Intelligente Fahrradbeleuchtung

Make Light-Wettbewerb 2013 „Intelligentes Licht“
Intelligente Fahrradbeleuchtung
Kurzbeschreibung
Eine Fahrradbeleuchtung die erkennt, wenn der Fahrer bremst und nachfolgende
Radfahrer durch ein Bremslicht warnt. Eingeschaltet kann die Beleuchtung durch
den Fahrer, durch einen Lichtsensor oder durch einen Bewegungssensor. Das
Beleuchtungssystem kann wie ein normales Fahrradlicht montiert werden.
Bild deines Projektes
Bild 1
Factsheet – Materialliste – Kosten – Links
LEDs:
- Frontlicht: 1x OSLON-SSL weiss
- Rücklicht: 3x 5mm LED rot
Make Light-Wettbewerb 2013 „Intelligentes Licht“
Akku:
- NP120 / Li-Ion 1800mAh / 3,7V
Elektronik:
- µC Atmel Attiny84
- Beschleunigungssensor MMA7455
- LED-Treiber ZXLD1322
- Lichtsensor: Solarmodul Sharp / 5V
Die Fahrradbeleuchtung unterscheidet sich von herkömmlichen „Stecklichtern“
dadurch, dass es eine zentrale Elektronik/Akkubox enthält, die Front und
Rücklicht versorgt. Die LEDs werden mit hoch effizienten LED-Treibern versorgt,
was sich positiv auf die Leuchtdauer auswirkt.
Das besondere sind aber der Beschleunigungssensor und der Lichtsensor, die
dem System eine Intelligenz verleihen.
Der Beschleunigungssensor misst die g-Kräfte in die auf das Fahrrad wirken,
bremst das Fahrrad, so erkennt der der Sensor das und schaltet das Bremslicht
ein. Der Beschleunigungssensor kann ebenfalls feststellen, wenn sich das Fahrrad
über einen längeren Zeitraum nicht bewegt und dann das Licht ausschalten, damit
der Akku nicht unnötig entladen wird.
Der Lichtsensor ist eigentlich ein Solarmodul, was den Akku auflädt. Ist es dunkel,
verringert sich die Spannung vom Solarmodul und damit kann die Beleuchtung
automatisch eingeschaltet werden.
Aufgeladen wir der Akku über das Solarmodul oder über ein Netzteil, die
Ladereglung macht der Mikrocontroller.
Die Lampe hat 3 Betriebsmodi: Aus-Taglicht-Automatik.
Der Aus-Modus ist für längere Nichtbenutzung des Fahrrades gedacht.
Im Taglicht-Modus leuchten die LEDs unabhängig von den Lichtverhältnissen,
im Automatikmodus nur bei Dunkelheit.
Das Bremslicht und die Abschaltung bei Inaktivität sind in beiden Modi aktiv.
Die Materialkosten der Elektronik liegen bei ca. 15 Euro ohne Platine, die ich bei
einem Leiterplattenhersteller bestellt habe.
Dazu kommen noch ein Gehäuse und einige mechanische Elemente, um die
Beleuchtung am Fahrrad montieren zu können.
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Bauanleitung – Step by Step
Rücklicht:
Der aufwendigste Teil war das Rücklicht, was die Elektronik und den Akku enthält.
Als Gehäuse habe ich eine Powerbank ausgeschlachtet, die mir geeignet schien,
da sie bereits einen Akku, eine Platine, Buchsen und Taster enthielt (Bild2).
Bild 2
An dem Gehäuse wurde dann noch ein Clip befestigt, mit dem das Rücklicht an
dem Sattelrohr befestigt werden kann. Auf die Oberseite des Rücklichtes wurde
außerdem noch das Solarmodul geklebt. Damit waren die mechanischen
Umbauten abgeschlossen.
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Im Gehäuse wurde die alte Platine entfernt und durch eine neue ersetzt. Der Rest
blieb nahezu unverändert(Bild 3). Auf der neuen Platine befinden sich zusätzlich
die 3 LEDs für das Rücklicht. Die USB-Buchse versorgt jetzt das Frontlicht.
Bild 3
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Frontlicht:
Das Frontlicht besteht aus einer Power-LED, die zur besseren Kühlung auf einen
Kühlkörper geschraubt wurde. Damit die Leuchte auch wetterfest ist, wurde sie
mit Epoxid-Harz vergossen. Ein Kabel verbindet die Frontleuchte mit dem
Rücklicht.
Zur Befestigung an der Lenkerstange wurde wiederum ein Clip montiert (Bild4).
Als Frontlicht kann auch jeder andere LED-Scheinwerfer verwendet werden,
der LED-Treiber im Rücklicht kann jede beliebige Spannung liefern.
Bild 4
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Anhang
Schaltplan: