Construir um sinal de mudança de direção de bicicleta simples: 11 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Com o advento do outono, às vezes é difícil perceber que os dias ficaram mais curtos, embora a temperatura possa ser a mesma. Já aconteceu com todo mundo - você sai em uma viagem de bicicleta à tarde, mas antes de voltar, está escuro e você é lançado em um jogo de esconde-esconde com todos os outros veículos na estrada. Por que não deixar o mundo saber para que lado você vai virar na próxima interseção, construindo um sinal de mudança de direção simples e de baixo custo?

Este projeto é para pessoas que precisam de uma maneira mais segura de andar de bicicleta à noite. É fácil de fazer, funciona muito bem e é a maneira perfeita de aprender sobre marcenaria, eletrônica e programação básicas.

Então, se você gostaria de começar, continue lendo!

Suprimentos

Ferramentas:

• Serrote ou qualquer outra serra
• Broca, com brocas de 3/16 "e 1/16"
• Chave (s) de fenda
• (Opcional) Brocas de escareamento
• Supercola de uso único (ou similar)
• Ferro de soldar, solda, suporte de solda
• (É bom ter) Braçadeira de mesa. Isso é algo em que você deve investir se tiver espaço, isso torna a perfuração e o corte muito mais fácil.
• Lixa
• Régua, lápis

Eletrônicos:

• Arduino Nano, de preferência com uma placa de breakout
• Fio trançado, uma quantidade decente (você precisará de 3 fios com cerca de 2 m de comprimento)
• 13x LEDs (laranja ou amarelo, embora a cor seja com você). Observe que é uma boa ideia obter extras para o caso de queimar alguns. Também é importante ter em mente que a mistura de cores significa que seus LEDs acenderão com brilhos diferentes. Isso ocorre porque a resistência interna de um LED é exclusiva de sua cor. É melhor usar 13 LEDs idênticos.
• 13x resistores de 220 ohms, genéricos. Esses e os LEDs são facilmente encontrados na Amazon.
• Uma chave seletora SPDT, ON-OFF-ON. Por exemplo, esses

Outros materiais:

• Painel de madeira, com cerca de 4 "x 2" ou maior e no máximo 1/2 "de espessura. A madeira compensada é uma boa fonte.
• (Opcional) Plástico acrílico, 1/16 "ou mais fino
• Gravatas zip
• Parafusos, relativamente pequenos, como estes
• Fita isolante
• Refletor de bicicleta traseiro / dianteiro antigo, como este. O que estamos interessados em usar é o suporte de montagem. Se você tiver um suporte de montagem de um sino, velocímetro, etc., que também pode ser usado.
• Algum tipo de espuma maleável. As coisas com que você lava seus pratos provavelmente são boas.

Etapa 1: começando

Como isso vai funcionar e como você deve começar?

Há um procedimento geral que você deve seguir ao construir este projeto; no entanto, às vezes você precisa fazer as coisas em uma ordem ligeiramente diferente para garantir que tudo funcione perfeitamente. Por exemplo, você deve fazer a maior parte do corte e da perfuração no início, mas precisará fazer algumas perfurações e ajustes adicionais depois de instalar os componentes eletrônicos.

O conceito do projeto é simples - ao fazer uma curva, você pressiona uma chave seletora SPDT no guidão e um painel na parte traseira acende para indicar a direção da curva. O microcontrolador é usado para animar o sinal de mudança de direção, o que aumenta sua visibilidade. Eu não recomendaria usar isso em uma bicicleta de estrada elegante porque é um pouco volumosa, mas ficaria ótimo em uma bicicleta normal.

Dê uma olhada na imagem e copie-a em seu painel de madeira. É um modelo geral, portanto, se desejar, você pode modificar os tamanhos e a forma para se adequar ao seu desejo.

Etapa 2: Corte e Perfuração

Normalmente é melhor fazer os furos antes de fazer qualquer corte - peças maiores são mais fáceis de controlar. Portanto, comece perfurando orifícios de 1/16 "nas marcações para os LEDs. Depois de perfurar todos os orifícios, continue fazendo orifícios de 3/16" no topo. A razão para isso é que é muito mais fácil controlar a colocação de um bit de 1/16 "em vez de um bit de 3/16", então seus LEDs ficarão mais alinhados. O primeiro orifício atua como um guia para a segunda broca maior.

Se você tiver um escareador, convém utilizá-lo aqui. Você não precisa ir muito fundo na parte frontal, apenas o suficiente para rebarbar a superfície. A profundidade que você vai na parte traseira depende de quão longe você deseja que seus LEDs fiquem para fora, então faça como achar melhor.

