logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Generator prostokątny do rowerowego czujnika PAS

yogi009 07 Lut 2024 16:39 4761 14

TL;DR LABEL_AI_GENERATED

  • Mały moduł generatora prostokąta do rowerowego czujnika PAS służy do diagnostyki wspomagania i jako awaryjne źródło sygnału dla kontrolera.
  • Układ daje dwa wyjścia: przebieg o wypełnieniu 20% oraz jego inwersję 80%, żeby pasował do różnych interpretacji sygnału przez kontrolery.
  • Zmiana kondensatora 4,7uF i wartości rezystorów pozwala ustawić częstotliwość i wypełnienie prostokąta; pomiar pokazał 6,4 Hz.
  • Pomiar oscyloskopem potwierdził poprawne działanie, a moduł znakomicie sprawdził się w praktyce.
Podsumowanie AI na podstawie dyskusji. Może zawierać błędy.
Słuchaj:
  • Mała płytka PCB z elektroniką wspomagającą rower, obok zapałka dla skali.

    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.

    Schemat elektryczny prostokątnego generatora sygnału wykonanego samodzielnie. Schemat płytki drukowanej małego generatora impulsów. Schemat i rysunek płytki obwodu PCB z elementami oznaczonymi jako warstwa Top.

    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.

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    yogi009
    Poziom 43  
    Offline 
    yogi009 napisał 14697 postów o ocenie 2655, pomógł 848 razy. Jest z nami od 2006 roku.
  • #2 20951348
    krzbor
    Poziom 29  
    Posty: 1783
    Pomógł: 42
    Ocena: 1072
    Osobiście podpiąłbym do "reverse output" jedną z wolnych bramek i dopiero z niej byłby "output". W takim przypadku sam generator nie miałby wyprowadzenia na zewnątrz - nic nie zakłócałoby jego pracy. To tylko sugestia, bo jeśli pobór prądu jest mały to nie ma to znaczenia.
  • #3 20951362
    yogi009
    Poziom 43  
    Posty: 14697
    Pomógł: 848
    Ocena: 2655
    krzbor napisał:
    Osobiście podpiąłbym do "reverse output" jedną z wolnych bramek i dopiero z niej byłby "output".


    W obecnym kształcie pierwsza bramka kończy się wyjściem TTL, druga została wykorzystana jako inwerter i tu mamy odwrócony sygnał. W systemie PAS, podobnie jak przy sterowaniu PWM, prądy są pomijanie małe (to jest układ w technologii CMOS). Tu chodzi o poziom napięcia (zgodnie ze standardem TTL). Gdybyś chciał zastosować tego rodzaju generator do wytworzenia większego prądu na wyjściu, należałoby dodać odpowiedni stopień.
  • #4 20951473
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #5 20951631
    yogi009
    Poziom 43  
    Posty: 14697
    Pomógł: 848
    Ocena: 2655
    rg6502 napisał:
    Alternatywa to podłączenie manetki oprócz czujnika PAS


    Nieprzepisowa to raz i niewygodna to dwa.

    rg6502 napisał:
    może powinna mieć jakąś regulację częstotliwości impulsów tak żeby dało się regulować prędkość i siłę wspomagania?


    Kolega nie zna zasady tych systemów PAS. Częstotliwość i szerokość impulsów nie są przekładane liniowo na siłę wspomagania, czy prędkość. Tu sygnał prostokątny (o wypełnieniu daleko różnym od 50%) informuje kontroler, iż ktoś kręci pedałami. Za siłę wspomagania odpowiada wybrany w kontrolerze poziom wspomagania, a za uzyskiwaną prędkość pośrednio poziom wspomagania i nasz wkład w pedałowanie. Prostokąt nie może być wypełniony w 50%, ponieważ na podstawie porównania długości stanu high i low system określa kierunek obracania pedałami (tak łopatologicznie, żeby nie analizować zboczy narastających i opadających na wykresie).

