Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.

bobeer 27 Jul 2021 03:00 2853 6
Tespol
  • PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.
    Jest środek lata, a więc sezon rowerowy w pełni. Po małej przerwie, ponownie wsiadłem na ten wspaniały środek lokomocji i rekreacji. Zaowocowało to w następstwie, kolejnymi odkryciami wynalazków azjatyckiej myśli technicznej.

    Historia zaczyna się od zakupienia kompletu lampek rowerowych. Tytułowej przedniej, oraz tylnej „prox delta”. Lampka owa, przedstawiała sobą typowo jednorazową konstrukcję zaklejoną mocnym spoiwem, prawdopodobnie otwarcie jej będzie wiązało się z uszkodzeniem obudowy… zajmę się nią zatem kiedyś indziej.Lampa przednia natomiast, okazała się możliwa do rozczłonkowania, chociaż jej rozebranie okazało się zadaniem niebanalnym.
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.
    „Koń” jaki jest każdy widzi, zanim więc przejdziemy do elektronicznej zawartości urządzenia wspomnę, że konstrukcja mechanicznie jest w miarę dobrze przemyślana, zaskoczony byłem użyciem uszczelek oraz dokładnie spasowanymi elementami obudowy z reflektorem włącznie. Niestety nie można odwrócić reflektora w celu uzyskania „montażu spodniego”, jest to związane z umiejscowieniem gniazda usb na które wycięcie w reflektorze znajduje się z jednej tylko strony (z drugiej znajduje się dioda cree). Skoro już mowa o montażu, należy wspomnieć, że dostarczone w komplecie mocowanie do kierownicy „na gumę” jest totalną porażką i aby latarka nie przesuwała się góra dół, należy wykombinować coś co będzie o wiele mocniej trzymało stosunkowo ciężką konstrukcję. Na początek przynajmniej dwie mocne trytytki mogą okazać się niezastąpione.

    Poniżej zdjęcie oryginalnego pcb (tak na szybko wybaczcie jakość), oraz schemat powstały w wyniku inżynierii wstecznej.
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.
    Ze względu na koszty produkcji, możemy zapomnieć o stabilizacji prądu diody. Strumień świetlny będzie zmieniał się proporcjonalnie do stopnia rozładowania akumulatora, gdyż zmianę natężenia światła uzyskuje się za pomocą modulacji szerokości impulsu z użyciem jednego tranzystora mosfet typu n- AO3400.
    Mikrokontroler sterujący to zapewne jeden z najmniejszych i najtańszych dostępnych na rynku PICów lub coś podobnego (napisy na układzie zostały zatarte). Z niewielu zadań jakie ma do realizacji, to: obsłużenie guzika włączania, sterowanie tranzystorem, oraz diodami led sygnalizującymi rozładowanie ogniwa. Na płytce sterownika znajdują się zatem 4 diody led po dwie czerwone i zielone równolegle. Czerwone zaświecają się w przypadku ekstremalnie niskiego napięcia, lub podczas ładowania gdy podłączona zostanie ładowarka. Zielone diody zaświecają się tylko gdy ładowarka w postaci układu TPS4056 wystawi sygnał STD oznaczający zakończenie ładowania. Maksymalne napięcie ładowania ogniwa wynosiło w mojej sztuce 4.23V a maksymalny prąd to 1A. Pozwoli to naładować ogniwo podczas pracy latarki w trybie oszczędnym po nieco dłuższym czasie. Dla maksymalnego poziomu światła, napięcie na akumulatorze podczas takiego ładowania ustali się prawdopodobnie na poziomie poniżej pełnego naładowania ogniwa. Ładowanie odbywa się oczywiście przez gniazdo micro usb. W oryginale wykorzystywane są jedynie jego linie gnd oraz vusb.

    Po co zatem to rozbebeszać i przerabiać, skoro działa świeci nawet mruga i ładuje ? Powody są co najmniej trzy.
    Po pierwsze, sterowanie trybami świecenia lampki jest dla mnie nieoptymalne mówiąc delikatnie.
    Po drugie, fabryczne światło posiada tylko 2 poziomy jasności 100% oraz niby połowę, ale oscyloskop pokazał w tym trybie 35% wypełniania.
    Po trzecie, w trybie 35%, pwm o częstotliwości 100Hz powoduje widoczny efekt stroboskopowy dla nawet niezbyt szybko przemieszczających się obiektów (powinni tego zabronić ;)).
    Po czwarte, oryginalna elektronika sygnalizuje niski stan baterii po osiągnięciu przez nią napięcia 3V, co dla użytego ogniwa li-ion jest bezsensownie niskim poziomem (mam wrażenie że ten sam procesor jest używany w latarkach zasilanych z ogniw 1.5V x3).
    Po piąte, być może najważniejsze. Na przekór prominentom bylejakości i celowego postarzania sprzętu z jednorazowością włącznie, warto podzielić się wiedzą, jak można zużytą latarkę naprawić, albo jeszcze lepiej poprawić, to co zostało zrobione byle jak, byle tanio, byle jak najwięcej, byle się zepsuło i nie dało łatwo i tanio przywrócić do działania.

