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전기자전거

커스터마이즈 가능한 디지털 자전거 경적 만들기

by 다이올 2023. 12. 14.

안녕하세요,
DIYALL입니다.
이번에는 커스터마이즈 가능한 디지털 자전거 경적을 만드는 방법에 대해 알려드리겠습니다. 

이 프로젝트는 제가 어릴 적, 아버지께서 중동에서 구입해주신 전자 자전거 벨을 떠올리게 한 이야기에서 영감을 받았습니다. 그 경적은 당시 우리 마을 사람들에겐 처음 보는 것이었습니다. 

그 벨에는 다양한 소리와 함께 밝은 LED 라이트가 있는 4개의 버튼이 있었습니다. 

벨을 자전거에 장착한 후, 제 동생은 흥분한 마음에 마을 주변을 자전거를 타며 경적을 울렸습니다. 

그 모습을 보는 것이 정말 재미있었습니다. 하지만 이 즐거움은 잠시 지속되었습니다. 

그 날 밤, 우리가 잠들어 있는 동안 도둑이 벨을 훔쳐갔습니다. 벨을 분리하던 중, 그의 손이 실수로 버튼을 눌렀고, 그 소리 때문에 어머니께서 조사하러 나오신 때에는 도둑은 벨과 함께 사라져 있었습니다. 이 사건은 저와 동생 모두에게 깊은 상처를 남겼습니다. 벨을 잃어버린 것 뿐 아니라, 그것이 어떻게 작동하는지에 대한 호기심도 충족시키기 전에 사라져 버린 것이기 때문입니다.



최근에 저는 'Make Some Noise Contest'라는 인스트럭터블스에서 열리는 대회를 우연히 발견했습니다. 이를 보고 저는 바로 위의 이야기를 떠올렸습니다. 하지만 이번에는 그것보다 더 나은 디지털 자전거 경적을 만들 수 있을 것이라고 생각했습니다. 그래서 이 프로젝트를 시작하게 되었습니다.

이 프로젝트에서는 최대 4개의 다른 소리를 만들 수 있는 커스터마이즈 가능한 디지털 자전거 경적을 만들 예정입니다. 각각의 소리는 .mp3 또는 .wav 형식으로 마이크로 SD 카드에 저장됩니다. 4개의 버튼 입력을 통해 소리를 재생할 수 있으며, 각 버튼은 마이크로 SD 카드의 해당 트랙에 할당됩니다. 또한, USB C로 배터리를 충전할 수 있는 재충전 가능한 배터리가 포함되어 있으며, 배터리 충전 상태를 나타내는 LED도 뒷면에 추가되어 있습니다. 또한 ON/OFF 스위치도 있습니다. 이 프로젝트는 일반적으로 구할 수 있는 부품과 완전히 3D 프린팅 가능한 바디 파트로 제작됩니다.

공급

구성 요소

도구

  • 납땜
  • 앨런 키 세트
  • 노즈 플라이어
  • 글루건
  • 와이어 커터/와이어 스트리퍼
  • 열수축 튜브
  • 멀티 미터
  • 지퍼 타이 (블랙)
  • 3D 프린터 ( 3D 프린팅 서비스 )

1단계: Autodesk Fusion 360에서 모델링

Fusion 360을 사용하여 프로젝트를 계획하고 설계했습니다. 본체는 나사 없이 배터리와 전자 장치를 고정할 수 있도록 설계되었으며 제자리에 고정하기만 하면 됩니다. 모든 것이 안전하게 유지되도록 하기 위해 뜨거운 접착제를 사용했습니다. 버튼 패드는 버튼 캡을 포함하여 완전히 3D 프린팅되었습니다. 온라인에서 모듈의 정확한 모델을 찾았습니다. 디자인 프로세스가 훨씬 쉬워 졌으므로 모든 디자인 파일은 다음과 같습니다.

FRONT+COVER.stl
0.17MB
SPEAKER+GRILL.stl
0.10MB
cycle+mount.stl
0.20MB
MAIN+BODY.stl
0.31MB
BUTTON+SUPPORT.stl
0.08MB
BUTTON+PAD+MAIN+BODY.stl
0.23MB
BUTTON+CAP.stl
0.40MB
BUTTON+MOUNT.stl
0.42MB

2단계: 3D 프린팅

이 모든 것을 Numakers의 PLA+로 3D 프린팅했습니다. 검은색과 주황색 필라멘트를 사용했습니다. 훌륭한 조합입니다. 0.2mm 레이어 높이 및 100% 충전재, 3D 프린터가 없는 경우 온라인 3D 프린팅 서비스를 찾을 수 있습니다.

