Lâmpada traseira de motocicleta com piscas integrados usando LEDs programáveis: 4 etapas

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

Olá!

Este é um pouco fácil sobre como fazer uma lâmpada traseira RGB programável personalizada (com piscas / indicadores integrados) para sua motocicleta ou possivelmente qualquer coisa usando WS2812B (leds individualmente endereçáveis) e Arduinos. Existem 4 modos de padrões de iluminação que podem ser alternados usando um botão de pressão.

A ideia de fazer esse farolim traseiro estava lá desde o primeiro dia em que ganhei minha motocicleta, mas naquela época eu não tinha certeza do método a seguir para fazer um e realmente não tive tempo porque estava ocupado com minha faculdade. Meus planos iniciais eram comprar leds RGB e substituí-los pelos leds originais na lanterna traseira da minha motocicleta e fazer algumas religações para adicionar a funcionalidade do pisca-pisca integrado. Tal implementação teria exigido um par de transistores e reguladores de tensão para cada um dos fios de controle RED-GREEN-BLUE em leds RGB terminando com um circuito muito complexo.

No entanto, eu estava tão obcecado com essa ideia, então decidi comprar os leds RGB e outros componentes necessários, mas todos os meus planos mudaram quando um cara em uma loja de eletrônicos me apresentou a um tipo de leds conhecido como leds individualmente endereçáveis ou programáveis (que era uma coisa nova para mim naquela época) que eram semelhantes aos leds RGB, mas cada led pode ser controlado individualmente para acender em qualquer sequência ou cor usando controladores Arduino e apenas um único fio de controle para toda a faixa. A partir daí, demorei quase um ano para concluir este projeto, começando por aprender como esses leds funcionam … como programá-los … passando por diferentes designs do circuito e seus protótipos … muitos e muitos problemas de solução de problemas (essa foi a única coisa que foi acontecendo nos últimos dois meses do meu projeto, pois havia uma série de erros e falhas de componentes acontecendo todos os dias como parte do meu design de merda. Enquanto no processo de consertar alguma falha no meu circuito, novos problemas surgem e isso continuou acontecendo com frequência e foi um estresse completo para mim que quase me tornou impossível me concentrar em qualquer outra coisa). No final deste projeto, eu tinha passado por um Arduino danificado, alguns IC LM7805 e resistores queimados, muitas e muitas placas de strip e leds tudo isso somaria quase metade do dinheiro que gastei neste projeto.

Este projeto foi algo que eu poderia ter feito ou você provavelmente poderia terminar em 20 dias, desde que tenha todas as peças necessárias à sua disposição. O que me levou tanto tempo foi por causa da minha faculdade, o período de espera dos produtos que foram pedidos com semanas ou meses de diferença como dinheiro era um problema para mim e finalmente pensei comigo mesmo se tudo isso era realmente uma ideia estúpida e qual era o sentido de na verdade, desperdiçando meu tempo e dinheiro fazendo isso. De qualquer forma, gostei muito de fazer esse projeto e ele me manteve engajado por quase um ano e tenho certeza que você também vai gostar. Então, eu te dou as boas-vindas ao DIY!

Etapa 1: Componentes necessários

Os componentes necessários podem variar dependendo de como você planeja implementar este projeto. Por exemplo, usei dois Arduinos para poder ter vários padrões e alternar entre esses padrões. No entanto, se você deseja apenas o pisca-pisca / indicador integrado com a funcionalidade de luz de freio, pode fazer isso com apenas um Arduino. Da mesma forma, os dissipadores de calor usados em meu projeto foram um exagero e não foram necessários para o meu propósito. Então você pode eliminar esse tipo de componente que você acha que não é necessário, que eu só usei porque era burro, inexperiente e estava preocupado demais (ainda consegui destruir meu circuito algumas vezes). Abaixo está a lista de componentes que usei para criar este projeto:

• LEDs WS2812B (dependendo de quanto você precisa para sua finalidade)
• ARDUINO NANO x2
• LM7805 x5 (regulador de tensão para converter 12v da bateria para 5v)
• 10kΩ resistor x5
• Fios
• Conectores (usei conectores SMPS da placa-mãe MACHO (x2) e FÊMEA (x2))
• Botão de pressão (para alternar entre os modos) x1
• Strip Board x2
• Dissipador de calor x5
• Recipiente de plástico x1

Como eu disse, as partes necessárias realmente dependem de como você planeja implementar este projeto.

