VStromClub

studi

Jak pisałem w powitalni DLa mam od niedawna, wcześniej był to GS500F i pierwszy projekt tego sterownika właśnie powstał za czasów dosiadania GS'a, a prezentowana wersja trafiła od razu do DL'a

Tekst (z niewielkimi korektami) i zdjęcia pochodzą właśnie z postu opublikowanego przeze mnie na forum GS'a ale i tu może znajdzie zainteresowanie.

Tyle tytułem wstępu.

Wiele osób pyta mnie o to jak zrobiłem oświetlenie do kufrów.
Dłuższy czas nie udzielałem tych informacji gdyż pierwszy sterownik jaki zrobiłem "na chwilę", która okazała się mieć 2 lata był bardzo prymitywny i opierał się na przekaźnikach, nie było to zatem ani rozwiązanie wyrafinowane technicznie, ani nadające się do pokazania.

Założenia do projektu

Całość projektu została zainspirowana rozwiązaniem amerykańskiej firmy [link widoczny dla zalogowanych] przy czym wydawało mi się ono całkowicie nieekonomiczne jak na nasze warunki, gdyż komplet na 3 kufry jakie posiadam (wtedy V46 + 2 x E360) to koszt ~300$

Do realizacji wykorzystałem paski LED przyklejone pod elementami z przeźroczystego plastiku zarówno w centralnym jak i w bocznych, przy czym te w żelu (wodoodporne) są za wysokie, najlepiej pasują te z diodami SMD 5050, wybór padł na paki o rastrze 3 diody na 5 cm.

Jeśli ktoś chciałby przerabiać kufry GIVI wersja TECH lub kufer GIVI E55 (MAXIA 3) należy kupić dwubarwne diody świecące w postaci pasków lub o wielkości 3mm i samemu zlutować je w postaci odpowiedniej drabinki wraz z rezystorami, tak aby można było je zasilić z 12V.

Do tej pory przerabiałem już dla siebie i dla kusiaczka następujące kufry: V46, E360, E52, E55, E41 i najłatwiej jest to zrobić w E52 a najgorsze są do robienia V46.

Do połączenia kufrów ze sterownikiem użyłem złącz mikrofonowych odpowiednio dla bocznych [link widoczny dla zalogowanych] a dla centralnego [link widoczny dla zalogowanych]

Sam sterownik kiedyś projektowałem z elementów THT, ale był tam błąd i nie zadziałał prawidłowo posiadałem jednak już obudowę i jej mocowanie w moto, co wymusiło wymiary płytki, drugie wcielenie zatem pozostawiłem w tej samej wielkości choć poza złączami są tam tylko trzy elementy THT, reszta to SMD.

Zastosowana obudowa to [link widoczny dla zalogowanych] z oferty AVT.

Jak napisałem drugie wcielenie sterownika jest zbudowane z elementów SMD więc było tam trochę wolnego miejsca i po za sterownikiem do kufrów znalazł tam miejsce również sterownik do świateł do jazdy dziennej na LEDach, które mogą działać również jako stroboskopy - to tak aby w czasie przeciskania się w korkach było nas widać (jestem przeciwnikiem jazdy na drogowych).

Na grafikach poniżej znajduje się schemat układu, widok płytki drukowanej oraz jej demo w 3D.

[link widoczny dla zalogowanych]
Schemat ideowy

[link widoczny dla zalogowanych]
Widok projektu płytki od strony górnej

[link widoczny dla zalogowanych]
Widok projektu płytki od strony dolnej

[link widoczny dla zalogowanych]
Widok symulacji 3D płytki od strony górnej

[link widoczny dla zalogowanych]
Widok symulacji 3D płytki od strony dolnej

Osoby zainteresowane mogą dostać ode mnie pliki projektu w postaci plików GERBERA do wykonania płytek drukowanych oraz plik wierceń, komplet tych plików wysyła się do firm zajmujących się produkcją płytek, koszt przy produkcji małoseryjnej to ok. 50 PLN za wykonanie płytki oraz niecałe 100 PLN za resztę elementów do układu, paski LED etc.

