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elektrotechnik:infineon_lyen_zusatzcontroller

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Zusatzcontroller für Infinion / Lyen

Allgemeines

Die programmierbaren Controller Programmierbare Controller der Baureihe EB206 bis EB218 und EB306 bis EB318 sind weit verbreitete China Controller, die hierzulande gerne als „programmierbarer Controller“ verkauft werden. Ebenso sind sie unter dem Namen Infineon oder Lyen Controller bekannt. Tatsächlich sind sie recht flexibel einstellbar. Allerdings lassen sie sich in Deutschland nur sehr begrenzt legal einsetzen, da z.B. der Gasgriff unabhängig vom PAS Sensor arbeitet. Darüber hinaus verbergen sie eine Reihe von interessanten Komfortfunktionen, die sich ohne eine zusätzliche Ansteuerung aber nicht offenbaren.

Genau hier setzt der vorgestellte Zusatzcontroller an, indem der den Anschluss und legalen Betrieb eines Gasgriffes erlaubt, also die stufenlose Geschwindigkeitsregelung, welche über den obligatorischen PAS/Tritt-Sensor nur freigegeben wird. Darüber hinaus können verschiedene Komfortfunktionen des EB2/3xx Controllers mit einem Taster am Lenker bzw. Bremsgriffen mit Bremsschalter aktiviert werden.

Features

  • MOSFET Schalter für blitzfreies Einstecken der Akkus (Bis 80V / 17A oder 35A)
  • NULL Stromverbrauch wenn aus
  • 3 Speed Schalter mittels Tastercode (1x Drücken = Speed1, 2x Drücken = Speed2,..)
  • Tempomat an/abschaltbar
  • Status Rückmeldungen mit eingebauten Piezo-Speaker
  • Gasgrifffreigabe mit PAS Sensor
  • 6km/h Anfahrtshilfe ohne Treten
  • Offroadmodus nicht aktivierbar während der Fahrt, nur deaktivierbar
  • Anti-Diebstahlmodus mit Aktivierung/Deaktivierung über Bremsgriffe

Funktionsprinzip

Das Herzstück des Zusatzcontrollers ist ein ATTiny 2313 Mikroprozessor von ATMEL. Der regelt alle ein- und ausgehenden Signale, welche meist über einen kleinen Treiber MOSFET gegen GND geschaltet werden. Der Prozessor versorgt auch direkt einen Piezo Speaker für die Status Ausgabe. Mit an Board ist ein leistungsfähiger MOSFET Ein-/Ausschalter für die gesamte Stromversorgung des Hauptcontrollers als auch des Zusatzcontrollers. Er ist belastbar bis ca. 17A bzw. bei einem zusätzlich eingelöteten MOSFET bis ca. 35A. Ausgeschaltet senkt der MOSFET Treiber die Stromausnahme auf Null im Gegensatz zum reinen EB2/3xx Controllers, der auch ausgeschaltet einen gewissen Ruhestrom aufnimmt. Weiterhin findet sich auf der Platine ein kleines Poti mit dem die Anfahrtgeschwindigkeit von 6km/h eingestellt werden kann. Die Mitte ist hier ein guter Startpunkt. Verbunden wird der Zusatzcontroller mit dem Rest über einen 20poligen PIN Header, die vier codierte Stecker aufnimmt (Controller, PAS Sensor, Schalter und Speedtaster)

Anschluss Schema der Platine

Die Platine schaltet GND/Masse und hat noch drei weitere Anschlusspunkte für einen Spannnungswandler, der die 5V+ Betriebsspannug bereit stellen muss. Diese Spannung ließe sich dann auch für andere Zecke noch nutzen, wie z.B. einen USB Ladeanschluss oder LED Lampen. Anschlusspunkte lauten: GND, 5V+ Eingang und Vout Akkuspannung

Alternativ kann auch die vom EB2/3xx Controller erzeuge 5V+ Spannung genutzt werden, hier aber Achtung: Die verfügbare Strommenge ist sehr klein und es können evt. Probleme mit der Stabilität auftreten → testen. Zusätzlich findet sich noch ein Alarmausgang (schaltet 5V high bei Alarm) auf dem Zusatzcontroller, der über die Diebstahlsicherung geschaltet wird.

Außer den Lötpunkten werden alle anderen Signale über den PIN Header und seinen vier Steckern angeschlossen. Der Pin-Header ist vier geteilt für den Anschluss von EB2/3xx Controller, PAS Sensor, Schalter und Speedtaster.

