Fahrrad Rücklicht 2.0 - Nie mehr übersehen werden in der Dunkelheit

Mal ehrlich, normale Ruecklichter sind nur eines: laaangweilig. Im besten Fall koennen sie nur folgendes: "blink blink - hallo, hier bin ich!". Wenn man als Autofahrer eine gewisse Zeit hinter so etwas hergefahren ist, wird das ebenso ausgeblendet, w ...

Der Schaltplan

Die Hardwareseite dieses Projekts ist mit einer minimalen Anzahl von Bauteilen realisierbar und daher leicht zu verstehen. Wenn man schonmal einen AVR prozessor (oder einen Arduino, falls das leichter klingt) auf einer Steckplatine zum laufen bekomme ...

Die Leuchtdioden

Leuchtdioden wurden bestimmt schon oefter behandelt, daher werde ich hier nicht auf Details eingehen. Wichtig ist nur, den Maximalstrom der Dioden und des Mikrokontrollers nicht zu ueberschreiten. Hier sind das 35mA per Pin fuer die CPU und 20mA fuer ...

Hauptplatine und Energieversorgung

Die Hauptplatine ist nur fuer die Energieversorgung und das Mechanische zustaendig. Ausserdem verbindet sie die 2 eigenstaendigen CPU Module noch mit 2 Signalleitungen Zwecks Synchronisation. Letzteres ist notwendig, da die internen RC Oszillatoren v ...

Ohne Code laeuft garnichts!

In Modus fuer hohe Helligkeit stehen wie schon erwaehnt 6 Farben zur Wahl. Hierzu werden die 3 entsprechenden Pins mit 0 oder 1 angesteuert und versorgen dann alle 8 Lichter mit Strom. Einzelne Dioden koennen dann mit den weiteren 8 Pins zu oder abge ...

Es werde Licht!

Test unter erschwerten Bedingungen. Wie im Video zu sehen hatte es geschneit und war eiskalt. Weisse Weihnachten gab es zwar nicht, wie immer, aber jetzt in 2010 liegt wieder Schnee ;-) Ziel erreicht! 100% illegale Ruecklichter, aber Aufmerksamkeit i ...

Big is beautiful

Demnaechst an der Reihe: Tic Tac Toe

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Views: 19084    Erstellt am: 03.01.2010
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Fahrrad Rücklicht 2.0 - Nie mehr übersehen werden in der Dunkelheit

Intro

Mal ehrlich, normale Ruecklichter sind nur eines: laaangweilig.

Im besten Fall koennen sie nur folgendes: "blink blink - hallo, hier bin ich!". Wenn man als Autofahrer eine gewisse Zeit hinter so etwas hergefahren ist, wird das ebenso ausgeblendet, wie alles andere. Als Radfahrer ist mir daher nie so ganz wohl in meiner Haut, wenn ich in der Dunkelheit unterwegs bin. Es gibt immer irgendeinen 'Schlaefer' am Steuer, der einem gefaehrlich werden kann.

Das muss behoben werden!

Ich war zu Silvester mit meiner Version eines Ruecklichts unterwegs und es hat den Leuten gefallen. Nicht alle waren alkoholisiert ;-)

Die technische Umsetzung ist recht einfach zu ueberschauen:

  • 2x Mignon Batterie
  • DC-DC Wandler mit 5V Ausgang
  • RGB Leuchtdioden
  • Der obligatorische Mikrokontroller zur Steuerung
  • 2 gefertigte Platinen von einem bezahlbaren Prototypenservice
  • Lochrasterplatine und das uebliche Loetzubehoer

 

--

Hinweis: Nach der StVZO ist es vermutlich illegal, solch ein Ruecklicht zu betreiben. Zumindest, wenn man andere Farben als 'rot' einstellt.

Alles was Spass macht ist irgendwo verboten.

Als passionierter Radfahrer bin ich aber der Ansicht, je mehr Licht am Rad, desto besser. Egal welche Farbe. Ob man das Risiko eingeht, von einem Verkehrsueberwacher einen Rueffel zu bekommen,  muss jeder fuer sich selbst entscheiden.

