскажу вам как сделать фонарь для велосипеда своими руками.
Процесс легкий и простой, но я сделал несколько фотографий для наглядности.

Следуйте пошаговой инструкции для сборки заднего фонаря для велосипеда, или можете просмотреть приложенное в конце видео.

Шаг 1: Материалы и инструменты

Шаг 2: Увеличиваем яркость (опционально)

Этот шаг выполнять необязательно, по вашему желанию.
Так как штатный диод моего дешевого фонаря слишком тусклый, я решил заменить его на более яркий, оставшийся от другого проекта.

Я просто выпаял три тусклых диода и припаял на их место три ярких (также я заменил китайскую батарейку на более мощный элемент питания).

Шаг 3: Припаиваем провода к кнопке

Так как светодиодный велосипедный фонарь должен загораться только при работе тормозов, вам нужно подключить кнопку с самовозвратом к уже имеющейся кнопке. Так как ее нужно крепить на рычаг тормоза, то чем меньше она будет, тем лучше.

Я поискал в своей коробке с кнопками, выбрал маленькую кнопку с самовозвратом и припаял к ней двухжильный провод.
Такие кнопки продаются дешевыми наборами по 50 штук, еще можно снять их со старых неиспользуемых электроприборов.
Теперь вам нужно отрезать кусок провода правильной длины. Можно ориентироваться на фото 4, красная линия отмечает путь прокладки провода.

Шаг 4: Паяем провод к фонарю

Фонарь, который мне продали, был без винта, который держит корпус закрытым, поэтому у него в нижней крышке пустое отверстие.

Сначала я хотел подобрать винт, подходящий по размеру, к этому отверстию, но потом, увидев, что корпус сам по себе держится закрытым, решил пропустить в это отверстие провод.

Я пропустил в отверстие двухжильный провод и припаял каждую жилу к контактам штатной кнопки включения фонаря.
(О полярности можно не беспокоиться, так как это просто реле, соединенное с другим реле, можно припаять одну жилу к левому контакту, а другую – к правому, и наоборот)

Шаг 5: Проверяем работу фонаря

Меньше 10 минут ушло у нас на усиление яркости фонаря и припаивание самовозвратной кнопки.
После соединения кнопок в цепь задний фонарь может гореть в двух режимах.
Фото 2: если вы нажмете только на самовозвратную кнопку, фонарь будет гореть в режиме «стоп-сигнал».
Фото 3: если вам нужно, чтобы фонарь светил, нажмите на кнопку ВКЛ/ВЫКЛ, не нажимая на самовозвратную кнопку.

Шаг 6: Крепим провод на рычаге тормоза

Чтобы закрепить провод, я использовал пластиковые хомуты.
Чтобы конструкция выглядела немного круче, я использовал пластиковую трубку, такие обычно используются в аэрозольных баллончиках. Хвост хомута, прежде чем протянуть в карабин, надо пропустить через 5мм кусок пластиковой трубки, в образовавшейся петле должен находиться провод.
(Чтобы зафиксировать кнопку стоп-сигнала на рычаге тормоза, я использовал кусок канцелярской резинки)

Шаг 7: Крепим провод на велосипеде

Оставшуюся длину провода я решил закрепить не на раме, а на тормозном проводе.
(если вы, как и я, использовали серый провод, и вам не нравится его цвет, можно покрасить его аэрозольной черной краской или сразу купить черный провод)

Шаг 8: Закрепляем кнопку и фонарь

Чтобы закрепить фонарь на стойке сиденья, я взял пару хомутов и кусок камеры колеса, чтобы фонарь не скользил по металлу стойки.

Читайте также:  Как установить ригельный замок на рольставни

Поверх кнопки я положил кусок тонкого поролона (чтобы она не залипла во включенном состоянии), и обмотал ее изолентой.

