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Fahrradunabhängige Fahrradbeleuchtung
19.01.2015, 12:26 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 19.01.2015 12:33 von Hollaender83.)
Beitrag #1
Fahrradunabhängige Fahrradbeleuchtung
Hallo an alle,

nachdem ich hier schon ein paar interessante Projekte gesehen und hier und dort auch meinen Senf dazugegeben habe, möchte ich nun auch eines meiner eigenen Projekte vorstellen:

Die Fahrradunabhängige Fahrradbeleuchtung

Was ist das?
Prinzipiell soll hier quasi die Fahrradbeleuchtung komplett vom Fahrrad entkoppelt werden, sprich, die Leuchtelemente sind Körpergetragen und werden über einen Akku gespeist.

Warum sowas?
Ich besitze z.B. nur ein älteres Fahrrad mit Seitenläuferdynamo, was einerseits unnötigen Widerstand beim Fahren und andererseits hässliche Geräusche macht.
Klar, ich könnte auf Nabendynamo umstellen, aber sonst hätte ich ja hier nix zu schreiben :-)
Außerdem möchte ich keine teuren Beleuchtungselemente am Fahrrad belassen, wenn es den ganzen Tag unbeaufsichtigt abgestellt ist.

Funktion und Anforderungen im Detail:
Beleuchtung besteht aktuell aus einem Rücklicht und zwei Blinkermodulen. Eine Erweiterung um ein Frontlicht (Kopfgetragen oder an Lenkstange montiert ) ist geplant.
Weiterhin soll ein Nano Arduino plus Beschleunigungssensor (und optional Helligkeitssensor und Temperatursensor) verbaut werden.
Als Energiequelle soll eine Powerbank dienen, mit der man auch Handys aufladen kann. Diese kann leicht vom System getrennt und über Nacht aufgeladen werden. Die Ladung sollte für mindestens eine Woche halten (2x15 Minuten pro Tag).
Das Rücklicht besteht aus 3 Segmenten LED-RGB Stripe von Adafruit (insgesamt 14 LEDs), die Blinkermodule bestehen jeweils aus einem Segment LED-RGB Stripe mit 6 LEDs.
Das Rücklicht übernimmt neben der Leuchtfunktion auch die Anzeige beim Bremsen (Erhöhen der Helligkeit und evtl. schnelles Blinken), wenn der Beschleunigungssensor eine Verzögerung in Fahrtrichtung feststellt. Weiterhin können der linke und rechte Teil des Rücklichtes eine Blinkfunktion übernehmen. Der mittlere Teil bleibt stets Ruecklicht.
Alle Module sollen z.B. mittels Klett- oder Clipverschluss variabel an Kleidung oder Rucksack anbringbar sein.
Speziell für die Blinkermodule wäre natürlich eine Befestigung am Fahrradhandschuh ideal. Die Betätigung der Blinker erfolgt zunächst einmal über einen ganz normalen Taster. Evtl. fällt mir hier noch was Pfiffigeres ein.

Aktueller Stand:
Unklar war mir, ob ich mit mehreren separaten LED-Streifen arbeiten kann, da ich bisher nur Erfahrungen mit einem anzusteuernden Streifen gemacht habe.
Daher habe ich zunächst eine Testschaltung aufgebaut, die genau das in Erfahrung bringen soll.
Dazu habe ich ein rudimentäres Programm geschrieben, welches aber keinerlei Anspruch auf effizienten Code, ordentliche Kommentare oder sonstiges erhebt Angel

Code:
#include <Adafruit_NeoPixel.h>



#define Bremslicht_PIN 3
#define Blinker_links_PIN 5
#define Blinker_rechts_PIN 6
#define LED13PIN 13
#define BREMSLICHT_LEDS 14
#define BLINKER_LINKS_LEDS 6
#define BLINKER_RECHTS_LEDS 6

