Elektronische Lampensteuerung selberbauen

[nikolauzi]

Puh, dann brauche ich meinen Conrad Spot ja doch nicht zu verschrotten

Der Nikolauzi

 

[MaikRutsche]

@da_hyrr und Joerky
Danke für die Aufmerksamkeit

Also nochmal am tückischen Objekt gemessen:

Gemessen an der Lampe:
5,45V * 0,87A => 4,8W

Eingangsleistung am Akku gemessen:
16,83V * 0,91A = 15,3W!!!

Also habe ich mich in der Tat von den Messgeräten täuschen lassen.

Wäre auch zu schön gewesen

 

[MaikRutsche]

Wärend ich auf meine Reicheltbestellung so warte und an der Software rumtüftel ergibt sich noch folgende Sache:

Was für Features braucht man eigentlich?
Inzwischen haben wir das ganze auf folgende Komponenten reduziert:

1 mal LED und 1 mal 20W IRC sind geblieben.

3 Dimmstufen:
*LED an, Halogen aus (Strassenmodus)
*LED aus, Halogen bei ca. 10W (Waldautobahn) - sollte für 70% der Strecke genügen
*LED aus, Halogen max. Leistung - Trail

Nur noch 1 Taster
2 Dou-LEDs (je rot, gelb, grün) für den Status

Akkuüberwachung:
Statusled für Akku (Rot, Gelb, Grün)
Bei ca. 10% Restkapazität kann man nur noch die LED benutzen.

Ein kleines Lichtspiel als Demomodus muss sein

Noch irgendein Must-Have?

 

[NeoX]

hi,


also mir würde das schon reichen !
Finde ich Klasse das sich hier jemand so Intensiv damit auseinandersetzt.
Und vielleicht bietet sich ja dann die Möglichkeit, das ich auch
so eine Steuerung bekommen kann, entsprechende Belohnung
für den Tüftler natürlich vorrausgesetzt.

Danke, erstmal. Das lässt mich hoffen ...

MFG NeoX

 

[nikolauzi]

Habe bei mir eine Rückmeldung der Akkuspannung mittels eines 'Blinkcodes' der LEDs:
Akkuspannung über Blink PWM (1Hz) über Akkukapazitätskennlinie oder einfach über Spannungsbereich 16.8V..12V. 16.8V=100%, 12V=0%.
100%..50%: grün, 50%..25%: gelb, 25%..0%: rot.
Dadurch sieht man sofort, wie voll der Akku noch ist

Der Nikolauzi

 

[MaikRutsche]

Einen Happen Code habe ich für diejenigen, die sich mit C-Programmierung auf einem Tiny26 befassen

Bisher habe ich alle benötigten Funktionen mittels einer C-Control realisiert.
So langsam wurde es mal Zeit das ganze auf den Tiny26 zu portieren.

Das hier ist das erste Ergebnis nach 5 Stunden...

Compilieren und Simulieren lässt es sichs mittels AVRStudio + WinAVR.

Noch habe ich es nicht auf echter Hardware getestet.
Aus Zeitgründen sind wir noch nicht dazu gekommen das ganze zusammenzulöten

Platz für Optimierungen gibts sicher zu Hauf...

Es fehlen auch noch ein paar Dinge, wie Softstart, ein Selftest und die Routinen zur Abfrage ob der Taster lang oder kurz gedrück wurde...

Eine Frage habe ich auch noch:
Was für eine PWM-Frequenz ist ratsam bzw. mit welcher Frequenz soll ich bei der 2-Pin-Duo-LED zwischen Rot und Grün wechseln?

 

[MaikRutsche]

Die Software ist soweit fertig...

Was noch fehlt sind die Schaltschwellen für den Akkustatus und die genauen Werte für die Dimmstufen.

Ausserdem "Wackelt" der ADC für die Spannungsmessung um über 3 bit (10bit Genauigkeit) - aber erstmal sehen inwieweit das im Betrieb stört

 

[nikolauzi]

Hi Maik,
da warst Du ja fleißig über die Feiertage Habe immer noch die Bude voller Besuch...
Das mit dem LED PWM habe ich in dem 20ms Zyklus gemacht, in dem die Hauptroutine läuft. Aber das ist zu langsam, wenn man mal mit dem Auge über die LED 'schweift'. Ich würde ev. von einem 5ms Zyklus ausgehen. Das sollte schon besser sein, ebenfalls für die Tastaturerkennung/Entprellung.

