Digitale Steuerung einer Fahrradlampe

[OnkelTobi]

Servus,

auch durch eure Hilfe habe ich sie nun fertig :)

Meine digitale Lampensteuerung.

Fahrradlampe!? werden einige denke...

Es geht um Lampen mit 30 und mehr Watt, mit denen man im dunkelsten Wald, die heftigsten Trails runterknüppeln kann.

Vergleichbare kommerzieller Lösungen liegen im Bereich ab 500€.

Meine Selbstgebaute Version mit Li-Ion-Akku 14.4V 6Ah, 25W Halogenbrenner (20% Überspannung ergibt fast 80% mehr Lichtleistung), tiefgezogenem und eloxiertem Alugehäuse und der neuen Lampensteuerung kostet im Vergleich nur 150€.

Folgende Vorgaben hatte ich:
- Spannungsversogrung durch Li-Ion-Akk mit 14.4V
- Steuerung von 2 Lampen mit min. 25W
- Akku-Lade-Anzeige
- Sanftanlauf um Einschaltströme zu beschränken
- Einfache Bedienung vom Lenker aus
- Elektronik muss extern sein, sie soll als Zusatz für unsere herkömmlichen Akkus sein

Das Ergebnis:

Hardware:
- verwendeter Prozessor: Tiny44 SOIC14
- Aufbau in komplett SMD
- Kompakte Platine 30x17x4mm, doppelseitig, Lötstopp, bedruckt
- Mit Klettband an Lenker zu befestigen
- PWM-Ausgänge über HexFet IRF7313 - maximal 4A pro Kanal (beschränkung durch Leiterbahnbreite)
- 2 Osram-RGB-Leds Typ ZHGBT678-E7510
- 2 Taster 12x12mm, harter Druckpunkt, auch mit Handschuhen ertastbar

Software:
- Programmiersprache C
- Entwicklungsumgebung Avr-Studio mit WinAVR
- 2 8bit PWM-Leistungsausgänge (32khz)
- Sanftanlauf für geringeren Einschaltstrom
- 2 RGB-Vielfarbleds, je Farbkanal 8bit Soft-PWM (120Hz), ein/aus, blinken, pulsen
- Messung der Betriebsspannung und Anzeige per LED
- Offset-Abgleich für ADC
- 2 Taster, entprellt, jeweils Erkennung ob kurz oder lang gedrückt, sowie Intervalgeber bei gedrückt gehaltener Taste
- Maximal 4 Dimmstufen mit individueller Anpassung (siehe Programmiermodus)
- Speicher: Flash 3400bytes, EEPROM 100bytes

Programmiermodus:
- Einstellungen im EEPROM gespeichert
- Bis zu 4 Dimmstufen programmierbar
- Für jede Dimmstufe kann die Helligkeit pro Lampe eingestellt werden
- für beide Lampen einstellbar ob die Lampen gedimmt werden dürfen oder nicht
- Auswahl aus mehreren definierte Zustandsübergangsmodelle

Debug-Modus:
- RS232-SUART: Ausgabe aktueller Zustandswerte an den PC

geplante Erweiterungen:
- Aufnahme einer Entladekennlinie und Speicherung im EEPROM, für eine genauere Akku-Füllstandsanzeige
- bei fallender Akkuspannung das PWM-Verhältnis für eine gleichmässige Helligkeit anpassen

Bilder gefällig?
http://farm1.static.flickr.com/123/346001927_0bb2e8eced.jpg?v=0
http://si6.mtb-news.de/fotos/data/13683/Unbenannt_-_12.jpg
http://si6.mtb-news.de/fotos/data/13683/Unbenannt_-_31.jpg
http://si6.mtb-news.de/fotos/data/6098/medium/5375nighride3.jpg
http://si6.mtb-news.de/fotos/data/6055/thumbs/P1080905.JPG
http://fotos.mtb-news.de/fotos/showphoto.php/photo/302115/cat/6055

Downloads
Schaltpläne, Firmware und Layout-Datei habe ich dem Posting angehängt...