3단계: MT3608에서 전압 설정

조립하기 전에 MT3608에서 전압을 미리 설정해야 하며, 새 모듈을 구입하는 경우 전위차계를 시계 반대 방향으로 약 20회 이상 돌린 다음 출력에서 조정된 전압을 얻으면 모듈을 사용할 수 있습니다. 배터리를 VIN+ 및 VIN-에 연결하고 볼륨을 설정합니다.tage를 5v로 설정합니다. 멀티미터를 사용하여 OUT+ 및 OUT-에서 측정한 후 배터리 입력을 제거합니다.

4 단계 : MP3-TF-16P에서 헤더 핀 제거

MP3-TF-16P는 항상 미리 납땜 된 헤더 핀과 함께 제공되지만 우리는이 프로젝트를 위해 제거해야합니다, 올바른 도구가 없으면 쉽지 않습니다, 나는 헤더 핀을 제거하기 위해 납땜 제거 펌프와 플라이어의 조합을 사용했습니다. PCB에서 관련 부품을 손상시키지 마십시오. 이 튜토리얼은 저에게 많은 도움이 됩니다

5단계: XIAO에 코드 업로드

저는 항상 조립하기 전에 마이크로 컨트롤러에 코드를 업로드하는 것을 좋아합니다. 여기서는 Seeed 스튜디오의 작은 Xiao SAMD21을 사용하고 있으며 저전력 마이크로 컨트롤러 인 강력한 ATSAMD21G18A-MU를 탑재하고 있습니다.

전체 자습서 사용

 

IDE에 Xiao 보드를 추가 한 후 라이브러리 링크를 설치하는 데 유용한 자습서 인 MP3-TF16P 용 라이브러리를 설치해야합니다.

다음은 프로젝트의 코드입니다. Xiao에 업로드

#include "Arduino.h"
#include "SoftwareSerial.h"
#include "DFRobotDFPlayerMini.h"


#define RX D6 // RX pin of DFPlayer Mini connected to  digital pin 6
#define TX D7 // TX pin of DFPlayer Mini connected to  digital pin 7


#define BUTTON_1 D0 // Digital pin for button 1
#define BUTTON_2 D1 // Digital pin for button 2
#define BUTTON_3 D2 // Digital pin for button 3
#define BUTTON_4 D3// Digital pin for button 4


SoftwareSerial mySoftwareSerial(RX, TX); // Create a SoftwareSerial object
DFRobotDFPlayerMini myDFPlayer; // Create a DFPlayerMini object


void setup() {
  mySoftwareSerial.begin(9600); // Start the software serial communication
  Serial.begin(9600); // Start the serial monitor for debugging


  if (!myDFPlayer.begin(mySoftwareSerial)) { // Initialize DFPlayer Mini
    Serial.println("Unable to begin:");
    Serial.println("1.Please recheck the connection!");
    Serial.println("2.Please insert the SD card!");
    while(true);
  }


  // Set volume (0 to 30)
  myDFPlayer.volume(30);


  pinMode(BUTTON_1, INPUT_PULLUP); // Set button pins as inputs with internal pull-up resistors
  pinMode(BUTTON_2, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BUTTON_3, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BUTTON_4, INPUT_PULLUP);
}


void loop() {
  if (digitalRead(BUTTON_1) == LOW) {
    playSong(1); // Function to play song 1
    delay(500); // Add a small delay to prevent multiple triggers with one press
  } else if (digitalRead(BUTTON_2) == LOW) {
    playSong(2); // Function to play song 2
    delay(500);
  } else if (digitalRead(BUTTON_3) == LOW) {
    playSong(3); // Function to play song 3
    delay(500);
  } else if (digitalRead(BUTTON_4) == LOW) {
    playSong(4); // Function to play song 4
    delay(500);
  }
}


void playSong(uint8_t track) {
  myDFPlayer.play(track); // Play the specified track number
  Serial.print("Playing track ");
  Serial.println(track);
}

6단계: 배선도

이제 어셈블리를 시작할 수 있습니다. 모든 구성 요소는 공간을 활용하고 배선을 쉽게 할 수 있도록 측벽에 배치됩니다.

7단계: 스피커 유닛 조립

단계 1

2 충전 상태 LED 제거

단계 2

2개의 led +ve 단자용 전선을 연결하는 것이 일반적이며 빨간색은 하나의 -ve, 파란색은 -ve를 연결합니다.

