Fique seguro usando esta luz de bicicleta com sinais de mudança: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Eu adoro andar de bicicleta, normalmente eu a uso para ir para a escola. No inverno, na maioria das vezes ainda está escuro do lado de fora e é difícil para os outros veículos verem meus indicadores de direção. Portanto, é um grande perigo porque os caminhões podem não ver que eu quero virar e pensar que estou dirigindo, e então haveria um acidente que muitas vezes é mortal.

Também pode ser utilizado por pessoas que não sabem fazer sinais com as mãos, por isso participo do desafio da tecnologia assistiva. Mas é preciso considerar que a pessoa que tem, por exemplo, uma deficiência, pode andar de bicicleta com segurança em público. Você pode modificar as peças a serem acopladas a uma bicicleta de três rodas.

É por isso que fiz esta luz de bicicleta com uma seta útil e animações legais quando não estou dirigindo. Eu o tornei Open Source para que você também possa fazê-lo! Tenho uma impressora 3D e este é o meu primeiro grande projeto com ela, é um processo de aprendizado muito bom e aprendi muito fazendo isso. Ainda tenho algumas maneiras de melhorar, se puderem me ajudar, fique à vontade para deixar dicas e truques!

Este projeto não é realmente a melhor versão porque tem alguns pontos a serem melhorados (leia na última etapa), mas pode ser usado como está agora.

Obrigado, SainSmart, por me enviar gratuitamente o filamento e o Arduino Nano usados neste projeto. Vou deixar um link (* significa patrocinado) para os produtos deles porque, na maioria das vezes, posso recomendá-los a você!

Aviso Legal: Antes de fazer este projeto, certifique-se de verificar se é legal montar este tipo de dispositivos em seu veículo em público.

Suprimentos

Você precisará dos seguintes componentes:

Para o PCB e os eletrônicos:

• 1x PCB, deixo a AISLER produzir o meu e posso recomendá-lo fortemente. Use os arquivos gerber do topo e carregue-os em seu site
• 1x Arduino NANO, posso recomendar um clone do SainSmart *
• 1x Adafruit PowerBoost 500C, site oficial
• 14x WS2812b LEDs endereçáveis, minha fonte
• 14x capacitores 100nF, minha fonte
• 2x capacitores 47uF, minha fonte
• 3x resistor 10K, fonte possível (não testado) *
• 1x resistor 330, fonte possível (não testado) *
• 1x conector de pino fêmea de 8 pinos + 1x conector de pino macho de 8 pinos, fonte possível (não testado) *
• 1x switch, minha fonte
• 1x conector USB-B, minha fonte
• 1 bateria Samsung INR18650, minha fonte
• 1 suporte de bateria 18650, minha fonte
• 1x interruptor magnético de palheta, minha fonte
• 1x cabo JST-PH, minha fonte
• 2x botão interruptor, minha fonte

Para as peças impressas em 3D:

• Filamento de PLA transparente, minha fonte
• Filamento PLA em Living Coral, posso recomendar produtos da SainSmart *
• TPU flexível em violeta, posso recomendar produtos SainSmart *

Todo o resto:

• 3x parafuso 16x3mm, loja local
• 4x parafuso 39x4mm, loja local
• 2 abraçadeiras para cabos, loja local
• 5x pequeno ímã, loja local
• cabo e termorretrátil, loja local

Você precisará das seguintes ferramentas:

• Impressora 3D, SainSmart tem o mesmo que eu também tenho *
• (Eu aprendi que um exruder direto é mais ou menos necessário para imprimir TPU)
• Equipamento de solda, minha estação de solda
• chave de fenda, compasso de calibre, lupa, óculos de segurança, placa de ensaio …

Etapa 1: soldando os eletrônicos

Eu recomendo fortemente o uso de um PCB. É claro que você também poderia usar o perfboard, mas isso seria uma bagunça e considerando o preço baixo dos PCBs hoje em dia, provavelmente não vale a pena. Comece soldando os LEDs WS28b ao PCB. ATENÇÃO: não seja bobo como eu e lembre-se da polaridade! Você pode ver a etiqueta no PCB e há um pequeno canto no LED que corresponde ao solo. Verifique novamente usando a folha de dados e uma lupa. O próximo componente são os resistores. Comece com R1, que é um resistor de linha de dados com 330 ohm. C2-4 são resistores pullup com uma resistência de 10K ohm

A próxima etapa são os capacitores. Comece com C1 e solde em um capacitor 100nF. Solde os outros até o C14 na placa de circuito impresso, mas preste atenção no C12: você precisará dobrá-lo um pouco para que ainda possa acessar a porta USB do Arduino.

