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Elektronischer Schalter für Zusatzscheinwerfer u. Garagenfernbedienung selbst gebaut

Erstellt von UMaGS, 28.12.2016, 13:37 Uhr · 7 Antworten · 1.496 Aufrufe

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    Idee Elektronischer Schalter für Zusatzscheinwerfer u. Garagenfernbedienung selbst gebaut

    #1
    Hallo Elektronikbastler,

    hab mir an meinem Moped vor einiger Zeit mal einen Autoswitch AS7 zum Ein-/Ausschalten meiner Zusatzschweinwerfer eingebaut (gibt es auch als Motobozzo-Switch). Hat sich prima bewährt. Einige Zeit später wollte ich dann nach dem gleichen Prinzip meine Garagenfernbedienung "fernsteuern" und hab mich dann entschlossen, so etwas mal selbst zu bauen :-) .

    Funktionsprinzip:
    Die Schaltung überwacht eine Leitung, den Trigger. Das kann ein beliebiger Schalter/Taster sein, z.B. der Lichthupentaster, oder der Blinkerrückstellschalter an meiner R2100GS TÜ.
    Die Aktion am Triggertaster bestimmt das Verhalten der Schaltausgänge "Licht+" und "Tor":
    1. Betätigungsdauer länger als 2 s --> Zusatzscheinwerfer werden ein-/oder wieder ausgeschaltet (dazu ist ein KFZ-Relais am Licht+ Ausgang notwendig).
    2. Betätigungsdauer 2x kurz hintereinander --> Garagenfernbedienung am Ausgang Tor1-Tor2 wird aktiviert.
    Ich habe den Blinkerrückstellschalter angeschlossen - funktioniert wohl bis BJ2012(GS) bzw. 2013 (GSAdv).

    Weitere Info zum Schalter, der den LiGaSwitch triggern soll:
    Voraussetzung: Triggerschalter liefert +12V ausgeschaltet und Masse/keine Verbindung eingeschaltet, oder andersherum. Beim Blinkerrückstellschalter der R1200GS TÜ ist die Änderung des Spannungspegels von +12V auf Masse ein Tastendruck. Beim Anschluss eines anderen Tasters (z.B. Lichthupe) ist das evtl. genau andersherum - also Änderung von Masse/keine Spannung auf +12V. Dieses Verhalten kann im Programm eingestellt werden. Das Verhalten der Triggerleitung muss demnach bekannt/geprüft sein. Achtung: auf keinen Fall darf eine Leitung des CAN-Bus angezapft werden - damit handelt man sich garantiert Ärger ein!

    Das Teil hat jetzt von mir einfach mal den Namen "LiGaSwitch" bekommen, weil es Licht(relais) und Garagentor-Fernbedienung schaltet.


    Jetzt aber zur Schaltung:
    Für die Schaltung habe ich einen kleinen programmierbaren AVR-Mikrocontroller von Atmel - den ATtiny13A - ausgewählt. Der AVR ist günstig, nur 8polig und damit so klein, dass er in die Mini-Schaltung passt. Der AVR hat außerdem genügend Ein-/Ausgänge und ist damit perfekt geeignet für die notwendigen Anschlüsse zur Außenwelt. Nachfolgend entsprechend der Belegung der 8poligen Steckerleiste im Schaltplan:
    1. +12V = Bordspannung von Zündungsplus
    2. Masse = Minus, GND
    3. Licht+ = Ausgang Licht(relais)
    4. LED1 = Ausgang Duo-LED Kathode (kurz)
    5. LED2 = Ausgang Duo-LED Anschluss Anode (lang)
    6. Tor1 = Minus von Fernbedienung
    7. Tor2 = Plus von Fernbedienung
    8. Taster = Eingang, Leitung vom Triggertaster/schalter

    Die fertige Schaltung hat bei mir Abmessungen von ca. 38x38x17mm und ist damit klein genug, um irgendwo am Moped untergebracht zu werden. Bilder der beiden Prototypen in Fädeltechnik auf Lochrasterplatinen:
    prototyp1_top.jpgprototyp1_bottom.jpgprototyp2_top.jpg

    Spannungsversorgung:
    Damit die Schaltung auch funktioniert, müssen dem Mikrocontroller ein 5V Spannungsregler und ein paar Bauteile zum Schutz der Schaltung gegen Verpolung und sonstige Unbillen des KFZ-Bordnetzes spendiert werden. Wer sich hier einlesen möchte siehe de.sci.electronics-FAQ V3.04 Stand: 9.12.2016
    Die Spannungsversorgung des LiGaSwitch sollte trotz relativ geringem Stromverbrauch von <10 mA unbedingt an Zündungsplus angeschlossen werden. Damit saugt er auch bei längeren Standzeiten die Batterie nicht leer. Bei meinem Moped habe ich dazu die Standlicht-Zuleitung angezapft. Obwohl der LiGaSwitch eine rückstellbare Polyfuse als Sicherung enthält ist eine separate Absicherung immer empfehlenswert (Flachsicherung 1A genügt).

