Как всё это выглядит и делается:
Материал
Нам понадобится приобрести в магазине радиотоваров следующее:
1. светодиоды повышенной яркости (цвет по вкусу), диаметром 5мм. угол света ~30° - 18 шт.
2. резисторы ограничивающий ток (нужен расчет номинала) - 18 шт.
3. термоусадку - 1 метр
4. провод монтажный - 1 метр
5. фольгированный стеклотекстолит ~ 120х120мм - 2 шт.
6. хомутики (стяжки) 100 мм - 1 уп.
7. батарейный бокс на 4 батареи (АА) - 1 шт.
В автомагазине:
8. щётки генератора ВАЗ 2101- 2 шт.
В продовольственном:
9. трубки для коктейля- 18 шт.
Сборка конструкции
Этап первый - трубка для коктейля.
Чтобы превратить трубку для коктейля в элемент светодиодной трубки достаточно отрезать ножницами гофрированный участок трубки.
В готовую трубку, потом, вставятся заглушка и светодиод (см. рис. 1).
Этап второй - подготовка светодиода, для крепления к спицы колеса.
Перед тем как вставить светодиод в трубку, ему требуется небольшая доработка. Всё дело в том, что светодиод как правило не совсем цилиндрический, а имеет лёгкий конус и в тот момент когда мы будем крепить его к спице колеса, этот конус даст о себе знать, плюс ко всему, у него есть ребордный выступ, да и сам диод весь круглый, что создаёт трудности в креплении.
На картинке (рис. 2/а) продемонстрирована разность диаметров тела диода, а на рис. 2/б показано как прилегает недоработанный диод к спице.
Решением этой задачи является пропил (рис. 2/в), осевая которого параллельно осевой диода. Сделать это можно круглым надфилем, но пропил не должен углубляться в тело светодиода глубже чем диаметр d1 (рис. 2/а), а радиус пропила никак не должен быть меньше радиуса спицы. В результате доработки, мы получим параллельное прилегание диода к спице (рис. 2/г).
Этап третий - заглушка с отражающим слоем.
Здесь всё проще, надо найти цилиндрический предмет диаметром ~ 5мм и достаточной длинной, для того, чтоб можно было закрепить трубку стяжкой (хомутиком) за заглушку (см. рис. 1/а размер d=6мм). Я использовал отрез алюминиевой проволоки, диаметром 5мм.
Итак, наносим герметик (белого цвета) на торцевую часть заглушки (рис. 3/а), даём время застыть герметику (рис. 3/б). Далее, наносим клей (рис. 3/в) на радиальную поверхность заглушки и вставляем в трубку (рис. 3/г). Клей можно использовать типа «момент» или тот-же герметик.
Этап четвертый - Установка светодиода.
Установка светодиода в трубку тоже может создать некоторые трудности.
Трубки для коктейля не всегда выдерживают 5мм внутреннего диаметра и светодиод может входить в трубку довольно плотно или вообще не входить.
Чтоб помочь диоду вжиться в трубку, надо слегка развальцевать край трубки с помощью карандаша или керна, одним словом - конусным предметом (см. рис. 4/а), затем вращательным, прямо поступающим движением, вставить светодиод в трубку (рис. 4/б).
Другой способ - необходимо вставить светодиод в трубку, насколько это возможно и прижать слегка в тисках (рис. 4/в), затем вращательным, прямо поступающим движением, вставить светодиод в трубку.
Этап пятый - Резистор.
Итак, светодиодная трубка готова, осталось купить и припаять резистор (ограничивающей ток) на ножку светодиода. Но перед этим нужно рассчитать резистор.
Расчет резистора для подключения светодиода.
Светодиод должен иметь резистор последовательно соединенный в его цепи, для ограничения тока, проходящего через светодиод, иначе он сгорит практически мгновенно.
Резистор R определяется по формуле :
V S = напряжение питания
V L= прямое напряжение, расчётное для каждого типа диодов (как правило от 2 до 4 вольт)
I = ток светодиода (например 20мA), это должно быть меньше максимально допустимого для Вашего диода.