Den Schaltplan zum direkten Anschauen:
http://farm1.static.flickr.com/162/346001895_3475a5ff0c.jpg
http://farm1.static.flickr.com/162/346001895_3475a5ff0c_o.gif

Ein Demonstrationsvideo der Dimmfunktionen:
http://www.youtube.com/watch?v=EaY74kOpkg8

Für Kritiken, Wünsche und Fragen, schreibt mir eine Mail.

Viele Grüße Tobias

[ogni42]

Sehr schönes Projekt!

[Jon]

Sieht gut aus, dein Projekt.
Nur eine frage habe ich ;) :
Darf man eigendlich sich selbst eine Fahrradlampe bauen und die dann auch auf öffentlichen Straßen verwenden?
Oder ist das gegen die Straßenverkehrsordnung?

jon

[Yossarian]

Hallo
(2) An Fahrrädern dürfen nur die vorgeschriebenen und die für zulässig erklärten lichttechnischen Einrichtungen angebracht sein.

Paragraph 67 STVZO

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[Jon]

Aber auf privatem Gelände dürfte man dann die Lampe von OnkelTobi verwenden?

jon

[Yossarian]

Hallo
auf privatem Gelände kannst Du machen was Du willst.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[OnkelTobi]

Die Lampe hat natürlich keine Zulassung für die Strasse.

Dafür ist die viel zu hell.

Entgegenkommende Personen sehen nichts mehr.
Wir haben das ganze mal aufm Elbradweg getestet, und man sieht nur noch eine Sonne...

Ein Video zur Lampe habe ich mal bei YouTube hochgeladen:
http://www.youtube.com/watch?v=EaY74kOpkg8

Zugelassen sind imho nur Lampen bis 5W. Nichts womit man selber was sehen kann...

[BlackDevil]

Hallo
(2) An Fahrrädern dürfen nur die vorgeschriebenen und die für zulässig erklärten lichttechnischen Einrichtungen angebracht sein.

Paragraph 67 STVZO

Mit freundlichen Grüßen
Benno

es gibt immer einen spielverderber.... ich find dsa projekt klasse! Auch hier muss man sich für mehr anmelden, schade!


:) Mfg

[OnkelTobi]

Auch hier muss man sich für mehr anmelden, schade!

Wie anmelden!?

Wenn du das Anmelden im MTB-Forum meinst, ich habe oben ein paar Dateien angefügt...
- Platinenlayout mit Schaltplan für Target3001
- Anschlussbelegung Platinenunter- und -oberseite.
- Aktuelle Firmware
- Stückliste mit Bestellnummern und Preisen

Dazu den Schaltplan nochmal als GIF:
http://www.flickr.com/photo_zoom.gne?id=341342529&size=o

[BlackDevil]

aah das hab ich nich gesehn sorry danke

[Yossarian]

Hallo
was heißt hier Spielverderber? Es war nur die Antwort auf eine Frage.
Ich bin der Letzte , der auf Einhaltung von Vorschriften pocht.
Jeder ist selbst für sein Tun verantwortlich.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[OnkelTobi]

Ruhig Blut :)

Diese Lampe ist nicht für den normalen Straßenverkehr gedacht.

Sie findet ihren Einsatz fast ausschliesslich im nächtlichen Wald bzw. bei Nachtrennen.

Hier mal das komplette System:
http://si6.mtb-news.de/fotos/data/13683/thumbs/Unbenannt_-_21.jpg
http://fotos.mtb-news.de/fotos/showphoto.php/photo/325848

http://si6.mtb-news.de/fotos/data/13683/thumbs/Unbenannt_-_15.jpg
http://fotos.mtb-news.de/fotos/showphoto.php/photo/325847

http://si6.mtb-news.de/fotos/data/6098/thumbs/P1050766.JPG
http://fotos.mtb-news.de/fotos/showphoto.php/photo/325849

[BlackDevil]

hehe wollt auch keinen angreifen *g*

[The Man]

Moin Onkel,

warum hast du keine von diesen Highpower LED´s genommen?
Wegen dem Öffnungswinkel?

The Man

[OnkelTobi]

Servus,

die stärkste LED die ich hier habe ist eine selektierte 3W Luxeon K2 mit um die 100 Lumen. Öffnungswinkel liegt bei 10°.

