Intelligentes Rücklicht - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Seit einiger Zeit funktioniert das Rücklicht meines Fahrrads nicht mehr. Als ich es öffnete, war eine kleine Platine mit etwas Elektronik und einer LED drin. Das Problem war der Druckknopfschalter, der nicht funktionierte. Ich hätte den Schalter ersetzen können, aber etwas an diesem Design hat mich gestört. Der Punkt ist, dass das Rücklicht batteriebetrieben ist und nach dem Einschalten eingeschaltet bleibt, bis Sie es ausschalten oder die Batterien leer sind.

Da mir die Umwelt am Herzen liegt, wollte ich eine Lösung, die meine Batterien nicht leert, wenn ich vergesse, das Rücklicht auszuschalten. So war ein neues Projekt geboren.

Dieses intelligente Rücklicht hat 3 Hauptfunktionen:

1. Schaltet die LED ein oder aus, wenn der Taster gedrückt wird.
2. Lassen Sie die LED während der Fahrt eingeschaltet und schalten Sie die LED nach 10 Minuten aus, wenn sich das Fahrrad nicht mehr bewegt.
3. Schalten Sie die LED aus, wenn die Batteriespannung unter 2,1 Volt sinkt.

Für dieses Projekt habe ich einen Kippschalter aus dem Tea Light Clone-Projekt wiederverwendet, aus dem ich auch einen Teil der Software für dieses Projekt wiederverwendet habe.

Wie immer baute ich dieses Projekt um meinen Lieblingsmikrocontroller, den PIC, mit der Programmiersprache JAL.

Schritt 1: Erforderliche Komponenten

Sie benötigen die folgenden Komponenten für dieses Projekt:

• Ein Stück Steckbrett
• PIC-Mikrocontroller 12F615
• 8-poliger IC-Sockel
• Kondensator 100 nF
• Widerstände: 2 * 10k, 1 * 100 Ohm
• Gelbe oder rote LED mit hoher Helligkeit
• Druckknopf Ein/Aus-Schalter
• Neigungsschalter

Siehe das schematische Diagramm zum Anschließen der Komponenten.

Schritt 2: Entwerfen und Bauen der Elektronik

Der Betriebsspannungsbereich des PIC liegt zwischen 2 Volt und 5,5 Volt, wodurch er für die Stromversorgung mit 2 AAA-Batterien geeignet ist. Das Design musste stromsparend sein, so dass der Neigungsschalter nur aktiv ist, wenn das Gerät eingeschaltet ist, indem Pin 3 des PIC während des Betriebs auf Low gesetzt wird.

Im ursprünglichen Design betrug der Strom durch die LED 20 mA, was für eine LED mit hoher Helligkeit ziemlich hoch ist und nicht benötigt wird. Um Batterien zu sparen, verwendet diese Ausführung einen Strom von 10 mA für die LED.

Da der PIC bei Inaktivität in den Ruhemodus versetzt wird, ist der Druckknopfschalter mit der Interrupt-PIN des PIC verbunden, um ihn aus dem Ruhezustand zu wecken. Im Ruhemodus verbraucht der PIC fast keinen Strom.

Die Schaltung wurde auf einem Steckbrett hergestellt, das sich gut in das vorhandene Gehäuse des Rücklichts einfügte. Auf dem Bild seht ihr wie das Board aufgebaut wurde und wie es in das Gehäuse passt.

Schritt 3: Die Software

Wie bereits erwähnt, ist die Software für einen PIC12F615 in der Programmiersprache JAL geschrieben. Die Software führt einige Aufgaben aus:

• Initialisieren Sie den PIC und versetzen Sie ihn nach dem Einschalten in den Ruhemodus.
• Aufwachen aus dem Schlaf, wenn der Druckknopf gedrückt wird und die LED einschalten. Schlafen Sie wieder ein, wenn die Taste erneut gedrückt wird. Das Aufwecken wird durch den externen Interrupt des PIC aktiviert, an dem der Taster angeschlossen ist.
• Aktivieren Sie im Wachzustand den Neigungsschalter und überwachen Sie, ob der Neigungsschalter aufgrund einer Bewegung aktiviert wird. Wenn 10 Minuten lang keine Bewegung erkannt wird, wird die LED ausgeschaltet, der Neigungsschalter deaktiviert und der PIC wieder in den Schlafmodus versetzt.
• Messen Sie im Wachzustand die Spannung der Batterien und wenn diese unter 2,1 Volt sinkt, wird die LED ausgeschaltet, der Neigungsschalter deaktiviert und der PIC wieder in den Schlafmodus versetzt.

Ursprünglich wurde die Software für die Bewegungserkennung mit der Funktion Interrupt On Change (IOC) des PIC entwickelt, aber das funktionierte nicht gut. Stattdessen wird der Schalter jetzt alle 100 us abgefragt, um festzustellen, ob er aktiviert wurde oder nicht. Die Messung der Versorgungsspannung erfolgt über den integrierten Analog-Digital-Wandler, der alle 20 ms die Versorgungsspannung abtastet.

Die JAL-Quelldatei und die Intel Hex-Datei zum Programmieren des PIC sind beigefügt. Wenn Sie daran interessiert sind, den PIC-Mikrocontroller mit JAL – einer Pascal-ähnlichen Programmiersprache – zu verwenden, besuchen Sie die JAL-Website.

Viel Spaß beim Bauen Ihres eigenen Projekts und freuen uns auf Ihre Reaktionen und alternativen Anwendungen.