Если размер сопротивления не получается подобрать точно, тогда возьмите резистор большего номинала. На самом деле вы вряд-ли заметите разницу, яркость свечения уменьшится совсем незначительно.
Например: Если напряжение питания V S = 5,15 В, и есть зелёный светодиод V L = 3,5В, требующие I = 20мA = 0.020A, тогда R = (5,15 - 3,5В) / 0.02A = 82,5 Ом. При этом можно выбрать 100 Ом (ближайшее стандартное значение, которое больше).
После того, как мы рассчитали номинал резистора, можно смело приобрести и припаять его к ножке светодиода.
Этап шестой - крепление щёток.
Щётки крепить придётся по месту, потому как разные модели велосипедов имеют разнообразную геометрию и ряд дополнительных отверстий. Решить эту задачу придётся самостоятельно. Одно лишь могу посоветовать - чем ближе щётки к оси колеса тем лучше, это способствует уменьшению диаметра токоприёмного диска. Для примера Вам, вот эти фото:
Этап седьмой - изготовление токоприёмного диска.
Для этого потребуется фольгированный стеклотекстолит, приблизительно 120х120мм или более, всё зависит от того, насколько удаленны щётки от оси колеса. Определяем центр квадрата (текстолита), от центра (циркулем) вырисовываем окружность диаметром втулки колеса. Сверлом насверливаем до границы (нарисованной окружности) серию отверстий, по всему диаметру, далее, выламываем центральный пятак, после чего, дорабатываем отверстие круглым напильником до нужного диаметра.
Есть и другой способ сделать отверстие внутри диска. Просто, подобрать перьевое сверло нужного размера и просверлить текстолит в центре.
Далее, устанавливаем квадрат с отверстием на втулку колеса, вешаем колесо на велосипед и отмечаем места для трёх крепёжных отверстий на диске. Эти отверстия должны находиться супротив пересечения спиц на радиальном расстоянии угла 120°. Снимаем диск, сверлим отверстия диаметром 3мм. Одеваем обратно на колесо, крепим винтами М3 со стороны диска и широкими шайбами с гайками за перекрёсток спиц изнутри колеса. После того как мы закрепили квадрат текстолита и установили колесо на велосипед, осталось только очертить наружный диаметр будущего диска, так-как щётки уже установлены, мы с уверенностью обозначаем наружный нам диаметр. Разделить дорожки можно прям на велосипеде. Вращая колесо, подводим к диску режущий инструмент (например надфиль) промеж щёток и срезаем слой медной фольги. Затем всё снимаем и ножовкой, напильником дорабатываем наружный диаметр диска.
Этап восьмой - крепление батарейного бокса.
Собственно на фотографиях видно как это «чудо» сделано. В качестве элементов питания я использовал Ni-MH аккумуляторы 1400 mA/h.
Держатель можно взять от заднего подседельного катафота и прикрепить к нему винтиками площадку из текстолита.
Батарейный бокс приклеиваем к площадке.
Этап девятый - крепление светодиодных трубок.
Для симметричного распределения трубок на колесе, устанавливаем их с одной стороны, в процессе эксплуатации вообще незаметно, что они находятся с боку.
Крепим светодиодные трубки стяжками (хомутиками) за заглушку и светодиод. Обратите внимание - замок стяжки находится на спице. Отрезаем бокорезами лишние хвостики стяжек под корень замка.
Припаяем проводки от светодиодных трубок к токоприемному диску, а от щёток проводим провода до батарейного бокса, соблюдая полярность.
Принципиальная схема:
Ну, вот, наверно и всё.
Удачи вам на ночных дорогах.
© Павел Щекотов 2009г. (ultilitum) г.Тольятти
Желание круто «осветиться» ночью, у меня появилось летом 2008 года, когда мы с женой поздно вечером, на набережной Автозаводского района, увидели велосипед светящийся неоновыми огнями. Под впечатлением увиденного, я стал искать подобные осветительные приборы, которые я бы смог приспособить на свой велосипед. Однако мои поиски остались безрезультатными.