Ich halte es wie Goethe schon trefflich vermerkte (auch wenn unter anderen Umstaenden): "Mehr Licht!"

 

 

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Schritt 1: Der Schaltplan

Die Hardwareseite dieses Projekts ist mit einer minimalen Anzahl von Bauteilen realisierbar und daher leicht zu verstehen. Wenn man schonmal einen AVR prozessor (oder einen Arduino, falls das leichter klingt) auf einer Steckplatine zum laufen bekommen hat, dann ist alles Weitere kein Problem. Wenn nicht, es ist auch nicht viel schwieriger, als einen neuen Camcorder oder aehnliches in Betrieb zu nehmen.

Der Schaltplan und das Platinenlayout wurden mit KICAD erstellt, ein kostenloses open source Programm fuer alle gaengigen Betriebssysteme inklusive M$ Windows. Im Gegensatz zur Freeware Version von Eagle gibt es hier keine Groessenbeschraenkung fuer Projekte. Als Endergebnis erhaelt man 'Gerber' Daten, der Industriestandard fuer die Fertigung von Platinen, die man beim Platinenservice der Wahl fertigen lassen kann.

Die Schaltung besteht nur aus wenigen Komponenten: CPU, LEDs, Widerstaende, Kondenstatoren, Steckverbinder. Ein Steckverbinder wird 1x benoetigt, um einen Bootloader aufzuspielen. Hierfuer ist ein einfacher und preiswerter AVR Programmieradapter noetig (z.B. USBtinyISP). Vergleichbare Adapter sind z.B. bei Watterott.net guenstig zu haben. Danach kann neuer Code bequem ueber ein USB-Seriell (5V TTL !) Adapter Kabel aufgespielt werden.

Die letzten 2 Steckverbinder sind fuer die Spannungsversorgung zustaendig und beinhalten 4 IO pins, welche fuer I2C oder Analog/Digitalwandlung verwendet werden koennen. Schalter oder Photowiderstaende koennen so leicht verwendet werden.

Die Leuchtdioden werden ueber 11 pins der cpu angesteuert. Die ersten 3 liefern die Farbinformation parallel an alle Leuchtdioden, die verbleibenden 8 pins schalten dann die Lichter an bzw. aus. Die Schaltung unterstuetzt direkte Ansteuerung (hohe Helligkeit, 6 Farben und Weiss) und Multiplexing (niedrigere Helligkeit, aber individuelle Farbsteuerung moeglich).

Verwendete Bauteile:

  • ATmega168-20AU TQFP32: guenstig z.B. bei Segor zu bekommen
  • SMD Widerstaende: 0805 Bauform
  • SMD Kondensatoren: 0805/1206 Bauform
  • Stift/Buchsenleisten 2.54mm Raster
  • SMD RGB LED: PLCC6 5050 Bauform (5.0x5.0mm)

Schritt 2: Die Leuchtdioden

Leuchtdioden wurden bestimmt schon oefter behandelt, daher werde ich hier nicht auf Details eingehen. Wichtig ist nur, den Maximalstrom der Dioden und des Mikrokontrollers nicht zu ueberschreiten. Hier sind das 35mA per Pin fuer die CPU und 20mA fuer die Leuchtdioden. Je nach Typ unterscheiden sich diese in Ihrer Kniespannung, daher sollte diese immer mit einem Multimeter bestimmt werden.

Die Vorwiderstaende berechnen sich dann mit dem Ohm'schen Gesetz nach:

R = (U_bat - U_led) / I_led

Fuer eine gute Widergabe des weissen Lichts muss noch das Verhaeltnis der Widerstaende zueinander bestimmt werden. Am einfachsten ist das mit 3 Potentiometern zu erreichen, wie im Bild unten angedeutet. Die so bestimmten Vorwiderstaende werden dann auf der Platine verwendet.

Diese Methode ist allerdings nur fuer kleine Leuchtdioden zu gebrauchen und keinesfalls fuer Luxeon Stars oder CREEs zu verweden. Hierfuer gibt es Konstantstromtreiber, welche die Temperaturabhaengigkeit des LED Stroms ausgleichen koennen. Ein normaler Vorwiderstand kann das nicht.

