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jenkie
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- 28.06.2011
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- Details E-Antrieb
- elfkw HR + Forumscontroller
Ich habe mir ein Thun X-Cell RT Sensor-Tretlager gegönnt (gibts z. B. bei Ebay) und an den Forumscontroller angeschlossen.
Daten laut Datenblatt:
- Versorgungsspannung 7-16 V (wird vom Lampenausgang des FC abgegriffen)
- ein Digitalausgang "Sinus", 10 TTL-Impulse pro Umdrehung
- ein Digitalausgang "Cosinus", 10 TTL-Impulse pro Umdrehung
- ein Analogausgang fürs Drehmoment, 10 mV pro Newtonmeter mit 2,5 V Offset
- misst nur das Drehmoment auf der linken Kurbel (zumindest meins, kann das jemand bestätigen?)
Die genauen Signalverläufe kann man sich bei Thun anschauen.
Der Einbau verläuft wie bei jedem standard-Tretlager. Das Kabel kommt mittig (also zwischen den Kurbeln, nicht aus der Achse
) aus dem Lager. Ich habe es nach unten durch ein vorhandenes Loch herausgeführt: Die Schaltzugführung ist aus Plastik, steckt in einem Loch im Rahmen fest und lässt sich leicht durchbohren.

Das Drehmomentsignal habe ich direkt auf den Option-Eingang (J4) des Forumscontrollers gegeben und wird mit
ausgelesen. Damit fällt zwar die Möglichkeit weg, das Licht per Software an- und auszuknipsen (wird per SJ1 auf Dauer-An geschaltet), aber wer fährt denn noch ohne Licht 
Um die Drehung UND Richtung der Kurbel zu erkennen reicht leider nicht nur eine der beiden Sinus/Cosinusleitungen, sondern man müsste beide an den FC anschließen. Um diese Pinverschwendung zu vermeiden, lässt sich mit zwei NPN-Transistoren, Widerständen und Dioden ein einfaches Flipflop (siehe Schaltung unten) basteln. Je nach Drehrichtung kommt am Ausgang entweder ein Rechtecksignal mit 1:1 An-Aus-Zeit heraus, oder ein Rechtecksignal mit 1:3-Tastverhältnis, was perfekt mit der Richtungserkennung der standard PAS-Sensoren harmoniert. --> nur noch ein Arduino Pin nötig (an Schnittstelle J3).
D4 ist übrigens eine Zenerdiode mit 4-5 V, um den Arduino-Eingang zu schützen, die anderen Dioden sind Standarddioden. Ich habe es bei mir so aufgebaut, dass das 1:3-Tastverhältnis beim Vorwärtspedalieren erzeugt wird. Kommt es beim Rückwärtsdrehen, einfach braunes und blaues Kabel am X-Cell RT vertauschen.


Im Programm lässt sich das Drehmoment einfach ermitteln durch:
Und die Fahrerleistung ist dann:
Hier die erste kurze Testfahrt - die Unterstützung habe ich erstmal mit dem Poti auf 0-2 x Fahrerleistung einstellbar gemacht, den letzten halben Kilometer war sie also auf 200% Fahrerleistung eingestellt. Das Drehmoment wird über eine Kurbelumdrehung mit 10 Messpunkten gemittelt. Es gab kein fühlbares Ruckeln.

Den genauen Code werde ich bei Github ins Hauptprogramm reinstellen. Längere Testfahrten erfolgen nächste Woche.
Viel Spaß beim nachbasteln
Daten laut Datenblatt:
- Versorgungsspannung 7-16 V (wird vom Lampenausgang des FC abgegriffen)
- ein Digitalausgang "Sinus", 10 TTL-Impulse pro Umdrehung
- ein Digitalausgang "Cosinus", 10 TTL-Impulse pro Umdrehung
- ein Analogausgang fürs Drehmoment, 10 mV pro Newtonmeter mit 2,5 V Offset
- misst nur das Drehmoment auf der linken Kurbel (zumindest meins, kann das jemand bestätigen?)
Die genauen Signalverläufe kann man sich bei Thun anschauen.
Der Einbau verläuft wie bei jedem standard-Tretlager. Das Kabel kommt mittig (also zwischen den Kurbeln, nicht aus der Achse

Das Drehmomentsignal habe ich direkt auf den Option-Eingang (J4) des Forumscontrollers gegeben und wird mit
Code:
analogRead(option_pin)
Um die Drehung UND Richtung der Kurbel zu erkennen reicht leider nicht nur eine der beiden Sinus/Cosinusleitungen, sondern man müsste beide an den FC anschließen. Um diese Pinverschwendung zu vermeiden, lässt sich mit zwei NPN-Transistoren, Widerständen und Dioden ein einfaches Flipflop (siehe Schaltung unten) basteln. Je nach Drehrichtung kommt am Ausgang entweder ein Rechtecksignal mit 1:1 An-Aus-Zeit heraus, oder ein Rechtecksignal mit 1:3-Tastverhältnis, was perfekt mit der Richtungserkennung der standard PAS-Sensoren harmoniert. --> nur noch ein Arduino Pin nötig (an Schnittstelle J3).
D4 ist übrigens eine Zenerdiode mit 4-5 V, um den Arduino-Eingang zu schützen, die anderen Dioden sind Standarddioden. Ich habe es bei mir so aufgebaut, dass das 1:3-Tastverhältnis beim Vorwärtspedalieren erzeugt wird. Kommt es beim Rückwärtsdrehen, einfach braunes und blaues Kabel am X-Cell RT vertauschen.


Im Programm lässt sich das Drehmoment einfach ermitteln durch:
Code:
Drehmoment [Nm] = (analogRead(option_pin)-Offset)*5V/(1024*10mV) = analogRead(option_pin)*0.49
Code:
Leistung [W] = 2*pi*Kadenz*Drehmoment/60s

Den genauen Code werde ich bei Github ins Hauptprogramm reinstellen. Längere Testfahrten erfolgen nächste Woche.
Viel Spaß beim nachbasteln