Agora também é um bom momento para fazer 4 furos nos cantos com a broca de 1/16 se você planeja montar uma placa de acrílico na parte de trás.

Corte ao longo das marcações para remover qualquer excesso de material da placa até que você esteja satisfeito com o formato e lixe-o.

Etapa 3: Configurando os LEDs

Para mim, essa parte é sempre divertida. Configure os LEDs nos orifícios, com a polaridade configurada conforme mostrado no diagrama colorido acima. Você verá por que eles estão organizados dessa forma na próxima etapa. Um pouco de cola na parte de trás de cada LED deve ser o suficiente para travá-lo no lugar. Se você tiver problemas para identificar a polaridade do LED, dê uma olhada neste artigo.

Certifique-se de empurrar os LEDs totalmente para dentro até que a guia posterior esteja nivelada com o resto da superfície.

Nota rápida: sempre certifique-se de que seus LEDs funcionam antes de colá-los no lugar! Não sei dizer quantas vezes presumi que um LED estava funcionando e tive que destruir um projeto quase completo porque não estava. Deve ser um hábito verificar todos os componentes que você precisa instalar permanentemente com antecedência.

Etapa 4: Solda

A primeira imagem é um diagrama de fiação que você deve seguir. Faça as conexões dobrando as longas pernas do LED - você não deve ter que usar nenhum fio adicional se for cuidadoso. Certifique-se de aquecer bem a junta antes de aplicar a solda e mantê-la estável enquanto a solda esfria. Uma boa junta de solda deve ser capaz de resistir a um esforço de sua parte para rasgar a conexão (a propósito, eu não recomendo fazer isso em cada junta que você solda, por razões óbvias).

Tente mantê-lo limpo. Quanto mais organizadas forem suas conexões, mais fácil será solucionar os problemas, se necessário. Para fazer uma ponte sobre outro fio, é suficiente ter 2-3 mm entre as superfícies nuas - normalmente as pernas do LED são bastante rígidas e não cederão facilmente.

Você também pode soldar dois de seus resistores de 220 ohms como visto acima. Certifique-se de fazer as conexões o mais curtas possível; Além disso, certifique-se de que seus resistores estejam colados de alguma forma. As juntas se quebram quando muita tensão é aplicada não linearmente, como acontece quando você puxa um pedaço de arame curto. Você vai acabar arrancando o resistor, então esteja ciente disso.

Etapa 5: um pouco mais de hardware

Aqui estão duas coisas que poderiam ser tecnicamente feitas em quase qualquer ponto da montagem, mas eu recomendo que você faça agora, por vários motivos.

O primeiro é usar seu antigo suporte refletor. Você não precisa do refletor em si, apenas da braçadeira pela qual ele é preso ao guidão ou à parte traseira. Dependendo do tipo, você também pode usar um suporte para farol ou algo semelhante; você pode até mesmo imprimir em 3-d um suporte de montagem. Faça dois furos na base e monte conforme mostrado. Certifique-se de que o lado que se curva aberto, permitindo que você deslize tudo na barra, tenha espaço suficiente para fazer isso sem danificar seus eletrônicos. Eu sugiro que você faça isso agora, ao invés de mais cedo ou mais tarde, porque é fácil ver onde estão suas conexões principais e imóveis.

A segunda coisa que você pode querer fazer é instalar um painel de acrílico na parte traseira (para fins estéticos e para proteger a superfície de respingos). Corte um retângulo com as mesmas dimensões do seu indicador de curva (neste caso, cerca de 2 "x4"). Usando seus orifícios pré-perfurados como guia, perfure o plástico com a broca 1/16 "e aparafuse o painel. Você pode ver o resultado na imagem final.

Você também pode querer apagar todas as marcações feitas no bloco antes desta etapa (ops).

Etapa 6: Concluindo a solda

Agora que montamos algumas coisas extras no indicador de giro, você pode terminar os últimos 3 ou mais resistores, seguindo o mesmo método (colando os componentes, mantendo o comprimento do fio mínimo).

Mais uma vez, verifique se suas conexões estão funcionando. Você pode fazer isso aplicando uma tensão de 5 V ou menos diretamente de seu Arduino ou fonte de alimentação em todo o segmento. LEDs individuais que não acendem podem ser revertidos - nesse caso, simplesmente corte a conexão, empurre o LED para fora com uma chave de fenda do outro lado e cole-o de volta da maneira correta.

Assim que sua montagem estiver funcional, você pode seguir em frente!

Etapa 7: Entre no Arduino

É hora de adicionar um microcontrolador! Deve estar relativamente claro agora porque eu sugeri que você use uma placa de breakout semelhante à mostrada - montar os componentes eletrônicos com segurança é um trabalho meticuloso e isso o torna muito, muito mais fácil.

