Hi Jens,

wir haben ja schon kuezlich per Mail Kontakt gehabt. Das Folgende ist aber oeffentlich noch besser aufgehoben.
Es passt schon fast zum Thema Drucksensor:
Wie angekuendigt, habe ich mir den 3D-Beschleunigungssensor BMA020 besorgt, mit einem uC verbunden und ein wenig damit herumexperimentiert.
Mein vorlaeufiger Plan: Eine kleine und qualitativ hochwertige Alarmanlage fuers Rad aufbauen, die viele der Schwaechen dieser billig-Alarmgeber umgeht. Die billigen Dinger verwenden Sensoren, die beim Outdooreinsatz, z.B. bei Wochenlangen Ruettelfahrten, an Zuverlaessigkeit verlieren; der Halbleiter-Sensor ist dagegen sehr robust.
Man benoetigt nur noch einen Controller, wie ihn der Forumslader schon an Bord hat, und kann sich die tollsten Algorithmen ueberlegen, um Fehlalarme auszuschliessen bzw. intelligent Alarm zu signalisieren.

Mit so einem Baustein geht natuerlich noch mehr. Im Stillstand ist bereits die Erdbeschleunigung messbar und damit eine Neigungs-Ermittelung moeglich.
- Messung der Steigung beim Fahren in % (die Genauigkeit liegt ohne Mittelung bei etwa +-1.5%)
- Ermittelung der Steigleistung (geringe Genauigkeit)
- Objektive Messung der Streckenqualitaet (Ruettelfaktor ;-) )
... to be continued

Auch wenn der Forumslader schon viele Funktionen vereint und das Steuerrohr gut gefuellt ist, mag der winzige Sensor fuer den ein oder anderen noch eine Bereicherung sein.
Ein Alarmgeber + Akku, gut geschuetzt in Steuerrohr, ist schon eine verlockende Vorstellung.

Die Eigeschaften des Teils mag ich nicht alle auflisten, dann das Datasheet vom BMA020 findet man schnell im Netz. Hervorzuheben ist vielleicht folgendes:
- Stromgebrauch deutlich unter 1mA in voller Aktion. Dazu gibts noch Stromspar-Modi.
- Sensitivitaet Beschleunigung +-2g, 4g, 8g bei 10bit Aufloesung
- 25-1500 Messungen/s
- Kommunikation per I2C (TWI) oder SPI
- Das "Rauschen" in Ruhe liegt bei +-1LSB.

Auf der Negativseite kann ich berichten:
- Der Sensor ist nicht kallibriert. Das muss der Controller erledigen.
- Die 10bit verteilen sich nicht auf +-2g, sondern liegen eher bei +-2.1g bis +-2.5g - je nach Achse. Auch scheint mir das Verhaeltniss von Messung zu Beschleunigung nicht ganz linear zu sein. Aber immerhin spezifiziert das Datenblatt auch einen recht grossen absoluten Messfehler.
=> Fuer absolute Messungen nur bedingt zu gebrauchen (nach einer massivem Nachtrimmen vielleicht)
=> Fuer relative Messungen (auch ohne Trimmung) ist das Ding super.

Fuer weitere Anregungen, Ideen, Kritik immer offen.
Matthes

Hallo Matthes,

mein Problem mit einem Beschleunigungssensor ist eigentlich, daß mir ausser einer Alarmfunktion keine (für mich sinnvolle) Anwendung einfallen will.

Ich kann damit ganz sicher eine Art Alarmfunktion bauen (Neigungsänderung, Beschleunigung, was immer...) aber damit weiss erstmal nur ein Prozessor "ich werde bewegt".

Was soll dann geschehen? Alarm über Bluetooth?
(in meiner wilden Schülerzeit hatte ich dann einen elektrisch zündenden Silvesterknaller unterm Sattel gezündet- wäre heute für die Flughafensecurity schwer vermittelbar).

Viele Grüsse von
Jens.

Ich fände die Speicherung der Gesamtkilometer gut. Das würde sicherstellen, dass auch gefahrene Kilometer ohne per Bluetooth verbundenen Smartphone erfasst werden. Für viele ist die Messung der Gesamtfahrleistung ihres Fahrrad eine wichtige Funktion des normalen Fahrradcomputer. Ich denke das sollte mit der vorhandenen Hardware auch möglich sein.

Ja, die Gesamtkilometer/Umdrehungszahl finde ich selber auch sehr interessant (z.B. um die Gerätelebensdauer des Laders zu erkennen), darüber rede ich auf jeden Fall nochmal mit meinem Cousin- evt. findet sich ja doch noch ein ausreichender Speicherbereich...

Viele Grüße von
Jens.

