РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА СИГНАЛИЗАЦИИ О МАНЕВРАХ ВЕЛОСИПЕДИСТА

DEVELOPMENT OF THE DEVICE OF THE ALARM SYSTEM ABOUT BIKE MANAGERS

Maxim Nesterev

student, Well Drilling Department, Saint Petersburg Mining University,

Russia, St. Petersburg

Alexey Makhovikov

scientific advisor, candidate of technical sciences, associate professor, department of ICT, Saint Petersburg Mining University,

Russia, St. Petersburg

АННОТАЦИЯ

В статье описывается устройство подачи сигналов о маневрах велосипедиста, разработанное на базе платформы Arduino. Устройство располагается на спине велосипедиста в результате этого сигналы устройства видны всем участникам дорожного движения.

ABSTRACT

The article describes a device for sending signals about cyclist maneuvers, developed on the basis of the Arduino platform. The device is located on the back of a cyclist as a result of this, the signals of the device are visible to all road users.

Ключевые слова: устройство подачи сигналов, Arduino, велосипедист.

Keywords: signal feeder, Arduino, cyclist.

Одной из проблем в использовании велосипедного транспорта является отсутствие эффективных способов подачи сигналов о маневрах. Традиционные методы подачи сигналов не для всех удобны и безопасны, так как связаны с необходимостью отрывать руки от руля и не могут быть использованы в темное время суток и в условиях ограниченной видимости. И если автотранспорт всегда оснащен поворотными сигналами, то увидеть поворотники на велосипеде пока еще можно очень редко [1].

Для изготовления устройства подачи сигналов маневров было предложено несколько конструкций: поворотники на раме велосипеда, дистанционные поворотники и поворотники представленные в виде накидки-рюкзака. В ходе анализа всех вариантов, было решено изготавливать накидку-рюкзак, так как данный вариант не требует монтажа на раму велосипеда и возни с проводами. Так же данный вариант располагается на высоком уровне и вследствие чего виден всем участникам дорожного движения. Кроме того, отображаемые им знаки гораздо заметнее и нагляднее. Светодиодное табло управляется с помощью кнопок, закрепленных на велоперчатках.

В качестве основы управляющего блока поворотников было решено использовать платформу Arduino. Она отлично подходит по своим физическим характеристикам и по соотношению цена-качество, а китайские аналоги позволят снизить стоимость девайса. Из всей линейки Arduino, была использована модель Nano, так как она имеет маленькие размеры и встроенный программатор для дальнейших обновлений. Так же, она удобна тем, что при дальнейшей модернизации не надо кардинально менять схему устройства, а достаточно лишь перепрошить платформу [4].

Велоповоротники для велосипедистов представлены в виде накидки-рюкзака.

Материалом накидки является мембранная ткань, способная ограничить попадание влаги вовнутрь. Это позволяет обезопасить электронную часть устройства от короткого замыкания. Так же вследствие загрязнения накидки, платформу с электронной частью можно вынуть, а накидку постирать.

Электронная часть изготовлена на базе Arduino Nano. Индикаторы изготовлены из светодиодной ленты. Указатели поворота из светодиодной ленты оранжевого свечения, а стоп-сигнал из светодиодной ленты красного свечения. Вся электронная часть закреплена на платформе из изолона [2].

Устройство работает от портативного зарядного устройства для мобильных устройств. Оно выдает напряжение 5 В. Для корректной работы светодиодной ленты, рассчитанной на напряжение 12 В, был поставлен DC-DC преобразователь. DC-DC преобразует 5 В от портативного зарядного устройства в 12 В, которого достаточно для того, чтобы светодиодная лента работала на полную яркость [3].

Пультами управления сигналами поворотов являются велоперчатки. В велоперчатки вшиты индикаторы поворота и стоп-сигнала. Кнопки управления сигналов поворота расположены сбоку на указательном пальце. Активация осуществляется нажатием большого пальца руки. Кнопка, управляющая стоп-сигналом, расположена под указательным пальцем. Активация осуществляется нажатием на тормоза велосипеда пальцами руки, в результате чего, кнопка под указательным пальцем активирует стоп-сигнал.

Себестоимость собранного прототипа составила 981 рубль 46 копеек. Стоимость и количество каждого компонента можно посмотреть в таблице 1. Существует вариант снижение себестоимости за счет оптовых закупок комплектующих и организации серийного производства. Изделия с подобными функциями и характеристиками на рынке отсутствуют, а значит возможно установить цену изделия порядка 2000 – 2500 рублей. Таким образом, прибыль может быть доведена до 50-80%.

Таблица 1.

Список комплектующих

Принципиальная схема устройства представлена на рисунке 1. Схема состоит из Arduino Nano, трёх полевых транзисторов с изолированным затвором (IRL3705N), трех резисторов на 100 Ом, трёх выключателей и из светодиодной ленты своего цвета свечения на каждый сигнал. При подаче логического сигнала с Arduino Nano транзистор начинает пропускать напряжение 12 В, который необходим для корректной работы светодиодной ленты.

Рисунок 1. Принципиальная схема устройства

Изделие изготовлено аккуратно и качественно. Оно удобно, безопасно, просто в обслуживании и его использование в личных целях, разрешено законом.

Список литературы:

1. Громаковский А. Правила дорожного движения с изм. и доп. на 2017 с примерами и комментариями (+таблица штрафов), 2017. – С. 208
2. Петин В. А. П29 Проекты с использованием контроллера Arduino. — 2- изд е., перераб. и доп. — СПб.: БХВ-Петербург, 2015. — С. 448
3. Ревич Ю.В. Занимательная электроника (3-е изд.) - СПб.: БХВ-Петербург, 2015 – С. 576
4. Соммер У. Программирование микроконтроллерных плат Arduino/Freeduino. СПб.: БХВ-Петербург, 2012. — С. 256