Intelligent achterlicht: 3 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Enige tijd geleden werkte het achterlicht van mijn fiets niet meer. Toen ik het opendeed, zat er een klein printje met wat elektronica en een LED erin. Het probleem was de drukknop die niet werkte. Ik had de schakelaar kunnen vervangen, maar iets aan dit ontwerp stoorde me. Het punt is dat het achterlicht op batterijen werkt en als het eenmaal is ingeschakeld, blijft het aan totdat je het uitschakelt of wanneer de batterijen leeg raken.

Omdat ik om het milieu geef, wilde ik een oplossing die mijn batterijen niet leegt als ik vergeet het achterlicht uit te schakelen. Dus een nieuw project was geboren.

Dit intelligente achterlicht heeft 3 hoofdfuncties:

1. Schakel de LED aan of uit wanneer de drukknop wordt ingedrukt.
2. Houd de LED aan terwijl de fiets rijdt en schakel de LED uit na 10 minuten als de fiets niet meer beweegt.
3. Schakel de LED uit als de accuspanning onder de 2,1 Volt komt.

Voor dit project heb ik een kantelschakelaar uit het Tea Light Clone-project hergebruikt waarvan ik ook een deel van de software voor dit project heb hergebruikt.

Zoals altijd bouwde ik dit project rond mijn favoriete microcontroller de PIC, met behulp van de JAL-programmeertaal.

Stap 1: Vereiste componenten

Voor dit project heb je de volgende onderdelen nodig:

• Een stukje breadboard
• PIC-microcontroller 12F615
• 8-pins IC-aansluiting
• Condensator 100 nF
• Weerstanden: 2 * 10k, 1 * 100 Ohm
• Hoge helderheid Amber LED of rode LED
• Drukknop Aan/Uit schakelaar
• Kantelschakelaar

Zie het schema voor het aansluiten van de componenten.

Stap 2: De elektronica ontwerpen en bouwen

Het bedrijfsspanningsbereik van de PIC ligt tussen de 2 Volt en 5,5 Volt waardoor hij geschikt is om de 2 AAA batterijen als voeding te gebruiken. Het ontwerp moest een laag vermogen hebben, zodat de kantelschakelaar alleen actief is als het apparaat is ingeschakeld door pin 3 van de PIC laag te maken tijdens bedrijf.

In het oorspronkelijke ontwerp was de stroom door de LED 20 mA, wat vrij hoog is voor een LED met hoge helderheid en niet nodig. Om batterijen te sparen gebruikt dit ontwerp een stroom van 10 mA voor de LED.

Omdat de PIC in de slaapstand wordt gezet wanneer deze inactief is, is de drukknop verbonden met de interrupt-PIN van de PIC om hem uit de slaapstand te halen. In de slaapstand verbruikt de PIC bijna geen stroom.

De schakeling is gemaakt op een breadboard die mooi in de bestaande behuizing van het achterlicht paste. Op de foto kun je zien hoe het bord is opgesteld en hoe het in de behuizing past.

Stap 3: De software

Zoals eerder vermeld, is de software geschreven voor een PIC12F615 met behulp van de JAL-programmeertaal. De software voert een aantal taken uit:

• Initialiseer de PIC en zet hem in de slaapstand na het opstarten.
• Ontwaken uit slaap wanneer de drukknop wordt ingedrukt en de LED aanzetten. Ga weer slapen als de drukknop nogmaals wordt ingedrukt. De wake-up wordt geactiveerd door de externe interrupt van de PIC waarop de drukknop is aangesloten.
• Schakel de kantelschakelaar in wanneer u wakker bent en controleer of de kantelschakelaar wordt geactiveerd door beweging. Als er gedurende 10 minuten geen beweging wordt gedetecteerd, wordt de LED uitgeschakeld, wordt de kantelschakelaar uitgeschakeld en wordt de PIC weer in de slaapmodus gezet.
• Als u wakker bent, meet dan de spanning van de batterijen en als deze onder de 2,1 Volt komt, gaat de LED uit, wordt de tilt-schakelaar uitgeschakeld en wordt de PIC weer in de slaapstand gezet.

Aanvankelijk was de software voor de bewegingsdetectie ontworpen met behulp van de Interrupt On Change (IOC)-functie van de PIC, maar dat werkte niet goed. In plaats daarvan wordt de schakelaar nu elke 100 ons ondervraagd om te bepalen of deze is geactiveerd of niet. De meting van de voedingsspanning wordt gedaan met behulp van de geïntegreerde analoog-naar-digitaal-omzetter die elke 20 ms de voedingsspanning meet.

Het JAL-bronbestand en het Intel Hex-bestand voor het programmeren van de PIC zijn bijgevoegd. Als u geïnteresseerd bent in het gebruik van de PIC-microcontroller met JAL - een Pascal-achtige programmeertaal - bezoek dan de JAL-website.

Veel plezier met het bouwen van uw eigen project en kijk uit naar uw reacties en alternatieve toepassingen.