//Definition der Objekte
Adafruit_NeoPixel grid_brems = Adafruit_NeoPixel(BREMSLICHT_LEDS, Bremslicht_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Adafruit_NeoPixel grid_blink_links = Adafruit_NeoPixel (BLINKER_LINKS_LEDS, Blinker_links_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Adafruit_NeoPixel grid_blink_rechts = Adafruit_NeoPixel (BLINKER_RECHTS_LEDS, Blinker_rechts_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

//Definition der Variablen
//Farbvariablen
uint32_t FarbeRot = grid_brems.Color(255,0,0);
uint32_t FarbeOrange_links = grid_blink_links.Color(255,165,0);
uint32_t FarbeOrange_rechts = grid_blink_rechts.Color(255,165,0);
uint32_t FarbeSchwarz_rechts =grid_blink_rechts.Color(0,0,0);
uint32_t FarbeSchwarz_links =grid_blink_links.Color(0,0,0);

//Gittervariablen
int arrBREMSLICHT[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,-1};
int arrBLINKLICHT[] = {0,1,2,3,4,5,-1};




//BEGINN SETUP
void setup()
{
  grid_brems.begin();
  grid_brems.show();
  
  grid_blink_links.begin();
  grid_blink_links.show();
  
  grid_blink_rechts.begin();
  grid_blink_rechts.show();
  
}
//ENDE SETUP


//BEGINN LOOP
void loop()
{
  blinken_rechts();
  blinken_links();
  Ruecklicht();
}
//ENDE LOOP


//Definition der Funktionen


//BEGINN der Funktion blinken_rechts
void blinken_rechts()
{
  for (uint16_t i=0; i<grid_blink_rechts.numPixels(); i++) {
    grid_blink_rechts.setPixelColor(i, FarbeOrange_rechts);
  }
  grid_blink_rechts.show();
  delay(1000);
  
  for (uint16_t i=0; i<grid_blink_rechts.numPixels(); i++) {
    grid_blink_rechts.setPixelColor(i, FarbeSchwarz_rechts);
  }
  grid_blink_rechts.show();
  delay(250);
}
//ENDE der Funktion blinken_rechts


//BEGINN der Funktion blinken_links
void blinken_links()
{
for (uint16_t i=0; i<grid_blink_links.numPixels(); i++) {
    grid_blink_links.setPixelColor(i, FarbeOrange_links);
  }
  grid_blink_links.show();
  delay(1000);
  
  for (uint16_t i=0; i<grid_blink_links.numPixels(); i++) {
    grid_blink_links.setPixelColor(i, FarbeSchwarz_links);
  }
  grid_blink_links.show();
  delay(250);
}
//ENDE der Funktion blinken_links


//BEGINN der Funktion warnblinken
void warnblinken()
{
  
}
//ENDE der Funktion warnblinken

//BEGINN der Funktion Ruecklicht
void Ruecklicht()
{
  for (uint16_t i=0; i<grid_brems.numPixels(); i++) {
    grid_brems.setPixelColor(i, FarbeRot);
  }
  grid_brems.show();
}

Ich warte aktuell noch auf den Beschleunigungssensor und Taster sind auch noch keine eingebaut.
Weiterhin bin ich derzeit noch auf der Suche nach der optimalen Leitung. Diese sollte 5 Adern besitzen (+5V, GND, Steuerleitung und 2 Adern für den Taster) und möglichst dünn und super flexibel sein, damit sie nicht stört. Wird wohl auf irgendwelche Sensorleitungen im flexiblen Silikonmantel rauslaufen. Für erste Tests muss ein 3-adriges Kabel ausm Baumarkt reichen, welches schon mal relativ flexibel ist.

Im Anhang mal ein Bild vom Testaufbau.

   

   

   
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20.01.2015, 18:11 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 20.01.2015 18:15 von MaHa1976.)
Beitrag #2
RE: Fahrradunabhängige Fahrradbeleuchtung
Was wäre jetzt die Frage?

Ich hab übrigens eine analoge Fahrradbeleuchtung an meinem Rennrad, die etwas von der Norm abweicht.... unter anderen hab ich auch LEDs in den Lenkerenden... aber nur als Positionslicht.

