Специально для mozgochiny.ru

Езда на велосипеде в ночное время суток воистину рискованное занятие, на которое решаются только самые отчаянные... Для того, чтобы хоть немного обезопасить себя при езде на велосипеде предлагаю изготовить куртку с сигнальными габаритами, которые позволят извещать участников движение о любых ваших перемещениях по проезжей части. При изготовлении поделки будет использованы токопроводящие нитки и соответствующая электроника. Поэтому куртка будет мягкой, пригодной для ношения и не будет боятся стирки.

Шаг 1: Расходные материалы

• LilyPad Arduinо;

• FTDI connector;

• кабель mini USB;

• блок питания LilyPad;

• 16 светодиодов LilyPad;

• 2 кнопки;

• Токопроводящая нить;

• Цифровой мультиметр с режимом прозвонки короткого замыкания;
• Куртка или кусок ткани (для первой попытки);
• Иголки;
• Маркер для одежды или кусок мела;
• Насыщенная краска для одежды;
• Клей для одежды;
• «сантиметр»/рулетка;
• Портные ножницы;
• Двухсторонняя липкая лента/двухсторонний скотч (по желанию);
• Швейная машинка (по желанию).

Шаг 2: Поговорим о «конструкция» будущей поделки

Прежде, чем переходить к практической части проекта следует решить/продумать, где будут располагаться элементы и каким способом лучше их пришивать/крепить, чтобы контакт токопроводящей нити и компонента был наиболее плотным. Ниже приведены эскизы куртки. Шов питания (+) - красный, «земля» (-) - чёрный, светодиоды - зеленый, а переключатели - фиолетовый.

Несколько слов об источнике питания.

При проектировании, разводите схему таким образом, чтобы блок питания и плата LilyPad были расположены, как можно ближе друг к другу. Если они будут располагаться слишком далеко друг от друга,то вы получите проблемы с перенастройкой LilyPad или схема вообще не будет работать.

Почему? Токопроводящая нить не имеет точно выдержанного сопротивление. Нить имеет сопротивление порядка 14 Ом/фут. В зависимости от того, какую модель LilyPad будете использовать в своей поделке, ваш LilyPad может потреблять до 50 миллиампер (mA).

Для примера, если LilyPad будет расположен от блока питания на расстоянии 1 фута (30 см), общее сопротивление токопроводящей нити, что идёт от LilyPad к блоку питания будет составлять около 28 Ом (2 токопроводящие нити (земля и питание)). В этом случае падение напряжение будет составлять 1,4 В=(28 Ом * 0,05 A). В то время, как с блока питания выходить 5 В, LilyPad будет получать 3.6 В (5 В – 1,4 В). Как только вольтаж LilyPad будет падать ниже 3.3 В, он будет перезагружаться. Общее сопротивление нитей должно быть до 10 Ом. Разводите схему тщательно, старайтесь добиться минимальной длины шва.

Переносим эскиз на выбранный предмет гардероба.

Используя мел или смываемый маркер переводим схему на одежду. Если хотите, то можете использовать линейку (сантиметр), чтобы линии были ровными и симметричными.

Используйте двухсторонний скотч, чтобы временно закрепить части LIlyPad на одежде. Это даст представления того, как будет выглядеть поделка по завершении работы. Кроме этого скотч удержит всё на местах и облегчит шитье.

Шаг 3: Пришиваем блок питания и LilyPad к куртке

Удалим остатки выводов с блока питания LilyPad, что выступаю с обратной стороны. Это хорошо сделать маленькими кусачками, но подойдут и простые ножницы.

Для того, чтобы уберечь блок питания от передвижений по одежде, рекомендую пришить блок снизу перед продолжением работ. Также можете пришить плотную основу под блок питания, что предотвратить его перемещение и перекручивания во время ношения одежды.

Кроме этого, очень много зависит от материала куртки. Гораздо проще работать с толстым куском не тянущегося материала. Но если вы твердо решили «ковать» будущую поделку из деликатной ткани, благоразумно выбирайте расположение блока питания. Это тяжёлый модуль, поэтому его следует располагать в том месте, где он не сильно исказить ткань.

Пришиваем «+» вывод блока питания на куртку.

Приложите максимальную внимательность при шитье. Важно добиться прекрасного контакта между выводами блока питания и токопроводящей нитью.

Пришиваем батарею к LilyPad.

Когда закрепите LilyPad, пришейте «+» лепесток снизу на ткань.

Когда закончите с соединением, сделайте шов в сторону от LilyPad длинной около 25 мм, завяжите узел и отрежьте нитку около 25 мм в стороне от узла, так чтобы узел не мог развязаться.

Нанесите «тканевый клей» на каждый узел, для того, чтобы уберечь их от распутывания. Как только клей высохнет, обрежьте нить, как можно ближе к каждому узлу.

Шаг 4: Измеряем сопротивление швов

Возьмём мультиметр и переключим его в режим измерения сопротивления. Проверим сопротивления линий:

• «питания» идущей от «+» блока питания к «+» LilyPad;
• «земли» идущей от «-» блока питания к «-» LilyPad.

Если сопротивление одной из двух линий больше, чем 10 Ом, усильте швы дополнительными токопроводящими нитями.

Установите батарейку типа AAA в блок питания и переведите выключатель БП в положение вкл. Красный индикатор на БП должен засветиться. Если этого не произошло и вы уверены в том, что включили БП, немедленно удалите батарею и проверьте на короткое замыкание линии «+» и «-». (Довольно часто это происходит по вине кусочка нити, что где-то одновременно касается обоих линий.) Вы можете протестировать «накоротко» линии «+» и «-» используя для этого режим прозвонки на мультиметре.

