Бегущие поворотники на ленте WS2812 и Arduino. "бегущие огни" в качестве указателей поворота Как сделать самому несложную схему бегущего поворотника

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:

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

Более подробней все показано в видео.

Рассмотрим создание бегающего поворотника как на ауди, на примере фары от автомобиля Рено Клио. Сделаем поворотники и ДХО в одном устройстве.

Что для этого потребуется: Светодиодная лента, состоящая из светодиодов ws2812b Контроллер Arduino nano (можно использовать в любом другом формфакторе) Автомобильное зарядное устройство для мобильных телефонов с USB выходом. Так как контроллеру Arduino нужно напряжение в 5В, то это зарядное будем использовать в качестве преобразователя напряжения с 12В на 5В. Стабилизатор напряжения на 5В КР142ЕН5В (КРЕН5В) или любой другой импортный аналог. 3 резистора 10 кОм, в качестве подтягивающего сопротивления.

Cхема подключения

Контроллер ардуино необходимо подключить к сети автомобиля через преобразователь 12В -> 5В так, чтобы напряжение на схему поступало от включения «зажигания». К стабилизатору напряжения КРЕН5В нужно подключить плюсовой провод от действующего поворотника. В данной статье рассмотрено подключение и прошивка только одного поворотника, чтобы сделать второй поворотник нужно аналогично подключить вторую светодиодную ленту к любому свободному цифровому выходу Arduino (например 7), а так же в прошивке добавить код для него по нашему примеру.

Прошивка контоллера

Для работы с пиксельными светодиодами нужна будет библиотека . Установить ее можно будет следующим образом: Скетч -> Подключить библиотеку -> Управлять библиотеками. Далее в меню поиска ввести название библиотеки Adafruit_NeoPixel.h и нажать кнопку установить. После этого вставить скетч в программу и заменить в коде количество светодиодов (у нас используется 22 диода):

#include // подключаем библиотеку
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(22, 8, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
int t,t1,t2,t3,t4,p2,p1 = 0;// переменная времени
void setup() {
pinMode(2, INPUT);
pinMode(3, INPUT);
pinMode(4, INPUT);
digitalWrite(2, LOW);
digitalWrite(3, LOW);
digitalWrite(4, LOW);

strip.begin();
strip.show();

}
void loop() {
if (digitalRead(2) == LOW) { //Если поворотник выключен
for(int i = 0; i < 23; i++) {
strip.setPixelColor(i, strip.Color(255,255,255)); // R=255, G=255, B=255 - белый цвет светодиода, при включении зажигаем ходовые огни
}
strip.show();
}

if ((digitalRead(2) == HIGH) & (t == 1)) { // проверяем включили ли поворотник
for(int i = 0; i < 23; i++) {
strip.setPixelColor(i, strip.Color(0, 0, 0)); // тушим все диоды
}
strip.show();
for(int k = 0; k < 3; k++){ // цикл до трех - сигнал «перестроения» , при кратковременном включении мигает 3 раза,

for(int i = 0; i < 23; i++){

if (digitalRead(2) == HIGH) {k = 0;} // если во время мигания поворотника получаем еще плючоой сигнал, то обнуяем счетчик, чтобы поворотник мигал еще как минимум 3 раза
strip.setPixelColor(i, strip.Color(255, 69, 0)); // R=255, G=69, B=0 - цвет светодиода

delay((t4)/22);
strip.show();

}
if (digitalRead(2) == HIGH) {t4=t4+20;} // если зажгли все диоды желтым, но сигнал с реле еще идет, значит увеличиваем время горения
if (digitalRead(2) == LOW) {t4=t4-20;} // если зажгли все диоды желтым, но сигнал с реле еще идет, значит увеличиваем время горения

for(int i = 0; i < 23; i++){

strip.setPixelColor(i, strip.Color(0, 0, 0)); // R=0, G=0, B=0 - цвет светодиода

delay((t3)/22);
strip.show();

}
if ((digitalRead(2) == LOW)) {t3=t3+20;}
if ((digitalRead(2) == HIGH)) {t3=t3-20;}
}

if ((digitalRead(2) == HIGH) & (t == 0)) { // проверяем включили ли поворотник

t1 = millis(); //запоминаем во сколько включился
for(int i = 0; i < 22; i++) {
strip.setPixelColor(i, strip.Color(255, 69, 0)); // при первом включении поворотника зажигаем все диоды желтым
}
strip.show();
while (digitalRead(2) == HIGH) {}
t2 = millis(); // запоминаем во сколько выключился поворотник
t4=t2-t1;

for(int i = 0; i < 22; i++) {
strip.setPixelColor(i, strip.Color(0, 0, 0)); // тушим диоды, когда пропал сигнал с реле поворотов
}
strip.show();
while (digitalRead(2) == LOW) {
if ((millis()-t2)>2000){break;}
}
if ((millis()-t2)<2000) {
t3 = millis()-t2; // время на которое тухнут поворотники
t = 1; // флаг, знаем что значение времени сохранились.
}
}

if (digitalRead(4) == HIGH) { //спецсигналы
for(int j = 0; j < 16; j++) {
for(int i = 0; i < 22; i++) {
strip.setPixelColor(i, strip.Color(255, 0, 0)); // R=255, G=0, B=0 - цвет светодиода
}
strip.show();
delay(20);
for(int i = 0; i < 22; i++){

}
strip.show();
delay(20);
}

for(int j = 0; j < 16; j++) {
for(int i = 0; i < 22; i++) {
strip.setPixelColor(i, strip.Color(0, 0, 255)); // R=0, G=0, B=255 - цвет светодиода
}
strip.show();
delay(20);
for(int i = 0; i < 22; i++){
strip.setPixelColor(i, strip.Color(0, 0, 0)); // R=0, G=0, B=0 - цвет светодиода
}
strip.show();
delay(20);
}
}

if (digitalRead(3) == HIGH) { //стробоскоп
for(int j = 0; j < 24; j++) {
for(int i = 0; i < 22; i++) {
strip.setPixelColor(i, strip.Color(255, 255, 255)); // R=255, G=255, B=255 - цвет светодиода
}
strip.show();

delay(15);
for(int i = 0; i < 22; i++){
strip.setPixelColor(i, strip.Color(0, 0, 0)); // R=0, G=0, B=0 - цвет светодиода
}
strip.show();
delay(15);
}
delay(500);

Аналогично по коду сделайте для второго поворотника.

Видео как работает наша фара

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.

У меня схема заработала при первом включении.

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..