Da ich mit meinem alten Licht mit "nur" 700lm mal komplett übersehen wurde, habe ich vor 3 Jahren aufgerüstet,2800lm an den LEDs... einen gewissen Anteil schluckt noch die Optik for den LEDs... aber übersehen wurde ich nicht mehr.

Für dne mobilen Einsatz habe ich meinem Sohn eine Leuchte mit 900lm gebaut, in einem schönen Alugehäuse aus eloxiertem Strangpressprofil und Clips für Fahrradhandyhalterungen, sowie leistungsstarkem und kompakten Lipo Akkus....

Die Rücklichter habe ich jeweils mit einer Plexiglasabdeckung versehen, die ich entsprechend der Form vom Sattel gebogen habe und die Lichtaustrittsseite poliert habe für einen schönen Tiefeneffekt....

aber wie gesagt... alles analog...
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22.01.2015, 15:36
Beitrag #3
RE: Fahrradunabhängige Fahrradbeleuchtung
Hallo MaHa,

eine konkrete Frage habe ich zum aktuellen Zeitpunkt noch keine Smile

Ich wollte vielmehr erst mal das Projekt vorstellen und eine Diskussionsmöglichkeit schaffen, falls jemand Ideen oder Anmerkungen dazu hat.

Leider bin ich seit meinem letzten Beitrag noch nicht weiter gekommen, da mir etwas die Zeit gefehlt hat. Ich habe lediglich etwas weiter recherchiert nach flexiblen Kabeln und mir das eine oder andere Kleinteil im Elektrofachladen besorgt.

Wenn alles klappt, kann ich am Wochenende weiter basteln und hoffentlich mal einen ersten verkabelten Prototypen aufbauen. Den Code möchte ich zunächst gedanklich erst mal noch etwas strukturieren, um ihn möglichst schlank halten zu können. Außerdem muss ich mich noch etwas in die Thematik zum Abfragen von Schaltern einarbeiten.

Das Gehäuse für das Rücklich wird erst mal aus Plastik oder Holz gemacht und mit einer diffusen Acrylglasplatte versehen.
Für die Blinker überlege ich mir die LED-Stripes einfach mal in transparente Schrumpfschläuche einzubetten, um sie gegen Feuchtigkeit zu schützen.

Mit welchen Mitteln hast Du denn Dein Plexiglas poliert? Wenn ich das Zeug säge bekomme ich es an den Schnittenden niemals wieder so schön klar...

Gruß, Manuel
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22.01.2015, 19:31
Beitrag #4
RE: Fahrradunabhängige Fahrradbeleuchtung
Hallo Manuel,
als ich zuerst die Überschrift gelesen habe, habe ich gedacht was für ein Blödsinn. Aber nachdem ich die Beiträge gelesen habe muss ich da Gegenteil eingestehen! Auf die Idee ein Bremslicht über einen Beschleunigungssensor zu bauen muss man erst mal kommen. Welchen verwendest Du? Ich probiere gerade viel mit einem GY-521 aus. Ist in China für 2 euros zu bekommen. Die Blinker auch über den Sensor zu regeln wäre schön, nur kämme das Blinken zu Spät. Vieleicht kannst dir ja einen Blinkerschalter von einer alten Mofa organisieren?

Gruß Sven

Nichts auf der Welt ist unnütz, es kann im schlimmsten Fall immer noch als schlechtes Beispiel dienen.
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22.01.2015, 21:01
Beitrag #5
RE: Fahrradunabhängige Fahrradbeleuchtung
Hallo Sven,

vielen Dank für Deinen Beitrag Smile
Schön, dass die Idee doch noch begeistern konnte. Aber die besten Dinge entstehen doch aus spinnerten Ideen, oder?
Zumindest vertreten wir diese Meinung bei uns in der Firma :-)

Also, ich habe mir einen ADXL345 IIC/SPI bei ebay ergattert, muss aber ehrlich gestehen, dass ich noch absolut überhaupt keinen blassen Schimmer habe, wie ich den ansteuern muss.
Vor allem muss ich mir noch überlegen, wie der Sensor befestigt werden muss, damit immer eindeutig die Fahrtrichtung und somit der Beschleunigungs-, bzw. Verzögerungsvektor ermittelt werden kann.
Ich werde mir wohl am WE mal die Bibliothek runterladen, den Sensor auf ein Steckbrett schnallen und mich schrittweise vorantasten.