Diese Lampe reicht jedoch nur zum Rennradfahren auf der Strasse.
Sie ist heller als alles was man an zugelassenen Leds kaufen kann, aber für den Wald ist sie noch zu dunkel.

Bei Mtb-News (www.mtb-news.de) gibts im Tech-Talk-Forum etliche Leute die sich damit auseinander setzen.
Problem ist bei High-Power-Leds die abzuführende Wärme.
Man benötigt mindestens 5W bwz. mehrere davon, wobei die Wärme durch Kühlkörper abzuführen ist.

Meine Osram IRC 20W betreibe ich mit 20% Überspannung, dadurch steigt der Workungsgrad der Birne, das Licht wird weißer, so dass der Lichtstrom um ca. 80% erhöht ist. Laut Datenblatt von Osram dürfte meine Lampe fast 1000 Lumen haben, also 10 mal mehr als eine selektierte Luxeon K2 aber auch mit 27W fast 10mal so viel Leistung.

[DerWarze]

Hallo

Ist ein schönes Projekt, und sauber ausgeführt.
Es gibt übrigens Kollimatoren die elliptisch strahlen so das man maximales die ganze Fahrbahn ausleuctenders Licht und wenig Blendwirkung hat.
Ist zwar auch nicht den zum Teil hirnrissigen Bestimmungen (an den entsprechende Interessentengruppen der Beleuchtungsbranche feste mitgeschraubt haben wie ich aus berufener Quelle weiss) entsprechend aber nahe dran.
Hab das seit längerem am Rad (aber nur 5W LED) und läst die Glühlampenfunzeln trüb aussehen, ein Bu.. äh Polizist fand das Licht sogar Klasse und meinte endlich mal ein ordentliches Licht. Na ja hier ist Dorf, da wirds nicht so streng gesehen.

Es gibt aber auch Halogenlampen mit ordentlicher Leistung die den Bestimmungen entsprechen, die werden oft an Elektrofahrrädern für Behinderte verbaut die könnte man mit der Schaltung auch Ansteuern dann hat man prima Licht und ist STvO konform.

Übrigens, meist blenden entgegenkommende Autos (die zu faul sind wegen nem Fahrrad abzublenden) da würd ich gern mal mit entsprechendem Power gegenhalten...

[Yossarian]

Hallo

hehe wollt auch keinen angreifen *g*

keine Sorge,habe mich nicht angegriffen gefühlt.

Mit freundlcihen Grüßen
Benno

[catchme]

Geniales Projekt!
Genau so was hab ich mir schon seit längerer Zeit vorgenommen, zu bauen.
Deshalb hier meine Fragen:
1. Welches Werkzeug besitzt du um eine SMD-Platine zu löten? Heißluft-Lötkolben?
2. Wie lange läuft denn das ganze auf der maximalen Leistunsstufe?
3. Wo hast du die Lithium-Ionen Akkus her? Modellbaubereich?
Mfg Max

[OnkelTobi]

Servus,

als Werkzeug nehme ich einen normalen Lötkolben mit Bleistiftspitze.

Ein Standardakku hat 14.4V 6Ah, läuft bei voller Leistung (~25W) etwa 3 Stunden.
Mit der Steuerung oben, kommt man erfahrungsgemäß 6 Stunden problemlos durch den Wald.

In so eine Werkzeugdose passen max. 12Ah rein:
http://fotos.mtb-news.de/fotos/showphoto.php/photo/325848


Die Li-Ion-Akkus sind Camcorder-Akkus.
Z.b: von Canon BP941 6Ah 7,2V
http://cgi.ebay.de/Akku-f-Canon-BP-930-BP-941-BP-945-XL1-XM2-E1-E2-E30-d_W0QQitemZ150081834599QQihZ005QQcategoryZ27764QQr dZ1QQcmdZViewItem

Interessante Seite mit Bauanleitung:
http://www-users.rwth-aachen.de/Tobias.Hahn/frameset_lux.htm

[steveLB]

cooles Projekt und ein wirklich schönes Waldfoto
das ziert jetzt mein Desktop Hintergrund
Gruß

[OnkelTobi]

Ich hatte das hier mal ne Zeitlang als Hintegrund :)
http://farm1.static.flickr.com/122/363694845_1fbd70790a_b.jpg