Габаритный фонарь для шлема велосипедиста

0 12 Время чтения: 2 мин.

Конкретно этот фонарь мастер проектировал под велосипедный шлем Giant Compel. У него есть металлическая пластина на задней части. Пластина предназначена для крепления на магнитах заднего фонаря. В принципе, такие пластины есть на многих велосипедных шлемах и других производителей.

Фонаря у мастера не было и он решил его спроектировать и напечатать на 3D-принтере. Но если уж делать свою сборку, то по крайне мере не с одним красным цветом, как у оригинала.

Особенности авторского фонаря следующие:
Кнопка-переключатель, которая включает или выключает свет.
Питание от Li-Po аккумулятора емкостью 400 мАч с зарядкой через порт micro-USB.
Неопиксельное кольцо с восемью очень яркими RGB-светодиодиодами.
Световая анимация.
Фонарь прикрепляется к задней части моего велосипедного шлема с помощью защелки и магнита.

Инструменты и материалы:
-Велосипедный шлем Giant Compel или аналоги;
-Неопиксельное светодиодное кольцо — 8 светодиодов (как в этом наборе); или альтеранативные модули
-Литий-полимерный аккумулятор 3,7 в 400 мАч 36х24 мм;
-Arduino Pro Micro;
-Кнопка питания;
-Модуль зарядки;
-Проволока (по возможности тонкая и гибкая);
-Паяльные принадлежности;
-Магнит шириной 10 мм;
-Клеевой пистолет;
-Суперклей;
-Нить PLA;
-Акрил;
-3D-принтер;
-Инструмент для зачистки проводов;
-Ножовка по металлу или ювелирная пила;
-Наждачная бумага;
-Защитные очки;
-Зажим;

Шаг первый: 3D-печать
Фонарь устанавливается в корпус, напечатанный на 3D-принтере. Корпус состоит из трех частей: верхней, средней и нижней.
Файлы STL и Fusion360 для корпуса прилагаются ниже. Можно использовать Fusion360 для изменения дизайна, если нужно.
Все детали, кроме средней, в опорах не нуждаются.

Нижняя часть должна совместиться со средней частью благодаря штифтам и отверстиям. Верхняя и средняя части совмещаются с помощью фаски. Нижняя часть должна входить паз шлема, скользить сверху вниз и со слабым щелчком устанавливаться на место.
Bottom.stl
Helmet light v21.f3d
Middle.stl
Top.stl
TopMiddleBottom.3mf

Шаг второй: код
Перед дальнейшей сборкой нужно скачать и загрузить на Ардуино код. Код — это слегка модифицированный тест Adafruit NeoPixel. При желании его всегда можно изменить по своему усмотрению.
BikeHelmetRainbowTailLight.ino

Шаг третий: подготовка модулей
На задней части светодиодного модуля есть штифты, они не нужны, и их нужно выпаять.
Снимите гнездовой разъем JSTУ модуля зарядки есть разъем, его также нужно демонтировать.

Дальше платы нужно обрезать.
Во-первых, нужно скруглить одну сторону светодиодного модуля Freenove. Два угла необходимо срезать, чтобы они соответствовали дуге, образованной светодиодами.

Прочертите направляющую линию на плате. Срежьте оба угла печатной платы. Отшлифуйте место реза наждачной бумагой.

Дальше нужно отрезать красную плату модуля зарядки, чтобы он поместился в корпусе. Размер платы должен соответствовать размеру слота в корпусе. Отрезанную часть нужно приклеить к плате напротив порта. Нужно чтобы передняя и задняя части платы лежали в одной плоскости.

Шаг четвертый: подготовка выключателя
Кнопка имеет шесть длинных штифта, но они слишком длинные и их нужно модифицировать.
Нам нужно оставить два штифта, которые нормально замкнуты когда кнопка находится в верхнем положении (не утоплена). Затем их нужно немного подогнуть.

Шаг пятый: монтаж
Теперь можно перейти к монтажу.
Припаиваем к модулю зарядки два отрезка проволоки или ранее выпаянных штифта. По высоте они не должны торчать выше плоскости в верхней части.

Теперь можно соединить Arduino, кнопку и плату зарядного устройства вместе.
Припаяйте один вывод кнопки к контакту «+» платы зарядного устройства.
Припаяйте другой вывод кнопки к контакту «RAW» Arduino. Желательно пропустить провод под платой зарядного устройства.
Припаяйте «-» контакт платы зарядного устройства к контакту GND на Arduino.
Теперь питание будет поступать от батареи (как только она будет подключена) через кнопку к микроконтроллеру, а затем к светодиодам.

Дальше нужно проверить правильность монтажа, подключив кабель micro-USB в плату зарядного устройства. Подсветка Arduino должна включаться только тогда, когда кнопка находится в открытом (верхнем) положении.

Теперь нужно установить аккумулятор.
Отрежьте провода аккумулятора до нужной длины. Припаяйте красный провод к контакту «+» платы зарядного устройства. Припаяйте черный провод к контакту «-» платы зарядного устройства.

Если аккумулятор заряжен, нажатие кнопки должно включить Arduino.

Теперь нужно припаять светодиодный модуль.
Залудите контактные площадки светодиодного модуля. Припаяйте провода к контактным площадкам. В данном случае зеленый провод к «S» и красный и коричневый к «V» и «G».
Припаяйте красный провод к «VCC» Arduino.
Припаяйте зеленый провод к контакту «2» Arduino.
Припаяйте коричневый провод к контакту «GND» Arduino.

Проверьте работу устройства.

Шаг шестой: сборка
Перед окончательной сборкой мастер устанавливает все детали в корпус и проверяет, чтобы детали поместились и корпус можно было собрать.

После проверки приклеивает Arduino и кнопку включения к нижней части корпуса с помощью термоклея.
Плата зарядного устройства плотно прилегает и ее приклеивать не нужно.
Затем нужно приклеить светодиодный модуль к верхней части.

Дальше нужно полностью склеить корпус.
Сначала приклеиваем нижнюю и среднюю части.

Приклеиваем верхнюю часть.

Пока клей не высох проверяем работу устройства. Затем зажимаем струбциной и вытираем остатки клея.

Шаг седьмой: магнит
Если магнит слишком большой, то нужно его отпилить или разломать до нужного размера. Затем наносит клей в паз в корпусе и приклеивает магнит.