Das mit dem AD Wandler könnte ein Anfängerfehler sein: Hast Du 10nF direkt an dem Pin? Für den Mux und S/H braucht der Wandler eine niederohmige Quelle. Ich hatte bei mir immer sehr stabile Verhältnisse.

Soviel für's Erste, jetzt gibt's hier erstmal Frühstück

Der Nikolauzi

 

[MaikRutsche]

Das PWM-Signal für die Halogenlampe läuft mit 4Khz.
Die StatusLEDs werden bei mir ebenfalls in der Hauptschleife angesteuert und wechseln mit ca 200Hz (entspricht in etwa deinem Vorschlag von 5ms ) - schnell genug dass man kein Hin-und-Herschalten von Grün/Rot erkennt.
Bei den Duo-Leds dich ich da habe erkennt man dummerweise links und rechts jeweils die Einzelfarbe.

Routinen zur Tastenentprellung hatte ich mit in meiner Software drin.
Hatte die mal zum Testen rausgenommen und keine Probleme ohne Entprellung festgestellt.

Ich merke grade dass ich den 10µF komplett vergessen habe - gleich mal korrigieren...

 

[MaikRutsche]

Heute habe ich endlich die Steuerung mal draussen im Wald getestet.

Wettermässig war das heute ideales Lampentestwetter - richtig schön nass-kalt mit Nebel, Schneefall und rutschigen Wegen

3 Dinge muss ich ändern:
1.
Der Taster prellt doch

2.
Die von mir verwendeten Taster: TASTER 3301 (Reichelt.de) sowie ein Minatur-Impulstaster 12x12mm (Conrad.de 700410-99) lassen sich mit Handschuhen unter der Folie nicht ertasten.

3.
Ich habe 3 Schaltstufen (LED, Halogen-gedimmt ca.15W, Halogen ungedimmt ca 28W).
Dabei wird aber die Lampe im gedimmten Zustand mit leerer werdendem Akku merklich dunkler, fast so dunkel wie die 3W LED.

1. und 3. lassen sich Softwaretechisch relativ problemlos lösen.

Bei den Tastern habe ich allerdings keine Idee - was ich da jetzt nehmen soll...
Bei Reichelt gibts Taster mit Kappe: TASTER 1032.1
Bei Conrad Taster mit Klick: 707600-99 mit passenden Kappen.

Ob diese besser sind?

Hier noch 2 leider recht schlechte Bilder von dem jetzigen Stand:

Aufgebaut ist das ganze auf 2.54mm-Lochraster und ist ca. 40x70mm gross.
Dabei nimmt aber der Anschluss zum Programmieren fast 1.5cm weg.
Es ist also noch erhebliches Potential in Richtung Minaturisierung vorhanden.

Wenn ich dann noch jemanden finde mir ne Platine für ne SMD-Version ätzt


Wetterfest verpackt:


Im Anhang befindet sich der passende Code und Schaltplan zum aktuellen Stand.

 

[nikolauzi]

Na, das sieht doch schonmal gut aus
Ein Schaltplan als jpg wäre nicht schlecht, habe kein Eagle...

Entprellen ist nötig, habe ich auch gemerkt...
Hab's einfach gemacht: Bei gedrückter Taste wird ein Zähler erhöht (z.B. bis max. 3sec). Bei losgelassener Taste wird der Zähler überprüft:
<50ms= Prellen, Zähler gelöscht,
<1000ms= kurzer Tastendruck, Aktion1, Zähler gelöscht,
<2000ms= undefinierter Tastendruck, Zähler gelöscht,
>2000ms= langer Tastendruck, Aktion2, Zähler gelöscht.

Habe dazu noch einen zweiten Zähler, um einen Doppelklick zu machen.

Klappt sehr zuverlässig und bleibt überschaubar (hatte ein paar Probleme, Deinen Source zu überblicken)

Bezüglich Taster: ist immer ein riesen Problem... Ich habe bei mir nur einen, damit geht's einfach: Taster bündig mit dem Gehäuse und Gewebeklebeband drüber. Ist wasserdicht und robust Aber nicht ertastbar...

Der Nikolauzi

 

[NeoX]

Hi,


wie wäre es denn wenn Ihr über den Taster so ne Kappe aus Gummi/Silikon macht, wie sie auf den Laserpointern ist - müsste doch einzeln beschaffbar sein - und dann mit Epoxy das ganze eingießen .


siehe Bild -> Conrad : 102-700894-BP : Kappe : 0,57 €

Taster bleibt fühlbar, ist fest und unkaputtbar .

MFG NeoX

 

[MaikRutsche]

@nikolauzi
Schaltplan und Board als Gif im Anhang...

