Construire un clignotant de vélo simple : 11 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Avec l'arrivée de l'automne, il est parfois difficile de se rendre compte que les jours sont devenus plus courts, même si la température peut être la même. C'est arrivé à tout le monde - vous partez en balade à vélo l'après-midi, mais avant d'être à mi-chemin, il fait nuit et vous êtes jeté dans un jeu de cache-cache avec tous les autres véhicules sur la route. Pourquoi ne pas faire savoir au monde dans quel sens vous allez tourner à la prochaine intersection en construisant un clignotant simple et peu coûteux ?

Ce projet s'adresse aux personnes qui ont besoin d'un moyen plus sûr de faire du vélo la nuit. Il est facile à fabriquer, fonctionne très bien et constitue le moyen idéal pour en apprendre davantage sur le travail du bois, l'électronique et la programmation de base.

Alors, si vous souhaitez vous lancer, lisez la suite !

Fournitures

Outils:

• Scie à métaux ou toute autre scie
• Perceuse, avec forets 3/16" et 1/16"
• Tournevis(s)
• (Facultatif) Forets à fraiser
• Superglue à usage unique (ou similaire)
• Fer à souder, soudure, support de soudure
• (Bon à avoir) Pince de table. C'est quelque chose dans lequel vous devriez investir si vous avez de l'espace, cela rend le perçage et la coupe beaucoup plus faciles.
• Papier de verre
• Règle, crayon

Électronique:

• Arduino Nano, de préférence avec une carte de dérivation
• Fil toronné, une quantité décente (Vous aurez besoin de 3 fils d'environ 2 m de long)
• 13x LED (orange ou jaune, bien que la couleur soit à vous). Notez que c'est une bonne idée d'avoir des extras au cas où vous en épuiseriez quelques-uns. Il est également important de garder à l'esprit que le mélange des couleurs signifie que vos LED s'allumeront à différentes luminosités. En effet, la résistance interne d'une LED est unique à sa couleur. Il est préférable d'utiliser 13 LED identiques.
• 13x résistances 220 ohms, génériques. Ceux-ci et les LED sont faciles à trouver sur amazon.
• Un interrupteur à bascule SPDT, ON-OFF-ON. Par exemple, ceux-ci

Autres matériaux:

• Panneau de bois, d'environ 4"x2" ou plus, et au plus 1/2" d'épaisseur. Le contreplaqué est une bonne source.
• (Facultatif) Plastique acrylique, 1/16" ou plus mince
• Liens zippés
• Des vis, relativement petites, comme celles-ci
• Ruban électrique
• Ancien réflecteur arrière/avant de vélo, comme celui-ci. Ce qui nous intéresse, c'est le support de montage. Si vous avez un support de montage d'une cloche, d'un compteur de vitesse, etc. qui peut également être utilisé.
• Une sorte de mousse malléable. Les trucs avec lesquels vous faites la vaisselle sont probablement bons.

Étape 1: Commencer

Comment cela va-t-il fonctionner et comment devriez-vous commencer?

Il y a une procédure générale que vous devez suivre lors de la construction de ce projet; Cependant, vous devez parfois faire les choses dans un ordre légèrement différent pour vous assurer que tout se passe bien. Par exemple, vous devez effectuer la plupart des coupes et des perçages au début, mais vous devrez effectuer des perçages et des réglages supplémentaires après l'installation de l'électronique.

Le concept du projet est simple: lorsque vous faites un virage, vous appuyez sur un interrupteur à bascule SPDT sur votre guidon et un panneau à l'arrière s'allume pour indiquer la direction du virage. Le microcontrôleur est utilisé pour animer le clignotant, ce qui augmente sa visibilité. Je ne recommanderais pas de l'utiliser sur un vélo de route élégant car il est un peu encombrant, mais il aurait fière allure sur votre vélo moyen.

Regardez l'image et copiez-la sur votre panneau de bois. C'est un modèle général, donc si vous le souhaitez, vous pouvez modifier les tailles et la forme en fonction de vos souhaits.

Étape 2: Découpe et perçage

Il est généralement préférable de percer vos trous avant de faire des coupes - les pièces plus grosses sont plus faciles à contrôler. Alors, commencez par percer des trous de 1/16" dans les repères des LED. Après avoir percé tous les trous, continuez en perçant des trous de 3/16" par-dessus. La raison en est qu'il est beaucoup plus facile de contrôler le placement d'un bit de 1/16" plutôt que d'un bit de 3/16", de sorte que vos LED seront plus alignées. Le premier trou sert de guide pour le deuxième foret plus gros.

Si vous avez un foret à fraiser, c'est une bonne idée de l'utiliser ici. Vous n'avez pas besoin d'aller très loin sur la face avant, juste assez pour ébavurer la surface. La profondeur à laquelle vous allez à l'arrière dépend de la distance à laquelle vous voulez que vos LED dépassent, alors faites comme bon vous semble.

C'est aussi le bon moment pour percer 4 trous dans les coins avec la mèche 1/16 si vous prévoyez de monter une plaque acrylique à l'arrière.