Fahrrad Rücklicht 2.0 - Nie mehr übersehen werden in der Dunkelheit


Kosten: gering hoch

Schwierigkeit: gering hoch


Benötigte Materialien: 1x ATmega168-20AU TQFP32 SMD Widerstaende 0805 SMD Kondensatoren 0805/1206 SMD 8x Leuchtdioden PLC66 5050 SMD Stift/Buchsenleisen 2.54mm Raster 1x Lochrasterplatine, Loetkolben usw. 1x MAX756 DC-DC Wandler IC 1x Kondensator 100nF 1x Kondensator 220muF 2x Kondensator 47muF 1x Schottky Diode 1N5817 1x Spule 22muH, 3A
7 Kommentare
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von Suchy, am 04.01.2010 um 14:46 Uhr

Ich wurde sogar schon mal wegen meinem rotblickenden Fahrradrücklicht von der Straßenverkehrspolizei angehalten. KOnnte auch nicht verstehen, warum die so einen Hehl daraus machen wollen - schließlich fördert das ja der Verkehrssicherheit aller Teilnehmer.

von madworm, am 04.01.2010 um 16:45 Uhr

Tja der Staat sorgt sich um alles, auch wenn er nicht muesste. Vor allem vertritt er gerne voellig ueberholte und sinnlose Verordnungen.

Die sollten lieber mal eine ordentliche Mindestanforderung an die Helligkeit der Beleuchtung ins Gesetz schreiben. Was einem da manchmal an dunklen Funzeln begegnet ist schon schlimm. Freiwillig werde ich nie mehr ohne eine richtig helle LED Frontlampe fahren.

Die Speichenreflektoren sind auch nett gemeint, aber die fallen bei mir immer ab. Daher fahre ich nur noch mit Weisswandreifen mit extra Reflektionsstreifen.

In Kanada ist es sogar Pflicht den Fahrradrahmen grossflaechig mit Reflektorfolie aufzuruesten. Vorne weiss, hinten rot.

von RBT, am 10.01.2010 um 22:28 Uhr

ist sogar ganz sicher verboten das bike so auf STVO gebiet zu betreiben. ohne lichttechnisches gutachten, wird man in diesem schönen land nichts auf die menschheit loslassen dürfen.

von madworm, am 10.01.2010 um 22:44 Uhr

Was soll ich dazu sagen, mir ist das aber nunmal sch... egal ;-)

Die paar leuchtdioden sind nicht so hell wie xenon lampen von autos, die mich regelmaessig und voellig legal blenden duerfen und fuer ein paar sekunden ins nichts fahren lassen. Eigentlich muesste ich vorsorglich anhalten, wenn ich so ein lichtmonster kommen sehen. Von verstellten scheinwerfern und "ich mach jetzt mal die nebellampe an, weil es regnet" spezialisten will ich garnicht erst anfangen.

Ich warte schon gespannt auf den verkehrsueberwacher, der mich zwingen will nachts ohne ruecklicht zu fahren, weil es "anders" ist. Und das vielleicht noch aus gruenden der sichertheit. LOL.

von madworm, am 10.01.2010 um 22:50 Uhr

In dem zusammenhand wuerde ich gerne anregen, dass politiker vor amtsantritt einer kompletten psychologischen untersuchung zu unterziehen sind, ganz aehnlich einem 'idiotentest'. Das passt auch zum thema stv(z)o. Komplette analyse der persoenlichkeitsstruktur, zu erwartendes fehlverhalten: waehler vorsaetzlich beluegen, fuer dumm verkaufen und so weiter. Der fisch stinkt vom kopf her heisst es doch oder ?

von Chris, am 11.01.2010 um 11:24 Uhr

Hallo madworm,

wir waren so frei deine Anleitung am morgen startenden "Es werde Licht" Wettbewerb teilnehmen zu lassen. Wir hoffen du bist damit einverstanden und drücken dir die Daumen!

Christian

von Sepp, am 24.02.2010 um 10:26 Uhr

ICh bin auch dafür ein solches Licht einfach zu bauen. Es sieht klasse aus, und übersehen wird man auf keinen Fall mehr, beim Fahrrad sollte man doch wirklich mal ein Auge zudrücken!