Bratte und ich haben in den letzten Wochen an unserer Fahrradlampe mit 3 Xml in WW rumgebastelt. Das Ergebnis wollen wir euch mit dieser Doku vorstellen.
Die Lampe ist ein kompletter Eigenbau ohne gekaufte Treiber oder ähnliches.
Über Kommentare würden wir uns natürlich freuen.
Bilder bei Nacht und ein kurzes Video folgen in den nächsten Tagen...
Viel Spaß beim lesen.
Die Farradlampe
Das Akkupack
1. Beschreibung
Die Lampe wird über einen Taster bedient und hat folgende Funktionen.
Nach dem ersten betätigen des Tasters geht die Lampe an, hier wird die Led ca. mit 5% Helligkeit betrieben.
Durch einen weiteren Druck auf den Taster kommt man in den 2. Modus hier werden ca. 30% der Leistung genutzt.
Im 3. Modus stehen dann 90% der Helligkeit zur Verfügung.
Wird der Taster noch einmal betätigt geht der Mikrocontroller in einen „Standby-Mode“.
In diesem Modus sind alle Leds ausgeschalten und es wird so gut wie keine Akkukapazität mehr verbraucht.
Das Akkupack besteht aus 6 Einzelzellen (18650 Trustfire 3,7V 2,5 Ah) und liefert maximal 12,6 Volt. Es hat eine Kapazität von 5Ah.
Es sind jeweils 3 Akkus in Reihe, die zueinander parallel verbunden sind.
Im Betrieb auf Stufe 3 (90%) hällt der Akku ca. 2 Stunden.
Die Akkus werden mit je 400mA auf 12,5 Volt geladen.
Die Ladezeit beträgt ca. 5 Stunden.
Am Gehäuse befinden sich noch eine Kabeldurchführung mit Zugentlastung und eine Buchse für ein Steckernetzteil. ( ca. 16-19V und min. 1A)
Der Mikrocontroller (Attiny 25) hat mehrere Funktionen.
Er schaltet durch betätigen des Tasters jeweils in das nächste Menü. Das betätigen des Tasters wird durch ein kurzes blinken der Taster Led bestätigt.
Im Betrieb bleibt diese Led aus, um nicht zu stören.
Wird an der Ladebuchse ein Netzteil angeschlossen, erkennt dies der µC und geht in ein Lademenü.
Die High Power Led geht aus und die Led im Taster blinkt.
Die Akkuspannung wird über den ADC-Wandler des µC überwacht.
Steigt diese beim laden auf ca. 12,5 Volt, leuchtet die Taster Led dauerhaft. Der Akku ist vollständig geladen.
Das gleiche geschieht beim Entladen. Hier wird ab ca. 10,5 Volt die Taster Led zum blinken gebracht und ab ca. 10 Volt in den Standby-Modus gewechselt.
Außerdem gibt der µC ein PWM-Signal aus, mit dem ein Mosfet angesteuert wird um die Helligkeit der HP-LED zu regeln.
2. Aufbau / Herstellung der Fahrradlampe
Das Gehäuse der Lampe wurde aus einem Ø 50mm Aluminium Rundmaterial gedreht. Die Fertigung erfolgte an einer konventionellen Drehmaschine.
Die Lampe setzt sich aus folgenden Teilen zusammen:
• Aluminiumgrundkörper (Ø 50mm ; 100mm lang)
• 3 x CREE XM-L T3 auf Rundplatine (http://www.led-tech.de)
• CREE CUTE-3-XM Optik 19° (http://www.led-tech.de)
• Trägerscheibe aus Alu für die Rundplatine
• Taster mit integrierter LED-Beleuchtung in blau (http://www.conrad.de)
• POM-Scheibe zur Befestigung des Tasters
• Plexiglasscheibe mit O-Ring
• Kabeldurchführung mit Zugentlastung
• Lenkerhalterung (aus dem Fahrradladen)
3. Aufbau / Herstellung des Akkupack´s
Als Gehäuse wurde eine Werkzeugdose verwendet. (http://www.rose.de)
In dieser befindet sich das Akkupack, die Aluminiumscheibe und die Steuerplatine.
Die Akkuzellen werden von 2 Scheiben aus POM gehalten, welche Aussparungen für die Zellen sowie die Verkabelung besitzen.
Auf der Aluscheibe befinden sich zwei LM317 zur Kühlung sowie die drei Leistungswiderstände.
Ein Akkudummy in der Mitte hält diese Scheiben zusammen, von unten mit einer Schraube von oben mit einer M4 Gewindestange.
An dieser wird die Steuerplatine und die Aluscheibe versraubt.
Im Deckel befinden sich eine Kabeldurchführung sowie eine Netzteilbuchse.
4. Leiterplattenanfertigung
Das Layout der Leiterplatten wurde mit Sprintlayout erstellt. Dieses wurde dann auf eine Folie gedruckt.
Die Fotoplatinen wurden mit dieser Folie belichtet, in Entwickler gegeben um die restliche Fotoschicht zu entfernen.
Anschließend wurde diese für ca. 3 Minuten in ein Ätzbad (Eisen-3-Chlorid) gegeben.
Danach wurden sie mit Ethanol gereinigt.
Die 3 einzelnen Platinen wurden dann mit der Schlagschere grob ausgeschnitten. Danach wurden sie auf der Drehbank rund gedreht um sie der Werkzeugdose sowie den Scheiben aus POM anzupassen.
Anschließend wurden sie mit Lötlack eingesprüht, um die Platine gegen Korrosion zu schützen. Außerdem fließt nun das Lötzinn besser.
Wenn der Lötlack trocken ist (einige Minuten), können die Platinen mit SMD-Bauteilen bestückt werden.