Hat so auch bei meiner WordClock und dem Umstieg von DCF77 auf RTC funktioniert :-)

Den Blinker anzusteuern hatte ich mir zunächst so vorgestellt, dass ich an jeder Hand einen Taster habe und somit den Blinker steuere. Aber ich tendiere momentan eher zu einem Schiebeschalter, mit dem ich Aus, links, rechts und Warnblinker einstellen kann. Ähnlich wie bei meiner Vespa.

Was machst Du mit Deinem Beschleunigungssensor so?

Gruß, Manuel
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22.01.2015, 22:11
Beitrag #6
RE: Fahrradunabhängige Fahrradbeleuchtung
Hallo Manuel,
für den Sensor gibts bestimmt Beispielprgramme, die erleichtern den Umgang erheblich. Im Schiffsmodellbau nutze ich den zur Lageregelung. Mein neuestes Projekt ist ein Panzermodell mit kompletter Arduino Steuerung.
Aber hier gehts um Dein Werken.
Könnte mirvorstellen das ein Schieberegler mehr Spaß macht.
Bin gespannt wie es weiter geht. Hoffe du stellst auch ein paar Bilder ein, wenn es fertig ist.

Gruß Sven

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22.01.2015, 22:21
Beitrag #7
RE: Fahrradunabhängige Fahrradbeleuchtung
Hallo Sven,

habe mich bereits auf Deiner Homepage umgeschaut. Großes Lob dafür. Gleich mal zu den Favoriten hinzugefügt Smile

Bilder werden auf jeden Fall folgen. Mal sehen, was das Wochenende so bringt.

So, jetzt aber erst mal guts Nächtle

Gruß, Manuel
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26.01.2015, 16:48
Beitrag #8
RE: Fahrradunabhängige Fahrradbeleuchtung
So, das Wochenende ist rum und ich konnte tatsächlich etwas an dem Projekt weiterarbeiten.

Das wurde gemacht:
- Konfektionieren der Kabel für die vorderen Blinkelemente
- Einbauen zweier Taster (in Ermangelung eines gerade verfügbaren 4-Stellungen-Schalters)
- Auflöten der aktuellen Schaltung auf eine Lochrasterplatine zum besseren Testing und Optimieren
- Anpassen des Codes sodass nun die Funktionen blinken links/rechts und warnblinken sowohl an den vorderen Blinkelementen als auch auf dem Rücklicht funktionieren.

Das sind die nächsten Schritte:
- Verbauen eines 4-Positionen-Schalters (Aus - blinken links - blinken rechts - warnblinken)
- Einarbeiten des Beschleunigungssensors und festlegen der Strategie zum Detektieren des Bremsvorganges.
- Entwurf und Fertigung von vorläufigen Gehäusen, sodass baldmöglichst erste Tests gemacht werden können.
- Einbau eines Helligkeitssensors zum Anpassen der Helligkeit an die aktuelle Fahrsituation (Fahrzeug mit Licht im Gegenverkehr, Fahrzeug mit Licht von hinten, Tageslicht, Dämmerung, Nacht)

Bilder und Videos:

   
Grundlegender Aufbau. Zu sehen sind die Leuchtelemente mit entsprechender Verkabelung, die Taster, die Lochrasterplatine, der Arduino Uno und die Powerbank, mit der alles betrieben werden soll.

   
Ruecklicht solo.

   
Linker Blinker.

   
Rechter Blinker.

   
Warnblinker.

Videos habe ich auch gemacht, muss aber erst mal schauen, wie ich die hier hochgeladen bekomme Smile
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