Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
CControls
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Lampka rowerowa "install and forget"

PiotrCurious 24 Lis 2012 02:03 4641 7
  • Lampka rowerowa "install and forget"




    Idea konstrukcji to prosta i tania lampka rowerowa, którą instalujemy a następnie o niej zapominamy (tzn. nie wymaga nawet włączania).

    Lampka najlepiej działa z dynamem wbudowanym w piastę - inne dynama stawiają spory opór nawet jeśli lampka jest wyłączona a baterie się nie ładują.

    Lampka wykrywa ruch roweru poprzez wykrywanie napięcia na dynamie .
    Lampka nie świeci się w dzień (gdy jest widno) dzięki czujnikowi światła (może być fotorezystor albo panel słoneczny z tranzystorem , ew. fototranzystor),
    dobrze jest zamontować czujkę światła w kierunku jazdy - wtedy lampka automatycznie wyłącza się gdy wykrywa światła pojazdu z naprzeciwka - dzięki temu nie oślepia niepotrzebnie kierowców (odpowiednik gaszenia świateł "długich")

    Lampka jest zaprojektowana aby używać baterii , ale działa również bez nich - wtedy nie świeci w czasie postojów. Lampka wyłącza sie po zadanym czasie (w wersji analogowej zadanym elementami RC , w wersji mikroprocesorowej - odpowiednią stałą w kodzie)

    Powstało sporo wersji. z czego kilka doczekało się prototypów - które działają do dziś dnia.
    Projekt ma długą brodę i wybór części i zastosowanych rozwiązań zależy głownie od lokalnej dostępności części (oraz ich ceny) - można w nim bardzo dużo udoskonalić i sięgnąc po świętego Graala 96% sprawności stosując nowoczesne przetwornice synchroniczne.

    Poszczególne "wersje" nie sa stricte "udoskonaleniami" - każda ma trochę inną filozofię, nieco inny poziom trudności montażu , inną cenę.
    Każda ma nieco inne zastosowanie.

    wersje które zostały zbudowane i przetestowane to :
    12f675_digital_version_routed_0.6 (cyfrowa, bez MPPT cena około 15 pln)
    bike_light_routed_smd_v.1.6 (analog , cena około 20pln )

    oraz wersja analogowa dwupłytkowa :
    bike_light_enable_controll_0.1 (moduł decyzyjny)
    bike_light_smd_cps_smd_diodes_dc_dc_and_rectifier_0.2 (moduł "wykonawczy")

    (moduł "decyzyjny" i moduł "wykonawczy" rozbite na dwie płytki - dzięki temu można użyć innego - nowocześniejszego - modułu wykonawczego - moduł "decyzyjny" odpowiada za wykrywanie ruchu, światła, poziomu rozładowania baterii oraz czasu postoju , cena modułu decyzyjnego - około 5pln, modułu wykonawczego - około 10pln )

    od razu uprzedzam że w wersji analogowej LED jest zasilany napięciowo - jest to nieprawidłowe, niezgodne ze sztuka itd - ale działa. Prąd diody należy ustawić około 50mA mniejszy niż znamionowy , ponieważ wzrasta on w miarę ogrzewania się struktury. W przypadku używania super-wydajnych LED'ów trzeba wziąć ciut większy margines, albo użyć większego radiatora.




    Ja używałem różnych "no name 3W" , "luxeonów 1W", CREE XP-G (1500mA max, 139lm/W) oraz luxeon rebel (nie pamiętam parametrów, czerwona) i o ile prąd wzrasta w miarę ogrzewania radiatora LED'a np. zapalniczką to przy ustawionym 1A nie ma mowy o thermal runaway nawet na radiatorze wielkości 45x45mm .

    Ogólnie celem projektu nie było wyciskanie maximum lumenów ze struktury, ani skonstruowanie idealnego drivera LED - ten temat był wałkowany setki razy, i można już sprawdzone rozwiązania zintegrować z moim projektem - w załączniku pliki eagle w wersji freeware.

    Jeszcze jedna uwaga ad. wersji cyfrowej - pierwotnie planowałem użyc 12F675, ale był trudno dostępny, więc przepisałem kod dla 12F629, zamiast ADC używając
    komparatorów i Vref. Wersja na 12F629 jest więc najbardziej przetestowaną i rozbudowaną wersją.