    Eingang:
    Das Triggersignal wird an den Eingang "Taster", an Pin 5 des AVR angeschlossen. Hier sind ein paar Bauelemente zur Pegelanpassung 12V->5V notwendig. Dazu wird vom Ausgang des Triggerschalters eine Leitung zum LiGaSwitch verlegt. Bei meinem Moped habe ich dazu die Leitung des Blinkerrückstelltasters (blau/weiß) angezapft. Im angehängten Programmcode wird standardmäßig der Übergang von 12V auf Masse geprüft (=Verhalten des Blinkerrückstelltasters bei meiner GS). Wer z.B. den Lichthupenschalter verwenden will muss das evtl. anpassen/rumdrehen (Konstanten TasterEin / TasterAus) .

    Ausgang Lichtrelais:
    Den Ausgang für das Lichtrelais ("Licht+" im Schaltplan) hatte ich bei meinem ersten Prototypen noch per Minirelais geschaltet (Bild). Da teuer und doch relativ groß, habe ich dann aber auf eine Transistorschaltung umgestellt. Der Licht+ Ausgang führt dann bei Aktivierung Bordspannung (12-14V).
    Wichtig: Der Ausgang für das Lichtrelais darf mit maximal 200 mA belastet werden. Um damit Zusatzscheinwerfer zu schalten, muss also über den Ausgang ein handelsübliches KFZ-Relais geschaltet werden. Geeignete Relais haben einen Spulenwiderstand von mindestens 60-70 Ohm (12-14 V Bordspannung), z.B. Kräcker 14.1100.10. Aber das Relais ist ja i.d.R. bei den Scheinwerfern dabei.

    Anschluss Fernbedienung:
    Im Schaltplan mit "Tor1" (Minuspol Taster FB) und "Tor2" (Pluspol Taster FB) bezeichnet. Bei Betätigung schaltet der Transistor durch und schließt damit den Betätigungskontakt der Fernbedienung kurz - so als ob der FB-Taster gedrückt wird. Dazu müssen zwei Kabel in der Fernbedienung an den Mikroschalter in der Fernbedienung angelötet und am LiGaSwitch angeschlossen werden. Wie das bei meiner Hörmann-FB aussieht sieht man hier:
    fb1.jpgfb2.jpg

    Ausgänge Duo-LED (Statusanzeige):
    Die Pins 2+3 des AVR werden für die Duo-LED (Anschlüsse "LED1" + "LED2") verwendet.
    Der aktuelle Schaltzustand für das Licht wird über die zweipolige Duo-LED angezeigt (rot=Licht aus, grün=Licht ein). Die Duo-LED zeigt außerdem durch schnelles Blinken rot/grün auch an, wenn der Triggertaster länger als 2s betätigt wird und dient damit zur Kontrolle der ausgewählten Aktion.
    Während der Betätigungszeit der Fernbedienung blinkt die Duo-LED ebenfalls Kontrolle rot/grün, nur langsamer.

    Programmcode:

    Das Programm zur Steuerung ist in BASCOM geschrieben. Den Compiler BASCOM-AVR gibt es von MCS Electronics in einer kostenlosen Demoversion für Codegrößen bis zu 4 kByte. Diese Version ist geeignet und wurde hier verwendet. Damit kann der Quellcode compiliert und per angeschlossenem Programmieradapter auf den ATtiny13A gebrannt werden. Das Programm ist auch schon compiliert als HEX/EEP-Files angehängt und kann damit auch ohne den Compiler gebrannt werden. Infos dazu:
    Download BASCOM AVR Demo: LMGTFY
    Kleiner BASCOM-Kurs: Kleiner Bascom AVR Kurs - Gerold's Homepage
    Datenblatt ATtiny13A: LMGTFY

    Die fertige Platine habe ich in einem 40x40mm Modulgehäuse mit Peters Wepuran 4457/51 Vergussmasse blau vergossen. Damit ist die Schaltung rundum wasserdicht geschützt.
    prototyp1_bedrahtet.jpgprototyp1-vergossen.jpgfb3.jpg

    Der LiGaSwitch läuft seit 2015 in meinem Moped (R1200GS TÜ) und seit 2016 im Moped meines Kumpels Christian ohne Probleme.


