Динамические поворотники - делаем из набора KIT бегущие огни. Бегущие поворотники на ленте WS2812 и Arduino Подбор наиболее подходящей серии элементов

Многие автолюбители, чтобы улучшить внешний вид своей машины, тюнингуют свою «Ласточку» светодиодными огнями. Одним из вариантов тюнинга является бегущий поворотник, который обращает внимание на себя других участников движения. В статье приводится инструкция по установке и настройке поворотников с бегущими огнями.

[ Скрыть ]

Инструкция по сборке

Светодиодные лампы – это полупроводниковые элементы, светящиеся под воздействием электрического тока. Основной элемент в них – кремний. В зависимости от того, какие примеси используются, меняется цвет лампочек.

Фотогалерея «Возможные варианты динамических указателей поворотов»

Инструменты и материалы

Чтобы изготовить бегущий поворотник своими руками, понадобятся следующие инструменты:

• паяльник;
• бокорезы или плоскозубцы;
• паяльник и материал для пайки;
• тестер.

Из расходных материалов нужно приготовить стеклотекстолит. Он нужен для изготовления печатной платы, на которой будет размещаться полупроводниковый элемент. Выбираются необходимые светодиоды. В зависимости от характеристик светодиоды и значений тока и напряжения бортовой сети, рассчитываются характеристики защитных резисторов. Используя расчеты, подбираются остальные компоненты сети (автор видео — Евгений Задворнов).

Последовательность выполнения работы

Перед тем, как сделать поворотники, нужно выбрать подходящую схему.

Затем на основании схемы изготовить печатную плату и нанести на нее разметку для размещения будущих элементов.

Сборка состоит из последовательности действий:

1. Сначала следует обесточить авто, отключив отрицательную клемму от АКБ.
2. Далее необходимо снять старые указатели поворотов и аккуратно их разобрать.
3. Старые лампочки следует выкрутить.
4. Места стыков следует очистить от клея, обезжирить, вымыть и дать просохнуть.
5. На место каждого старого элемента устанавливается новый поворотник бегущий огонь.
6. Далее сборка и установка фонарей производится в обратном порядке.
7. После установки подключаются провода.

На следующем этапе в сеть включается дополнительный стабилизированный источник питания. На его вход поступает питание с промежуточного реле, а выход соединяется с диодом. Разместить его лучше в панели приборов.

При подключении светодиодов необходимо следить, чтобы анод был подключен к плюсу источника питания, а катод – к минусу. Если подключение будет выполнено неправильно, полупроводниковые элементы не будут светиться и даже могут сгореть.

Особенности установки и настройки бегущих указателей поворота

Можно установить динамические поворотники вместо обычных светодиодов. Для этого извлекаются , демонтируется плата со светодиодами и токоограничительными резисторами. На повторителе нужно оторвать стекло от корпуса. Затем следует аккуратно вырезать отражатель и удалить его.

На место удаленного отражателя устанавливается плата SMD 5730, на которой расположены желтые светодиоды. Так как у повторителя изогнутая форма, то плату придется расслоить и немного изогнуть. У старой платы нужно отрезать часть с разъемом и припаять ее для подключения контроллера. Далее все компоненты возвращаются на место.

Для регулировки времени бегущих светодиодных огней к микроконтроллеру припаивается переключатель. Когда найдена подходящая скорость, вместо переключателя припаиваются перемычки. При соединении двух выводов с массой минимальное время между вспышками светодиодов составит 20 мс. При замыкании контактов это время составит 30 мс.

Цена вопроса

Можно изготовить поворотник бегущий огонь из дневных ходовых огней. Их стоимость составляет 600 рублей. В качестве источников света в этом случае можно взять «пиксельные» RGB светодиоды в количестве 7 штук на каждый бегущий поворотник. Стоимость одного элемента составляет 19 рублей. Для управления светодиодами необходимо приобрести Arduino UNO стоимостью 250 рублей. Таким образом, общая стоимость составит 1060 рублей.

Конструктор бегущих огней с Алиэкспресс представляет собой печатную плату и набор радиодеталей. Все что нужно - запаять компоненты на плату.

