Construya una señal de giro de bicicleta simple: 11 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Con la llegada del otoño, a veces es difícil darse cuenta de que los días se han acortado, aunque la temperatura puede ser la misma. Le ha pasado a todo el mundo: te vas de paseo en bicicleta por la tarde, pero antes de volver a la mitad del camino, está oscuro y te lanzan a un juego de escondite con todos los demás vehículos en la carretera. ¿Por qué no dejar que el mundo sepa en qué dirección va a girar en la próxima intersección construyendo una señal de giro simple y de bajo costo?

Este proyecto es para personas que necesitan una forma más segura de andar en bicicleta por la noche. Es fácil de hacer, funciona muy bien y es la manera perfecta de aprender sobre carpintería básica, electrónica y programación.

Entonces, si desea comenzar, ¡siga leyendo!

Suministros

Instrumentos:

• Sierra para metales o cualquier otra sierra
• Taladro, con brocas de 3/16 "y 1/16"
• Destornillador (s)
• (Opcional) Brocas para avellanar
• Superpegamento de un solo uso (o similar)
• Soldador, soldadura, soporte de soldadura
• (Bueno tener) Abrazadera de mesa. Esto es algo en lo que debe invertir si tiene espacio, hace que perforar y cortar sea mucho más fácil.
• Papel de lija
• Regla, lápiz

Electrónica:

• Arduino Nano, preferiblemente con una placa de arranque
• Cable trenzado, una cantidad decente (necesitará 3 cables que midan alrededor de 2 m de largo)
• 13x LED (naranja o amarillo, aunque el color depende de ti). Tenga en cuenta que es una buena idea obtener extras en caso de que se queme algunos. También es importante tener en cuenta que mezclar colores significa que sus LED se iluminarán con diferentes brillos. Esto se debe a que la resistencia interna de un LED es exclusiva de su color. Es mejor usar 13 LED idénticos.
• 13 resistencias de 220 ohmios, genéricas. Tanto estos como los LED se encuentran fácilmente en Amazon.
• Un interruptor de palanca SPDT, ON-OFF-ON. Por ejemplo, estos

Otros materiales:

• Panel de madera, alrededor de 4 "x 2" o más grande, y como máximo 1/2 "de espesor. La madera contrachapada es una buena fuente.
• (Opcional) Plástico acrílico, 1/16 "o más delgado
• Corbatas con cremallera
• Tornillos, relativamente pequeños, como estos
• Cinta eléctrica
• Reflector de bicicleta trasero / delantero antiguo, como este. Lo que nos interesa usar es el soporte de montaje. Si tiene un soporte de montaje de una campana, velocímetro, etc., que también se puede utilizar.
• Una especie de espuma maleable. Las cosas con las que lavas tus platos probablemente sean buenas.

Paso 1: Comenzando

¿Cómo va a funcionar esto y cómo debería empezar?

Hay un procedimiento general que debe seguir al construir este proyecto; sin embargo, a veces es necesario hacer las cosas en un orden ligeramente diferente para asegurarse de que todo salga bien. Por ejemplo, debe hacer la mayor parte del corte y la perforación al principio, pero deberá realizar algunas perforaciones y ajustes adicionales después de instalar los componentes electrónicos.

El concepto del proyecto es simple: al hacer un giro, presiona un interruptor de palanca SPDT en el manillar y un panel en la parte trasera se ilumina para indicar la dirección del giro. El microcontrolador se utiliza para animar la señal de giro, lo que aumenta su notoriedad. No recomendaría usar esto en una bicicleta de carretera elegante porque es un poco voluminosa, pero se vería genial en una bicicleta promedio.

Eche un vistazo a la imagen y cópiela en su panel de madera. Es una plantilla general, por lo que si lo desea, puede modificar los tamaños y la forma para que se adapten a sus deseos.

Paso 2: cortar y perforar

Por lo general, es mejor perforar los agujeros antes de hacer cualquier corte; las piezas más grandes son más fáciles de controlar. Por lo tanto, comience perforando orificios de 1/16 "en las marcas de los LED. Después de haber perforado todos los orificios, siga perforando orificios de 3/16" en la parte superior. La razón de esto es que es mucho más fácil controlar la ubicación de un bit de 1/16 "en lugar de un bit de 3/16", por lo que sus LED estarán más alineados. El primer orificio actúa como guía para la segunda broca más grande.

Si tiene una broca avellanadora, es una buena idea utilizarla aquí. No es necesario profundizar mucho en la parte frontal, solo lo suficiente para desbarbar la superficie. La profundidad a la que vayas en la parte posterior depende de qué tan lejos quieras que sobresalgan los LED, así que haz lo que creas conveniente.

Ahora también es un buen momento para perforar 4 agujeros en las esquinas con la broca de 1/16 si planea montar una placa acrílica en la parte posterior.