Шаг 9: Конец работы! Теперь ваше езда на велосипеде стала безопасней

Как я и говорил, этот проект очень простой и легкий, и сборка займет меньше часа вашего времени. Денег на него тоже уйдет не много, зато ваша езда на велосипеде станет намного безопаснее.

Можете посмотреть видео-демонстрацию. Если хотите увидеть, как стоп-сигнал будет выглядеть в действии.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Источник

Что такое стоп сигнал на велосипеде и как его сделать своими руками

Установить стоп-сигнал на велосипед возможно самостоятельно в домашних условиях. Если человек планирует кататься на двухколесном транспортном средстве по автомобильным дорогам, рекомендуется приобрести также поворотники, чтобы обеспечить себе безопасность.

Что такое стоп-сигнал на велосипеде

Деталь представляет собой расположенный сзади, под сиденьем, красный фонарь. Если велосипедист тормозит, устройство начинает светиться ярче, работает указателем для окружающих автомобилистов. Движущиеся сзади могут своевременно среагировать на изменение скорости, что позволяет избежать столкновений, опасных для жизни, здоровья ситуаций. Устройство сделает велосипед видимым на дороге даже в темное время суток.

Использование стоп-сигнала рекомендовано не только тем людям, которые любят ездить по автомобильным дорогам. Даже в лесу или на тротуаре они помогут предотвратить столкновение (например, в случае когда сзади едет еще один велосипедист).

Выделяют несколько разновидностей оповещающего устройства:

Как сделать своими руками

В домашних условиях прибор можно собрать самостоятельно по схеме. Заранее подготовьте необходимые инструменты, составные детали. Процесс не требует специальных навыков, умений. Самостоятельно изготовить устройство дешевле, чем покупать готовое в магазине.

Что понадобится для сборки

Подготовьте перед началом работы необходимый инструментарий:

Для работы также потребуются:

Пошаговая инструкция и схема по сборке в домашних условиях

Диодные ленты закрепляют на верхних перьях велосипеда с помощью изоленты либо скотча. Вместо диодных лент можно использовать старый велосипедный фонарь. Его крепят хомутами сзади, под сиденьем. Батарею разместите так, чтобы не создавала помех при езде. Подключите плюс к светодиодной ленте. Рекомендуется устанавливать аккумулятор между верхними перьями либо под седлом.

Пружину наденьте на тормозной трос, после чего прикрепите к ней провод ленты. Металлическую пластину закрепите на неподвижной велосипедной детали. Присоедините к ней минус батареи с помощью паяльника. При нажатии тормоза цепь будет замыкаться, благодаря чему загорится свет.

Советы и рекомендации

Поскольку диоды в дешевых фонарях могут быть тусклыми, рекомендуется увеличить яркость. Для этого надо выпаять 2-3 некачественных диода, на их место установить новые.

Проверьте работу фонаря перед первой поездкой. Если при работе были допущены ошибки, осветительная система может функционировать неправильно, из-за чего езда станет небезопасной.

Соблюдайте осторожность на дороге. Установка фонаря не гарантирует того, что автомобилисты будут замечать велосипедиста. Днем, при ярком солнце, световые сигналы будет плохо видно. Самодельные устройства не рекомендуется использовать при дождях, снегопадах, в условиях затрудненной видимости.

Не экономьте на деталях для создания прибора. Не старайтесь закончить работу побыстрее. От результатов будет зависеть безопасность на дороге.

Выучите классические сигналы велосипедиста. Так при необходимости вы сможете подавать знаки водителям автомобилей, предупреждать их о том, что собираетесь поворачивать или притормозить.

Для езды по автомобильным дорогам приобретите комплект защиты. Не забывайте надевать шлем, удобную одежду, обувь, не затрудняющую движение.

Фонарики редко имеют защиту от воды. Чтобы при езде под дождем или снегом не испортить стоп-сигнал, обработайте стыки герметиком. Дополнительно приобретите плотное резиновое кольцо, наденьте его на фонарь так, чтобы жидкость не могла попасть внутрь.

Источник

Adblock
detector