Generator prostokątny do rowerowego czujnika PAS

Kilka lat temu zelektryfikowałem swój stary holenderski rowerek. Przepisowy silnik, przepisowy sposób sterowania polegający na wykrywaniu ruchu obrotowego pedałów. Zasada jest prosta: kręcisz pedałami, silnik Cię trochę wspiera (poziom wspomagania można ustawiać). Nie kręcisz, nie jedziesz Na osi suportu pedałowego mamy czujnik PAS i kółko z określoną liczbą magnesów. Obracanie pedałami powoduje przesuwanie tych magnesów nad czujnikiem PAS (a ściślej mówiąc, nad dwoma czujnikami Hall’a wykrywającymi pole magnetyczne). Czujnik PAS w uproszczeniu „produkuje” prostokątny przebieg cyfrowy (czyli naprzemienne stany logiczne „high” i „low”). Pomiary empiryczne pokazały, że dobrą częstotliwością tych impulsów jest okolica 6-7 Hz (wtedy reszta elektroniki roweru dobrze się czuje). Czujnik PAS do tej elektryfikacji też wykonałem sobie samodzielnie, ponieważ oryginalny chiński (ale mi oksymoron wyszedł) uruchamiał silnik nawet kiedy obróciłem pedałami... do tyłu. Nawiasem mówiąc, za wykrycie kierunku obrotu pedałów odpowiada właśnie to wypełnienie prostokąta, powinno ono być solidnie różne od 50%.

Ubiegłego lata padło mi to wspomaganie, zdemontowałem je i jeździłem bez niego. Ale jest zima, więc mam trochę czasu aby przeanalizować rozmiar uszkodzeń. Generalnie zakładam dwie możliwości: padł główny chiński kontroler (i wtedy jest „lipa”), albo padł mój czujnik PAS (ew. zrobienie kolejnego egzemplarza jest proste i tanie). W celu zdiagnozowania trzeba podać ów przebieg prostokątny (ok. 6-7 Hz) na jedno z wejść głównego kontrolera. Mógłbym to zrobić, używając generatora serwisowego, ale stwierdziłem, że lepiej będzie zrobić małą, niezależną płytkę takiego generatora. Ona pozwoli mi zdiagnozować uszkodzenie czujnika PAS, ale dodatkowo potem będzie stanowić rezerwowe źródło sygnału prostokątnego w sytuacji, gdyby mój czujnik w pedałach padł np. 45 km od domu. W takim przypadku wystarczy wpiąć to małe „ustrojstwo” i rower „myśli, że ja kręcę pedałami” Taka forma oszustwa.

Tu mamy schemat, podglądowy rysunek płytki oraz PCB z samymi elementami (warstwa Top). Jak widać, jest to naprawdę niewielki moduł.



No i dzisiaj w końcu uruchomiłem ten mój mały, ale bardzo użyteczny projekt. Pomiary oscyloskopem wykazały, że wyniki są bardzo dobre, zmierzyłem częstotliwość 6,4 Hz przy poziomie wypełnienia 20% na jednym wyjściu i 80% na wyjściu alternatywnym.

Tak więc mam już moduł testowy, pozostaje poskładać elementy wspomagania do roweru i wykonać diagnozę całości. Wszystkim posiadającym tego typu napęd polecam taki moduł "ratunkowy". Kontrolery z reguły posiadają jedną wiązkę do czujnika PAS (trzy przewody: +5V, masa i sygnał prostokąta). W tym projekcie mamy do wyboru dwa wyjścia: sygnał o wypełnieniu 20% i jego inwersję (czyli wypełnienie 80%) - dodałem to drugie wyjście z uwagi na różne interpretacje sygnału przez różne modele kontrolerów.

Jeżeli przyjrzycie się schematowi, łatwo zauważyć, że zmieniając kondensator 4,7uF i wartości obu rezystorów (można tu także narysować potencjometry) ustalimy potrzebne nam: częstotliwość i wypełnienie prostokąta. Także jest to dość użyteczny schemat. Koszt budowy praktycznie żaden.

Proszę się nie czepiać zdjęcia, tym razem zrobione "komórką", no i jest to moduł testowy, więc trochę zasmarkany cyną - jakoś te testy trzeba robić

Edit:
Moduł znakomicie się sprawdził w praktyce.