Das mit dem Entprellen habe ich so erledigt, dass alle Tastenauswertungen nach einem Pegelwechsel für ca. 100ms nicht ausgewertet werden.

@NeoX
Der Taster ist eindeutig zu gross


Ich habe jetzt beschlossen eine Version zu bauen, wo der Taster auf einer extra Platine sitzen, die ich direkt unterhalb des Griffes montieren kann.

Und bei Gelegenheit werde ich das ganze mal als SMD-Version planen

 

[Watzmannradler]

Hallo zusammen,

will nicht weiter stören, nur ne kleine Frage.

Ich bin grad am Bau einer Lampe (35 W Halo) und habe mich dann mal nach ner passenden Steuerung umgesehen. Aber ich schaff das alleine nicht.

Ich bin da total überfordert mir dem Elektronikzeug. Sorry.

Ich bräuchte nen Schaltplan für ne Steuerung 14,8 Volt max P 50 Watt,
schaltbar mit einem Taster für erster Tastendruck EIN zweiter Tastendruck AUS.
Kann mir da wer helfen?
Danke schön.
Grüße vom Königssee

 

[NeoX]

Hi,


wie wäre es denn wenn Ihr über den Taster so ne Kappe aus Gummi/Silikon macht, ........Taster bleibt fühlbar, ist fest und unkaputtbar .

MFG NeoX

Erst den Text richtig lesen , ich meinte nur die KAPPE verwenden wie auf diesem Taster, damit es fühlbar bleibt - und besser aussieht.

Aber den Taster extra zu setzen ist auch eine gute Idee, so bleiben beide Hände am Lenker.

MFG NeoX

 

[x-terior]

@nikolauzi
Schaltplan und Board als Gif im Anhang...

Das mit dem Entprellen habe ich so erledigt, dass alle Tastenauswertungen nach einem Pegelwechsel für ca. 100ms nicht ausgewertet werden.

@NeoX
Der Taster ist eindeutig zu gross


Ich habe jetzt beschlossen eine Version zu bauen, wo der Taster auf einer extra Platine sitzen, die ich direkt unterhalb des Griffes montieren kann.

Und bei Gelegenheit werde ich das ganze mal als SMD-Version planen

Hallo Maik,

ich habe mir für die Steuerung für meine 2 Conrad-Spots mal deinen Code herade als Grundlage genommen. Also es klappt alles wunderbar, bis auf die AD-Wandlung, da komme ich einfach nicht weiter.

Funktioniert das bei dir? Mein Hauptproblem ist, dass ich ja keine Debug-Möglichkeit in der Schaltung habe, um z.B. ADCL und ADCH auszugeben... Wie hast du die Werte für die Akkuschwellen ermittelt? Ohne Debugger?? Ich habe bisher jedesmal das Flash neu gebrannt, nachdem ich neue Werte eincompiliert habe...

Vielleicht kannst du mir kurz schildern wie du da vorgegangen bist, danke!

 

[MaikRutsche]

@x-terior
Ich habe einfach nach dem Initialisieren einmal den aktuellen ADC-Wert ausgelesen und ins EEProm geschrieben.

Dann habe ich die Spannung geändert, resetet und den EEPROM ausgelesen.

uint8_t eeFooByte EEMEM;

int main(void)
{
//Alles initialisieren
init();

uint8_t temp;
temp = adcReadValue();
eeprom_write_byte(&eeFooByte, temp);

Das ganze mehrmals gemacht hat dann folgende Formel ergeben:
ADC-Wert=-131,4887353+21,3850486*Akkuspannung

@All
Nachdem ich ganz schön viel Zeit in ein SMD-Layout gesteckt habe, hat sich rausgestellt, dass die Platine nicht wirklich kleiner wird

Konventionell: ca. 40x60mm
SMD einseitig: ca. 25x55mm

Würde sich der Aufwand für eine 2-seitige Platine lohnen?
Mein Ziel war ja den Controller so klein zubekommen, dass man den mit an Lenker machen kann.

Zur Zeit siehts aber so aus, als obs einfacher wäre einfach alles mit rein in Akku zu packen und dann am Lenker nur einen kleinen Taster mit den Statusleds zu haben.

 

[x-terior]

@x-terior
Ich habe einfach nach dem Initialisieren einmal den aktuellen ADC-Wert ausgelesen und ins EEProm geschrieben.

Dann habe ich die Spannung geändert, resetet und den EEPROM ausgelesen.