Opis projektu:

Zasilanie
Układ zbudowany jest z wykorzystaniem układów CMOS serii 4xxx, które mogą być zasilane napięciem do 15V, dlatego też aby ustabilizować układ zastosowano układ stabilizacyjny z wykorzystaniem stabilizatora monolitycznego IC103 - LM7812M (12V 500mA), zapas mocy pozwala na rezygnację z radiatora w tym stabilizatorze, pobór prądu w stanie spoczynku nie przekracza 40mA i rośnie do ok. 200mA przy pełnym wysterowaniu wszystkich wejść. Odporność na zakłócenia z instalacji mają zapewnić układy filtrujące złożone z pojemności C105, C106 od strony wejścia oraz C107, C108 wyjścia stabilizatora. Zabezpieczeniem przed niewłaściwym podpięciem zasilania jest dioda D105 (zastosowałem diodę o dość wysokim prądzie 6A gdyż płynący przez nią prąd trafia również do stopni końcowych sterujących LEDami, które przy pełnym wysterowaniu dość długimi paskami LED potrafią pociągnąć nawet ok 4A).

Układ wejściowy
Cały układ pracuje w tzw. logice pozytywowej (aktywny stan to wysoki) co w połączeniu z układami CMOS gdzie nieaktywne wejście nigdzie nie połączone utrzymywane jest również w stanie wysokim wymusiło zastosowanie drabinki rezystorowej "ściągającej" nieaktywne wejścia do poziomu stanu niskiego, dodatkowo diody D106-D111 pełnią rolę separacji układu od instalacji motocykla, tak aby nie obciążać bramek CMOS prądem, który wypływał by z ich wejść poprzez instalację motocykla do masy zasilania. Pary elementów Rxxx pełniącego rolę ograniczenia prądu płynącego przez diodę zenera w stanie wysokim (np. załączone światła stop) oraz same diody DZxxx zmniejszające napięcie wejściowe na bramkach do napięcia zasilania układów CMOS mają zapewnić prawidłowe wysterowanie pozostałych bramek układu i zbić napięcie z instalacji w momencie gdy motocykl pracuje z "pełną mocą" ładowania i napięcie w instalacji sięga 14-15V.
W układzie wejścia dla gałęzi obsługujących sterowanie sygnałem kierunkowskazów zbudowany jest układ pamiętający "włączenie kierunkowskazu" na potrzeby odcięcia w tym czasie sygnałów ze świateł pozycyjnych oraz stop. Układ ten zbudowany jest z wykorzystaniem układu RC (R137 + C109 oraz R150 + C110) o stałej czasu ok. 2s. oraz inwertera Smitth'a zapobiegającym stanom nieustalonym podczas rozładowywania się kondensatora C109/C110 poprzez rezystor R137/R150, stan nieustalony i pik napięcia do ok. 35V podczas włączania kierunkowskazu "zbija" układ z rezystorem ograniczającym i diodą zenera.

Generator impulsów PWM
Ponieważ aby rozróżnić intensywność świecenia świateł pozycyjnych od świateł stop, zwłaszcza w układach takich jak w kufrach E55 jako bardziej wydajne i niezależne od napięcia panującego w instalacji motocykla zastosowałem sterowanie falą prostokątną o zmiennym współczynniku wypełnienia. Układ zbudowany jest jako multiwibrator astabilny z wykorzystaniem timera LM555, który w pętli sprzężenia zwrotnego zawiera diody D101 i D102 połączone przeciwsobnie (jedna pracuje w czasie ładowania C102, a druga w czasie jego rozładowywania) zasilające potencjometr RV101, z jego suwaka poprzez R110 następuje w układzie RC generowanie drgań o częstotliwości ok. 600Hz. Sygnał ten poprzez bramki sterujące otwiera klucz tranzystorowy stopnia końcowego. Częstotliwość jest na tyle duża, że oko ludzkie nie jest w stanie wychwycić tego migotania.
Potencjometr RV101 pozwala na regulację współczynnika wypełnienia od ok. 5% do 95% - im mniejszy czas wypełnienia tym efekt ciemniejszego świecenia się diod świateł pozycyjnych.

Układ logiczny przełączający
Układ logiki przełączającej sygnał sterujący stopnia końcowego pozwala na odpowiednie wysterowanie sekcji oświetlenia kufra w zależności od tego jakie sygnały pojawią się na wejściu, przy czym do sterowania kufra centralnego możemy wybrać inne sygnały w wypadku dwubarwnych ledów (żółty + czerwony) a inne (takie jak dla bocznych) w wypadku jednobarwnych diod.
W pierwszej gałęzi przeznaczonej do sterowania wszystkimi trzema sygnałami z motocykla bramka AND układu IC104 pracuje jako klucz świateł pozycyjnych blokowany sygnałem o "aktywnych kierunkach", podobną rolę spełnia bramka NAND IC108 wraz z negatorem IC107 dla świateł STOP, następnie oba te sygnały są sumowane w bramce OR IC106, kolejny sumator OR IC106 dodaje do tego sygnał z kierunkowskazu, druga gałąź odpowiada tylko za światła STOP i kierunki i tu mamy na wyjściu NAND IC108 zbudowaną brankę OR z wykorzystaniem drugiej pary NAND IC108 z negatorami na wejściu (z algebry boole'a iloczyn negacji = suma -> NOT (NOT A * NOT B) = A + B).
Oczywiście drugi taki układ symetrycznie dla drugiej strony motocykla.

