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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik [Projekt] K2-Kickboard elektronisch aufrüsten


Autor: Thomas E. (tomedl)
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Hallo Freunde der µController!

Ich bin seit einigen Jahren (Kindheit) Besitzer eines K2 Kickboards. 
Dieses Fahrzeug ist praktisch ein dreirädriges Skateboardähnliches 
gefährt mit einer Lenkstange zum Festhalten. Gelenkt wird durch 
Gewichtsverlagerung, wobei durch das Kippen über ein Gelenk die Räder in 
die gewünschte Richtig gelenkt werden und über Federn wieder in 
Geradstellung ausfedern. Da dieses Ding nun schon über 4 Jahre im Keller 
steht und ich vorhin gerade drüberstolperte wollte ich es schon in den 
Sperrmüll geben, bis mir die Idee kam, ein paar Elektronik-Spielchen 
damit anzustellen.

Bis jetzt sind mir folgende Dinge eingefallen:

[1.] Geschwindigkeitsmessung, KM-Messung
[2.] Prüfen ob Bremse betätigt
[3.] Messung der Temperatur vom Bremsblech (ist wirklich nur ein Blech 
das auf das Rad gedrückt wird - kann relativ warm werden)
[4.] Lufttemperaturmessung
[5.] Beleuchtung
[6.] ...

{1.} Die Geschwindigkeitsmessung lässt sich relativ einfach realisieren, 
da die Räder so kleine Speichen besitzen lässt sich darin leicht ein 
Magnet oder ähnliches festkleben. Es kommt allerdings nur das Hinterrad 
zur Messung in Frage, da dieses als einziges Rad nicht beweglich ist. 
Außerdem umschließt dsa Trittblech das Rad seitlich bis zur Hälfte - 
hier lässt sich problemlos ein Sensor montieren (an diese Stelle tritt 
man mit dem Fuß nicht drauf). Als Sensor hab ich mir so eine Art 
Reedrelais vorgestellt, das jedesmal, wenn der Magent vorbeikommt einmal 
kurz schließt und so einen Impuls aussendet (Alternativen?). Die 
Wegmessung lässt sich dann leicht über die Geschwindigkeit realisiern 
(Fahrradcomputer ähnlich).

{2.} Prüfen ob Bremse betätigt ist kein Problem, das lässt sich 
problemlos mit einem Mikroschalter realisieren.

{3.} Messung der Bremsblechtemperatur. Die Befestigung eines NTC oder 
PTC lässt sich machen, allerdings sind diese wirklich flink genug um auf 
einen schnellen Temperatursprung zu reagieren? Gibt es Alternativen?

{4.] Lufttemperaturmessung. Das sollte mit einem LM35 oder einem KTY81 
machbar sein. Oder reicht ein NTC/PTC? Die Genauigkeit spielt keine so 
große Rolle - auf ein halbes Grad würde schon reichen.

{5.} Beleuchtung: Ich habe mir LowCurrent LEDs oder normale LEDs 
vorgestellt, die an der Unterbodenplatte befestigt werden, bzw. an der 
Lenkerstange. Das ganze soll keine Wegbeleuchtung sein, sondern nur als 
Effektbeleuchtung dienen. Eventuell könnte man mit einem Fotowiderstand 
(o.ä.) eine automatische An- Abschaltung je nach Helligkeit realisieren?

{6.} Fällt euch noch was ein?

Als Ausgabe möchte ich ein LCD-Display verwenden, es liegt bereits ein 
4*20 vor mir. Alternativ würden auch andere Displays gehen - kommt drauf 
an. Die Stromversorgung würde ich mit Batterien/Akkus realisieren. Da 
ich 5V für µC (okay, der kann auch weniger) und LCD (hier wären 5V 
wichtig) benötige, werde ich wohl nicht um eine Reihenschaltung von 
mehreren Zellen herumkommen (sozusagen ein Akkupack draus machen). Dafür 
würde ich allerdings 4 Zellen benötigen.
Eine Alternative wäre eine Flachbatterie mit 4,5V, diese hat lt. Ribu 
2,4Ah - würde also eine ganze Weile reichen. Allerdings mache ich mir 
Sorgen, dass die Batteriespannung recht rasch unter 4 Volt fällt (dann 
würde das Display ausfallen - oder lässt sich das mit dem Kontraspoti 
noch kompensieren?). Gibts da eine ungefähre Entladekurve dafür?

