Проекты*

Куртка с указателями направления движения

Работа призёров открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Микроэлектроника
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2036
Предметы: Физика
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» 2022 года

Актуальность

Ежегодно в России более десяти тысяч человек попадают в ДТП с участием велосипедов, самокатов и других видов личного малогабаритного транспорта. Наш проект нацелен на сокращение числа несчастных случаев.

Чтобы хоть немного обезопасить людей при их передвижении, мы изготавливаем куртку с сигнальными габаритами, которые позволят извещать участников движения о любых перемещениях по проезжей части, при этом не отрывая рук от руля. На рынке представлено несколько предложений подобного функционала, но подавляющее большинство предлагаемых продуктов лишь делают вас более заметными, не сигнализируя об изменении траектории движения.

Цель

Создать куртки со светодиодными указателями направления движения.

Задачи

  1. Проанализировать имеющиеся на рынке модели курток
  2. Проанализировать куртки, с установленными на них дорожными указателями
  3. Составить электронную схему и модель размещения данной схемы на куртке
  4. Составить алгоритм и программу управления указателями движения на куртке
  5. Собрать и протестировать работоспособность модели куртки со светодиодными указателями направления движения

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Куртка
  • Адресная светодиодная лента WS2812
  • Плата Arduino LilyPad
  • Литий-ионный аккумулятор на 3,7 В и 2000 мАч – 2 шт.
  • Плата зарядки аккумуляторов
  • Кнопка – 2 шт.
  • Перчатки
  • 3D-принтер
  • Фоторезистор

Описание

Первым этапом работы был поиск подходящей куртки, практичной и в то же время комфортной для передвижения. Затем были сделаны несколько зарисовок будущего проекта и схема расположения деталей.

Следующим этапом были размещены на куртке отверстия под светодиоды и сделаны прорези. Рассчитали длину проводов и пришили кнопки к перчаткам.

Параллельно с этим велась работа над написанием кода для изменения режимов работы светодиодов от кнопок и от фоторезистора. За основу была взята библиотека Adafruit NeoPixel.

Принцип работы

Плата опрашивает фоторезистор для включения подсветки в тёмное время суток. Данная индикация не мешает включать режим поворотов или остановки. Для того чтобы светодиоды не слепили водителя, индикация осуществлялась посредством бегущего огня.

Чтобы обезопасить аккумулятор от повреждений и сделать его съёмным, авторы спроектировали корпус во Fusion 360 и распечатали его на 3D-принтере, туда также вставлялась плата зарядки, она выступала и в качестве повышающего преобразователя с 3,3 до 5 вольт. Для лёгкого отсоединения и зарядки аккумуляторов в корпусе был предусмотрен коннектор. Заключительными этапами стали установка и фиксация светодиодной ленты в прорези на куртке, фиксация платы Arduino LilyPad и прокладывание проводов. Аккумулятор был помещён в корпус, фоторезистор выведен на плечо.

Результаты работы/выводы

В результате была разработана куртка с сигнальными огнями. Реализованы 3 режима работы: повороты, остановка, ходовые огни.

Куртка была проверена в реальных условиях, индикация яркая и интуитивно понятная, расположение кнопок подобрано, на наш взгляд, самое оптимальное.

Перспективы использования результатов работы

В дальнейшем планируется добавления всевозможных датчиков: датчика температуры, датчик пульса, модуль Bluetooth (для синхронизации с телефоном), а также разместить данную модель управления на водонепроницаемую куртку и заменить провода на токопроводящую проволоку.