    Lampka rowerowa "install and forget" Lampka rowerowa "install and forget" Lampka rowerowa "install and forget" Lampka rowerowa "install and forget" Lampka rowerowa "install and forget" Lampka rowerowa "install and forget" Lampka rowerowa "install and forget" Lampka rowerowa "install and forget" Lampka rowerowa "install and forget" Lampka rowerowa "install and forget" Lampka rowerowa "install and forget" Lampka rowerowa "install and forget" Lampka rowerowa "install and forget"

    oraz dwie nieprzetestowane wersje cyfrowe z prostym MPPT

    Lampka rowerowa "install and forget" Lampka rowerowa "install and forget"


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz pendrive 32GB.
  • CControls
  • #2 24 Lis 2012 12:04
    kondziu jah
    Poziom 33  

    Cytat:
    dobrze jest zamontować czujkę światła w kierunku jazdy - wtedy lampka automatycznie wyłącza się gdy wykrywa światła pojazdu z naprzeciwka - dzięki temu nie oślepia niepotrzebnie kierowców (odpowiednik gaszenia świateł "długich")
    takie działanie może być niebezpieczne w nocy, szczególnie poza terenem zabudowanym.

  • CControls
  • #3 24 Lis 2012 14:05
    PiotrCurious
    Poziom 8  

    zdania są podzielone. Spotkałem się z opiniami kierowców iż oświetlenie LED do roweru - ze względu na barwę (zimny biały) i intensywność (punktowe światło) oślepia gorzej niż światła długie.
    Kierowcy również gaszą światła długie nawet poza terenem zabudowanym.

    Jeśli auto jadące z naprzeciwka oświetla nas dość mocno aby zgasł LED to zresztą i tak
    1)jesteśmy widoczni dla kierowcy bo oświetla nas jego światło - dość intensywne aby uruchomić czujkę
    2)my widzimy drogę bo jego światła również ją oświetlają.

    W wersji cyfrowej gaszenie LED'a nie jest całkowite. Czujkę światła można zamontować zarówno
    do pina GP3 , jak i równolegle do np. rezystora R12 - wtedy przygaszanie jest bardziej proporcjonalne do ilości światła.
    W każdym przypadku stopień przygaszenia i minimalny poziom świecenia można ustalić programowo - idea była taka żeby zawsze zostawało jakieś światło , choćby pozycyjne.

  • #4 24 Lis 2012 16:44
    megao
    Poziom 23  

    PiotrCurious napisał:
    zdania są podzielone. Spotkałem się z opiniami kierowców iż oświetlenie LED do roweru - ze względu na barwę (zimny biały) i intensywność (punktowe światło) oślepia gorzej niż światła długie.

    Dużo zależy od miejsca zainstalowania lampy led i kąta świecenia. Proponuję zrobić prosty eksperyment - założyć w miarę dobrą czołówkę Petzla (zwyklę mają optykę szerokim kącie) i pojeździć nocą rowerem. Od razu widać jak działa na kierowców ;)

  • #5 24 Lis 2012 19:33
    Neverhood
    Poziom 16  

    Jak działają te światełka? Przód, tył jest niezależny? Oba się ściemniają?

    Pierwszy schemat.
    Lampka rowerowa "install and forget"
    Czego dokładnie to jest schemat, gdzie to ma wejścia, wyjścia, ledy? Dlaczego zostały zastosowane dwie przetwornice step down? To ma związek z dopasowywaniem obciążenia dynama? Nie znam się na PICach, ale jakim cudem działają kontrolki led1..led3? Wysokie napięcie nie powinno załatwić portu? Koncówki MOS+- to jest wyprostowane dynamo, pad1,2 - powerled? Czemu tyle płytek wyprodukowałeś?

  • #6 25 Lis 2012 02:14
    PiotrCurious
    Poziom 8  

    Światełko jest pojedyncze - więc jak dasz biały LED to będzie 'przednia' a jak czerwony to będzie 'tylnia'.

    MOS+ MOS- to wejścia z prostownika synchronicznego dynama.
    W późniejszych (cyfrowych) wersjach prostownik jest od razu na płytce, więc problem jest z głowy :)

    Dwie przetwornice bo jedna ładuje baterie (LSD Ni-Mh, albo zwykły kwasiak, w wersji analog nie ma regulacji przeładowania, w wersji cyfrowej - sprawdzane jest tylko max napięcie i progi są ustalone dla LSD Ni-Mh)
    Druga przetwornica to driver LED.

    Kontrolki na LED1-3 działają bo porty można wprowadzić w stan wysokiej impedancji.