Coupez le long de vos marques pour éliminer tout excès de matériau de la plaque jusqu'à ce que vous soyez satisfait de la forme, puis poncez-la.

Étape 3: Réglage des LED

Pour moi, cette partie est toujours amusante. Installez les LED dans les trous, avec la polarité configurée comme indiqué dans le schéma en couleur ci-dessus. Vous verrez pourquoi ils sont disposés de cette façon à l'étape suivante. Un peu de colle au dos de chaque LED devrait suffire à la verrouiller en place. Si vous avez du mal à identifier la polarité des LED, jetez un œil à cet article.

Assurez-vous d'enfoncer complètement les voyants jusqu'à ce que la languette arrière affleure le reste de la surface.

Remarque rapide: assurez-vous toujours que vos LED fonctionnent avant de les coller en place ! Je ne peux pas vous dire combien de fois j'ai supposé qu'une LED fonctionnait et j'ai dû déchirer un projet presque terminé parce que ce n'était pas le cas. Il devrait être une habitude de vérifier au préalable chaque composant que vous devez installer de façon permanente.

Étape 4: Souder

La toute première image est un schéma de câblage que vous devez suivre. Faites les connexions en pliant les longues pattes LED - vous ne devriez pas avoir à utiliser de fil supplémentaire si vous faites attention. Assurez-vous de bien chauffer le joint avant d'appliquer la soudure et de le maintenir stable pendant que la soudure refroidit. Un bon joint de soudure devrait pouvoir résister à un effort de votre part pour déchirer la connexion (d'ailleurs, je ne recommande pas de le faire sur chaque joint que vous soudez, pour des raisons évidentes).

Essayez de le garder propre. Plus vos connexions sont soignées, plus il sera facile de dépanner si le besoin s'en fait sentir. Pour ponter sur un autre fil, il suffit d'avoir 2 à 3 mm entre les surfaces nues - généralement, les pieds des LED sont assez rigides et ne s'affaissent pas facilement.

Vous pouvez également souder sur deux de vos résistances de 220 ohms comme vu ci-dessus. Assurez-vous que les connexions sont aussi courtes que possible; aussi, assurez-vous que vos résistances sont collées d'une manière ou d'une autre. Les joints se cassent lorsque trop de contrainte est appliquée de manière non linéaire, comme cela se produit lorsque vous tirez sur un morceau de fil plus court. Vous finirez par arracher la résistance, alors soyez-en conscient.

Étape 5: un peu plus de matériel

Voici deux choses qui pourraient techniquement être faites à presque n'importe quel point de l'assemblage, mais je vous recommande de le faire maintenant, pour diverses raisons.

La première consiste à utiliser votre ancien support de réflecteur. Vous n'avez pas besoin du réflecteur lui-même, juste de la pince par laquelle il est fixé au guidon ou à l'arrière. Selon le type, vous pouvez également utiliser un support de phare ou quelque chose de similaire; vous pouvez même imprimer en 3D un support de montage. Percez deux trous dans la base et montez comme indiqué. Assurez-vous que le côté qui s'ouvre, vous permettant de glisser le tout sur la barre, a suffisamment d'espace pour le faire sans endommager vos appareils électroniques. Je vous suggère de le faire maintenant, plutôt que plus tôt ou plus tard, car il est facile de voir où se trouvent vos principales connexions fixes.

La deuxième chose que vous voudrez peut-être faire est d'installer un panneau acrylique à l'arrière (à des fins esthétiques et pour protéger la surface des éclaboussures). Découpez un rectangle aux mêmes dimensions que votre clignotant (dans ce cas, environ 2"x4"). En utilisant vos trous pré-percés comme guide, percez le plastique avec la mèche de 1/16" et vissez le panneau. Vous pouvez voir le résultat sur la photo finale.

Vous pouvez également vouloir effacer toutes les marques que vous avez faites sur le bloc avant cette étape (oups).

Étape 6: terminer la soudure

Maintenant que nous avons monté quelques éléments supplémentaires sur le clignotant, vous pouvez terminer les 3 dernières résistances environ, en suivant la même méthode (coller les composants, en gardant les longueurs de fil minimales).

Encore une fois, revérifiez pour vous assurer que vos connexions sont fonctionnelles. Vous pouvez le faire en appliquant une tension de 5 V ou moins directement à partir de votre Arduino ou de votre source d'alimentation sur le segment. Les LED individuelles qui ne s'allument pas peuvent être inversées - si c'est le cas, coupez simplement la connexion, poussez la LED avec un tournevis de l'autre côté et collez-la dans le bon sens.

Une fois votre montage fonctionnel, vous pouvez passer à autre chose !

Étape 7: Entrez dans l'Arduino

Il est temps d'ajouter un microcontrôleur ! Il devrait être relativement clair maintenant pourquoi je vous ai suggéré d'utiliser une carte de dérivation similaire à celle illustrée - le montage de l'électronique en toute sécurité est un travail délicat et cette chose le rend beaucoup, beaucoup plus facile.

Vous remarquerez qu'il y a deux morceaux de mousse utilisés pour créer un espace entre le PCB et le bloc de bois. Cela a) garantit qu'il n'y a pas de court-circuit, car les deux côtés ont des surfaces nues, et b) amortit le module Arduino.