    Ich veröffentliche das Projekt unter der Common Creative Lizenz CC BY-SA-NC 3.0
    Siehe http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/de/

    Gefahrenhinweise:
    Die Schaltung ist für eine Spannung von 12V ausgelegt. Die Betriebsspannung darf deshalb die übliche KFZ-Bordspannung von 12-16V nicht übersteigen. Installation der Schaltung nur nach eingehender Funktionsprüfung und im spannungslosen Zustand, am besten durch einen Fachbetrieb. Die Richtlinien der Fahrzeughersteller zur Verdrahtung und Montage sind unbedingt einzuhalten.

    Haftungsausschluss:
    Fehler kann ich nicht vollständig ausschließen. Ich übernehme keinerlei Gewähr für die Korrektheit, oder die Vollständigkeit der bereitgestellten Informationen. Für Schäden, die durch den Einsatz dieser Schaltung entstehen oder entstehen können, wird keine Haftung übernommen. Sei es durch die Schaltung selbst oder durch den nicht ordnungsgemäßen Anschluss im Fahrzeug. Haftungsansprüche, oder andere juristische Verantwortung, sind hiermit ausgeschlossen. Auf dieser Seite genannte Markennamen sind Eigentum der Hersteller und dienen hier nur der Identifizierung der Geräte oder Komponenten.

    Und jetzt viel Spaß beim Löten.


    Schöne Grüße
    Uwe


    Schaltplan Platine:
    LiGaSwitch_Schaltplan_Platine.pdf

    Bauteilliste:
    LiGaSwitch_Bauteilliste.txt

    BASCOM-Code:
    LiGaSwitch_V1.2b.bas.txt

    HEX & EEP-Datei zum Brennen:
    LiGaSwitch_hex_eep.zip

    Installationsschema:
    schaltplan_installation_zsw_gfb.jpg

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    #2
    Ich habe noch eine neue, umfangreichere Programmvariante geschrieben. Dabei ist jetzt der fertige LiGaSwitch im Verhalten programmierbar - auch im eingebauten Zustand. Folgende Funktionen können per Programmierung geändert werden:

    1. Spannungspegel, auf den der LGS reagiert
    a) 12V -> Masse/0V (Standard, z.B. für Blinkerrückstelltaster an den luftgekühlten BMW)
    b) Masse/0V -> 12V (z.B. für Lichthupentaster etc.)

    2. Einschaltverhalten des Lichtkontakt (Licht+)
    a) immer aus
    b) immer an
    c) letzter Einschaltzustand (Standard)

    3. Modus des Torkontakts bei Betätigung (Tor1+Tor2)
    a) kurz (2s) einschalten (=Modus Fernbedienung, Standard)
    b) dauerhaft ein/aus (Verhalten wie Lichtkontakt)

    4. Einschaltverhalten Torkontakte (Tor1, Tor2)
    a) immer aus (Standard u. fest eingestellt bei Modus 3a)
    b) immer an
    c) letzter Einschaltzustand

    Durch den neuen Modus 3b der Torkontakte kann ein zweiter Verbraucher (Relais, etc.) angeschlossen werden und ebenfalls per 2x kurzem Tastendruck dauerhaft ein/ausgeschaltet werden. Eine Besonderheit ist dabei der Anschluss des Verbrauchers (statt Fernbedienung): es wird nicht die Zuleitung vom Pluspol angeschlossen, sondern es muss die Plusleitung zum Verbraucher und dann erst die Masse-Rückleitung über die Anschlüsse Tor2 und Tor1 des LiGaSwitch geschaltet werden.

    Installationsschema - jetzt mit zwei Varianten:
    schaltplan_installation_zsw_gfb.jpgschaltplan_installation2_zsw_ver.jpg

    Diese Verhaltensänderung kann zum Beispiel bei der Verwendung auf einem anderen Moped hilfreich sein, oder wenn man z.B. die Zusatzscheinwerfer einzeln zuschalten möchte, usw...

    Die Programmierung des Verhaltens erfolgt relativ einfach - auch im eingebauten Zustand - durch laaanges Drücken des Tasters beim Einschalten des LiGaSwitch. Dann wird durch die einzelnen Funktionen und deren Zustände durchgesteppt:
    * kurzer Tastendruck = Einstellung der aktuellen Funktion ändern
    * langer Tastendruck = wählt nächste Funktion
    Das Ganze wird durch Statusanzeigen an der Duo-LEDs unterstützt.