단계 3

LED 전선을 BMS에 연결

단계 4

노즈 플라이어를 사용하여 3D 프린트를 통해 BMS와 LED를 아래로 누릅니다. LED를 손상시키지 마십시오

단계 5

배터리를 BMS에 연결하고 배터리의 +ve 단자를 BMS의 B+에 연결하고 -Ve를 B-에 연결하고 배터리를 3D 프린팅 슬롯에 납땜해야 합니다.

단계 6

두 개의 와이어를 전원 스위치에 납땜하고 전원 스위치를 3D 인쇄 슬롯에 밀어 넣습니다.

단계 7

BMS OUT+를 MT3608의 VIN+에 연결하고 VIN-을 전원 스위치의 두 번째 터미널에 연결하면 MT3608을 3d 인쇄 슬롯에 삽입할 수 있습니다.

단계 8

적절한 길이의 와이어로 xiao의 와이어를 미리 납땜했습니다.

단계 9

20심 와이어에서 5mm 와이어를 벗겨냅니다.

 

단계 10

본체의 구멍을 통해 와이어를 통과시킵니다.

 

단계 11

5심선을 xiao의 GND, D0, D1, D2, D3 핀에 연결합니다.

단계 12

와이어와 xiao를 3d 인쇄 슬롯에 밀어 넣고 5심 와이어와 xiao를 뜨거운 글루건으로 붙입니다.

단계 13

Xiao의 VUSB 및 GND를 MT3068의 +VOUT 및 -VOUT에 각각 연결합니다. 그런 다음 Xiao와 MP3-TF-16P를 연결할 수 있습니다. Xiao D6 및 D7 - MP3-TF-16P의 RX 및 TX 핀, Xiao VUSB 및 GND에서 MP3-TF-16P의 VCC 및 GND. 또한 스피커용 MP3-TF-16P의 두 와이어를 납땜합니다.

단계 14

배선을 완료 한 후 MP3-TF-16P를 3D 프린팅 슬롯에 붙일 수 있습니다

단계 15

스피커 연결

단계 16

스피커를 본체 내부에 놓고 나사 구멍을 맞춥니다.

단계 17

스피커 그릴을 전면 커버에 삽입합니다

단계 18

전면 커버를 M3*12mm로 본체에 나사로 고정합니다.

단계 19

장착 지점의 슬롯에 m3 너트를 삽입합니다.

단계 20

자전거 마운트를 메인 스피커 본체에 끼우고 M3*20mm 나사로 조입니다.

단계 21

m3 너트를 마운트에 삽입합니다.

메인 스피커 유닛의 조립을 완료한지 얼마 안되었습니다

 

8단계: 버튼 패드 조립

단계 1

4개의 푸시 버튼을 3D 인쇄 버튼 지지대가 있는 슬롯에 삽입합니다.

단계 2

버튼 캡 4개를 모두 아래로 누릅니다.

단계 3

이 배선도를 따르십시오

버튼의 모든 접지를 연결하십시오

 

단계 4

버튼 어셈블리를 본체에 밀어 넣고 본체의 구멍을 통해 케이블을 배선하고 메인 스피커 유닛에서 25cm 길이로 5 코어 와이어를 절단합니다.

단계 5

버튼 마운트의 구멍에 m3 너트를 삽입합니다.

단계 6

두 개의 M3*16mm 나사로 버튼 어셈블리를 닫습니다.

 

9 단계 : 사운드 프로그래밍 방법

단계 1

카드 리더기가 있는 컴퓨터에 SD 카드를 연결하고 SD 카드를 포맷합니다.

단계 2

MP3 또는 WAV 오디오를 Micro SD 카드에 복사할 수 있으며(시간 제한 없음), 인터넷에서 다운로드한 약 4개의 오디오 파일을 복사했습니다.

마음에 드는 새로운 사운드를 찾아야 하는 경우,

  1. YouTube에서 음향 효과를 검색하기만 하면 됩니다.
  2. 동영상 URL 복사
  3. YouTube to MP3 온라인 변환기 찾기
  4. URL 이전
  5. MP3로 변환하여 다운로드하십시오.
  6. Micro SD 카드에 복사

단계 3

마이크로 SD 카드를 SD 카드 슬롯에 삽입하면 각 트랙이 4개의 버튼에 할당됩니다.

10 단계 : 자전거에 장착하는 방법

 

M3*20mm 나사 두 개를 사용했습니다.

 

 

11단계: 최종 생각

글쎄, 우리는 그것을 만들었고, 멋지고 독특해 보이며, 경적보다 더 많은 용도로 사용할 수 있으며, 목소리를 녹음하여 연주할 수 있습니다. 자전거/차량에서 아이스크림이나 물건을 팔아야 하는 경우 광고 소리를 재생할 수 있습니다. 가능성은 무궁무진합니다.

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