C15 e C16 são 47uF. Como eles são polarizados, preste atenção especial ao soldar o pino de aterramento no orifício correspondente na placa de circuito impresso. Está marcado com um sinal de menos e o pino de solda dourado é um quadrado.

Agora você precisa soldar os cabeçotes de pino fêmea para o Powerboost. Mais tarde explicarei por que não o soldamos diretamente no PCB. Por último, mas não menos importante, soldamos o Arduino NANO ao PCB. Empurre-o até o fim e solde cada pino. Após a soldagem, apare cuidadosamente as pontas restantes e certifique-se de usar óculos de segurança, pois eles irão pular e deixar você cego ou matá-lo!

Agora é hora de soldar o PowerBoost. Use uma placa de ensaio para segurar os cabeçotes do pino macho e solde um pino após o outro. Você não precisa soldar o conector USB, mas pode mantê-lo para outros projetos. Agora você pode fundir o PowerBoost com o PCB. Usamos os cabeçotes de pino para aumentá-lo, caso contrário, não seríamos capazes de conectar a bateria.

A próxima etapa é a troca. Solde com cuidado dois fios aos pinos para que fiquem ligados ou desligados. Certifique-se de não queimá-los por muito tempo, pois eles são um pouco sensíveis. Corte os fios com comprimento suficiente (cerca de 10 cm) e use termorretrátil para protegê-los de curtos-circuitos. O switch será soldado posteriormente ao PCB, assim como os outros fios. Não o solde agora!

Faça o mesmo com o conector USB. Eu adicionei um pouco de termorretrátil para evitar curto-circuitos.

Etapa 2: as peças impressas em 3D

Para imprimir as peças em 3D, usei meu novo Creality Ender 3, que também pode ser comprado no SainSmart *. Eu realmente amo isso e considerando o preço, vale a pena na minha opinião. Eu usei o PLA da SainSmart, foi patrocinado por eles. Eles chamam de série Pro-3 e eu acho que está tudo bem assim que você encontrar as configurações adequadas. É um pouco mais caro do que as alternativas e precisa de mais testes do que outros. Mandaram-me a cor chamada Living Coral, não gosto muito da cor e por isso pintei, mas pode escolher a sua cor preferida. Aqui está o link. Eu também usei PLA transparente para deixar a luz brilhar, infelizmente SainSmart não oferece.

Para os botões do volante eu queria ter uma parte superior flexível, para que fosse à prova d'água. Por isso usei o SainSmart TPU *, que na minha opinião é um material incrível! Eu realmente amo isso e o preço é quase imbatível. Também foi patrocinado pela SainSmart. Eu enfrentei o problema de que as linhas de plástico individuais não grudam muito bem umas nas outras, mas depois de experimentar com as configurações certas (lento, 210 graus e menos retração), ele funcionou muito bem. Outro problema é que o filamento flexível é difícil de imprimir com impressoras de tubo Bowden. E, novamente, o violeta não é a cor perfeita para minha bicicleta, mas eles oferecem outras cores.

Se eu tivesse que pedir o filamento novamente, eu escolheria outro PLA. Simplesmente porque não é muito especial e o preço não é "barato". Eu não recomendo seu PLA. Mas o filamento TPU é absolutamente fantástico e eu recomendo comprá-lo, especialmente para impressões legais em modo de vaso.

Eu projetei tudo no Autodesk: Fusion 360, que é na minha opinião um software CAD incrível, mesmo para fabricantes mais jovens como eu. Eu também adoro que eles o forneçam GRATUITAMENTE para nós, fabricantes. Depois de muitos protótipos, que podem ser parcialmente vistos no meu canal do Instagram, finalmente posso compartilhar os arquivos com vocês. Basta baixar os arquivos stl, se necessário, modificá-los e dividi-los com seu fatiador favorito. Usei Ultimaker: Cura porque é OpenSource e porque é gratuito e fácil de usar. Normalmente imprimo com preenchimento pequeno, principalmente 10%, mas com 3 perímetros. A altura da camada é de 0,28 mm, pois não precisam ter uma aparência perfeita.

Para a impressão multicolorida com PLA transparente e colorido, existe um ótimo truque no Cura. Você pode clicar na barra superior em

Extensões -> Progresso da postagem -> modificar Código G -> adicionar um skript -> mudança de filamento -> camada

onde você pode entrar na camada onde a mudança de cor deve aparecer. O mesmo pode ser feito com o TPU e o PLA flexíveis. Mas o problema é que esses dois materiais não grudam muito bem um no outro e, portanto, imprimi-os separadamente e colei-os.