Но из нее можно получить более интересные эффекты бегущих огней. Например для поворотников авто или в стоп сигнал или просто на гирлянды для праздника.

Данная схема может работать в диапазоне напряжения питания 3 -15 Вольт. Генератор импульсов собран на микросхеме NE555, далее импульсы подаются на десятичный счетчик с дешифратором - микросхема CD4017(или К561ИЕ8), к выходам которой подключены светодиоды через токоограничительные резисторы.

Скорость переключения бегущих огней регулируется подстроечным резистором. Добавляем схему с триггерами и выходными транзисторными ключами. Не надо ничего программировать и т.д. В результате можно получить более интересные световые эффекты бегущих огней. Нужно сделать еще одну печатную плату с триггерами К561ТМ2 и силовыми ключами на КТ815. Импульс с каждого выхода К561ИЕ8 подается на вход триггера по принципу «защелка» то есть на выходе триггера сигнал остается постоянным до прихода импульса сброса с вывода 11 микросхемы CD4017(К561ИЕ8). За цикл включаются 9 каналов.

Или на гирлянды и т.д.

Как то заказал себе KIT DIY наборчик с AliExpress –бегущие огни на светодиодах () . Привлекла смешная цена в 63 рубля и возможность потренироваться в пайке SMD радиоэлементов.

Этот конструктор состоит из печатной платы размером 20х55мм и соответственно набора необходимых радиодеталей. На плате обозначены места установки всех компонентов и их номиналы, так что трудностей с монтажом особых нет.

Весь процесс изготовления и работу схемы можно посмотреть в видео:

Перечень инструментов и материалов
-набор бегущие огни на микросхеме CD4017 или К561ИЕ8 ();
-отвертка;
- ножницы;
-паяльник;
-кембрик;
-аккумуляторная батарея от сотового телефона;
-блок питания на 12В;
-соединительные провода;
-фольгированный текстолит для печатной платы;
-микросхемы К561ТМ2;
-резисторы;
-транзисторы КТ815(или аналоги);
-светодиоды.

Шаг первый. Распайка печатной платы набора с AliExpress.

Все что необходимо это распаять компоненты набора на плату. В виду миниатюрных размеров SMD радиоэлементов использовал «третью руку» с увеличительным стеклом. Сначала распаял резисторы, конденсаторы и другие компоненты схемы кроме микросхем. В конце распаиваем микросхемы и светодиоды.

Данная схема работает от 3 до 15В. Генератор импульсов собран на микросхеме NE555, далее импульсы подаются на десятичный счетчик с дешифратором -микросхема CD4017 (К561ИЕ8), к десяти выходам которой подключены светодиоды через токоограничительные резисторы. Скорость переключения бегущих огней регулируется подстроечным резистором.

Схема конструктора.

Шаг второй . Модернизация схемы бегущих огней.
Позже в процессе экспериментов вышла из строя микросхема CD4017. По быстрому на проводах пришлось заменить ее на отечественный аналог К561ИЕ8.
Хотелось получить более интересные световые эффекты бегущих огней. В результате собрал еще одну печатную плату с триггерами К561ТМ2 и силовыми ключами на КТ815. Импульс с каждого выхода К561ИЕ8 подается на вход триггера по принципу «защелка» то есть на выходе триггера сигнал остается постоянным до прихода импульса сброса с ноги 11 микросхемы CD4017(К561ИЕ8). За цикл вкючатся 9 каналов. Силовые ключи на транзисторах КТ815 предназначены для подключения нагрузки до 1-1,5А. Если нужно подключать более мощную нагрузку то надо заменить КТ815 соответственно на более мощные транзисторы. Так как я применил четыре микросхемы К561ТМ2 то получилась схема на восемь каналов. В данной схеме можно получить 9 каналов управления светодиодами, но тогда надо добавить в схему еще одну микросхему К561ТМ2, подключив один триггер(микросхема К561ТМ2 состоит из двух триггеров),а также добавить один транзисторный ключ.

Схема после переделки..

Для проверки работы подключил к каждому из восьми каналов куски светодиодной ленты с тремя светодиодами.