    Diese neue Programmvariante passt nun nicht mehr auf einen ATtiny13a.
    Deshalb habe ich die Schaltung angepasst und dazu ein paar Profiplatinen herstellen lassen. Fallen nun auch etwas flacher aus und passen in ein kleineres Gehäuse 40x40x15mm:
    ligaswitch.jpg


    Von diesen Switches sind nun ein paar Exemplare übrig. Sie können noch individuell bezüglich der Leitungslängen konfektioniert werden und werden dann erst vergossen. Bei Interesse bitte eine PN.


    Schöne Grüße
    Uwe


    P.S.: hat jemand Stromlaufpläne von der GS LC? Da soll es ja Probleme mit solchen Switches geben..

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    #3

  4. Registriert seit
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    #4
    Hallo
    Ich habe mir auch eine Garagentor-Fernbedienung in meine 1200GS TÜ integriert, die etwas weniger aufwändig und auch für nicht Vollblut-Elektroniker zu realisieren ist.
    Bei einer zusätzlich gekauften FB, passend zu meinem Garagentor habe ich den Betätigungstaster mechanisch blockiert, so dass er immer betätigt ist. Die 12 Volt Batterie habe ich ausgebaut und stattdessen zwei Strippen an die Batteriekontakte gelötet. Für die Plus 12V Versorgung habe ich die Leitung zum Bremslicht angezapft, für die Masse die Leitung vom Blinkerrücksteller zum Steuergerät.
    Wenn ich jetzt Bremse und Blinkerrücksteller gleichzeitig betätige, öffnet oder schließt sich mein Tor.
    Funktioniert seit mehreren Jahren ohne Mängel.

    Jürgen

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    #5
    Zitat Zitat von loeffelino Beitrag anzeigen
    Hallo
    Ich habe mir auch eine Garagentor-Fernbedienung in meine 1200GS TÜ integriert, die etwas weniger aufwändig und auch für nicht Vollblut-Elektroniker zu realisieren ist.
    Bei einer zusätzlich gekauften FB, passend zu meinem Garagentor habe ich den Betätigungstaster mechanisch blockiert, so dass er immer betätigt ist. Die 12 Volt Batterie habe ich ausgebaut und stattdessen zwei Strippen an die Batteriekontakte gelötet. Für die Plus 12V Versorgung habe ich die Leitung zum Bremslicht angezapft, für die Masse die Leitung vom Blinkerrücksteller zum Steuergerät.
    Wenn ich jetzt Bremse und Blinkerrücksteller gleichzeitig betätige, öffnet oder schließt sich mein Tor.
    Funktioniert seit mehreren Jahren ohne Mängel.

    Jürgen
    Hallo Jürgen,

    klasse - auch eine prima Idee.
    Ich hatte nur den Wunsch Fernbedienung UND Zusatzscheinwerfer zu schalten (oder zwei beliebige andere Verbraucher).
    Dazu sollte das Teil universell für alle möglichen Mopeds einsetzbar sein. Also nicht nur 4V1x, oder nur BMW.

    Wenn es nur um die Betätigung der Garagentor-FB geht ist Deine Lösung prima. Aber nur, wenn die FB auch mit 12V betrieben wird und 12-14V verträgt.

    Meine Schaltung fängt halt auch alle sonstigen Störungen im 12V KFZ-Bordnetz ab und sollte damit langzeitstabil funktionieren und bei allen (12V) Mopeds einsetzbar sein.

    Grüße
    Uwe

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    #6
    Naja, ich wäre ja schon froh, wenn meine FB des Garagentors nicht so Vibrationsempfindlich wäre. Kann man die eigentlich auch austauschen? Oder muß sowas immer programmiert werden?!?

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    #7
    Hallo Stephan,

    bei dem vorgestellten Modul LiGaSwitch wird die ganz normale FB extern per Zweidrahtleitung angeschlossen. Dann kann sie an einem sicheren Platz auch vibrationsgeschützt - z.B. in einen Lappen eingewickelt - verstaut werden. Kann jederzeit auch ausgetauscht werden. Programmiert wird der LiGaSwitch nur bei der Herstellung einmalig. Die zweite Version ist nachträglich programmierbar und das Schaltverhalten kann universell an das Moped und den eigenen Bedarf angepasst werden.

    Schöne Grüße
    Uwe

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    #8
    Zitat Zitat von der niederrheiner Beitrag anzeigen
    Naja, ich wäre ja schon froh, wenn meine FB des Garagentors nicht so Vibrationsempfindlich wäre. Kann man die eigentlich auch austauschen? Oder muß sowas immer programmiert werden?!?
    ich habe hier eine Ersatz-FB für meinen 25 Jahre alten Torantrieb gefunden
    https://www.handsender-shop.de/index.php


 

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