Ein simpler Gesamtkilometerstand wäre tatsächlich super, der ganze Rest wie Geschwindigkeit usw, wären egal.
Nachdem man ja auch aus Diebstahlsschutzgründen öfter mal ohne Tacho fährt (zumindest wenn das Reiserad auch das Alltagsrad fürs Kuchenholen beim Bäcker und die Besorgungsfahrten in der Stadt ist, oder wenn der Forumslader als Bordelektronik ins Allwetter-und Winterrad kommt, um einen grenzlegalen Pedelecscheinwerfer zu befeuern ) fehlen da u.U. im Sinne des fest eingebauten Zählers bei den Autos verdammt viele Kilometer der Gesamtfahrleistung des Rads. Ich hab mir schon öfter überlegt, am Vorderrad den altmodischen vollmechanischen TackTackTack-Zähler anzubauen (gibt's die überhaupt noch?) oder den allerbilligsten Sigma irgendwo unauffällig versteckt unterm Sattel zu verbauen rein als festmontierten Gesamtkilometerzähler. Das könnte der fest im Ahead versenkte Forumslader super übernehmen.

lG Matthias

Und jetzt bitte noch die Zeit in Bewegung als Tages/Tourenzähler, die man per Bluetooth auslesen bzw. reseten kann und schon hat man die elementarsten Aufzeichnungsfunktionen des Tachos.

Bzgl. Gesamtkilometer: Der Atmel hat ja 512bytes EEPROM, vielleicht ist da nochwas frei. Im KFZ wird auch das EEPROM zum speichern des Kilometerstandes verwendet. Fuer gewoehnlich nimmt man eine handvoll bytes und baut ein Ring-Register auf, um die maximalen W/E-cycles nicht zu ueberschreiten. (Oder wenn kein Platz ist, wird erst geschrieben, wenn der PowerDown aktiviert wird)

Apropos Chip-Tuner, wird es den Atmel-Code zum ändern geben und wie wird man ihn updaten können?
Achso und könntest du bitte bei Gelegenheit den Schaltplan für den 4-fach Lader in höherer Auflösung hochladen? Ich erkenne die Bauteilbezeichnung usw. nur schlecht.

Ansonsten möchte ich auch noch mal erwähnen, dass das ein sehr schönes Projekt ist.

Der Schaltplan 4-fach ist jetzt zum Download verfügbar, es ist aber nicht jede Bauteilgrösse auf dem aktuellen Stand (z.B. Schutzdiode habe ich noch mit 170V gefunden, könnte in Kleinigkeiten noch mehr sein). Die Webdoku ist sowieso noch lange nicht vollständig, beim 4-er Lader kaum angefangen...

Momentan wollen wir den Atmel-Code vom Lader (noch?) nicht rausgeben, Update ist aber problemlos möglich (sollte aber wohl besser bei uns erfolgen).

Grundsatzdiskussion mit meinem Cousin zu gespeicherten Daten steht noch aus...

Grüsse von
Jens.

Aktuell siehts erstmal gar nicht so gut aus mit dem Kilometerzähler- EPROM ist praktisch voll und es gibt ein Grundsatzproblem. Aktuell schalten wir bei "Akku voll" den Lader für 3min komplett vom Dynamo ab und haben in dieser Zeit daher auch keine Frequenzmessung!

Das sieht leider nach einer Hardwareänderung aus (hochohmiger Widerling über eines der Relais?), wir forschen diesbezüglich weiter.

Achja, Kilometer gehen sowieso nicht direkt- aber irgendein Zähler (tausende Spannungsimpulse oder so) den man dann dynamo- und laufradspezifisch auf Kilometer umrechnen kann....

Viele Grüsse von
Jens.

Hi Jens,

da ich mich aktuell auch mit dem Gedanken trage, mir einen Deiner wundervollen Lader zu Weihnachten zu schenken :), habe ich noch ein paar Fragen, zu denen ich in diesem Thread keine Antworten gefunden habe.

- bei welcher Eingangsspannung vom Dynamo schaltet der Lader ab? Hintergrund: mein 2011er Stevens hat serienmäßig ein Tagfahrlicht, und ich will rausfinden, ob der Lader damit noch lädt.

- welche Spannung *genau* liefert der 5V-Ausgang, und wie stabil ist die in verschiedenen Betriebsbedingungen?

Hintergrund zur zweiten Frage: bisher habe ich ein E-Werk, das auch mit meinem Defy immer problemlos funktioniert hat. Jetzt bin ich aber auf ein Samsung Galaxy S 3 ungestiegen, und dessen Ladealgorithmus ist ein wenig - äh - interessant: wenn die Eingangsspannung abfällt, schaltet es den Ladestrom in 100mA-Schritten runter, im Extremfall bis auf 0mA. Lässt sich in den Kernel-Messages schön verfolgen. Leider schaltet es nie wieder rauf - erst wenn die Eingangsspannung auf 0V geht, setzt sich dieser Algorithmus zurück und fängt wieder bei etwa 1000mA an. Die Stufen, bei denen er runterschaltet, sind sehr eng - ungefähr alle 100mV unter 5V wird um je 100mA reduziert. Spannungseinbrüche unter einer Sekunde sollten allerdings unschädlich sein, sagen zumindest die Kernelmessages.

