Programowalne lampki - świąteczne oświetlenie roweru - co potrzebuję?

[kabel]

Witam wszystkich. Idą święta, więc wpadłem na pomysł przyozdobienia roweru programowalnymi lampkami migającymi w rytm kolęd.

Założenia projektu:

1. Tanio - z racji na ograniczony budżet na zabawę
2. Praktycznie - im mniej dodatkowego sprzętu, tym lepiej
3. Szybko - żeby realizacja projektu trwała max 2 tygodnie

Co będzie potrzebne:

1. Jednostka sterująca - na początku myślałem o Raspberry PI 2B (posiadam to urządzenie) i sterowaniu lampkami za pomocą gpio, jednak sama malinka zużywa dość dużo prądu (1.1 - 2.3 W) i nie wiem, jak znosi niskie temperatury. Drugi pomysł to telefon z Androidem i sterowanie za pomocą USB, ale tu raczej nie obejdzie się bez dodatkowego kontrolera, gdyż sam USB posiada piny +5V, D+, D- oraz GND, więc sterowanie odbywałoby się przy pomocy pakietów danych. Trzeci pomysł to Arduino lub jeszcze mniejszy mikrokontroler.
2. Lampki - chcąc podejść do tego budżetowo, można puścić 3 zestawy lampek i sterować nimi on/off (8 kombinacji), trochę słabe. Chcę sterować każdą lampką osobno. Tu są 2 podejścia: albo każda lampka posiada wszystkie składowe RGB, albo każda jest konkretnego koloru. Zależy, jak to cenowo wyjdzie.
3. Panel użytkownika (opcjonalnie) - jeśli użyję malinki, to można dokupić jakieś przyciski do przełączania trybów, zmiany programu, ewentualnie skomunikować ze smartfonem. Jeśli użyję telefonu z Androidem, no to aplikacja w Javie albo wynalazkach typu React Native.

Problemy do rozwiązania:

1. Czy taśmy RGB to dobry pomysł, czy raczej wyprowadzić każdą lampkę osobnym przewodem? Taśma RGB może popsuć efekt. Luźne lampki wyglądają bardziej choinkowo.
2. Zauważcie, że w co najmniej 2 miejscach potrzebuję rozdzielić lampki (np. na sztycę i na tylne widełki). W przypadku lampek z osobnym przewodem nie stanowi to większego problemu, a co w przypadku taśm RGB lub łączonych lampek? Ile będzie takich punktów, to kwestia optymalizacji. Jak do tego podejść? Jednym ze sposobów jest kupienie kilku taśm RGB. A czy jest to możliwe, aby je po prostu podzielić bez prowadzenia dodatkowego przewodu?
3. Jeśli zdecyduję się na smartfona + microUSB, to czego użyć jako kontroler? Są gotowe rozwiązania do sterowania diodami?
4. Na myśl mi jeszcze przychodzą przerzutniki - gdyby sekwencja zapalania światełek była znana - a to będzie zależeć od pliku w formacie MIDI. Ewentualnie zastosowanie jakiejś formy pamięci przy każdej lampce. Tańsze (acz mniej estetyczne) już chyba będzie wyprowadzenie osobnego przewodu do każdej lampki.
5. Zasilanie - czy +5V z microUSB 2.0 uciągnie całość? jak nie, to power bank z wyjściami 1A lub 2A.
6. Czy Android umożliwia na dowolne sterowanie D+ i D- w USB, czy trzeba napisać sterownik?

Propozycje rozwiązania:

1. Raspberry PI 2B jako kontroler, program w JavaScript + moduł do obsługi gpio i plików midi (wszystko już jest), podpięcie taśmy LED do gpio lub osobnych diod do osobnych wejść GPIO
2. Arduino lub inny mikrokontroler + program w... pewnie w C
3. Telefon z Androidem jako kontroler + aplikacja + jakiś minikontroler + taśma/lampki/???

Trzecia opcja mi się najbardziej podoba. Na początek trzeba rozwiązać problem z lampkami, czego użyć, jak to połączyć i do tego dobrać odpowiednie rozwiązanie sprzętowe. Może coś mi podpowiecie. Projekt czysto hobbystyczny, żeby się czegoś nauczyć.

Edytowano Grudzień 13, 2020 przez kabel

[marek1707]

Szczerze mówiąc, nie wiem czy to jest legalne. Oświetlenie roweru jest opisane w Prawie o ruchu drogowym i zarówno przednie jak i tyle jest po coś. Oczywiście to Świąteczna iluminacja i na pewno ślicznie będzie wyglądać, ale gdyby coś się wydarzyło, to łatwo będzie zarzucić, że swoim pomysłem rozpraszałeś/oślepiałeś/myliłeś innych kierowców. I wtedy nie ma, że ładne.

No, ale może będziesz jeździł tylko po podwórku (czyt: strefa zamieszkania)..

Jeśli chcesz mieć łatwy dostęp do każdego punktu osobno to nie jesteś już skazany na prowadzenie po ramie wiązek kabli. Specjalnie do takich zastosowań wymyślono diodki "inteligentne". Łączy się je w łańcuchy, jedną za drugą, zasila wszystkie razem z 5V a procesor ma dostęp do każdej (jej koloru i jasności) osobno. W Twoim przypadku niedużą wadą jest to, że musi to być połączenie "łańcuchowe", czyli nie można robić rozgałęzień. Także przechodząc w górę obok sterów musiałbyś puścić taśmę LED np. po kierownicy w lewo aż do chwytu, tam zrobić trójprzewodowy kabelek "wracający" sygnały z powrotem do mostka, dalej taśmą po prawej częsci kierownicy i tam koniec. Wcześniej oczywiście trzeba przejechać po całej ramie, ale początek i koniec takiego łańcucha może być tylko jeden. Połączenia w przypadku użytkowania roweru w deszczu i błocie (a takie zimy są teraz) będą kluczową sprawą - ich izolacja, niezawodność i trwałość. Bo same taśmy takich inteligentnych LEDów RGB sa dostępne w wykonaniach wodoodpornych. Spróbuj się przymierzyć do "objechania" całego roweru jednym ciągiem. Ew. powroty - jeśli nie chcesz przechodzić na przewód i lutować - nie są tak krytyczne, bo procesor może po prostu tych diodek na "odcinku powrotnym" nie włączać i nie będą psuć ogólnego wrażenia.

W zależności od liczby diodek jaka wyjdzie (taśmy mają standardowe odległości między LEDami) będziesz potrzebował mniejszego lub większego procesorka. No i zasilania. To raczej nie da się zasilić z USB smartfona. Bedziesz potrzebował schować pod siodłem lub ramą ze dwa akumulatorki 18650 i zrobić z nich pożądne zasilanie 5V. Procesor może nie włączać pełnych jasności i wtedy trochę prądu zaoszczędzisz, ale przecież nie po to to robisz by ledwo bździło. Tu masz prosty przykład jak to działa:

Jeszcze tylko nie rozumiem jak chcesz zsynchronizować muzykę (jak rozumiem odtwarzaną w czasie rzeczywistym) ze światłem? Co będzie robiło konwersję dźwięku na decyzje o zapalaniu i gaszeniu poszczególnych punktów? Czy możebędą to pliki MIDI, odtwarzane w głośniku i jednocześnie wysyłane do kontrolera LED? To takie projekty na pewno są już gotowe. Ew.modyfikacje polegałyby na dopasowaniu wzorków do konfiguracji/położenia diodek na Twoim rowerze.

Edytowano Grudzień 14, 2020 przez marek1707