Corte a lo largo de las marcas para eliminar cualquier exceso de material de la placa hasta que esté satisfecho con la forma y lije.

Paso 3: configuración de los LED

Para mí, esta parte siempre es divertida. Instale los LED en los orificios, con la polaridad configurada como se muestra en el diagrama de colores anterior. Verá por qué están organizados de esta manera en el siguiente paso. Un poco de pegamento sobre la parte posterior de cada LED debería ser suficiente para bloquearlo en su lugar. Si tiene problemas para identificar la polaridad del LED, consulte este artículo.

Asegúrese de empujar los LED hasta el fondo hasta que la lengüeta trasera quede al ras con el resto de la superficie.

Nota rápida: ¡Siempre asegúrese de que sus LED funcionen antes de pegarlos en su lugar! No puedo decirles cuántas veces asumí que un LED estaba funcionando y tuve que destrozar un proyecto casi completo porque no lo estaba. Debería ser un hábito comprobar de antemano todos los componentes que tiene que instalar de forma permanente.

Paso 4: soldadura

La primera imagen es un diagrama de cableado que debe seguir. Haga las conexiones doblando las patas largas del LED; no debería tener que usar ningún cable adicional si tiene cuidado. Asegúrese de calentar bien la junta antes de aplicar la soldadura y manténgala estable mientras la soldadura se enfría. Una buena junta de soldadura debería poder resistir un esfuerzo de su parte para romper la conexión (por cierto, no recomiendo hacer esto en cada junta que suelde, por razones obvias).

Trate de mantenerlo limpio. Cuanto más ordenadas sean sus conexiones, más fácil será solucionar problemas si surge la necesidad. Para tender un puente sobre otro cable, es suficiente tener 2-3 mm entre superficies desnudas; por lo general, las patas de los LED son bastante rígidas y no se comban fácilmente.

También puede soldar en dos de sus resistencias de 220 ohmios como se ve arriba. Asegúrese de hacer las conexiones lo más cortas posible; Además, asegúrese de que sus resistencias estén pegadas de alguna manera. Las uniones se romperán cuando se aplique demasiada tensión de manera no lineal, como sucede cuando tira de un trozo de alambre más corto. Terminarás arrancando la resistencia, así que tenlo en cuenta.

Paso 5: más hardware

Aquí hay dos cosas que técnicamente podrían hacerse en casi cualquier punto del ensamblaje, pero le recomiendo que lo haga ahora, por varias razones.

El primero es usar su antiguo soporte reflector. No necesita el reflector en sí, solo la abrazadera con la que se fija al manillar o la parte trasera. Dependiendo del tipo, también puede usar un soporte de faro o algo similar; incluso podría imprimir en 3D un soporte de montaje. Taladre dos agujeros en la base y monte como se muestra. Asegúrese de que el lado que se doble para abrir, lo que le permite deslizar todo sobre la barra, tenga suficiente espacio para hacerlo sin dañar sus dispositivos electrónicos. Le sugiero que haga esto ahora, en lugar de antes o después, porque es fácil ver dónde están sus conexiones principales e inamovibles.

Lo segundo que puede hacer es instalar un panel acrílico en la parte posterior (tanto con fines estéticos como para proteger la superficie de salpicaduras). Corte un rectángulo con las mismas dimensiones que su intermitente (en este caso, aproximadamente 2 "x4"). Usando sus agujeros pretaladrados como guía, taladre el plástico con la broca de 1/16 "y atornille el panel. Puede ver el resultado en la imagen final.

También es posible que desee borrar las marcas que hizo en el bloque antes de este paso (oops).

Paso 6: Finalización de la soldadura

Ahora que hemos montado algunas cosas adicionales en el indicador de giro, puede terminar las últimas 3 o más resistencias, siguiendo el mismo método (pegando los componentes, manteniendo la longitud mínima de los cables).

Una vez más, verifique dos veces para asegurarse de que sus conexiones funcionen. Puede hacerlo aplicando un voltaje de 5 V o menos directamente desde su Arduino o fuente de alimentación en todo el segmento. Los LED individuales que no se encienden pueden invertirse; de ser así, simplemente corte la conexión, empuje el LED hacia afuera con un destornillador desde el otro lado y péguelo de la manera correcta.

Una vez que su ensamblaje sea funcional, ¡puede continuar!

Paso 7: ¡Ingrese al Arduino

¡Es hora de agregar un microcontrolador! Debería estar relativamente claro ahora por qué le sugerí que use una placa de conexión similar a la que se muestra: montar la electrónica de forma segura es un trabajo delicado y esto lo hace mucho, mucho más fácil.

