Vannevalot

Tulipunaista turvatekniikkaa.

Pyöräilyhetkeni tapahtuvat pääsääntöisesti valoisaan aikaan, joten pimenevistä syysilloista huolimatta olen vielä uskaltanut pyöräillä ilman valoja. Suurin ongelma hämärä-aikaan liikkumisessa ei minun tapauksessani ole pyöräilijän näkyminen, vaan pyöräilijän näkeminen. Pelkkien heijastimien varassa eteneminen ei nimittäin ole kauhean hienoa, vaan ennemminkin kauheaa. Vaikka perinteiset heijastimet edustavat kivasti toimivaa low-techiä, niiden käyttäminen ei ole koskaan aiheuttanut kovinkaan kummoisia wow-fiiliksiä.

"Miksi?" -kysymystä sen kummemmin kyselemättä tuotantolinja käynnistyi jälleen. Onneksi heijastimet ovat korvattavissa korkeampaan teknologiaan perustuvalla ratkaisulla, joka tuntuu coolilta ja nostaa hymyn käyttäjänsä kasvoille. Tämän virityksen pitäisi olla vakiovarusteena jokaisen viisivuotiaan polkupyörässä!

Tarvikkeet

Rakennussarja parhaimmillaan: puolet kaapista, puolet kaupasta.

Osa tämän projektin tarvikkeista löytyi miljoonalaatikkoa penkomalla, osan kävin hakemassa lähimmästä elektroniikkakaupasta. Listalle päätyivät:

• 4kpl 5mm punainen led 3500mcd (á 0,80eur)
• 2kpl 22ohm vastus
• 2kpl nepparipariston pidikettä (CR20xx, á 0,91eur)
• 2kpl CR2032 -neppariparistoa (3V, 220mA, á 1,60eur)
• 2kpl mini-vipukytkintä (á 1,21eur)
• 4kpl abico-rengasliitintä
• protokytkentälevy
• kutistesukkaa
• 1,5m verkkokaapeli (RJ45-liittimet = 8 johdinta)
• nippusiteitä
• ilmastointiteippiä

Vastusten, ledien ja virtalähteen arvot sain syöttämällä valistuneita arvauksia ledcalc.com:in "parallel leds" laskuriin:

Kytkentäkaavio ja tärkeimmät numerot. Virtakytkin sijoittuu vastuksen ja ledien väliin.

Kokoonpanon kertausharjoitukset

Kytkentälevy. Huomaa katkaisusuunta!

Aloitin projektin jo iltapäivällä kasaamalla tarvikkeet ja sekalaisen määrän työkaluja olohuoneeseen polkupyörän kaveriksi. Lapset olivat kovasti innoissaan esittelemästäni "keksinnöstä", eli paristosta ja ledilampusta. Osa tarvikkeista pääsi tässä yhteydessä mystisellä tavalla katoamaan, mutta onneksi rakas vaimokultani löysi sen viimeisenkin puuttuneen ledin sieltä jostakin olohuoneen karvamaton haituvien joukosta.

Kun lapset oli saatu nukkumaan ja vaimo lukemaan lehteä, aloitin projektin uudelleen katkaisemalla koekytkentälevystä polkupyörän keskiöön ja paristopidikkeeseen sopivan palasen.

Kiinnitysmekanismiä pohtimassa.

Oikeastaan lähdin toteuttamaan näitä valoja ilman kovinkaan kummoista ennakkosuunnitelmaa, vain hataraa "ledit kehälle, muu paino keskiöön" -ohjenuoraa noudattaen. Paristopidike oli pienen pohtimisen jälkeen helpointa kiinnittää keskiöön nippusidettä apuna käyttäen.

Osasijoittelu. Huomaa myös väärin kytketty vastus...

...jonka kolvasin kiinni saakka. Doh!

Projektin tunnuslauseeksi muodostui heti alkumetreiltä lähtien "tee kaikki mokat mitkä ehdit". Aloitin kolvaamalla vastuksen täysin hyödyttömällä tavalla samaan linjaan paristopitimen (+) -navan kanssa.

Korjattu kytkentä. Virtakytkimelle lähtevä johto kytketään oikealta katsottuna neljänteen riviin.

Kuinka virtakytkin kiinnitetään

Abico-liitin.

Paristopitimen kommellusten jälkeen päädyin pohtimaan virtakytkimen kiinnitystä. Piirilevylle juotettavien kytkimien sijaan tulin ostaneeksi koteloon mutterilla kiinnitettäviä kytkimiä. Tämä ei lopputulosta tai valojen käytettävyyttä ajatellen ollut ollenkaan huono yhteensattuma.

Liitin halkeaa.

Kytkin ja kiinnike.

Kytkimen sovittelua.

Kytkimen kiinnikkeeksi improvisoin liitinlaatikosta löytyneet abico-liittimet. Virtakytkin on kiinnitetty pinnoihin: keskiöön, piirilevylle sijoitettu kytkin olisi loppujen lopuksi ollut tavattoman epäkäytännöllinen. Pinnoissa roikkuessaan kytkin on sen sijaan näppärästi käden ulottuvilla vaikka hansikkaat kädessä. Pohdin ensin kytkimen kiinnittämistä pinnoihin yhden abicon varaan, mutta abicot ovat halpoja ja kaksi on ainakin yhtä liitintä vahvempi.