Belegung PIN Header

PIN #SignalStecker
01Vin+ (Akku)[Controller Stecker]
02Tempo OUT (CR)[Controller Stecker]
03Speed X1 OUT (X1)[Controller Stecker]
04GAS OUT (gas controller)[Controller Stecker]
05GAS IN (gas throttle)[Controller Stecker]
06Speed X2 OUT (X2)[Controller Stecker]
07THEFT OUT (TB)[Controller Stecker]
08nc[Controller Stecker]
09HALL IN[Controller Stecker]
10ebake IN[Controller Stecker]
11Schalter PIN1[Schalter Stecker]
12PAS GND[PAS Stecker]
13nc[Schalter Stecker]
14PAS signal[PAS Stecker]
15Schalter PIN2[Schalter Stecker]
16nc[PAS Stecker]
17nc[Schalter Stecker]
18PAS +5V[PAS Stecker]
19Speed Taster PIN1[Taster Stecker]
20speed Taster PIN2[Taster Stecker]

Die vier Stecker, welche auf den Pin-Header gesteckt werden, sind mit toten Pins codiert, damit ein Einstecken falsch herum unmöglich ist (Pins mit „nc“). Daher passt jeder Stecker auch nur an eine Stelle des Pin-Header.

Steckeranordnung

Hier in Blick auf den Pin-Header mit dem Platz für die vier einzelnen Stecker und seinen ausgebrochenen Codier-PINs. PIN1 ist hier rechts-oben:

Anschluss EB2/3xx Controller

Das Connector Kabel zum Controller wird dann an den entsprechenden Kontaktpunkten der EB2/3xx Platine angelötet gemäß folgendem Plan:

Die Lage der Anschlusspunkte kann sich je nach Controller Variante etwas ändern (6-15FET Version). Die Beschriftung ist aber immer gleich und hilft den richtigen Punkt zu finden.

Der Schalter ist ein gewöhnlicher Einschalter ohne Anspruch an die Schaltleistung, da hier nur geringe Ströme geschaltet werden. Es kann hier der alte Schalter des EB2/3xx Controller genutzt werden, da der alte Schalter des EB3xx Controller abgelötet werden muss um die beiden Drahtenden dann direkt zusammen zu löten (quasi Dauer AN hier). Geschaltet wird in Zukunft die Stromversorgung direkt über die Zusatzplatine. Hier wird alles (Controller + Zusatzplatine) wirklich komplett abgeschaltet ohne Ruhestrom.

Für die Spannungsversorgung der Zusatzplatine empfehle ich einen zusätzlichen Spannungswandler von Akkuspannung auf 5V+ zu verwenden, der an den drei Kontaktpunkten der Zusatzplatine angeschlossen werden kann (V+ Akku, 5V+, GND). Dazu finden sich beispielsweise viele preiswerte Angebote mit dem „LM2596HV“ auf ebay (60V max.).

Bedienung des Controllers

Grundsätzlich gibt es den Zusatzcontroller programmiert in zwei Versionen. Normal und Offen. In der offenen Variante kann zusätzlich in einen Offroad Modus geschaltet werden, der höhere Geschwindigkeiten erlaubt abseits der Straße. Passagen, die sich auf diese Variante beziehen werden mit „[nur offene Version]“ markiert. Zum Betrieb muss ein Taster am Lenker vorhanden sein – hier weiterhin Speedtaster genannt.

Normal Modus: Beim normalen Einschalten des Zusatzcontrollers ertönt ein kurzer Einschaltton zur Bestätigung der Betriebsbereitschaft. Der Speedtaster hat in diesem Normal Modus die Funktion den Tempomat ein- und auszuschalten. Der Tempomat muss im EB2/3xx Controller auf eine bestimmt Zeit in Sekunden programmiert werden nachdem er sich automatisch aktiviert. 4 Sekunden haben sich hier z.B. bewährt. Dabei AKTIVIERT ein kurzes Drücken den Tempomat und ein langer Druck über 2-3 Sekunden DEAKTIVERT ihn wieder. Im Einschaltzustand ist der Tempomat defaultmäßig deaktiviert. Im Normal Modus wird ohne Pedaltreten der Gasgriff automatisch auf ca. 6km/h begrenzt. Sobald getreten wird und der PAS Sensor dies an den Zusatzcontroller meldet, steht Speed 2 (25km/h) zur Verfügung. Daher sollte Speed Einstellung Nummer 2 im EB2/3xx Controller auf genau 25km/h eingestellt sein. Außerdem sollte Speed 2 auch als default Speed aktiviert sein. (siehe Programmierung eines EB2/3xx Controllers). Damit ist ein legaler Betrieb eines GASgriffes in Deutschland, Österreich und in der Schweiz möglich. Ohne Treten läuft das e-bike maximal nur 6km/h (Anfahrthilfe).

