Fanale posteriore intelligente: 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Qualche tempo fa il fanale posteriore della mia bici ha smesso di funzionare. Quando l'ho aperto, c'era un piccolo PCB con dell'elettronica e un LED. Il problema era l'interruttore a pulsante che non funzionava. Avrei potuto sostituire l'interruttore, ma qualcosa in questo design mi ha disturbato. Il punto è che il fanale posteriore è alimentato a batteria e una volta acceso rimane acceso fino a quando non lo spegni o quando le batterie si scaricano.

Poiché tengo all'ambiente, volevo una soluzione che non scaricasse le batterie se dimenticavo di spegnere il fanale posteriore. Così è nato un nuovo progetto.

Questo fanale posteriore intelligente ha 3 funzioni principali:

1. Accendere o spegnere il LED quando si preme il pulsante.
2. Tieni il LED acceso mentre la bici è in movimento e spegni il LED dopo 10 minuti se la bici non si muove più.
3. Spegnere il LED quando la tensione della batteria scende al di sotto di 2,1 Volt.

Per questo progetto ho riutilizzato un tilt switch dal progetto Tea Light Clone da cui ho anche riutilizzato parte del software per questo progetto.

Come sempre ho costruito questo progetto attorno al mio microcontrollore preferito, il PIC, utilizzando il linguaggio di programmazione JAL.

Passaggio 1: componenti richiesti

È necessario disporre dei seguenti componenti per questo progetto:

• Un pezzo di breadboard
• Microcontrollore PIC 12F615
• Presa CI a 8 pin
• Condensatore 100 nF
• Resistori: 2 * 10k, 1 * 100 Ohm
• LED ambra ad alta luminosità o LED rosso
• Pulsante di accensione/spegnimento
• Interruttore di inclinazione

Vedere il diagramma schematico su come collegare i componenti.

Passaggio 2: progettazione e costruzione dell'elettronica

L'intervallo di tensione di funzionamento del PIC è compreso tra 2 Volt e 5,5 Volt, il che lo rende adatto all'utilizzo delle 2 batterie AAA come alimentazione. Il design doveva essere a bassa potenza, quindi l'interruttore di inclinazione è attivo solo quando il dispositivo è acceso rendendo basso il pin 3 del PIC durante il funzionamento.

Nel design originale, la corrente attraverso il LED era di 20 mA, che è piuttosto alta per un LED ad alta luminosità e non era necessaria. Per risparmiare le batterie, questo design utilizza una corrente di 10 mA per il LED.

Poiché il PIC viene messo in modalità di sospensione quando inattivo, l'interruttore a pulsante è collegato al PIN di interruzione del PIC per riattivarlo dallo stato di sospensione. In modalità di sospensione, il PIC non consuma quasi energia.

Il circuito è stato realizzato su una breadboard che si adattava perfettamente all'alloggiamento esistente del fanale posteriore. Nella foto potete vedere come è stata allestita la scheda e come si inserisce nell'alloggiamento.

Passaggio 3: il software

Come già accennato, il software è scritto per un PIC12F615 utilizzando il linguaggio di programmazione JAL. Il software esegue alcuni compiti:

• Inizializzare il PIC e metterlo in modalità di sospensione dopo l'accensione.
• Risveglio dal sonno quando si preme il pulsante e si accende il LED. Tornare a dormire se si preme nuovamente il pulsante. La sveglia è attivata dall'interrupt esterno del PIC a cui è collegato il pulsante.
• Quando è attivo, abilita l'interruttore di inclinazione e controlla se l'interruttore di inclinazione è attivato a causa del movimento. Se non viene rilevato alcun movimento per 10 minuti, il LED si spegne, l'interruttore di inclinazione viene disabilitato e il PIC viene riportato in modalità di sospensione.
• Quando è sveglio misurare la tensione delle batterie e se scende al di sotto di 2,1 Volt il LED si spegne, l'interruttore di inclinazione viene disabilitato e il PIC viene riportato in modalità di sospensione.

Inizialmente il software per il rilevamento del movimento è stato progettato utilizzando la funzione Interrupt On Change (IOC) del PIC, ma non ha funzionato bene. Invece, l'interruttore viene ora interrogato ogni 100 us per determinare se è stato attivato o meno. La misura della tensione di alimentazione viene effettuata utilizzando il convertitore Analog To Digital integrato che campiona la tensione di alimentazione ogni 20 ms.

Il file sorgente JAL e il file Intel Hex per la programmazione del PIC sono allegati. Se sei interessato a utilizzare il microcontrollore PIC con JAL, un linguaggio di programmazione simile a Pascal, visita il sito Web JAL.

Divertiti a costruire il tuo progetto e attendo con ansia le tue reazioni e applicazioni alternative.