Układ wykonawczy
Jako stopień końcowy wykorzystane zostały tranzystory POWER MOSFET P, które po pełnym otwarciu osiągają rezystancję rzędu 0,06 ohma, również sterowalność takich tranzystorów jest o wiele łatwiejsza, gdyż wystarczy poziom bramki zbliżyć do poziomu masy aby tranzystor był całkowicie w stanie przewodzenia (w odróżnieniu w MOSFETach typu N do całkowitego przewodzenia napięcie bramki musi być wyższe od napięcia źródła co w tym układzie było by niewykonalne), ponieważ układ bramek pracuje w logice pozytywowej a bramka tranzystora MOSFET do przewodzenia potrzebuje stanu niskiego, na bramce MOSFET'a znajduje się inwerter na tranzystorze NPN w układzie wspólnego emitera, który w bazie posiada rezystor ograniczający prąd pobierany z CMOSów potrzebny do wysterowania, a w kolektorze rezystor ustalający poziom wysoki bramki MOSFET'a gdy NPN jest zatkany.
Źródła tranzystorów MOSFET podłączone są bezpośrednio do zasilania zaraz za dioda zabezpieczającą D105.
Zastosowanie tranzystorów MOSFET w stopniu końcowym przy ich niewielkiej rezystancji w czasie pełnego przewodzenia powodują niewielki spadek napięcia na tym elemencie a co za tym idzie znikomą moc wydzielaną w tym tranzystorze co powoduje możliwość zastosowania niewielkich gabarytowo tranzystorów SMD zapewniających jednak prądy na poziomie nawet 5A (11A w impulsie) przy napięciu zasilania do 20V

Jak napisałem na wstępie wielkość płytki była zdeterminowana pierwotnym projektem i niechęcią moją do zmiany obudowy, a zastosowanie elementów SMD znacznie zminiaturyzowało układ, znalazło się zatem również miejsce na wspomniane przeze mnie sterowanie światłami do jazdy dziennej i stroboskopami.

Generator efektu stroboskopowego
Generator ten oparty jest na 6 inwerterach IC101 (bramki NOT) przy czym trzy z nich (bramka D, E, F) pracują jako generator o czasie wypełnienia ~35% (czas przerwy większy niż czas świecenia, częstotliwość ok. 18Hz), a kolejne trzy jako generator sygnałów kluczujących o wsp. wypełnienia 50% i częstotliwości ok. 1,7Hz służące do aktywacji naprzemiennie każdej ze stron.
Sygnały z tego układu podawane są do układu bramkującego.

Układ bramkujący
Układ ten składa się z dwóch podobnych kanałów przy czym jeden można jedynie załączyć lub wyłączyć (Fn) natomiast drugi (Fb) w zależności od podanego sterowania można bądź załączyć w systemie ciągłym (jako światła doświetlające czy jazdy dziennej) bądź w trybie stroboskopowym.
Dla kanału tylko stroboskopowego bramka AND IC105 sumuje sygnały pochodzące z generatorów oraz wejść sterujących, przy czym załączenie drugiego kanału w trybie światła ciągłego blokuje również ten kanał (poprzez negator realizowany na bramce NAND IC109), drugi kanał działa podobnie z tym, że jako sumator wykorzystana jest bramka NAND IC110, dzięki temu wraz z zanegowanym sygnałem sterującym światłem ciągłym buduje z wykorzystaniem NAND IC109 sumatora pracującego jako bramka OR podobnie jak to ma miejsce w części "kufrowej", zatem ten okład wybiera między sygnałem stroboskopowym lub sygnałem ciągłym w tym kanale.