Сказал в прошлом еще году «Гоп» - пришла пора прыгать:)
Вернее, делать обещанный обзор бегущих поворотников.
Был заказан 1 метр черной ленты WS2812B (144 светодиода) в силиконовой трубке, при заказе выбирал «Black 1m 144led IP67» (возможно, кому-то понравится белый цвет подложки, такой выбор есть).

Небольшое предостережение

Мне пришла лента, спаянная из двух полуметровых кусков. Минус этого - уязвимое место спайки (со временем могут нарушиться контакты) и увеличенный зазор между светодиодами.
Перед покупкой уточняйте у продавца этот момент

К ленте были припаяны с двух сторон контактные провода для последовательного соединения нескольких кусков, т.к. мне это не требовалось, то с одной стороны провода отпаял, все загерметизировал нейтральным герметиком и еще немного черной изоленты намотал.

Крепил к стеклу с помощью двухсторонней прозрачной клейкой ленты, например, .

Подробности установки

Обезжирил поверхности, вначале приклеил клейкую ленту к трубке (буду так называть, хоть сечение и прямоугольное), срезал выступающие излишки более широкой ленты, просунул края трубки в щели между потолком и верхними частями декоративных панелей задних стоек (контактные провода с разъемом спрятал за одной панелью), отцентровал и стал прижимать к стеклу, потихоньку вытягивая защитный слой ленты.
Видео, к сожалению, нет - свободных рук для съемки не было, да и машины у всех разные.
Если что непонятно - спрашивайте в комментариях.
Проверка летней жарой прошла успешно - ничего не отклеилось и не поплыло.
Единственный минус - угол наклона стекла пологий, светодиоды светят больше вверх. В солнечный день плохо видно, но так как это дублирующие сигналы, то

Теперь переходим к электронной начинке.
Я использовал , но не так давно открыл для себя

Примерно за ту же стоимость получаем больше плюшек

Скетч без особых переделок будет работать и на Wemos при программировании в среде Arduino IDE, а если реализовать небольшой web-сервер, то при подключении к нему по Wi-Fi можно изменять значения таких переменных, как время задержки между миганиями, величина замедления при экстренном торможении и т.д.
Здесь в дальнейшем, если у кого-то появится заинтересованность в реализации проекта на ESP8266, могу выложить пример для изменения настроек через web-интерфейс, сохранения их в EEPROM, последующего чтения.
Запуск web-сервера можно реализовать, например, через включенный поворотник и нажатую педать тормоза при включении зажигания (в процедуре setup опросить состояние соответствующих входов).

Для реализации мигающего режима при резком торможении был куплен
В скетче отслеживается уровень замедления при нажатии педали тормоза, если он превышает 0,5G (резкое замедление, но без визга тормозов), то для привлечения дополнительного внимания на несколько секунд включается мигающий режим.
Управляющие сигналы на входы Arduino с «плюса» стопов, поворотников и заднего хода подаются через гальванические развязки - оптопары с ограничивающими ток резисторами, которые в итоге формируют уровень LOW на входах Arduino (постоянно притянуты к плюсу через резисторы 10кОм).
Питание - 5 вольт через понижающий преобразователь DC-DC.
Все это дело сложено бутербродом и упаковано в подходящую коробочку, на которой стрелочкой отметил направление монтажа для правильной ориентации датчика гравитации

Схема и фото

Номинал подтягивающих (к плюсу) резисторов стандартный - 10 кОм, ограничивающих ток оптопары резисторов - 1кОм. Оптопары выпаял из старых плат, две попались PC123, две - PC817.


На первом фото можно увидеть два дополнительных вывода, их я сделал для поворотников. Так как в моем автомобиле при включении подрулевого рычага происходит замыкание на массу, то подключил провода к колодке рычага и входам Arduino. Если подрулевой рычаг коммутирует плюс или берете сигнал с "+" лампочек левого/правого поворотника, то подключаете их через гальваническую развязку.