    Nowe systemy wspomagania mają wbudowane czujniki tensometryczne i tak rzeczywiście silniejszy nacisk na pedały oznacza silniejszy poziom wspomagania. Ten mechanizm jest najczęściej spotykany w silnikach centralnych.
  • #6 20951641
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #7 20951645
    yogi009
    Poziom 43  
    Posty: 14697
    Pomógł: 848
    Ocena: 2655
    rg6502 napisał:
    ok, choć mam wrażenie że nie wszedzie tak jest


    Nie będę się upierał przy swoim, ale rozważając sterownik i silnik w któryś kole kupione u różnych dostawców, nie za bardzo widzę możliwość takiego sterowania. Cały czas potrzebny jest czujnik tensometryczny założony w suporcie. Chyba, że w zestawie masz taki gotowy suport z czujnikiem tensometrycznym, a kontroler wie, jak się z nim dogadać. W każdym razie u mnie takich wynalazków nie ma, wystarczy mi dobrej jakości kontroler typu "sinus".
  • #8 20951682
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #9 20951856
    yogi009
    Poziom 43  
    Posty: 14697
    Pomógł: 848
    Ocena: 2655
    rg6502 napisał:
    W ten sam sposób reaguje także na kręcenie do tyłu - nie wykrywa kierunku.


    To jest spora wada. Wyobraź sobie, że stoisz na czerwonym świetle i mimowolnie zakręcisz sobie pedałami do tyłu... A rower wyrywa do przodu. To był dla mnie powód zrobienia własnego czujnika PAS (opublikowałem go na forum). Jeżeli kontroler potrafi rozpoznać stan wysoki i niski, to porównując kolejność i odstępy czasowe pomiędzy pojawiającymi się zboczami, można ustalić kierunek obrotu pedałami. W kontrolerze KT (Kuteng) Sinus za pomocą ekranu KT-LCD3 możesz skonfigurować m.in. ilość magnesów w kółku czujnika PAS, jak i różny kształt przebiegu sygnału prostokątnego. To jest właśnie miejsce konfiguracji wykrywania kierunku obrotu pedałów, być może wystarczy u Ciebie coś skonfigurować.

    Jeżeli w Twoim systemie wspomagania nie ma czujnika tensometrycznego (w suporcie pedałowym), a mimo wszystko zmiana nacisku na pedały powoduje zmianę poziomu wsparcia, oznacza to tylko tyle, że układ oblicza ilość impulsów na sekundę i to stanowi dla niego wytyczną, jak mocno wspomagać kolarza. Oczywiście kontroler musi mieć opcję konfiguracji takiego sposobu pracy. Mój klasyczny układ nie posiada takiej funkcjonalności.
  • #10 20952663
    Ryszard1960m
    Poziom 9  
    Posty: 13
    Ocena: 7
    yogi009 napisał:
    wykresie
  • #11 20953180
    Mastertech
    Poziom 30  
    Posty: 1916
    Pomógł: 108
    Ocena: 389
    yogi009 napisał:
    To jest spora wada. Wyobraź sobie, że stoisz na czerwonym świetle i mimowolnie zakręcisz sobie pedałami do tyłu... A rower wyrywa do przodu. To był dla mnie powód zrobienia własnego czujnika PAS (opublikowałem go na forum).

    Przecież po to masz na każdej dźwigni hamulca czujnik który odłączy napęd jak na którymkolwiek wykryje stan niski (brake LOW)
    Ja też holendra przerobiłem na chińczyka i to dwa razy bo faktycznie pierwszy trafił się kontroler czuły na częstotliwość z PAS. Na niskim przełożeniu manetki np trójka w Shimano-7 dosłownie wyrywało mi siodełko spod ****
    Drugi ma opcję PAS/THR czyli wybór albo manetka albo PAS. Działa również obie opcje naraz ale ruszenie manetką wyłączy czasowo PAS.
    I jeszcze na koniec (pożytecznego) elaboratu: najbardziej mnie irytuje opóźniona reakcja na kręcenie. Jak przestaniesz kręcić to wyłączy natychmiast, ale jak ponowisz to aż całe dwa obroty korby muszę zrobić aby znowu zaskoczyło.