Układ wykonawczy
Układ jest realizowany dokładnie tak samo jak w wypadku końcówek "kufrowych" czyli para NPN + POWER MOSFET P

Zdjęcia układu po zmontowaniu
[link widoczny dla zalogowanych]

[link widoczny dla zalogowanych]

Na zakończenie filmik pokazujący jak to wygląda w praktyce, obecnie na DL'u, komplet ze wszystkimi kuframi czyli 2 x E360 na bokach i E52 na centralce i gdzieś tam w tle moja skromna osoba opędzająca się od komarów Wink

W prezentacji po kolei widać:

pozycja
stop
kierunek lewy
kierunek lewy i stop
kierunek prawy
kierunek prawy i stop
awaryjne
stop

a wszystko przeplatane pozycją oczywiście

[link widoczny dla zalogowanych]

Na wiosnę zakładam wreszcie przednie światła więc będę mógł wtedy zaprezentować jak działa pozostała część układu.

Pozdrawiam
Studi

maro

A gdzie ten filmik?.

studi

maro

Fajna sprawa, ale ja bym tego manualnie nie ogarnął Smile

.

sladek

Fajnie to wygląda, gratulację.

Floydoo

a jest ktos kto by to ogarnal, a przy tym by cos niecos zarobil ??

lucik

Fajne tylko nijak się ma do przepisów, homologacji, itd.

puzon

Niezła dyskoteka

studi

jotes

studi - abstrahujac od przepisow czy gustow... czapka z glowy za projekt, wykonanie i opis.

fish67

jakoś nie działa ten link z filmem

studi

Dla osób, którym filmik nie działa proponuję pobrać go na lokalny dysk komputera (na linku prawy klawisz myszy, zapisz element docelowy jako) i poszukać, która aplikacja z tych co mamy w komputerze jest w stanie go odtworzyć.

Plik jak nazwa wskazuje ma 16MB wielkości więc trochę się pobiera, nie jest to strumień więc musi się pobrać całe aby się odtworzył, film jest w formacie 3gp, odtworzysz go na dowolnym smartfonie oraz tablecie, niestety windows media player nie obsługuje tego formatu i trzeba mieć alternatywnego pleyera, ja np. używam vlc player.

Link na pewno działa o czym świadczą odpowiedzi i komentarze pozostałych forumowiczów.

cynek

Suzuki Goldwing Very Happy

Fajnie wygląda, ale nie chciałbym za tobą jechać w nocy Very Happy

roadrunner

Szacun niepomierny! Ale fajniej by było żeby kierunki obsługiwały dodatkowe diody, a nie zastępczo kierunki-stop.

studi · Wysłany: Nie 21:59, 10 Mar 2013 Temat postu:

Halster · Wysłany: Nie 22:42, 10 Mar 2013 Temat postu:

Wielki szacun za projekt i wykonanie!

jarbar

Łooo matko i córko ... ależ to komputer wyszedł Smile

Podepnę się pod temat - bo od 2 lat chcę to zrobić i wreszcie dorwałem się do wiązek.
Mam kufer Maxia 55 - oryginalne światłe stopu LED. Chcę na nich podpiąć też pozycje świecące słabiej - oczywiście myślałem o puszczeniu tego obwodu przez odpowiedni rezystor - tylko mój pusty łeb zapomniał o podstawowej zasadzie elektrotechniki, że prąd zawsze popłynie tam gdzie napotka mniejszy opór bądź jego brak. Więc wpięcie się równolegle do żarówki jest bez sensu Smile

Pomocy - jak to zrobić koledzy ? jakoś na przekaźniku ?

Chcę na ten sam pasek stopów puścić światło pozycji świecące słabiej.
Dodatkowo chcę na kuferek zamontować dwa homologowane kierunkowskazy led - równolegle z żarówką ale to już sprawdziłem że działa poprawnie.
Może ktoś z szanownego grona narysuje najprostszy schemat do realizacji tych pozycji ???
Z góry wielkie dzięki.

roadrunner

Potrzebne są 2 diody i rezystor albo 2 stabilizatory napięcia i trzeba zmierzyć jaki prąd biorą diody led, niestety nie mam jakteraz nareysować schematu

Żółwik z Galapagos

studi

roadrunner

studi

roadrunner

studi

roadrunner

Jasne...
Fajne, aczkolwiek szału nie robią jeżeli chodzi o jasność świecenia. Jeżeli będą świecić tak jak na tym filmiku to w słoneczny dzień na kufrze będą ledwo widoczne. Eksperymentowałem z różnymi diodami jeżeli chodzi o kierunki i tak naprawdę albo muszą mieć bardzo dużą powierzchnię świecenia w sensie bardzo dużo ledów jedna przy drugiej, albo diody mocy. Żadne inne rozwiązanie się nie sprawdza. Dlatego właśnie chcę zrealizować paski na diodach mocy. Przy 2-3W pojedynczej diody wystarczy ich 5-6 na pasku w odstępach 1cm

jarbar

studi

jarbar

studi