    Instrukcja demontażu w punktach:

    1.Gumka na przycisku on/off jest tylko wsunięta, z łatwością można ją wyciągnąć.
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.
    2.Odklejenie nalepki tylnej i odkręcenie śrubek nie nastręcza problemu
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.
    3. Można testowo wysunąć ogniwo ale w stopniu niezadawalającym
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.
    4. Jedno z trudniejszych zadań - wyciągnięcie zaślepki obudowy gniazda usb
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.
    5. Teraz możliwe jest tylko lekkie wysunięcie reflektora
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.
    6. Odlutowanie cree przez otwór umożliwia całkowite wyjęcie reflektora
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.
    7. Można teraz wydłubac boczne zaślepki diod (wystarczy jedną by wyjąć płytke pcb)
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.
    8. Przez otwór usb można odlutować ogniwo zasilające
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.
    9. Gotowe, latarka zdemontowana
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.


    Gdy mamy już wszystko zdemontowane, bo zapewne chcieli byśmy zastosować modyfikację :), to mamy kilka możliwości. Albo wymieniamy procesor, podnosimy mu kilka nóżek, i robimy kilka krosów na pcb. Albo lutujemy nowiutką świeżutką płytkę z użyciem elementów z oryginału za wyjątkiem procesora który podmieniamy na tiny212. Poleciłbym raczej pierwsze rozwiązanie. Jeśli miałbym robić w płytkarni pcb do tej latarki, to raczej w wersji wyposażonej w stabilizator prądowy dla zasilania diody mocy.


    Co zmieniłem w nowym sterowniku ?
    Jednym z głównych powodów całej zabawy była jakakolwiek sygnalizacja naładowania akumulatora. W obecnym firmware 1.1 diody sygnalizują stan napięcia i świecą od światła zielonego dla w pełni naładowanego ogniwa 4V lub więcej do światła czerwonego dla napięcia około 3.3V. Szacowanie stopnia naładowania tą metodą oczywiście najlepiej przeprowadzić przy wyłączonym świetle, lub na najmniejszym jego poziomie. Aby sprawdzić poziom naładowania wystarczy nacisnąć krótko przycisk gdy latarka jest wyłączona. Przez około 1s diody zostaną zaświecone wskazując napięcie. W przypadku osiągnięcia przez ogniwo napięcia o wartości poniżej 3.2V diody sygnalizacyjne są całkowicie gaszone, a jasność dla cree zredukowana do 10% (co pozwala jeszcze na prawie godzinę świecenia po rozładowaniu w trybie 100%). Automatyczne przejście w standby i zgaszenie wszystkiego następuje dla napięcia poniżej 3.0V.
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.

    Nie pamiętam już dokładnie jak w oryginale wyglądało załączanie światła i zmiana trybów, ale było to tak niespójne i bezsensowne, że postanowiłem to zrobić po swojemu, starając się jednak czerpać inspirację z ergonomicznych standardów ;). Uznałem zatem, że całkiem intuicyjnym jest rozwiązanie z włącz wyłącz przez dłuższe przytrzymanie przycisku (1s). Jednak w tym aktywnym trybie zmianę jasności dokonuje się nie przez pojedyncze klikanie, a przez wieloklik zależny od programu jaki chcemy wybrać. Dostępnych jest 5 programów, w tym 3 ciągłe i 2 błyskowe. W trybie aktywnym pojedyncze krótkie przyciśnięcie przycisku powoduje zmianę na program poprzedni, umożliwiając np. szybką zmianę jasności podczas jazdy (ja zwykle używałem 2 jasności, niskiej do jazdy po oświetlonych ulicach i wysokiej do ciemności). Dwa programy dodatkowe to flash 100ms co 1s. Oraz strobo 13Hz aktywowany również przez bardzo długie przytrzymanie przycisku w trybie standby (3s).

