Как сделать подсветку для велосипеда на RGB светодиодной ленте


Вспомните фильм Люди в черном, где два странных человекообразных существа ехали на светящемся велосипедном тандеме. Выглядело красиво. Но однообразно. Сейчас продаются RGB-светодиодные ленты, самоклеющиеся, есть и такие, что можно устанавливать на открытом воздухе (влагозащищенные). Вот можно купить такую светодиодную ленту, и приклеить её на раму велосипеда.

А если сделать простое устройство управления, то велосипед будет не просто светиться ночью как «космический аппарат пришельцев», но менять цвет, мигать, удивляя прохожих и других участников движения.

В принципе все это организовать технически не сложно. Главная проблема возникает с питанием. Светодиодная велофара, сделанная из карманного фонаря питается от внутреннего аккумулятора напряжением 3,7V, а для питания светодиодной ленты нужно 12V.

Делать повышающий преобразователь совсем не хотелось, да и толку будет мало, - маленький аккумулятор карманного фонарика быстро разрядится. Поэтому было решено приобрести три аналогичных аккумулятора, но большей емкости, и включить их последовательно.

В таком виде, номинальное напряжение они дают вместе 11.1V, чего вполне достаточно для питания светодиодной ленты, не говоря уже о полностью заряженном состоянии, когда на каждом около 4,2V , что в сумме дает 12.6V. Три аккумулятора решено было спаять в последовательную батарею и скрепить между собой изолентой. На схеме это аккумуляторы G1, G2 и G3.

И так, проблема с питанием решена. Переходим к остальной части схемы. Хотелось сделать так, чтобы можно было переключать как минимум два световых эффекта, это когда лента просто меняет цвет, - красный, потом зеленый, потом синий, и так далее. И когда лента при этом еще и мигает, то есть каждой смене цвета предшествует погасание ленты.

Ну и еще, чтобы можно было переключать тем воспроизведения светового эффекта быстрый и медленный.

С учетом всех этих требований и была сделана схема, показанная на рисунке выше. Схема состоит из двух мультивибраторов, десятичного счетчика и выходного каскада с трехцветной светодиодной лентой на выходе.

Счетчик К561ИЕ8 отличается тем, что у него есть два входа, - для положительных импульсов и для отрицательных. Поэтому чтобы переключать темп воспроизведения светового эффекта было решено использовать два мультивибратора, ведь все равно для мультивибратора пришлось брать микросхему К561ЛА7, а там четыре логических элемента. Так вот их можно использовать все четыре.

Принципиальная схема

На элементах D2.1-D2.2 сделан мультивибратор, отвечающий за медленный режим, он вырабатывает импульсы частотой около 0,5 Гц. На элементах D2.3-D2.4 сделан мультивибратор, отвечающий за быстрый режим, он вырабатывает импульсы частотой около 2,5 Гц. Импульсы от этих мультивибраторов поступают на входы счетчика D1, на выводы 13 и 14.

Схема подсветки для велосипеда на RGB светодиодной ленте

Рис. 1. Схема подсветки для велосипеда на RGB светодиодной ленте.

Переключателем темпа служит переключатель S1. В показанном на схеме положении он блокирует медленный мультивибратор и разрешает работу быстрому. Логическая единица с выхода D2.2 при этом блокирует вход положительных импульсов - вывод 13.

А импульсы с выхода D2.4 поступают на вход отрицательных импульсов - вывод 14 В результате счетчик работает в быстром режиме.

Если S1 переключить в обратное, показанному на схеме, положение, то будет включен медленный режим. S1 блокирует быстрый мультивибратор, и разрешает работу медленному. Логический ноль с выхода D2.4 при этом блокирует вход отрицательных импульсов - вывод 14.

А импульсы с выхода D2.2 поступают на вход положительных импульсов - вывод 13. В результате счетчик работает в медленном режиме.

Переключатель S3 служит для выбора режима работы светодиодной ленты HL1. Всего два режима, - простое изменение цвета и изменение цвета с миганием. На схеме S3 показан в положении простого изменения цвета. В таком режиме схема работает следующим образом. Начиная с нуля, с приходом первого входного импульса, единица появляется на выходе «1» D1.

При этом открывается транзистор VТ1 и включает красный цвет светодиодной ленты HL1. Затем приходит второй входной импульс, и теперь единица есть только на выходе «2» счетчика. При этом открывается транзистор VТ2 и включает зеленый цвет светодиодной ленты HL1, а красный цвет гаснет.

Затем приходит третий входной импульс, и теперь единица есть только на выходе «3» счетчика. При этом открывается транзистор VT3 и включает синий цвет светодиодной ленты HL1, а зеленый цвет гаснет.

После прихода четвертого импульса единица с выхода «4» проходит на вход «R» счетчика и обнуляет его. Все повторяется заново. Если переключатель S3 перевести в противоположное, показанному на схеме, положение, то схема будет работать следующим образом.

С приходом первого входного импульса, единица появляется на выходе «1» D1. При этом открывается транзистор VТ1 и включает красный цвет светодиодной ленты HL1.

Затем приходит второй входной импульс, и теперь единица есть только на выходе «2» счетчика, который никуда не подключен. Поэтому, красный цвет гаснет, и никакой другой не включается.

Затем приходит третий входной импульс, и теперь единица есть только на выходе «3» счетчика. При этом открывается транзистор VТ2 и включает зеленый цвет светодиодной ленты HL1. Затем приходит четвертый входной импульс, и теперь единица есть только на выходе «4» счетчика, который никуда не подключен.

Поэтому, зеленый цвет гаснет, и никакой другой не включается. Затем приходит пятый входной импульс, и теперь единица есть только на выходе «5» счетчика. При этом открывается транзистор VT3 и включает синий цвет светодиодной ленты HL1.

После прихода шестого импульса единица с выхода «6» проходит на вход «R» счетчика и обнуляет его. Все повторяется заново. Таким образом, в нижнем, по схеме, положении S3, лента не только меняет цвет, но и гаснет перед каждой сменой цвета, образуя мигание.

Детали и налаживание

При налаживании медленный и быстрый темп можно отрегулировать, соответственно, подбором сопротивлений резисторов R3 и R4. Несколько слов нужно сказать о зарядке источника питания.

Конечно, нужно сделать специализированное зарядное устройство. Но, я пока этого не сделал, и заряжаю аккумуляторную батарею от лабораторного блока питания. Устанавливаю на нем напряжение 13V и подключаю к нему эту батарею через резистор сопротивлением 24 Ом. Вот и все зарядное устройство. Хотя, признаю, что это и не лучший вариант.

Для данного устройства нужна RGB-светодиодная лента на 12V с общим анодом (обычно они все такие, но бывают же и на 24V, и с общим катодом). Вполне возможно, что данную конструкцию можно применить и на автомобиле или мотоцикле.

В этом случае она будет питаться от собственной бортовой сети транспортного средства, и никакие дополнительные аккумуляторы не потребуется. Правда, я не знаю, как к такому светотехническому устройству на автомобиле или мотоцикле отнесутся сотрудники ГИБДД, поэтому ничего рекомендовать не буду.

Канатов И. РК-12-2018.


1 217 Освещение
RGB светодиод светодиодная лента освещение
Комментарии (1):
#1 BVM Март 19 2021
+1

Вариант печатной платы, перечень электронных компонентов - Скачать.

Печатная плата для самодельной подсветки к велосипеду на RGB светодиодной ленте

Оставить комментарий:

cashback