Baterie LiPo w projektach Arduino

W następnej wersji Bike Pixel chciałbym zintegrować baterie, tak żeby nie trzeba było polegać na zewnętrznym źródle zasilania. W zasadzie mogłoby się to wydawać trywialne, ale tak nie jest. Akumulatory litowo-polimerowe (lub LiPo) mogą być bardzo niebezpieczne. Jeśli są nieprawidłowo naładowane, przeładowane, przegrzane lub źle przechowywane, mogą wybuchnąć. Na szczęście, aby było nam łatwiej dodać baterie LiPo w naszych projektach Arduino mamy kilka modułów, które mogą wykonać za nas część pracy. Jednym z nich jest moduł TP4056.

Specyfikacja modułu TP4056

Głównym elementem modułu jest układ TP4056. Jest to układ z funkcją programowalnej ładowarki liniowego i stałego napięcia dla akumulatorów LiPo z pojedynczym ogniwem. Moduł integruje również dwa wskaźniki LED stanu ładowania oraz dwa dodatkowe chipy odpowiedzialne za ochronę akumulatora. Chociaż istnieją wersje modułu bez tych układów, w tym przypadku użyłem wersji, która posiada te elementy (są one opisane na poniższym obrazku).

Części w module TP4056
Opis części w module TP4056.

Moduł jest odpowiedzialny za proces ładowania. Najpierw zapewnia stały prąd, aż akumulator LiPo osiągnie 4,2V. Następnie stopniowo zmniejsza natężenie ładowania do mementu pełnego naładowania baterii i kończy cykl ładowania, gdy prąd ładowania spada do jednej dziesiątej zaprogramowanej wartości. Obsługuje napięcia wejściowe do 8V, dzięki czemu może być używany bezpośrednio podłączony do portu USB lub zwykłej ładowarki komórkowej do 1.2A.

(more…)

Zalety i wady klonów Arduino

Jedną z pierwszych rzeczy, które trzeba zrobić, gdy rozpoczynamy nowy projekt Arduino, jest znalezienie wolnej płyty. Następnie musimy odłączyć to, co mieliśmy do niej podłączone, aby zrobić miejsce na nowy pomysł. Oczywiście, ideałem byłoby mieć kilkadziesiąt płyt Arduino, ale to kosztowałoby małą fortunę. Na szczęście mamy możliwość użycia klonów Arduino. Ma to jednak zarówno zalety, jak i wady.

Arduino Nano oryginalny oraz dwa klony.
Oryginalny Arduino Nano (po lewej) wraz z dwoma klonami. Model środkowy to ten sam, który znajduje się w pierwszym prototypie Bike Pixel Rear. Ten po prawej stronie jest całkowicie zmodyfikowany, ponieważ wszystkie elementy są po jednej stronie, dzięki czemu jest najcieńszy.

Podczas realizacji projektu używałem zarówno oryginalnych płyt, jak i klonów. Do testowania i opracowywania pierwszych pomysłów pracowałem z oryginalnymi płytami Arduino UNO oraz Nano. Do ostatecznego montażu prototypu wybrałem klon, lutując bezpośrednio połączenia i komponenty. Ten wybór wynikał z faktu, że oryginalne płyty Nano zawierają domyślnie już przyspawane nogi. Płyty klonowane przeważnie ich nie mają. Była to pierwsza ich zaleta. Kolejną było to, że są trochę cieńsze. Z innej strony brak przylutowanych nóg może być uznany również jako wada, ponieważ czasem ułatwiają one połączenie z innymi elementami i możemy dzięki temu obejść się bez lutownicy.

(more…)

Bike Pixel certyfikowany jako Open Hardware

Bike Pixel jest już oficjalnie projektem certyfikowanym przez Open Source Hardware Association (OSHWA). Misją tej organizacji non-profit jest promowanie sprzętu typu open source. W tym celu corocznie organizuje różne wydarzenia, takie jak Open Hardware Summit, wydaje własne certyfikaty i prowadzi archiwum projektów certyfikowanych jako Open Hardware.

Pieczęć certyfikacyjna dla projektu Bike Pixels.

Certyfikacja oferowana przez OSHWA gwarantuje, że dany projekt korzysta z otwartych licencji (w naszym przypadku GPLv3 dla kodu, CERN dla sprzętu i CC BY-SA dla dokumentacji) oraz, że wszystkie pliki źródłowe są dostępne i mogą być swobodnie wykorzystywane do odtworzenia i modyfikowania projektu.

(more…)

Gdzie kupić części do Bike Pixel Rear

Zanim zaczniemy budować oświetlenie tylne Bike Pixel Rear light, musimy mieć wszystkie niezbędne komponenty. Wersja prototypowa (lub v0.x) jest tą, która wymaga najmniejszej liczby elementów i dlatego jest łatwiejsza i tańsza w montażu. Poniżej zostawiam pełną listę elementów wraz z linkami do każdego z elementów:

ComponentAliExpress
Arduino Nano (Klon)1.76 €
Elastyczna macierz 8×8 NeoPixel (WS2812B) 6.43 €
3 x touch switches (6x6x8mm)1.50 € (50 sztuk)
3 x rezystory 10 kΩ0.86 € (100 sztuk)
1 x rezystor 470 Ω0.86 € (100 sztuk)
9 x śruby 1.6M 10 lub 12 mm1.56 € (50 sztuk)
4 x śruby 1.6M 4 mm1.53 € (100 uds.)
13 x nakrętki 1.6M1.46 € (10 uds.)
1m kabla AWG 24 (0.51 mm)0.92 € (130 uds.)
1 x kondensator 1000 uf/6.3V (opcjonalnie) 1.68 € (50 uds.)
1 x 6 AA battery holder (opcjonalnie)2.15 €
6 x baterie AA (opcjonalnie) 6.28 € (8 sztuk)
1 x przełącznik (opcjonalnie) 0.07 €
1 x PowerBank 10000 mAh (opcjonalnie) 10.79 €

(more…)

Pierwszy prototyp Bike Pixel Rear

Po kilku tygodniach planowania, kodowania, testów i błędów, mam przyjemność ogłosić, że pierwszy prototyp Bike Pixel Rear jest już gotowy. Poniżej pierwsze zdjęcie tego, jak wygląda wynalazek:

Obraz pierwszego prototypu BikePixel Rear
Pierwszy zbudowany prototyp BikePixel Rear.

Ta wersja oparta jest na Arduino Nano (właściwie klon ;), naszym własnym PCB i kilku innych komponentach, w tym na elastycznej matrycy RGB 8×8 (WS2812B). Informacje na temat wszystkich komponentów i pełny schemat połączeń można znaleźć na naszym repozytorium na GitHub.

(more…)