Construye un faro para tu bicicleta que cambie de colores mediante un botón

En este artículo os traemos el tutorial en el que desde Adafruit nos muestran cómo hacer una luz para bicicleta inspirado en la ciencia ficción, inspirado en los motores a reacción y los propulsores de cohetes. Puedes darle diferentes colores y animaciones gracias al botón LED RGB que lleva.

Utilizando sus productos NeoPixel y Feather como componentes principales, Adafruit ha construido un foco de bicicleta inspirado en la ciencia ficción que puede navegar a través de una variedad de colores y animaciones. Todas las partes utilizadas para la construcción de este proyecto, están disponibles para su descarga, para que puedas remezclar y remodelar a tu gusto. Al final te dejamos el enlace al tutorial completo, y aquí te dejamos un resumen.

Lista de materiales

  Componentes principales:

• AdaFruit Feather M4
• Interruptor de palanca SPDT para montaje en mini panel
• 7x NeoPixel Jewel
• Anillo 24x NeoPixel
• Batería de iones de litio (3,7 V, 2200 mAh)
• Pulsador de metal resistente (16mm 6V RGB momentáneo)
• 28AWG cubierta de silicona cable plano de núcleo trenzado

Otros componentes:

• Kit de conectores JST-PH
• JST-PH 3 contactos – hembra
• JST-PH 3 contactos – macho
• JST-PH 4 polos – hembra
• JST-PH 4 contactos – macho
• JST-PH 2 contactos – macho
• JST-PH 2 contactos – hembra
• 4x M3 x 8 mm (cabeza redonda)
• 4x M2,5 x 5 mm (cabeza plana)
• 4x tuercas de nylon M3
• 7x M3 x 6 mm (cabeza redonda)
• Machos de roscar M2.5 y M3

Adafruit eligió la plataforma Feather porque viene con todas las funciones y se puede ampliar con los complementos FeatherWing. Esta tarjeta tiene carga USB y viene con CircuitPython. Comprueba la última versión de CircuitPython y, si es necesario, actualiza su placa antes de comenzar el proceso de construcción. Instala la librería NeoPixel para Circuit Python, luego carga el código.

Herramientas:

• Soldador
• Alambre para soldar
• Pelacables
• Cortaalambres
• Sargento o abrazadera pequeña
• Lupa suspendida

Para la impresión, Adafruit recomienda el Ultimaker 3 (para extrusión doble) y el Monoprice Inventor II (para extrusión simple).

Impresión 3D

Aquí están los archivos STL. Las piezas necesitan tolerancias estrechas, y esto puede significar tener que ajustar los ajustes de la cortadora.

• Clips: Antes de imprimir los clips para el cuadro de la bicicleta, ten en cuenta que las bicicletas vienen en diferentes tamaños. Por lo tanto, primero debes medir el cuadro de tu bicicleta para asegurarte de que los clips pueden caber. Si es posible, imprime los clips de montaje en 3D y trata de fijarlos al cuadro de su bicicleta. Es posible que tengas que utilizar una herramienta de llenado en caso de que las tolerancias sean estrechas.
• Faro delantero: El faro está diseñado para una doble extrusión utilizando PLA oscuro (negro) y translúcido. Alternativamente, si no tienes una impresora de extrusión doble, puedes imprimir todo el faro utilizando PLA translúcido y luego enmascarar ciertas partes con pintura acrílica. El filamento translúcido iluminará la luz de los NeoPíxeles y ayudará a difundir la luz.
• Recinto de la caja: Una sección de la caja tiene una «parrilla». Impreso usando un filamento de color, esto no tiene ninguna función real y es puramente para hacerlo más atractivo.
• Placa de montaje: La placa de montaje contiene el Adafruit 24 RGB LED NeoPixel Ring y el 7 RGB NeoPixel Jewel.

Adafruit utilizó Ultimaker’s CURA, recomendando un relleno del 20%, una velocidad de impresión de 60 mm/s, una altura de capa de 0,2 mm (con boquilla de 0,4 mm) y un ancho de línea de 0,38 mm (anchos interior y exterior).

Adafruit se decantó por el Rapunzel Silver PLA y el Vertigo Galaxy PLA. Estas opciones fueron escogidas de los filamentos ExtraFill de Fillamentum.