Вообще-то, я нашел в компьютерном магазине, нечто похожее, но цена была для меня неприемлема, учитывая то, в каком количестве требовалось мне этих «штучек» для осуществления моего проекта - «горящие спицы». Поискав в интернете неоновую альтернативу, наткнулся на быстроразвивающуюся индустрию светодиодной подсветки, зданий, бассейнов, интерьеров и т. п. Определив стоимость светодиодов я решил остановиться на них. На этом мои изыскания не закончилась, вопрос - как эмитировать неоновую трубку, куда и чем крепить на спицы и сколько надо диодов, а также элементы питания и их размещение на велосипеде. С элементами питания вопрос решился быстро, в магазине «Электронные компоненты» продаются боксы (с встроенным включателем) для батарей, которые я сразу же приобрёл на два велосипеда. Вот с поисками светорассеивателя в виде трубки (или чего-то другого) пришлось повозиться.
Весной 2009 года, мне под руку попалась трубочка, для коктейлей, в которую сразу же вставил 5мм светодиод. На моё удивление светодиод аккуратно вошел в эту долгоискомую трубку, словно они были сделаны друг для друга. Дальше пошло как по маслу, нашелся и простой способ крепления трубок и крепление батарейного бокса и способ передачи электроэнергии на колёса.
В результате моего творчества, летом 2009 года, на той же набережной Автозаводского района, народ увидел, а может даже был приятно удивлен, «световым шоу» ночного веломоддинга.
• Концепция
Основная концепция системы ultilitum "горящие спицы" основывается на светодиодной иллюминации колес велосипеда на малом ходу и вплоть до полной остановки вращения колёс, что в свою очередь отличает от той концепции где требуется "доброе" вращение колёс для формирования рисунка, например SpokePOV. Безусловно, что такие системы как SpokePOV и Spoke Monkey Light производит эффектный рисунок на колесе велосипеда, но посудите сами, какова нужна скорость чтобы сформировалась вся эта красота. Системы ultilitum и SpokePOV разнятся не только концептуально, но и в ценовом балансе. Колесный светодиодный навес ultilitum "горящие спицы" в разы дешевле.
• Последователи
Существует большое количество последователей, которые основываясь на моей статье установили на свои велосипеды данную систему, но некоторых хотелось бы выделить особо, так-как в конструкцию ими были внесены (и опубликованы) новшества, которые в свою очередь могут помочь другим. Эти модификации в основном касаются питания светодиодной сборки.
Спасибо ultilitum за идею) ...
Вот мой вариант моддинга:
1) Питание находится на колесах, прикрепил на спицы (щетки не из чего было делать).
2) 4 цвета диодов (красный, синий, зеленый, желтый).
3) Добавил подсветку рамы из контрастирующих цветов (т.е. синий, а на другом конце красный, в итоге получается градиент)
4) На питание диодов поставил контроллер (для режимов мигания и т.п.) и преобразователь импульсного напряжения (работает при снижении напряжения вплоть до 0.5 В, запуск генерации от 0.8 В, т.е. от совсем севших батареек).
5) Ну и еще всякие мелочи)))
... Насчет импульсника - схема проста до невозможности и работает сразу ярко от одной батарейки 1.2-1.5 (правда у меня еще помимо нее стоит контроллер, управляющий режимами, но там схема посложнее...):
У меня вышло так =)
По мотивам ultilitum, сделал подсветку дочке на велосипедик.
Заворачиваться с контактными кольцами не стал, разместил по батарейному блоку и выключателю на спицах.
Вот что получилось:
Взял пару комплектов цветных трубочек. Обрезал до нужной длины. Используется пара диодов - один прозрачный, собственно источник, а второй с цветной диффузной линзой, он играет роль рассеивателя-отражателя. Вставляем их с обоих торцов. Выводы цветного обрезаются, а к прозрачному припаиваю подобранный резистор.
Все минусовые контакты светиков загнуты по кругу вокруг втулки и пропаяны вместе, плюсовые через резисторы проводками к батарейному отсеку.
QR-код - короткая ссылка на эту статью.
Сфотографируйте это изображение камерой мобильного телефона, и он откроет эту страницу в браузере телефона или сохранит данную ссылку в вашем телефоне.
ВНИМАНИЕ: Некоторые модели требуют установки дополнительного приложения.