Tuote valmistuu

Sovittelua. Keskiön lähellä kytkin oli mielestäni toimivampi kuin pinnojen puolessavälissä.

Kun kytkimen kiinnityskohta oli selvillä, oli aika leikellä verkkojohto palasiksi ja antaa sen sisältä löytyville johtimille uusi elämä. Tässä yhteydessä tinasin molempien renkaiden valosarjojen virtakytkimen ja paristopitimen väliset johtimet kiinni ja unohdin molemmista kutistesukan välistä.

Ledeille menevät johtimet.

Ledeille menevien johtojen mitoituksessa kannattaa ottaa huomioon se seikka, että paristopidike sijoittuu keskiöön nähden toispuoleisesti. Minä en tätä aluksi huomioinut ja siksi sain leikata ko. johdot kahteen otteeseen.

Koekytkentä.

Erinäisten mutta lukuisten kolvailujen, unohtuneiden kutistesukkien ja muun sekalaisen irroittelujumpan jälkeen olin siinä tilanteessa, että pääsin koestamaan kytkentääni. Onnistuneen koeponnistuksen jälkeen lämmittelin kutistesukat paikoilleen ja suojasin keskiöön kiinnitettävän paristopidikkeen juotospuolen paksulla kerroksella ilmastointiteippiä. Ihan vain oikosulkujen estämiseksi.

Valmis valosarja kytkennät suojattuina.

Kiinnitys

Paristopidike kiinnittyy nippusiteellä.

Kiinnitys oli suoraviivaisinta aloittaa sijoittamalla virtakytkin paikoilleen ja nippusitomalla paristopidike keskiöön. Paristopitimen ja virtakytkimen välille jäävä ylimääräinen johto kiertyi nätisti keskiön ympärille paristopidikettä kiertämällä.

Ledit sijoittuvat vanteen vastakkaisille puolille.

Kun paristopidike oli paikoillaan, pujottelin ledit paikoilleen pyörittämällä johdinta pinnojen ympäri. Ledin kiinnityksen hoidin ilmastointiteipillä siten, että ledin kupu koskettaa vannetta ja ledi sijoittuu pyörimissuuntaan nähden pinnan taakse.

Virtakytkimen kiinnitys pinnoihin.

Viimeisenä kiinnitin virtakytkimen hieman pysyvämmin. Puristamalla kiinnitettävä abicoviritys ei ollut jotakin mitä olisin halunnut useampaan kertaan irroitella.

Takarenkaan paristomoduulia kiinnittämässä.

Kiinnitysprosessi toistui kahdesti ja eturenkaan kanssa suoritetun harjoittelun jälkeen takarenkaan valot menivät paikoilleen jo melkoisen paljon nopeammin. Etu- ja takarenkaiden valojen virtakytkimet jäivät hieman hassusti eri puolille pyörää, sillä eturenkaan valoja (oikealle puolelle) kiinnittäessä takavaihtajan ja rataspakan sijainti ei tullut edes mieleen.

Valmista tuli, valot päälle.

Lopputulos

Klik. Valoisaan aikaan, pyörä paikoillaan.

Päivänvalossa ledit ovat ennalta-arvattavasti melkoisen mitäänsanomattomat. Johtimien värikoodauskaan ei osunut aivan nappiin, mutta tämä korjaantuu sopivanvärisellä sähköteipillä.

Wow, valoshow.

Valaistuksen hämärtyessä systeemi herää henkiin. Heijastimet ovat toki käytännöllisiä, mutta nämä valot ovat sekä käytännölliset että hienot!

Kaverikuva. Arvaa minkä väriset vanteet?

Pikaisen koeajolenkin perusteella ledejä voisi olla enemmänkin. Oheiset taidekuvat on otettu 1,6 ja 2,5 sekunnin valotusajoilla, eli hiljaisissa vauhdeissa kaksi lediä ei aivan riitä piirtämään täydellistä ympyrävaloa. Tässä mielessä neljä lediä per rengas voisi olla parempi, mutta turvallisuusnäkökulmasta katsoen, selkeästi renkaan mukana pyörivä valokuvio kertoo muille tienkäyttäjille myös kohteen liikesuunnan.

Grande finale?

Kun valoja tarkastellaan numeerisesti ja otetaan huomioon, että ihmissilmän "virkistystaajuus" on kirkkaassa päivänvalossa noin 45-60Hz (eli noin 45-60 kuvaa sekunnissa), voidaan laskea kuinka kovaa pyörällä tulisi (päivänvalossa) ajaa, jotta renkaan sisälle muodostuva valojuova olisi yhtenäinen. Tähän tavoitteeseen päästään, mikäli halkaisijaltaan 71,12cm (n. 28 tuumaa) rengas pyörähtää 45/2=22,5 kierrosta sekunnissa. Renkaan kehä (71,12*pi) on 223,43 senttimetriä pitkä, joten vauhtia tarvitaan 2,2343m*22,5sek = 50,27m/sek eli 180,972 km/h. Tähän ei vielä reidet aivan riitä.

Nukkuma-aika.

Se vannevaloista. Ilman kommelluksia ja tarkemmalla suunnittelulla toteutettuna iltayhdeksältä aloittamani projekti olisi voinut päättyä jo puoliltaöin. Seuraavaksi pyörään täytynee hankkia ne ajovalot...