Anti-Diebstahl Modus: Der Anti-Theft Mode wird aktiviert durch dreimaliges, kurzes ziehen der e-brake / Bremse. Durch den Bremskontakt erhält der Zusatzcontroller diese Information und kann sie auswerten. Einmal aktiviert passiert Folgendes: Es ertönt ein kurzer Doppelton und der Anti-Theft Modus des EB3xx Controllers wird aktiviert. Der blockiert damit den Motor/das Antriebsrad sobald das Rad bewegt wird. (Achtung: Bei Motoren mit Freilauf wirkt diese Motorbremse leider nur in eine Drehrichtung eben durch den Freilauf). Außerdem wird jede kleinste Bewegung des Antriebrades vom Zusatzcontroller durch die Hallsensoren des Motors detektiert und es ertönt ein Alarmsignal für mindestens drei Minuten bei Bewegung. Sollte das Rad dann immer noch bewegt werden läuft der Alarm weitere drei Minuten. Der Anti-Diebstahl Modus als auch ein laufender Alarm kann durch zweimaliges Ziehen der e-brake/Bremse abgeschaltet werden. Es ertönte ein langer Bestätigungston.

[nur offene Version] Wenn beim Einschalten gleichzeitig der Speed Taster gedrückt und gehalten wird für eine vorher vereinbarte Zeit, so geht der Zusatzcontroller nach dem Loslassen in den offenen Modus. Angezeigt wird dies durch einen dreimaligen, kurzen Bestätigungton. Wird der Speedtaster eine falsche Zeitspanne gedrückt gehalten (zu lange/zu kurz), so wechselt der Zusatzcontroller automatisch zurück in den Normal Modus und erhöht einen internen Fehlercounter. Sollte dieser Fehlercounter einen eingestellten Wert überschreiten (Default: 5), so wird der offene Modus ab diesem Zeitpunkt komplett gesperrt und ist nicht mehr auswählbar. Ein erfolgreicher Einstieg in den offenen Modus resetet diesen Fehlercounter wieder auf Null, so dass ein, zwei Fehlversuche – auch wiederholt – kein Problem sind.

Im offenen Modus hat der Speedtaster eine andere Funktion als im Normal Modus. Durch (mehrmaliges) kurzes Drücken kann hier nun eine der drei im EB3xx Controller programmierten Geschwindigkeiten abgerufen werden. Dabei gilt ein Druck entspricht Speed 1 und sollte im EB3xx auf ca. 20km/h eingestellt werden. Speed 2 wird ausschliesslich im Normal Mode genutzt und sollte daher genau 25km/h betragen. Aktiviert wird Speed 2 durch zweimaliges, kurzes Drücken des Speed Tasters. Und dreimaliges Drücken aktiviert dann Speed Einstellung 3, welche dann auf Maximum im EB3xx eingestellt werden kann (100%). Wird der Speed Taster länger als 2 Sekunden gehalten, so geht der Zusatzcontroller automatisch in den Normal Modus mit den oben erwähnten Funktionen. Eine Rückkehr in den offenen Modus ist nur durch Ausschalten des Zusatzcontrollers und Wiedereinschalten mit gedrücktem Speedtaster möglich (Prozedur s.o.).

Montage des Controllers

Der Zusatzcontroller ist dafür gedacht in das Gehäuse eines EB2/3xx mit eingebaut zu werden. Optimal ist dafür die Gehäuse-Oberseite von innen geeignet. Die Platine des Zusatzcontrollers kann mit der Unterseite hier direkt angeschraubt werden ohne Fehlkontakte auszulösen. Der Zusatzcontroller wird mit 2 oder 3 Schrauben gehalten. Mindestes eine Schraube muss die Platine selbst halten und eine weitere Schraube muss durch den/die Mosfet(s) gehen. Die schwarzen Mosfet(s) haben dafür ein 3mm Loch. Die Mosfet(s) können problemlos auch an leitende Alugehäuse geschraubt werden, da die Gehäuse selbst rundum isoliert ist. Die schwarzen GND/Masse Kabel vom Akku bzw. zum Controller werden direkt auf den Zusatzcontroller and den beiden großen Pads angelötet oder können auch steckbar gemacht werden. Hier ist allerdings auf einen Connector mit der notwenigen Stromfestigkeit zu achten (mind. 40A Belastbarkeit bei 15A Controllern)

Bezugsquellen

Für Zusatzcontroller gibt es die vorgefertigte Plaine allein oder einen fertig aufgebauten Zusatzcontroller beim Autor: User MikeD03

Nähere Infos auf im dazu gehörenden Thread im Pedelec-Forum: Zusatzcontroller für Infinion / Lyen

Downloads

DateiBeschreibung
Version 1.5
lb_e-bike_avr_-_v1.5.zipTarget 3001 Datei mit Schaltung und Platinenlayou v1.5
lb_e-bike_avr_-_schaltung_v1.5.pdfSchaltung Verion v1.5
lb_e-bike_avr_-_platine_v1.5.pdfPlatinen Layout v1.5
lb_e-bike_avr_code.zipProgrammcode für ATMEL ATTiny 2313 v2.1
elektrotechnik/infineon_lyen_zusatzcontroller.1502550448.txt.gz · Zuletzt geändert: 2019/05/02 18:41 (Externe Bearbeitung)