Versuchsschaltung mit PIC16C84, schnell gestrickt
Lucienet - Thomas und Arnos Homepage - Technik - SON als Tacho-Impulsgeber
Aus ästhetischen Gründen wollte ich bei meinem Baron-Liegerad und bei unserem Tandem keinen Reed-Kontakt als Geschwindigkeitsgeber für den Tacho montieren. Beide Räder sind aber mit einem SON-Nabendynamo ausgerüstet, der eine Wechselspannung mit geschwindigkeitsproportionaler Frequenz abgibt. Es sollte also möglich sein, aus der Spannung des SON geeignete Signale für den Tacho zu erzeugen.
Eine erste Versuchsschaltung war schnell gestrickt: ein Transistor, dessen C-E-Strecke den Schalter darstellt und desses Basis und Emitter über einen Vorwiderstand mit dem Dynamo verbunden sind. Dazu noch eine BAT41-Diode, um die B-E-Strecke vor dem Durchbruch zu schützen. Für Langsamradler ist diese Schaltung auch ausreichend, aber der SON hat 13 Polpaare, gibt also pro Umdrehung 13 positive Impulse ab. Ein Sigma BC1200 kann dem (bei einem 28''-Rad) bis etwa 50km/h folgen. Darüber wird Quatsch angezeigt.
Da bei einem 20''-Vorderrad die Grenzgeschwindigkeit noch niedriger ist und ich mit dem Lieger auch eher flott unterwegs bin, musste eine bessere Lösung her...
Eine verbesserte Impulswandlerschaltung kann ganz simpel aus einem Schmitt-Trigger und zwei kaskadierten JK-Flipflops bestehen und die Eingangsfrequenz vom SON, durch 4 geteilt, an den Tacho ausgeben.
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Versuchsschaltung mit PIC16C84, schnell gestrickt |
Um jedoch eine möglichst einfache Schaltung zu erhalten und ausserdem Reserven für weitere Features (z.B. automatisches Umschalten von 1 auf 2 Scheinwerfer wie beim addlite zu haben, kam eine Schaltung auf Basis der beliebten PIC-Microcontroller zum Einsatz.
Ein PIC16C84 war gerade griffbereit und hat mit seinen 13 IO-Leitungen reichlich Anschlüsse zur Verfügung. Schnell war die abgebildete Schaltung gestrickt. Der RB0/INT-Pin ist intern mit einem Schmitt-Trigger beschaltet und der RA4-Pin hat einen Open Kollektor Ausgang, so dass er zumindest beim Sigma direkt angeschlossen werden kann. Als Stromversorgung dienen erst mal zwei Mignonzellen. Da ich den PIC in den Sleep Mode schicke, wenn keine Impulse vom SON kommen, dürften die Batterien schon mehrere Jahre halten.
In einer späteren Ausbaustufe will ich noch eine Standlichtfunktion mit Akkus dazubauen, dann wird der PIC voraussichtlich aus den Akkus versorgt. Ohne Batterien oder Akkus dürfte es schwer sein, eine effiziente Versorgungsschaltung für den PIC aufzubauen, da die Spannung des leerlaufenden Dynamos bei schneller Fahrt bis 100V raufgeht.
Achtung: fehlerbereinigte Softwareversion 0.02 zum Download
Die Software birgt auch keine grossen Geheimnisse - alle sechs
Eingangsimpulse wird ein Impuls an den Tacho ausgeben. Im Tacho wird als Wegstreckenzahl 6/13 des
Abrollumfangs eingestellt, also z.B. bei den 20''-Stelvio meines Liegers 666mm.
Eine Schwierigkeit gab es noch: obwohl ich interrupt on rising edge eingestellt habe, löst der PIC auch häufig einen interrupt on falling edge aus. Wer weiss, woran das liegt (vielleicht habe ich ja auch ein Ei in der Software), darf mir das ruhig mailen. Ich hab's so gefixt, dass 500-750us nach Interruptauslösung der Pegel der RB0-Portleitung abgefragt wird. Ist er high, wird der Interrupt abgearbeitet. Ist er low, wird der Interrupt verworfen.
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Versuchsschaltung in Dose verpackt |
Zum Ausprobieren habe ich die Schaltung mitsamt den Batterien in eine Dose gestopft. Diese Dose passt, mit einem Streifen 15mm starken Schaumstoff umwickelt, optimal in das Auslegerrohr von meinem Baron...
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Arno - 09.11.03