    W trybie nieaktywnym wieloklik również przełącza sposób sygnalizacji naładowania latarki. Podsumowując zawiły interfejs użytkownika ;):

    -pojedyncze naciśnięcie w trybie aktywnym przełącza pomiędzy dwoma ostatnimi programami (jasnościami)
    -kilkukrotne przyciśnięcie wybiera żądany program (dotyczy stanu aktywnego jak również uśpienia)
    -długie wciśnięcie włącza/wyłącza światło (ustawia tryb aktywny/nieaktywny)
    -bardzo długie w trybie czuwania ustawia tryb 7 - stroboskop 13Hz

    ilość kliknięć w trybie aktywnym powoduje:
    1-zmiana programu na poprzedni
    2-20% (~80lumen)
    3-50% (~ 200lumen)
    4-100% (~400lumen)
    5-separująca programy ciągłe od stroboskopowych, funkcja umożliwiająca włączenie wyłączenie diod bocznych podczas pracy lampki
    6-slow strobo 1Hz /100ms (światło awaryjne, ostrzegawcze itp)
    7-fast strobo 13Hz /25ms(tak zwana oślepiarka pro padaczkowa)

    Działanie wielokliku w trybie nieaktywnym
    1-sygnalizacja stanu napięcia diodami (zapalenie led rg i nowy pomiar przez adc, wysłanie na konsole danych)
    2-program mruganie rg led co 1s (1ms)
    3-program mruganie co 10s (100ms)
    4-program mruganie co 60s (1ms – najniższy pobór w stanie nieaktywnego światła)

    Uzyskaliśmy zatem dodatkowy tryb do jazdy po oświetlonym mieście, na którym akumulator spokojnie wystarcza na 6h jazdy. Ze względu na użycie dość szybkiego mosfeta o małych pojemnościach wejściowych został użyty pwm o częstotliwości 20kHz i rozdzielczości prawie 9bit (10MHz/500). Jak widać na oscylogramach, straty na przełączaniu są do zaakceptowania. Należy wspomnieć, że tryby błyskowe działają zawsze z max poziomem natężenia światła.

    Oryginalny sterownik 100Hz - oscylogram służył do wstępnego oszacowania prędkości przełączania (kanał 1 dren, kanał 2 bramka)
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.

    Nowy sterownik pwm 20kHz 9bit
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.

    Po modyfikacji, należy poskładać lampkę w kolejności mniej więcej odwrotnej. Przy okazji wydłużyłem przewody zasilania w sposób umożliwiający wymianę ogniwa bez dekomponowania całej latarki. Największy problem miałem z włożeniem zaślepki usb. Boczne zaślepki również wymagały odpowiedniego wyczucia przy wbijaniu młoteczkiem do obudowy. Koniec końców nie wbiłem ich do końca jak w oryginale ale pozostawiłem wysunięte na około 1mm.

    Instrukcja montażu w punktach:

    1. Na wstępie należy poskładać moduł reflektora przylutować cree oraz zamocować pcb, nie zapominając o białym elemencie współpracującym z światłoprzewodzącymi zaślepkami. Jest on bardzo ważny z punktu mechanicznego zaklinowania reflektora i osadzenie pcb w obudowie
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.
    2. Przed założeniem zaślepki usb warto sprawdzić czy wszystko funkcjonuje jak należy
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia. PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.

    3. Jeśli wszystko gra, pozostaje przylutować ogniwo oraz schować przewody na koniec zamykając dekielek, należy przy tym pamiętać o sprężynującej gumie, która znajdowała się pomiędzy ogniwem a pcb
    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.



    Na zakończenie należy wspomnieć o możliwości programowania sterownika przez złącze usb. Ponieważ tiny212 został wyposażony w jednoprzewodowy interfejs programowania, na złącze usb został wyprowadzony ten sygnał updi oraz usart tx, co umożliwia łatwy upgrade programu i debug. Patent taki podpatrzyłem od baofengowych cudaków, gdzie na gnieździe usb zamiast natywnego interfejsu znajdowały się sygnały usartu ttl ;)

    PROX AERO F III lampka rowerowa niejednorazowa, spostrzeżenia i ulepszenia.
    Aktualnie na konsoli wyświetlane jest napięcie zasilania oraz liczniki czasów pracy w poszczególnych trybach, resetowane po wystawieniu przez ładowarkę sygnału ready. Usart na pinie D+ działa z prędkością 4800b/s. (obsługa usartu jest buforowa i przerwaniowa, nie ma wpływu na timingi działania programu głównego) Z wiadomych względów nie jest zalecane podłączanie tego dziwoląga usb do standardowego portu w komputerze, wprawdzie komputer zgłosi nierozpoznane urządzenie, ale tiny212 moży być po tym nieco zdziwiony ;)



    W załącznikach dorzucam schemat i płytkę po modyfikacji w eagle oraz wsad i źródło w ASM do atmel studio 7.

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    bobeer
    Level 28  
    Offline 
    Has specialization in: elektronika
    bobeer wrote 1406 posts with rating 457, helped 56 times. Been with us since 2001 year.
  • Tespol
  • #2
    popiol667
    Level 17  
    Kawał solidnej inżynierii wstecznej.

    Moim zdaniem wszystkie te mrugające lampki rowerowe powinny zostać solidnie "omandatowane". Wielokrotnie jadąc samochodem zostałem częściowo oślepiony przez idiotę z stroboskopem zamiast lampki. A wzrok mam dobry, potwierdzony badaniami...

    Osobny temat to frontowe światełka w hulajnogach miejskich... Fajnie, że światła w samochodzie są sprawdzane w trakcie przeglądu i podlegają przepisom, szkoda, że w hulajnogach i rowerach panuje wolna amerykanka i można zamontować światło walące po oczach innych użytkowników drogi.
  • Tespol
  • #3
    Tomek515
    Level 23  
    popiol667 to o czym piszesz to głupota użytkowników. Fakt te stroboskopy miażdżą ale w ogóle lampy LED rowerowe o dużej mocy powinny być skierowane na jezdnię. Tak jak ustawia się samochodowe. Po prostu jest na to moda. Kupujesz rower z szerokimi oponami mimo że jeździsz 100% po asfalcie, kask i wielka lampę i jesteś super kolarzem z elitarnego grona.
  • #4
    maras52
    Level 14  
    popiol667 wrote:
    Moim zdaniem wszystkie te mrugające lampki rowerowe powinny zostać solidnie "omandatowane".
    Tomek515 wrote:
    Kupujesz rower z szerokimi oponami mimo że jeździsz 100% po asfalcie, kask i wielka lampę i jesteś super kolarzem z elitarnego grona.

    To że Ty masz wzrok dobry to nie znaczy że puszkarz jeden z drugim prędzej zauważy migające światło niż stałe. Choć masz po części masz rację efekt strobo powinien działać z minimalną mocą.

    Tomek515 wrote:
    lampy LED rowerowe o dużej mocy powinny być skierowane na jezdnię.

    Do tego są jeszcze kolimatory, osobiście posiadam w Convoy S2 soczewkę dającą "szeroki, niski prostokątny" strumień dodatkowo ustawiona tak by doświetlała pobocze (czyt. pod kątem).

    Tomek515 wrote:
    Kupujesz rower z szerokimi oponami mimo że jeździsz 100% po asfalcie, kask i wielka lampę i jesteś super kolarzem z elitarnego grona.

    Kupujesz nieporęcznego wielkiego kloca - suv'a by dołączyć do elitarnego grona - ta sama zasada.


    A i tak jeżdżę na rowerze.
  • #5
    popiol667
    Level 17  
    maras52 wrote:
    To że Ty masz wzrok dobry to nie znaczy że puszkarz jeden z drugim prędzej zauważy migające światło niż stałe. Choć masz po części masz rację efekt strobo powinien działać z minimalną mocą.


    Idąc tym tokiem rozumowania po zmroku włączę drogowe i przeciwmgielne, będę jeszcze lepiej widoczny.

    Tak, zauważy światło i nic więcej. Raz, że oślepia, dwa że dekoncentruje. Po zmroku rowerzysta tak mi przyświecił po oczach, że w ostatnim momencie zauważyłem pieszego wchodzącego na przejście.
  • #6
    maras52
    Level 14  
    popiol667 wrote:
    maras52 wrote:
    To że Ty masz wzrok dobry to nie znaczy że puszkarz jeden z drugim prędzej zauważy migające światło niż stałe. Choć masz po części masz rację efekt strobo powinien działać z minimalną mocą.


    Idąc tym tokiem rozumowania po zmroku włączę drogowe i przeciwmgielne, będę jeszcze lepiej widoczny.

    Tak, zauważy światło i nic więcej. Raz, że oślepia, dwa że dekoncentruje. Po zmroku rowerzysta tak mi przyświecił po oczach, że w ostatnim momencie zauważyłem pieszego wchodzącego na przejście.


    No po zmroku to trzeba być asem żeby używać strobo*... aczkolwiek przed zmrokiem jak najbardziej.



    *Przeca samemu się wtedy nic nie widzi.
  • #7
    Pawubu
    Level 1  
    Tomek515 wrote:
    popiol667 to o czym piszesz to głupota użytkowników. Fakt te stroboskopy miażdżą ale w ogóle lampy LED rowerowe o dużej mocy powinny być skierowane na jezdnię. Tak jak ustawia się samochodowe. Po prostu jest na to moda. Kupujesz rower z szerokimi oponami mimo że jeździsz 100% po asfalcie, kask i wielka lampę i jesteś super kolarzem z elitarnego grona.
    Toż to są latarki dużej mocy z wyprofilowaną obudową do montażu na kierownicy. Typowy odbłyśnik lampki rowerowej ma kształt umożliwiający oświetlenie drogi na 30-50m przed kołem a nie 200m w powietrze(innym po oczach.