Wenn ich den Stromverbrauch mal grob überschlage:
* µC = 1mA
* Sensoren = 10mA
* Beleuchtung = 40mA (20 LowCurrent LEDs) oder 200mA (20 normale LEDs)
* LCD = 1mA
* |GESAMT| = 52mA (LowCurrent) oder 264mA (normale LEDs)
Man muss allerdings dazu sagen, dass die Beleuchtung nicht die ganze 
Zeit leuchtet.

Bis jetzt habe ich nur Erfahrung mit AVR's und BASCOM weshalb nur die 
AtMegas und Attinys in Frage kommen (oder vl ein alter AT90...?). 
Welchen Typ genau kann ich jetzt noch nicht sagen, das kommt dann auf 
die benötigten Ports an.

Wenn ihr mir die Fragen, die ich zwischendurch im Text gestellt habe 
beantworten könnt, wäre ich euch sehr dankbar!

Mit bestem Dank im Vorraus
Thomas
(der verrückte Hobbybastler)

Autor: Thomas E. (tomedl)
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Würde mich freuen, wenn sich jemand meldet. Ich weiß, es ist nicht 
gerade das interessanteste Projekt, aber für mich als relaitver Anfänger 
- why not?

Autor: Gaga (Gast)
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Du benutzt es nicht mehr und wolltest es entsorgen, willst jetzt aber 
viele viele Stunden Arbeit reinstecken??

Autor: Thomas E. (tomedl)
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Gaga wrote:
> Du benutzt es nicht mehr und wolltest es entsorgen, willst jetzt aber
> viele viele Stunden Arbeit reinstecken??

Richtig, wenn es fertig ist werd ich sicher die eine oder andere Runde 
damit drehen. Es geht einfach um den Spass beim Basteln und der 
Lerneffekt kommt sicher auch nicht zu kurz.

Autor: Thomas E. (tomedl)
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Habe nun ein erstes Problem entdeckt.
Das hintere Laufrad hat einen Radius von 4cm. Welcher Reed-Kontakt kommt 
da wohl noch mit (Geschwindigkeit ca. 30km/h)?

Autor: Hugo Miller (Gast)
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Hatte das gleiche Kickboard und habe einen Tacho rangemacht. Wie du 
schon beschrieben hast einen kleinen Magneten ans hintere Rad gemacht. 
Reed-Kontakt war schnell genug, das Teil faehrt keine 30km/h (hoechstens 
man haengt sich an an Auto, aber dann ist der Blick auf den Tacho nicht 
mehr das wichtigste). Aber die Geschwindigkeitsmessung ist im 
"Kick-Modus" nicht trivial, da gibt es sicher die eine oder andere 
Herausforderung.
Ansonsten waere es natuerlich toll wenn sich die Elektronik ueber das 
Kickboard versorgen koennte.

Autor: Hugo Miller (Gast)
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Ach ja, statt die Temperatur der Bremse zu messen waere es angebrachter 
ueber einen Bremskraftverstaerker nachzudenken.

Autor: Thomas E. (tomedl)
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Hugo Miller wrote:
> Ach ja, statt die Temperatur der Bremse zu messen waere es angebrachter
> ueber einen Bremskraftverstaerker nachzudenken.

Sei mir nicht böse aber was bringt mir ein Bremskraftverstärker?

Autor: http://drive.to/OpenSourceSegway (Gast)
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Das sinnvollste wäre über einen Antrieb nachzudenken. Ich kenne jetzt 
das dreirädrige Funktionsprinzip nicht. Aber ein Bleiakku und ein 
24V-Motor passt überall rein ;-).

Autor: Moi (Gast)
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Geschwindigkeitsmessung kann man auch über ein einfachen GPS empfänger 
mit UART realiseren.

Autor: Thomas E. (tomedl)
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http://drive.to/OpenSourceSegway wrote:
> Das sinnvollste wäre über einen Antrieb nachzudenken. Ich kenne jetzt
> das dreirädrige Funktionsprinzip nicht. Aber ein Bleiakku und ein
> 24V-Motor passt überall rein ;-).

Alleine schon der Bleiakku geht sich nie aus! Das Ding ist verdammt 
klein.

GPS will ich keines einbauen - das kostet nur Geld.

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