Etapa 2: Arduino, Leds WS2812B e biblioteca FastLED (programação e teste)

Portanto, a primeira coisa que você precisa fazer antes de criar o circuito real é verificar se o projeto do circuito realmente funcionará e se o programa funcionará da maneira que deveria. Tudo isso pode ser feito testando os componentes em uma placa de ensaio e se houver algum problema com qualquer um dos componentes ou do circuito. Sempre podemos tentar novamente com opções diferentes até obter o circuito de funcionamento perfeito. Uma das razões pelas quais demorei tanto para concluir este projeto foi porque eu estava apressado com este projeto e não testei o projeto do circuito inicial para diferentes combinações de sinal de entrada. Isso acabou tendo que passar por muitas substituições de componentes, bem como pela religação do circuito.

A primeira coisa a ser discutida é o tipo de LED que foi usado neste projeto e como podemos programá-lo para funcionar como pretendemos. O modelo do led que usei foi o WS2812B, geralmente conhecido como LEDs endereçáveis individualmente. Existem vários modelos desses LEDs com nomes diferentes e não tenho ideia de qual é a diferença entre cada um deles, tudo que sei é que modelos diferentes diferem nas temperaturas de cor e alguns deles têm um pino de relógio além do pino de dados.

Para controlar esses LEDs, usamos o controlador Arduino (usei UNO e MEGA para testar e NANOs para meu circuito final) junto com a biblioteca FastLED, uma biblioteca arduino usada para controlar o tipo de LEDs usados neste projeto. Esta biblioteca pode ser obtida em GITHUB REPO.

Portanto, a primeira coisa a observar antes de podermos fazer o upload dos programas para o Arduino é adicionar a biblioteca FastLED ao IDE do Arduino. As etapas sobre como fazer isso podem ser encontradas aqui.

Para este projeto, usei dois Arduinos, um para enviar sinais ao LED e outro para alternar entre diferentes modos ou padrões de iluminação. Se você deseja apenas um único modo / padrão padrão, um arduino é tudo o que você precisa.

Você pode baixar os programas no link a seguir.

Agora, vou guiá-lo pelos programas e descrever o que tudo precisa ser alterado de acordo com sua configuração. Você pode ver que existem dois programas chamados ledact e ledpatt2. O programa ledact é para o arduino usado para percorrer os modos / padrões e o programa ledpatt2 é o que controla os leds. Você também pode ver os mesmos dois programas em uma pasta diferente chamada nano. É pequeno em tamanho para que você possa usá-lo com ARDUINO NANO que tem menos memória que UNO ou MEGA.

Primeiro, vamos ver o que tudo precisa ser alterado em ledpatt2 de acordo com seu circuito. Primeiro você precisa alterar NUM_LEDS e DATA_PIN nas linhas 3-4 para o número de leds que você está usando e o número do pino no arduino ao qual o sinal de dados do seu led está conectado. Em seguida, você precisa alterar o código em 18 de acordo com o tipo de leds que você está usando. Por exemplo, meu código é parecido com aquele desde que usei leds WS2812B com calibração BRG (BLUE-RED-GREEN). Se você estiver usando qualquer led diferente, substitua WS2812B no código pelo nome do seu led e substitua BRG por sua calibração de cores. Para saber a calibração de cores do seu led, você pode acompanhar o artigo encontrado aqui.