    Temu tyle płytek i wersji bo każdy ma trochę inne potrzeby i preferencje. Jedni chcą maximum prostoty , inni chcą maximum oszczędności baterii w czasie postoju roweru (do tego bardzo dobra jest wersja analog), a inni chcą wycisnąć max możliwości z dynama (stąd wersja z MPPT).

    Są też różne podejścia do tworzenia płytki - albo "metoda kury domowej" (żelazko i termotransfer) , albo druk w profesjonalnej firmie wycinającej prototypy laserem - stąd płytki są robione z różnymi odstępami i grubościami ścieżek - starałem się trzymać jednak ideii taniej płytki jednostronnej.

    Projekt jest jeszcze do rozwinięcia i zaktualizowania - na co chwilowo nie mam czasu ani zasobów.
    Zamiast LSD Ni-Mh lepiej byłoby użyć lifepo4 - i zamiast step-down zastosować synchronicznegy step-up (np LTC3814-5 ) , lm2596 to też staroć o niskiej sprawności - są lepsze układy, ale trzeba poszperać co może konkurować z lm cenowo i być dostępne od ręki... itd.

    Te płytki które wskazałem są przetestowane i wszystkie prototypy, zamontowane w kilku rowerach - działają i świecą :)

  • #7 25 Lis 2012 11:23
    Neverhood
    Poziom 16  

    PiotrCurious napisał:
    Światełko jest pojedyncze - więc jak dasz biały LED to będzie 'przednia' a jak czerwony to będzie 'tylnia'.
    Łee, mam zupełnie inną koncepcję, ale nie chcę się wchodzić w ideologie. Na razie trzeba wycisnąć twój projekt(Ciebie) jak cytrynkę :D

    PiotrCurious napisał:
    MOS+ MOS- to wejścia z prostownika synchronicznego dynama.
    W późniejszych (cyfrowych) wersjach prostownik jest od razu na płytce, więc problem jest z głowy :)
    Opowiedz coś o tym. Mnie martwi, że przy braku obciążenia, dynamo zwiększy napięcie i przebije bramki tych mosfetów +-20V. Dlatego bym preferował diody schottkiego. A w tym wigry masz dynamo w piaście?

    PiotrCurious napisał:
    Dwie przetwornice bo jedna ładuje baterie (LSD Ni-Mh, albo zwykły kwasiak, w wersji analog nie ma regulacji przeładowania, w wersji cyfrowej - sprawdzane jest tylko max napięcie i progi są ustalone dla LSD Ni-Mh)
    Druga przetwornica to driver LED.


    Czyli nie robisz dopasowania obciążenia dynama na rezystancyjne, a szkoda bo tu można sporo wyciągnąć.

    PiotrCurious napisał:
    Kontrolki na LED1-3 działają bo porty można wprowadzić w stan wysokiej impedancji.
    MI się zapala lampka: wyższe napięcie od zasilania uC uszkodzi porty np. poprzez pasożytnicze diody.

    PiotrCurious napisał:
    Temu tyle płytek i wersji bo każdy ma trochę inne potrzeby i preferencje. Jedni chcą maximum prostoty ,
    Zaraz, zaraz. To ile tego powstało i dla ilu osób?

    Na razie cały czas skupiam się na pierwszym schemacie. Jak on się uciebie nazywa analogowy.cyfrowy ...? Jaką wartość ma C3, na jakiej częstotliwości działają te przetwornice? Na tym schemacie zarządza wszystkim PIC, jak on się sprawuje w tym zastosowaniu( bo piszesz o gotowych scalakach przetwornic)?
    Ponieważ masz 3 kontrolki, chciałbym poznać ich funkcję, kolory, sposób prezentacji danych (np. miganie).

  • #8 26 Gru 2012 14:54
    PiotrCurious
    Poziom 8  

    Jeżeli chcesz wycisnąć projekt jak cytrynkę to przejrzyj i porównaj wszystkie schematy - jest też wersja z 'dopasowaniem rezystancyjnym' (a raczej impedancyjnym, bo dopasowuje PWM i indukcyjność- ja to wole nazywać "MPPT" - czyli Maximum Power Point Tracking)

    W romecie jest zwykła butelka.
    Mosfety generalnie sa na 20V ale dają radę - widać dynamo nie daje dość mocy aby je uszkodzić.

    Ogólnie jeszcze raz polecam przestudiować wszystkie schematy i - jeżeli masz jakąś swoją wizję - co najwyżej z ich pomocą stworzyć swoją :) Dla ułatwienia są wszystkie pliki eagle, kod źródłowy dla procesora itd.