Также проверьте сопротивление между линиями «+» и «-». Если сопротивление меньше, чем 10K ом или около того, где-то в цепи мини-короткое замыкание. Нужно найти это место и исправить.

При включении блока питания, смотрите на LilyPad. Он должен кратковременно мерцать каждый раз, как вы жмете на выключатель. Как только убедитесь в том, что все соединения выполнены должным образом, выключите блок питания и извлеките батарею.

Теперь куртка «полностью» покрыта не изолированными токопроводящими швами. Данный вариант не приносит никакого вреда, когда куртка на теле человека. Тело предотвращает линии швов от контакта друг с другом. Но когда вы снимете куртку (согнёте или сложите её), швы будут касаться друг друга и замыкаться накоротко. Чтобы решить данную проблему, покройте линии толстым слоем краски для ткани (или другим изолятором).

Шаг 5: Пришиваем поворотники

Соединяем все «+» лепестки светодиодов для левого поворотника вместе и присоединяем «сборку» к лепестку LilyPad (лепесток 9 в данном случае), тоже делаем и для «+» лепестков правого поворотника. Присоединяем их к другому лепестку LilyPad (11 в данном случае). Соединим все «–» лепестки светодиодов вместе, а затем присоединим их к одному из «-» лепестков LilyPad (10 в данном случае).

Изоляция каждого из узлов «тканевым клеем» убережет их от развязывания. Будьте осторожны и старайтесь избегать отходов. Убедится в том, что линии питания левого и правого поворотника не соприкасаются с линиями «земли».

Тестируем поворотные сигналы.

Загрузим прошивку в LilyPad, чтобы убедится в том, что все линии корректно проложены.

Ниже представлена тест-программа:

int ledPin = 13;
int leftSignal = 9;
int rightSignal = 11;
int signalLow = 10;

void setup()
{
pinMode(ledPin, OUTPUT);
pinMode(leftSignal, OUTPUT);
pinMode(rightSignal, OUTPUT);
pinMode(signalLow, OUTPUT);
digitalWrite(signalLow, LOW);
}

void loop()
{
delay(1000);
digitalWrite(leftSignal, LOW);
delay(1000);
digitalWrite(rightSignal, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(rightSignal, LOW);
delay(1000);
}

Если ваша компоновка, такая же, как в данном проекте, вы можете скопировать и вставить код прошивки в окно Arduino.

Если поворотники не работают, используйте мультиметр, чтобы протестировать схему на короткое замыкание или плохое соединение и убедитесь в том, что программа соответствует физической компоновке «железа».

Изолируем швы

Покроем линии толстым слоем краски для одежды. Перед покрытием проверяем работоспособность линий.

Шаг 6: Пришиваем переключатели поворотников

Найдите оптимальное расположение для монтажа переключателей, где на них будет удобно нажимать при езде на велосипеде (в проекте они были смонтированы на изнанке манжета). Посмотрите на фото, чтобы увидеть, что я имею ввиду.

Пришиваем 1 вывод кнопки к внутреннему лепестку на LilyPad, а другой вывод, тот что находится по диагонали от первого, к лепестку «земли» LilyPad. Я использовал лепесток 6 для входа кнопки на левой стороне и лепесток 12 для входа кнопки на правой стороне. Использовал «-» для «-» соединения на левой стороне, и лепесток 4 для «-» соединения на правой стороне.

Когда вы закончите со шитьём, вернитесь назад и усильте соединение кнопок клеем. Вы же не хотите, чтобы они поотваливались от швов?

Шаг 7: Пришиваем индикаторные светодиоды

Пришиваем одиночные светодиоды на рукав каждой руки. Эти светодиоды дадут вам жизненно необходимую обратную связь. Они будут вспыхивать, сообщая вам, какой из габаритов, что расположены у вас на спине, в данный момент работают. Поэтому их следует размещать на заметных местах. Пришейте «+» лепестки каждого светодиода к лепестку LilyPad и «-» лепестки каждого светодиода к «-» стороне переключателя (та «-» линия, которую вы прошили в последнем шаге). Я использовал лепесток 5 для «+» светодиода на левой стороне и лепесток 3 для «+» светодиода на правой стороне.

Как всегда напоминаю, проклеивайте и подрезайте узлы и будьте осторожны, чтобы не образовать короткого замыкания.

Шаг 8: "Прошивка" куртки

Проект прошивки

«Прошиваем» куртку

Для прошивки скопируйте/вставьте код в окно Arduino и загрузите всё в LilyPad. Можете внести небольшие корректировки. Поиграйте с задержками, чтобы настроить «мерцательный режим».

Установите батарею, если всё работает... пора отправляться на покатушки!

Заизолируем оставшееся швы.

Покроем остаток швов краской. Перед покрытием снова проверяем работоспособность.

О стирке

Удалите батарею и стирайте куртку руками с мягкими моющими средствами.

Примечание: покрытая серебром нить будет разрушаться, а её сопротивление будет увеличиваться. Для ограничения эффекта коррозии, изолируйте и защищайте швы краской или любым другим изолятором. Можете восстанавливать участки шва, что были подвержены действию разрушения с помощью тех же нитей.

Спасибо за внимание!

( Специально для МозгоЧинов #turn-signal-biking-jacket" target="_blank">)