Você pode ver algumas inicializações nas linhas 15-25, das quais 15-21 podem ser evitadas se você precisar de apenas um único padrão. Esses pinos mencionados nas linhas 15-21 são usados para acionar os diferentes modos e isso é feito usando o outro Arduino. As linhas 22-25, conforme mencionado no código, são usadas para obter os sinais de entrada para freio, estacionamento e pisca-pisca / luzes indicadoras.

No ledact, você só precisa se preocupar com as linhas 4-8 se quiser que funcione exatamente como funcionou neste projeto. As linhas 4-7 são os pinos que acionam cada um dos modos. Como eu queria apenas 4 modos, foram usados 4 pinos. A linha 8 é usada para inicializar o modePin, o pino ao qual o botão está conectado. No código, você pode ver que os pinos 3, 4, 5, 6 do Arduino são usados para os 4 modos. Esses pinos são conectados diretamente aos pinos 3-4-5-6 no arduino carregado com o programa ledpatt2.

Este foi o meu método de implementar luzes leds com padrões diferentes e acho que é bastante inconsistente. Pesquisei muito na internet se era possível fazer tudo isso usando apenas um Arduino mas não encontrei nenhum que me ajudasse. Se você sabe como fazer isso ou é muito bom com programação, sugiro que vá com ele, pois meu programa é muito mal planejado e volumoso devido às minhas fracas habilidades de codificação. E, por favor, compartilhe seus resultados conosco.

Etapa 3: configuração do circuito

Esta é uma etapa bastante fácil se você compreender totalmente o circuito ou tiver um plano bem elaborado para a implementação do circuito. Se os componentes do circuito parecem confusos para você, vou decompô-los para você, pois este é um circuito muito simples. Primeiro temos cinco ICs LM7805 usados para converter 12v para 5v (esta tensão é segura para pinos de entrada do arduino), quatro dos quais são usados para receber os sinais de freio, estacionamento e piscas L-R, outro é usado para alimentar os dois arduinos. Em seguida, temos um par de resistores de 10k ohm conectados em paralelo com cada um dos terminais de entrada e, finalmente, dois arduinos.

Eu fiz o circuito referindo-se ao projeto do circuito feito antes de usar o Fritzing. Para os conectores, foram usados conectores SMPS-MOTHERBOARD MACHO / FÊMEA. Você pode conferir as fotos e seguir.

Este circuito não é dos melhores porque não tem nenhum circuito de proteção ou filtro e o motivo pelo qual não incluí nada disso é porque sou um novato completo. Além disso, os dissipadores de calor usados com os ICs foram retirados de um SMPS antigo e usaram pasta térmica com eles. No entanto, alguns geeks eletrônicos me disseram que o uso de dissipadores de calor era um exagero para esta aplicação e que os ICs operariam sem a necessidade de dissipadores de calor neste circuito. Então é isso.

Etapa 4: Etapa final: boxe e montagem em motocicleta

Recipiente de plástico foi usado como caixa para o circuito e envolveu-o com fita isolante, já que água é algo que não queremos em nosso circuito. A próxima tarefa é conectar tudo e fazer a fiação na motocicleta. Você deve ter muito cuidado ao trabalhar na parte elétrica da motocicleta, pois qualquer curto pode danificar completamente a parte eletrônica da motocicleta. Se você não está familiarizado com a fiação de sua motocicleta, pode consultar os manuais de serviço ou pesquisar na internet. A tarefa restante é remover sua lanterna traseira padrão e substituir os LEDs dentro dela pelos do WS2812B. Depois disso, reembale e feche novamente a lâmpada sem deixar buracos ou espaços para a entrada de umidade. Você pode manter a caixa de circuito dentro do espaço de armazenamento sob o assento traseiro da motocicleta. Finalmente conecte tudo, ligue e leve sua motocicleta para um passeio. Embora o projeto pareça muito trabalhoso, posso garantir que o resultado final o deixará alegre como um rapaz louco. OBRIGADO POR LEITURA E APROVEITE!