    Ja zrobię coś podobnego ale bardziej zaawansowanego, ruch pedałami do tyłu ma wyłączyć natychmiast, ustanie kręcenia będzie magicznie około kilku sekund przedłużone. To będzie lepsze niż generowanie na okrągło. Może autora też zmotywuję do takiej poprawki. Będzie potrzebny PAS 4-przewodowy stosowany w rikszach z silnikiem pracującym przód/tył. Wykrycie impulsów REV skutkować będzie aktywacją BRAKE -to chyba najprościej.
  • #12 20953244
    yogi009
    Poziom 43  
    Posty: 14697
    Pomógł: 848
    Ocena: 2655
    Mastertech napisał:
    Przecież po to masz na każdej dźwigni hamulca czujnik który odłączy napęd


    Tego nie potrzebuję. Jakoś od lat nie kręcę pedałami, kiedy hamuję :-)

    Dodano po 20 [minuty]:

    Mastertech napisał:
    Będzie potrzebny PAS 4-przewodowy stosowany w rikszach z silnikiem pracującym przód/tył. Wykrycie impulsów REV skutkować będzie aktywacją BRAKE -to chyba najprościej.


    Nie za bardzo czuję logiczną potrzebę takiej funkcji, ale jeśli komuś to się przyda... Mój projekt czujnika PAS działa tak, że jest wykrywane pole magnetyczne nad dwoma czujnikami Hall'a (typ reagujący na jeden biegun magnetyczny), u mnie to jest TLE4905 (czy jakoś tak, zerknij w moje projekty). Te czujniki mają zintegrowaną bramkę Szmidta na wyjściu, a więc wypuszczaja nieco przesunięte względem siebie prostokąty. Empirycznie odsunąłem czujniki o 5mm jeden od drugiego, co dało mi chyba najpewniejszą pracę. Dalej mamy dwie bramki logiczne, których zadaniem jest sprawdzenie, na którym czujniku sygnał pojawia się szybciej. Jeżeli np. na czujnik A, to oznacza kręcenie pedałami do przodu i na wyjściu dajemy sygnał prostokątny sterujący kontrolerem, w przeciwnym wypadku uznajemy, że pedałujemy do tyłu i na wyjściu nie podajemy sygnału prostokąta. Także logika dość prosta. Gdybyś chciał wykonać swój projekt, chyba powinieneś lekko zmodyfikować tą logikę.
  • #13 20956478
    rafcio363
    Poziom 30  
    Posty: 2247
    Pomógł: 94
    Ocena: 266
    Jak to tak bez arduino?
  • #14 20956549
    yogi009
    Poziom 43  
    Posty: 14697
    Pomógł: 848
    Ocena: 2655
    rafcio363 napisał:
    Jak to tak bez arduino?


    No nie wiem, jakoś tak wyszło... przepraszam :-)
  • #15 20957138
    Mastertech
    Poziom 30  
    Posty: 1916
    Pomógł: 108
    Ocena: 389
    Ja zrobię na Arduino, zaimplementuję Police Mo0de co będzie robił z ro9weru aniołka jak zejdę tylko z siodełka.
    Wzięli się za hulajnogi z siodełkami i rowery z manetkami jak nigdy dotąd, łatają dziurę w budżecie całą parą.
Słuchaj:

Podsumowanie tematu

LABEL_AI_GENERATED
Użytkownik opisał proces elektryfikacji swojego holenderskiego roweru, w którym zastosował czujnik PAS (Pedal Assist Sensor) do wykrywania ruchu pedałów. Czujnik generuje prostokątny sygnał cyfrowy, a optymalna częstotliwość impulsów wynosi 6-7 Hz. W dyskusji poruszono różne aspekty działania czujnika PAS, w tym możliwość podłączenia manetki oraz wpływ częstotliwości impulsów na siłę wspomagania. Uczestnicy wymienili się doświadczeniami związanymi z różnymi kontrolerami, w tym chińskimi modelami, oraz omówili problemy z detekcją kierunku obrotu pedałów. Zwrócono uwagę na znaczenie czujników tensometrycznych w nowoczesnych systemach wspomagania oraz na różnice w działaniu różnych kontrolerów.
Podsumowanie AI na podstawie dyskusji. Może zawierać błędy.
REKLAMA