Notarás que se utilizan dos piezas de espuma para crear un espacio entre la PCB y el bloque de madera. Esto a) asegura que no haya cortocircuitos, ya que ambos lados tienen superficies desnudas, yb) amortigua el módulo Arduino.

Lo que he hecho aquí es hacer agujeros en la espuma primero y cortar el cuadrado después. Usando los mismos tornillos con los que montó la placa de cubierta acrílica, monte el Arduino, teniendo cuidado de asegurarse de que haya suficiente espacio entre el Arduino y la placa. Debe hacer referencia a las fotos de arriba para tener una idea de cómo se debe hacer.

Engancha tus alfileres. Aquí hay otro beneficio de este módulo: ¡no se requiere soldadura! Siempre puede eliminar el Arduino para reutilizarlo en otro proyecto si así lo desea, más adelante. Estas son las conexiones que desea realizar si desea utilizar un código de ejemplo sin modificaciones:

A2- izquierda

A5- medio

A4- flecha izquierda

A3- flecha derecha

A1- derecha

Además, conecte el conector de la batería de 9V a + Vcc y GND.

Paso 8: Código básico y solución de problemas

Ahora que la mayor parte del hardware está completo, tómese un momento para volver a verificar que las conexiones sean correctas. Si está bastante seguro, conecte su Arduino a cualquier puerto USB disponible.

Espero que haya tenido alguna experiencia básica en la codificación de Arduino. De lo contrario, siempre puede obtener una revisión rápida en sitios como este. El proyecto surge de lo más básico que puedes hacer en Arduino: el código "parpadeante".

Descarga el código adjunto y ejecútalo. Asegúrese de haber seleccionado "Arduino Nano" como tipo de placa y seleccionado el puerto COM correcto. Una vez que se completa la carga, debería ver su intermitente parpadeando de la misma manera que en el video anterior. Si es así, ¡sigue moviéndote!

Paso 9: Finalización del hardware

Estás listo para terminar las cosas. Tome 3 longitudes de cable de aproximadamente 2 m de largo, o tanto como necesite para llegar desde el manillar hasta la parte trasera de su bicicleta, donde montará la señal. Suelde cada uno de estos 3 cables a un terminal de su interruptor de palanca SPDT.

Recorta un trozo de plástico acrílico más largo (¿dije más largo? Sí, depende de tu criterio), aproximadamente del ancho de tu interruptor de palanca. Usando su soldador, caliente el plástico en un lugar para que pueda doblarlo, como un soporte. Dóblelo para darle la forma que se muestra en las fotos de arriba. Una pizca de pegamento en el interruptor de palanca debería mantenerlo en su lugar.

Las conexiones que se deben realizar son: el terminal central de su interruptor de palanca va a GND, mientras que los otros dos van a D2 y D3. Conecte todo y ejecute el código adjunto a continuación. ¡Debería encontrar que ahora puede configurar el dispositivo para que indique en qué dirección girará! Todo lo que queda es instalarlo en su bicicleta.

Paso 10: instalación

¡Finalmente! Ya casi hemos terminado.

Comience montando el dispositivo principal en el eje que sostiene el sillín. No hay nada extremadamente complicado en esto, que es una de las ventajas de este diseño. Luego, amarre la batería al mismo eje. ¿Por qué zip-tie? Es barato, fácil de quitar / reemplazar y seguro.

Use algunas bridas a lo largo de todo el cable para asegurarse de que no quede atrapado en nada. Asegúrese de que el cable tenga suficiente holgura para que pueda girar la rueda delantera libremente sin rasgar nada.

Conecte el interruptor de palanca al manubrio como se muestra, con una brida en cada lado. Recorta los extremos largos. ¡Y tu estas listo! Puede encender / apagar el sistema desconectando el conector de la batería.

Paso 11: Conclusión

Aunque estoy bastante satisfecho con esta versión del indicador de giro, hay bastante que mejorar. No hay protección contra ningún elemento externo, ya sea frío, barro o lluvia. Descubrí en una versión anterior (la segunda imagen de la introducción) que el agua es un problema menor de lo que uno podría pensar; no es realmente un problema hasta que se filtra en las conexiones eléctricas y eso requiere bastante agua. En otras palabras, esto aún estaría bien con una llovizna ligera.

Otras mejoras podrían incluir un interruptor de giro en lugar de uno manual, un indicador de parada que se enciende al aplicar los frenos y tal vez … ¿luces de emergencia intermitentes? El objetivo es proporcionar las características estándar de la bicicleta que la hagan tan fácil de distinguir por la noche como un automóvil. Esto podría contribuir en gran medida a reducir las lesiones y las colisiones en la carretera.

Sin embargo, ¡este es un buen comienzo! También es un pequeño proyecto divertido que puede servir para un buen propósito. ¡Espero que les haya gustado!

Subcampeón del Desafío de bicicletas