Cableado y soldadura

Los pasos básicos para el cableado y la soldadura son los siguientes:

• El botón RGB requiere seis conexiones de cable para conectarlo a la pluma. Asegúrate de que las polaridades coincidan antes de soldar. Sosten el botón con el tornillo de banco mientras sueldas.
• El interruptor de palanca requiere dos conexiones de cables. Este interruptor viene con tres pines, sin embargo, solo necesitarás dos pines: el del medio y cualquiera de los dos restantes. Suelda los cables a las dos clavijas de conmutación que elijas.
• En este punto, el interruptor y el botón están conectados por cables JST-PH. Ahora, suelda los cables correspondientes a la placa Feather. Necesitarás tomarte su tiempo para averiguar qué cable va a dónde, asegurándote de que las polaridades coincidan. Los cables del botón LED RGB y el interruptor deben ir a sus lugares correspondientes en la placa.
• El Anillo y la NeoPixel Jewel requerirán seis conexiones. La salida de datos del anillo se conecta a la entrada de datos de la NeoPixel Jewel, y ambas se conectan mediante tres cables diferentes. Un cable JST-PH unirá la pluma con el anillo.
• Alinea los agujeros de tu anillo NeoPixel 24x con los de su placa de montaje impresa, y deje que los cables pasen a través de las aberturas de su placa de montaje. Los cables se fusionarán con la placa de circuito impreso (PCB). La NeoPixel Jewel también encajará en el centro de esta placa de montaje. Comprueba que las conexiones procedentes de la joya 7x van a los pines correctos del anillo 24x, luego utiliza unas pinzas para ayudar en la soldadura. Ten en cuenta que los cables deben mantenerse alejados de la fuente de luz.
• Por último, debes unir el cable JST de 3 clavijas con el Feather. Las polaridades deben coincidir.

En esta etapa, tu faro está listo para el montaje, pero no antes de probar NeoPixels. En primer lugar, asegúrate de que los cables estén bien conectados. Luego utiliza un código de ejemplo de NeoPixel para probar los NeoPixels. El proceso de prueba puede implicar la actualización y carga del código. Conecta la batería y ya estarás listo para empezar. También puedes usar código Arduino para programar la placa.

Piezas de unión

Pasos de ensamblaje:

• Alinea el difusor del faro delantero impreso en 3D con los orificios de la placa de montaje impresa y presiónalos uno contra el otro. Utiliza tornillos para `bloquear’ el soporte al faro e instale los clips de montaje en su faro ahora montado. Los clips se sujetarán en su lugar mediante tornillos. La placa electrónica también necesita ser sostenida en su lugar en su placa de montaje y asegurada con tornillos.
• El pulsador LED y el interruptor de palanca están instalados en la caja impresa. Ambos deben estar a ras con la superficie de la caja en diferentes lados. La placa de montaje que sostiene la placa electrónica se fijará al gabinete. La batería se colocará en un clip circular dentro del gabinete. Con la placa electrónica y la batería dentro de la carcasa, necesitas conseguir la orientación correcta para poder atornillar todo en su sitio.
• Agarra todos los cables JST del botón pulsador LED, interruptor y placa electrónica. Asegúrate de que estén fuera de la caja, para que puedan conectarse con sus cables correspondientes. Sigue las conexiones para confirmar que se corresponden y no mezclar nada. El único cable que quedará sobresaliente es el conector JST-PH (3-pin), que se fusionará con los NeoPixels.
• Conecta los clips a la carcasa impresa en 3D. Utiliza una lima en caso de que haya sobrantes que no dejen cerrar bien la carcasa. En esta etapa, es aconsejable realizar otra prueba. Une los cables JST-PH (3 pines) y el interruptor para probar su nuevo circuito. Los faros deben encenderse. Piensa en dónde vas a colocar todo en la bicicleta. Adafruit sujetó los suyos al cuadro de la bicicleta para facilitar el acceso. A continuación, fijaron el faro en el manillar.
• Con los clips de sujeción en el marco, fíjalos con tornillos y una contratuerca. Los clips de los faros delanteros también deberán apretarse en el tubo con tornillos. Estas abrazaderas no deben obstruir la bicicleta cuando la conduzcas. El botón LED RGB se utilizará para alternar entre los diferentes colores y animaciones de los NeoPixels.

Cada vez que conecte la placa electrónica Adafruit a un ordenador, tendrás la oportunidad de acceder al código y a las bibliotecas. El código, que está escrito en el Circuit Python de Adafruit, está en la unidad para permitir cambios rápidos de código sin necesidad de un IDE.

Tienes todo explicado más al detalle en los siguientes tutoriale de Adafruit tiene excelentes recursos para llevarle a través de la soldadura, así como para manejar el Feather M4 Express, Circuit Python y NeoPixels. Lo tienes en los siguientes enlaces:

• Adafruit Feather M4 Express Intro
• Bienvenido a Circuit Python
• Guía de NeoPixel Uber
• Guía de Adafruit para una soldadura excelente

Y por último en este enlace tienes el tutorial completo al proyecto en Adafruit.