Você notará que há duas peças de espuma usadas para criar algum espaço entre o PCB e o bloco de madeira. Isso a) garante que não haja curto-circuitos, já que ambos os lados têm superfícies nuas eb) amortece o módulo Arduino.

O que fiz aqui foi primeiro perfurar a espuma e depois cortar o quadrado. Usando os mesmos parafusos com os quais você montou a placa de cobertura de acrílico, monte o Arduino, tomando cuidado para garantir que haja espaço suficiente entre o Arduino e a placa. Você deve consultar as fotos acima para ter uma ideia de como isso deve ser feito.

Prenda seus alfinetes. Aqui está outro benefício para este módulo - nenhuma solda é necessária! Você sempre pode remover o Arduino para reutilizá-lo em outro projeto, se desejar, mais tarde. Aqui estão as conexões que você deseja fazer se desejar usar o código de exemplo sem nenhuma modificação:

A2- esquerda

A5- meio

A4- seta para a esquerda

A3- seta para a direita

A1- certo

Além disso, conecte o conector da bateria de 9 V a + Vcc e GND.

Etapa 8: Código básico e solução de problemas

Agora que a maior parte do hardware está completa, reserve um momento para verificar se as conexões estão corretas. Se você tiver quase certeza, conecte seu Arduino em qualquer porta USB disponível.

Espero que você tenha alguma experiência básica na codificação do Arduino. Caso contrário, você sempre pode obter uma revisão rápida em sites como este. O projeto se origina da coisa mais básica que você pode fazer no Arduino - o código "blink".

Baixe o código em anexo e execute-o. Certifique-se de ter selecionado "Arduino Nano" como seu tipo de placa e selecionado a porta COM correta. Assim que o upload estiver concluído, você deve ver o pisca-pisca da seta do mesmo jeito que no vídeo acima. Em caso afirmativo, continue em frente!

Etapa 9: Finalizando o Hardware

Você está pronto para terminar as coisas. Pegue 3 pedaços de fio de cerca de 2m, ou o quanto você precisa para alcançar do guidão até a parte traseira da sua bicicleta, onde você montará o sinal. Solde cada um desses 3 fios a um terminal de sua chave seletora SPDT.

Corte um pedaço de plástico acrílico mais comprido (eu disse mais comprido? Sim, depende do seu julgamento), com a largura de sua chave seletora. Usando o ferro de soldar, aqueça o plástico em um local que possa dobrá-lo, como um suporte. Dobre a forma como nas fotos acima. Um pouco de supercola na chave seletora deve mantê-lo no lugar.

As conexões a serem feitas são: o terminal central de sua chave seletora vai para GND, enquanto os outros dois vão para D2 e D3. Conecte tudo e execute o código anexado abaixo. Você deve descobrir que agora pode definir o dispositivo para indicar a direção em que vai virar! Só falta instalá-lo na sua bicicleta.

Etapa 10: Instalação

Finalmente! Estamos quase terminando.

Comece montando o dispositivo principal no eixo que segura a sela. Não há nada de extremamente complicado nisso, o que é uma das vantagens de tal design. Em seguida, prenda a bateria no mesmo eixo. Por que zip-tie? É barato, fácil de remover / substituir e seguro.

Use alguns laços de zíper ao longo de todo o comprimento do fio para garantir que ele não fique preso em nada. Certifique-se de que o fio tem folga suficiente para que você possa girar a roda dianteira livremente sem rasgar nada.

Prenda a chave seletora ao guidão, conforme mostrado, com um zíper em cada lado. Apare quaisquer pontas longas. E você está pronto! Você pode ligar / desligar o sistema desconectando o conector da bateria.

Etapa 11: Conclusão

Embora esteja bastante satisfeito com esta versão do indicador de mudança de direção, há um pouco para melhorar. Não há proteção de nenhum elemento externo, seja frio, lama ou chuva. Descobri em uma versão anterior (a segunda imagem na introdução) que a água é, na verdade, menos problemática do que se poderia pensar; não é realmente um problema até que entre nas conexões elétricas e isso consuma um pouco de água. Em outras palavras, isso ainda estaria bem em uma garoa leve.

Outras melhorias podem incluir um interruptor giratório em vez de manual, um indicador de parada que acende quando você aplica os freios e talvez … luzes de perigo piscando? O objetivo é fornecer à bicicleta características padrão que a tornem tão fácil de distinguir à noite quanto um carro. Isso pode ajudar muito na redução de lesões e colisões na estrada.

No entanto, este é um bom começo! É também um pequeno projeto divertido que pode servir a um bom propósito. Espero que tenhas gostado!

Vice-campeão no Desafio de Motos