Ну и теперь сам скетч (Arduino IDE)

#include #include //несколько общих комментариев // я отключил по одному крайнему светодиоду, т.к. они отсвечивали на декоративные панели стоек //видно на примере этого цикла for (int i=1; i<143; i++) //если отключать не нужно, заменяем на for (int i=0; i<144; i++) //задний ход и аварийка у меня не используются, т.к. в первом случае яркость никакая, во втором надо подключать входы к лампам поворотников //поворотники и стоп-сигнал одновременно не включаются, чтобы это реализовать, нужно переписывать соответствующий код скетча (делить ленту на три секции, подбирать тайминги миганий, менять диапазон переменных циклов). //Дерзайте - все в ваших руках // Пин для подключения управляющего сигнала светодной ленты const int PinLS = 2; //Пины для подключения датчиков //если более удобно будет подключать контакты в другом порядке - просто поменяйте значения переменных const int buttonPinL = 3; const int buttonPinR = 4; const int buttonPinS = 6; const int buttonPinD = 5; //начальные статусы входов (подтянуты к плюсу) int buttonStateS = HIGH; int buttonStateD = HIGH; int buttonStateL = HIGH; int buttonStateR = HIGH; // пауза pause_pov1 (в миллисекундах) нужна, чтобы синхронизировать циклы "пробегания" полоски и включения лампочки поворотника // такое может быть, если используется меньше половины светодиодов // в моем случае паузы нет (pause_pov1 = 0) int pause_pov1 = 1; // этой паузой регулируем длительность состояния, когда все светодиоды выключены //я определял опытным путем - включал поворотник, засекал по отдельности время ста мыргов лампочкой и ста беганий полоски, разницу делил на 100, на полученное время увеличивал или уменьшал значение переменной (в зависимости от того, отставали или убегали вперед лампочки) int pause_pov2 = 62; // переменная для получения значения ускорения int ix; Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(144, PinLS, NEO_GRB + NEO_KHZ800); Adafruit_ADXL345_Unified accel = Adafruit_ADXL345_Unified(12345); void setup() { pinMode(buttonPinS, INPUT); pinMode(buttonPinD, INPUT); pinMode(buttonPinL, INPUT); pinMode(buttonPinR, INPUT); strip.begin(); // гасим ленту for (int i=0; i<144; i++) strip.setPixelColor(i, strip.Color(0,0,0)); strip.show(); accel.begin(); // ограничиваем измеряемый диапазон четырьмя G (этого хватит с большим запасом) accel.setRange(ADXL345_RANGE_4_G); accel.setDataRate(ADXL345_DATARATE_100_HZ); } void loop() { // СТОПЫ: если включены - высший приоритет //Чтобы сделать меняющуюся по ширине полоску в зависимости от интенсивности торможения //(уточнение - никакой светомузыки, ширина полосы после нажатия на тормоз не меняется!) //от плавного торможения до тапки в пол. //Добавляем еще одну переменную, например, ix2, //присваиваем ей значение ix с коэффициентом умножения, //заодно инвертируем и округляем до целого //ix = event.acceleration.x; //ix2 = -round(ix*10); //ограничиваем для плавного торможения в пробках //(чтобы не менялась при каждом продвижении на 5 метров) //if (ix2<10) ix2 = 0; //и для резкого торможения. //Реальный диапазон изменения переменной ix - от 0 до -5 //для максимальной ширины полосы при G равном или большем 0.5 //if (ix2 >50) ix2 = 50; //затем меняем циклы в блоке СТОП for (int i=1; i<143; i++) на for (int i=51-ix2; i<93+ix2; i++) //Получаем минимальную ширину полоски ~30 см (для стояния в пробке) и максимальную для резкого торможения //конец комментария buttonStateS = digitalRead(buttonPinS); if (buttonStateS == LOW) { sensors_event_t event; accel.getEvent(&event); ix = event.acceleration.x; // проверка резкого торможения - мигающий режим // значение 5 - это 0,5G, минус - торможение if (ix < -5) { for (int is=0; is<15; is++) { for (int i=1; i<143; i++) strip.setPixelColor(i, strip.Color(240,0,0)); strip.show(); delay(10 + is*10); for (int i=1; i<143; i++) strip.setPixelColor(i, strip.Color(0,0,0)); strip.show(); delay(10 + is*3); buttonStateS = digitalRead(buttonPinS); if (buttonStateS == HIGH) return; } } // помигали - и хватит, включаем постоянный режим, если педаль тормоза еще нажата // или если не было резкого торможения и предыдущее условие не сработало if (buttonStateS == LOW) { for (int i=1; i<143; i++) strip.setPixelColor(i, strip.Color(200,0,0)); strip.show(); while(buttonStateS == LOW){ buttonStateS = digitalRead(buttonPinS); delay(50); } // плавно гасим for (int is=0; is<20; is++) { for (int i=1; i<143; i++) strip.setPixelColor(i, strip.Color(190 - is*10,0,0)); strip.show(); delay(10); } // СТОПЫ конец } } else // если СТОПЫ выключены { // ЗАДНИЙ ХОД: если включен - средний приоритет buttonStateD = digitalRead(buttonPinD); if (buttonStateD == LOW) { for (int i=1; i<37; i++) strip.setPixelColor(i, strip.Color(63,63,63)); for (int i=107; i<143; i++) strip.setPixelColor(i, strip.Color(63,63,63)); strip.show(); while(buttonStateD == LOW){ buttonStateD = digitalRead(buttonPinD); delay(50); } //плавно гасим for (int is=0; is<16; is++) { for (int i=1; i<37; i++) strip.setPixelColor(i, strip.Color(60 - is*4,60 - is*4,60 - is*4)); for (int i=107; i<143; i++) strip.setPixelColor(i, strip.Color(60 - is*4,60 - is*4,60 - is*4)); strip.show(); delay(10); } } buttonStateL = digitalRead(buttonPinL); buttonStateR = digitalRead(buttonPinR); // если включена аварийка if (buttonStateL == LOW && buttonStateR == LOW) { for (int il=0; il<71; il++) { strip.setPixelColor(71-il, strip.Color(63,31,0)); strip.setPixelColor(il+72, strip.Color(63,31,0)); strip.show(); delay(pause_pov1); } for (int il=0; il<71; il++) { strip.setPixelColor(71-il, strip.Color(0,0,0)); strip.setPixelColor(il+72, strip.Color(0,0,0)); strip.show(); delay(pause_pov1); } delay(pause_pov2); } // если включен ЛЕВЫЙ ПОВОРОТНИК if (buttonStateL == LOW && buttonStateR == HIGH) { for (int il=0; il<71; il++) { strip.setPixelColor(il+72, strip.Color(220,120,0)); strip.show(); delay(pause_pov1); } for (int il=0; il<71; il++) { strip.setPixelColor(il+72, strip.Color(0,0,0)); strip.show(); delay(pause_pov1); } delay(pause_pov2); } // если включен ПРАВЫЙ ПОВОРОТНИК if (buttonStateL == HIGH && buttonStateR == LOW) { for (int il=0; il<71; il++) { strip.setPixelColor(71-il, strip.Color(220,120,0)); strip.show(); delay(pause_pov1); } for (int il=0; il<71; il++) { strip.setPixelColor(71-il, strip.Color(0,0,0)); strip.show(); delay(pause_pov1); } delay(pause_pov2); } //правый поворотник конец } //конец условия else Стоп // задержка для следующего опроса датчиков delay(10); }

Постарался по максимуму его откомментировать, но если будут вопросы, постараюсь добавлять комментарии (поэтому располагаю его в тексте обзора, а не приложенным файлом). Это, кстати, касается и других пунктов обзора - также буду его дополнять, если в комментариях будут существенные вопросы.

И напоследок демонстрация работы (для видео использовал скетч с демо-режимом).

Upd. Скетч с демо-режимом сделал специально, чтобы в одно короткое видео вместить все.
Стоп-сигнал мигает только при резком торможении (об этом писалось выше), при плавном и стоянии в пробках просто горит, не раздражая водителей сзади.
Яркость в темное время суток не чрезмерная, т.к. светики из-за наклона стекла направлены больше вверх, чем назад.
Штатные фонари работают как обычно, эта полоса их дублирует.