Klasse Idee, vielen Dank! Jetzt funktioniert das ganze wunderbar. Werde den Code später mal noch hochladen, falls jemand das selbe "Setup" fährt wie ich (2x Conrad-Spot "getunded" an 7,2V 5,5Ah LiIon-Akku).

Und nein, ich habe nicht bis jetzt (5:02 Uhr) daran gebastelt...

 

[x-terior]

Also, wer das ganze an einem 7,2 Volt Akku betreiben möchte, sollte folgendes ändern:

Ich habe einen Spannungsteiler aus je 100k-Ohm 1% Widerständen an den ADC gebaut. Somit liegen im Leerlauf bei frisch geladenem Akku (8,33 Volt) ca. 4,16 Volt (max. dürfen es 5V=AVCC sein) am AD-Wandler an.

Ich habe in akku.c folgende Schwellen definiert:

uint16_t voltage_levels[] =
{
186, //0 Akku leer; blaue LED blinkend, nur noch Abblendlicht
187, //1 Akku 5%; rote und blaue LED blinkend, nur noch Abblendlicht
189, //2 Akku 10%; rote LED blinkend
193, //3 Akku 25%; rote LED hell
199, //4 Akku 50%; rote LED dunkel
212 //5 Akku 100%
};

Die blaue LED signalisiert ansonsten den Licht-status (dunkel = Abblendlicht, hell = Abblend + Fernlicht)

War eben für ca. 2,5 Stunden bie -8° im Wald (aktuell -8 Grad)... Nach etwa 2 Stunden begann die rote LED zu leuchten, also war ich nach 2 Stunden (beide Luxeons an) bei etwa 50% Akku. Scheint zu funktionieren!

 

[MaikRutsche]

Ich werde mal deine Daten mit in meinen Quelltext aufnehmen...

Wenn ich mal wieder Zeit habe, wird ne kleine Homepage dazu im Internet auftauchen.

Evtl. interssieren sich ja noch mehr Leute dafür.

Zumal der Kostenaufwand bei gerade mal 8€ liegt

/edit
Kannst du mir evtl noch die Spannungen der einzelnen Schaltschwellen geben?

Und setze mal den Wert für 100% auf 255.
Falls nämlich der volle Akku mal über 212 liegt, ist der Zustand undefiniert - zumindest habe ich den Fall noch nicht getestet.

 

[x-terior]

Kannst du mir evtl noch die Spannungen der einzelnen Schaltschwellen geben?

Hier die Spannungswerte:
3,65V //0
3,675V //1
3,7V //2
3,775V //3
3,9V //4
4,15V //5

Und setze mal den Wert für 100% auf 255.
Falls nämlich der volle Akku mal über 212 liegt, ist der Zustand undefiniert - zumindest habe ich den Fall noch nicht getestet.

for(akkustatus=0;akkustatus<6;akkustatus++)
{
if (adcSum < voltage_levels[akkustatus])
{
break;
}
}

=> "akkustatus" wird von 0 auf 5 hochgezählt, auch wenn die IF-Bedingung nicht zutrifft... Funktioniert also wunderbar!!

 

[nikolauzi]

Bei 3.65V/Zelle ist der Akku aber noch fern von leer...
Da hast Du noch einiges an Reserve...?!?

Der Nikolauzi

 

[x-terior]

Bei 3.65V/Zelle ist der Akku aber noch fern von leer...
Da hast Du noch einiges an Reserve...?!?

Der Nikolauzi

Hoppla, hab komplett den falschen Stand gepostet, sorry

Also nochmal:

{
179 //0 3,5V
180 //1 3,525V
181 //2 3,55V
184 //3 3,6V
188 //4 3,675V
212 //5 4,15V
}

 

[BiermannFreund]

hey hasis

wie stehts mit dem dingens
mittlerweile praxistauglich?
ich komm an den martin leider nicht mehr dran
der wollte mir 3 schaltungen bauen, aber meldet sich nicht mehr *seufz*
nun muss ich nach alternativen ausschau halten *grml*

 

[brill]

Wie groß ist denn der aufwand einen mikrokontroller zu programieren?
bzw ist es für einen laien realisierbar der sich mit der materie beschäftigen will?
ich würde auch gern eine lampensteuerung realiesiern.
Ich habe programier kenntnisse in Basic.
Elektronik grundkenntnisse sind vorhanden und löten kann ich auch.

Der bauteil aufwand schein ja recht gering zu sein.

Was brauche ich noch alles auser ein bord in dem der ic programiert werden kann und die schaltung für die lampe ein labornetzeil mit strombegrenzung.

Woher hab ihr euer fach wissen lehre? studium? bücher?

schönes wochenende noch

Sebastian