Depois de imprimir a parte principal por 7 horas, destruí o switch enquanto o montava. Isso não é problema porque eu simplesmente imprimi um adaptador para um novo switch na TPU! Isso é fácil e parece ainda melhor (exceto a cor).

Etapa 3: enviando o código

Se você foi cuidadoso na etapa 1 e soldou C12 corretamente, pode simplesmente fazer o upload do código. Se ainda não fez isso, assim como eu, você pode:

1. desoldar
2. force o cabo USB em
3. usar a porta ICSP do Arduino

Eu escolhi a opção 3 e usei este Instructables escrito por Gautam1807 para programá-lo (aqui está um tutorial meu: ELECTRONOOBS). É bastante simples, mas você só pode fazer isso no IDE do Arduino. Depois de baixar o esboço do topo, você pode carregá-lo para o seu Arduino como sempre. Se você não sabe como, aqui está um ótimo Instructables do usuário robogeekinc.

O código: (link), também pode ser baixado aqui

Etapa 4: Montagem

Agora é hora de montar tudo. Comece empurrando o PCB para dentro do anel impresso em 3D e gire-o um pouco. No meu caso foi muito bom porque assim, a placa de circuito impresso foi bem presa e o LED1 ficou no topo. Caso contrário, use um pouco de cola quente.

Peguei a caixa da bateria e aparafusei no orifício correspondente usando um parafuso de 16x3mm. Deve ser montado sem danificar a bateria. Em seguida, insira o interruptor no adaptador simplesmente empurrando-o e, se necessário, fixe-o com cola quente. Agora você pode mesclar a montagem da chave com a caixa inserindo-a no orifício da chave existente. Solde os dois fios para os pontos de solda no PCB.

O conector USB foi colocado no orifício e ficou muito bem. Mais uma vez, solde os fios ao PCB. Certifique-se de ter a polaridade correta, que está marcada no PCB. Por fim, solde quatro fios nos pontos de solda da chave e torça-os um pouco, depois conduza-os através do orifício do gabinete. Conecte a bateria com o case e o cabo com o PowerBoost.

Depois de aparafusar cuidadosamente a parte principal com parafusos de 39x4mm, você pode finalmente fixá-la à sua bicicleta. No meu caso, apenas clicou, mas também prendi com duas braçadeiras.

Você precisa passar os fios de trás para a frente da bicicleta. Usei abraçadeiras para prender um fio mais longo e usei esses terminais de parafuso para conectar os componentes. O ativador de rotação também é montado com abraçadeiras. Não terminei o detector de unidade, irei usar um interruptor magnético ou um botão de pressão. Vou atualizar este Instructables assim que terminar.

Etapa 5: Conclusão

O projeto do farol da bicicleta está concluído agora, depois de quase meio ano de ajustes. Espero que tenham gostado desta apresentação do meu projeto e talvez construa o seu próprio.

Existem algumas coisas que PRECISAM ser melhoradas em uma segunda versão. Por exemplo:

• adicione a porta USB e alterne diretamente no PCB
• Use uma bateria descarregada para torná-la mais compacta
• Faça um esboço que detecta quando a bateria está vazia
• Construir o detector de unidade
• usar sensores de toque capacitivos
• tornar o caso mais legal
• no geral, um visual melhor
• …

Obrigado mais uma vez, SainSmart por me dar alguns de seus produtos e uma camiseta para teste. Aqui está minha opinião honesta: Eu realmente gosto da sua TPU porque é um preço justo e funciona depois de algumas experiências. A Ender 3 não é a impressora perfeita para TPU por causa do tubo bowden, mas acho que é com toda TPU e impressora de tubo bowden. O PLA não é realmente recomendado por mim. Mas se você quer o enrolamento perfeito (que eu não considero a coisa mais importante em um carretel), vá em frente. Eu realmente não vejo por que é chamado PRO-Series, porque não tem nada de especial. Depois de muitas experiências, você obtém bons resultados, mas não muito melhores do que outros PLA. O Arduino é ótimo, não tenho problemas com ele. Você provavelmente encontrará opções mais baratas, mas no SainSmart você obtém um cabo USB, pinos pré-soldados, o melhor chip USB e remessa mais rápida. A única coisa negativa é (como Michael mencionou na seção de revisão) é a documentação. É compatível com o Arduino, e há muitos tutoriais, mas pode ser um pouco difícil para iniciantes, mas para mim não tem problema nenhum.

Muito obrigado por ler meus instrutíveis, se você gostou por favor me diga nos comentários e vote em mim no desafio de tecnologia assistiva. Obrigado!