Ce que j'ai fait ici, c'est d'abord percer des trous dans la mousse, puis découper le carré. À l'aide des mêmes vis avec lesquelles vous avez monté la plaque de recouvrement en acrylique, montez l'Arduino en veillant à ce qu'il y ait suffisamment d'espace entre l'Arduino et la carte. Vous devriez vous référer aux photos ci-dessus pour avoir une idée de la façon dont cela devrait être fait.

Accrochez vos épingles. Voici un autre avantage de ce module: aucune soudure n'est requise ! Vous pouvez toujours supprimer l'Arduino pour le réutiliser dans un autre projet si vous le souhaitez, plus tard. Voici les connexions que vous souhaitez effectuer si vous souhaitez utiliser un exemple de code sans aucune modification:

A2- à gauche

A5- milieu

A4- flèche gauche

A3- flèche droite

A1- à droite

De plus, connectez le connecteur de la batterie 9V à +Vcc et GND.

Étape 8: Code de base et dépannage

Maintenant que la plupart du matériel est terminé, prenez un moment pour vérifier que vos connexions sont correctes. Si vous êtes à peu près certain, branchez votre Arduino sur n'importe quel port USB disponible.

J'espère que vous avez une expérience de base dans le codage Arduino. Sinon, vous pouvez toujours obtenir un examen rapide sur des sites comme celui-ci. Le projet découle de la chose la plus basique que vous puissiez faire dans Arduino - le code "clignotement".

Téléchargez le code ci-joint et exécutez-le. Assurez-vous d'avoir sélectionné "Arduino Nano" comme type de carte et sélectionné le bon port COM. Une fois le téléchargement terminé, vous devriez voir votre clignotant clignoter de la même manière que dans la vidéo ci-dessus. Si oui, continuez de bouger !

Étape 9: Finalisation du matériel

Vous êtes prêt à finir les choses. Prenez 3 longueurs de fil d'environ 2m de long, ou autant que vous devez atteindre de votre guidon à l'arrière de votre vélo où vous monterez le signal. Soudez chacun de ces 3 fils à une borne de votre interrupteur à bascule SPDT.

Découpez un morceau de plastique acrylique assez long (ai-je dit assez long ? Oui, c'est à vous de juger) de la largeur de votre interrupteur à bascule. À l'aide de votre fer à souder, chauffez le plastique à un endroit afin de pouvoir le plier, comme un support. Pliez-le en forme comme sur les photos ci-dessus. Un peu de superglue sur l'interrupteur à bascule devrait le maintenir en place.

Les connexions à effectuer sont: la borne centrale de votre interrupteur à bascule va à GND, tandis que les deux autres vont à D2 et D3. Branchez le tout et exécutez le code ci-dessous. Vous devriez constater que vous pouvez maintenant régler l'appareil pour indiquer dans quelle direction vous allez tourner ! Il ne reste plus qu'à l'installer sur votre vélo.

Étape 10: Installation

Finalement! Nous avons presque terminé.

Commencez par monter le dispositif principal sur l'arbre qui maintient la selle. Il n'y a rien d'extrêmement compliqué à cela, ce qui est l'un des avantages d'une telle conception. Ensuite, attachez la batterie à la même tige. Pourquoi une fermeture éclair ? C'est bon marché, facile à enlever/remplacer et sécurisé.

Utilisez quelques attaches sur toute la longueur du fil pour vous assurer qu'il n'est pas libre de se prendre dans quoi que ce soit. Assurez-vous que le fil a suffisamment de mou pour que vous puissiez faire tourner la roue avant librement sans rien déchirer.

Fixez l'interrupteur à bascule au guidon comme illustré, avec une attache zippée de chaque côté. Coupez les extrémités longues. Et tu as fini! Vous pouvez allumer/éteindre le système en débranchant le connecteur de la batterie.

Étape 11: Conclusion

Bien que je sois assez satisfait de cette version du clignotant, il y a pas mal de choses à améliorer. Il n'y a aucune protection contre les éléments extérieurs, que ce soit le froid, la boue ou la pluie. J'ai trouvé sur une version précédente (la deuxième image de l'introduction) que l'eau est en fait moins un problème qu'on pourrait le penser; ce n'est pas vraiment un problème jusqu'à ce qu'il s'infiltre dans les connexions électriques et cela prend pas mal d'eau. En d'autres termes, ce serait toujours bien dans une bruine légère.

D'autres améliorations pourraient inclure un interrupteur à commande par tour plutôt qu'un manuel, un indicateur d'arrêt qui s'allume à l'application de vos freins, et peut-être… des feux de détresse clignotants ? L'objectif est de donner au vélo des caractéristiques standard qui le rendent aussi facile à distinguer la nuit qu'une voiture. Cela pourrait contribuer grandement à réduire les blessures et les collisions sur la route.

Cependant, c'est un bon début ! C'est aussi un petit projet amusant qui peut servir un bon objectif. J'espère que tu l'a aimé!

Finaliste du Challenge Bikes