Das Ergebnis ist, dass sich das S 3 mit dem E-Werk ohne Pufferakku gar nicht laden lässt, wenn man hin und wieder mal langsamer fahren muss.

Das ist der Hauptgrund, weshalb ich auf den Forumslader wechseln will. Stuntzi hat in seinem Galaxy Note vermutlich den gleichen Algorithmus, und bei ihm funktioniert der Lader ja problemlos. Ich bin aber ein Freund von konkreten Zahlen - vielleicht hast Du ja ein paar für mich, oder kannst mir sagen, ob Du mit diesem Algorithmus Probleme am Forumslader erwarten würdest?

Und noch was ganz anderes: mit einem fünfadrigen Micro-USB-Kabel liesse sich ein netter "Bicycle Mode" realisieren: wenn man einen (Smartphone-spezifisch geschickt gewählten) Widerstand zwischen die Adern für Pin 4 und 5 einlötet, geht das Phone beim Anstecken automatisch in den "Car"-Mode. Da sich jede App als "Car"-App registrieren darf, ist es dadurch möglich, einen automatischen "Bicycle-Mode" zu basteln - zum Beispiel mit einer noch zu schreibenden App, die Dein Bluetooth-Modul auswertet.
Bleibt die Frage, ob es fünfadrige Micro-USB-Kabel zu vernünftigen Preisen gibt.

Letzte Frage: hast Du aktuell noch Platinen und Bauteile vorrätig, falls ich jetzt bestelle?

Ach ja, und vielen Dank und Respekt für die großartige Arbeit!

Cheers
tadzio

Hallo Tadzio,

der Forumslader schaltet gar nicht ab- solange er Signale vom Dynamo bekommt bleibt er an. Ob jetzt aber Strom zu den Pufferakkus fliesst ist von der Dynamospannung abhängig- richtig.

In der ersten Fahrstufe ist ein Spannungsverdoppler eingebaut, hier genügt eine Dynamospannung von etwa 6.5 bis 7V (12.4V/2+0.6V Spannungsverluste). Diese Stufe ist beim 2-er Lader bis 23km/h und beim 4-er Lader bis 17km/h aktiv.

In der/den nächsten Stufe(n) ist eine Dynamospannung von etwa 13V erforderlich- diese wird bei eingebauter/aktiver Spannungsbegrenzung nicht erreicht und ich vermute, Dein TFL wird alles über 7.5V verheizen.

Die 5V-Spannung ist auf 5+-0.1V geregelt (Datenblatt), alle von mir bisher verbauten Exemplare wichen maximal 0.06V von 5V ab. Solange Du unter 1A Stromabnahme bleibst bricht diese Spannung durch den Pufferakku auch nicht zusammen. Dein Spannungsproblem wird daher nicht auftreten.

5-adrige Mini-USB-Stecker habe ich jetzt da, mit Micro-USB habe ich mich noch nicht beschäftigt....

Platinen für den 2-er Lader sind noch vorrätig, wir arbeiten fieberhaft an der Serienreife des 4-er Laders- der ist daher noch nicht verfügbar (er soll von Anfang an alle angedachten zukünftigen Features unterstützen).

Viele Grüße von
Jens.

Aktueller Zwischenstand:

Mein Cousin war in den letzten Tagen extrem fleissig und hat das Hauptproblem (Programmspeicher voll) durch umfangreiche Neucodierungen lösen können (sämtliche Gleitkommaoperationen wurden durch Ganzzahlberechnungen mit Kommaverschiebung ersetzt)!
Dadurch muss nicht mehr die Bibliothek für Gleitkomma eingebunden werden und es wurden kostbare 1.8kB von insgesamt 8kB Programmspeicher frei

Anschliessend hat er noch die EEPROM-Speicherung wie von Dir beschrieben umgesetzt sowie Vorkehrungen für die Datensicherheit getroffen.

Kurz- ich fahre seit 2 Tagen mit einer neuen Firmware rum... diese speichert jetzt "Gesamtkilometer", Gesamtfahrzeit und Anzahl der Prozessorstarts und läuft zur allgemeinen Überraschung fehlerfrei, zuverlässig und verblüffend genau.

Jetzt wird das bestehende (letzte?) Hardwareproblem der fehlenden Signale bei Laderabschaltung wegen "Akkus voll" angegangen.

Viele Grüsse von
Jens.