Motorrad Dashboard

Ausgangslage

Im Motorradbereich sind digitale Anzeigen meist teuer oder unflexibel. Ziel dieser Arbeit war es, ein kosteneffizientes, modulares Dashboard zu entwickeln, welches technisch anspruchsvoll ist. Die Arbeit entstand im Rahmen der Ausbildung zum Dipl. Elektrotechniker HF an der TEKO Luzern und verbindet fundiertes Fachwissen mit praxisorientierter Umsetzung.

Ziel

Ziel dieser Diplomarbeit war die Entwicklung eines funktionalen und benutzerfreundlichen Motorrad Dashboards, welches Fahrdaten wie Geschwindigkeit, Höhe und Richtung erfasst, verarbeitet und übersichtlich darstellt. Das System speichert die Daten auf einer SD-Karte. Diese kann man per WLAn auslesen. Neben der technischen Umsetzung stand ein strukturiertes Vorgehen nach Projektmanagement-Methoden im Mittelpunkt, um Planung, Realisierung und Auswertung professionell umzusetzen.

Methodik

Das Projekt gliedert sich in 5 Teile: Initialisierung und Planung, Realisierung, Abschluss, Projektreflexion und Ausblick.

Umsetzung

Die Umsetzung des Projekts umfasste sowohl die Entwicklung der Hardware als auch die Programmierung der Software. Als zentrale Steuereinheit kam ein Raspberry Pi Pico W zum Einsatz, da er kompakt, leistungsfähig und mit integriertem WLAN ausgestattet ist. Über verschiedene Bussysteme, UART, I²C und SPI, wurden die Komponenten angebunden. Das GPS-Modul liefert Geschwindigkeit, Höhe und Zeit, während ein Magnetometer die Himmelsrichtung bestimmen sollte. Ein OLED-Display mit 128 × 128 Pixeln dient als Anzeige für alle Messwerte, ergänzt durch fünf wasserdichte Taster zur Menüführung.

Die Stromversorgung erfolgt direkt über die 12-Volt-Batterie des Motorrads. Ein DC-DC-Wandler reduziert die Spannung auf 5 Volt und versorgt die Elektronik. Eine 2-Ampere Sicherung und eine Schottky-Diode schützen das System zuverlässig vor Verpolung und Kurzschlüssen. Das Dashboard wurde in einem spritzwassergeschützten Gehäuse (IP65) aufgebaut.

Während der Realisierung traten vor allem bei der Integration des Magnetometers unerwartete Schwierigkeiten auf. Der Sensor reagiert sehr empfindlich auf magnetische Störfelder. Da mein Motorradtank magnetisch ist, zeigte der Sensor ständig zum Tank. Leider konnte ich das Dashboard nicht weit genug vom Tank montieren, um diese Störung zu vermeiden. Deshalb habe ich mein Programm so angepasst, dass der Magnetometer nicht mehr verwendet wird. Stattdessen erfolgt die Richtungsanzeige nun über das GPS. Der Nachteil dabei ist, dass man sich in Bewegung befinden muss, damit das GPS die Bewegungsrichtung bestimmen kann. Der Vorteil ist jedoch, dass keine Störungen durch benachbarte Magnetfelder auftreten.

Die Software wurde in C++ innerhalb der Arduino-IDE entwickelt. Eine State-Machine Architektur stellte sicher, dass alle gewünschten Funktionen übersichtlich strukturiert und grafisch nachvollziehbar abgebildet waren, sodass ich jederzeit den Überblick behalten konnte. Das Programm liest GPS-Daten ein, berechnet Geschwindigkeit, Höhe und Richtung, zeigt diese Werte auf dem Display an und speichert sie automatisch auf einer SD-Karte. Zusätzlich verfügt das System über eine Laptime-Funktion, mit der einzelne Runden gestoppt und analysiert werden können. Darüber hinaus kann ein WLAN-Hotspot gestartet werden, über den sich die gespeicherten Daten direkt mit einem mobilen Gerät abrufen lassen.

Während der Entwicklungsphase wurden alle Komponenten einzeln getestet, um Fehler frühzeitig zu erkennen. Danach erfolgte schrittweise der Zusammenbau zum Gesamtsystem und die Durchführung umfassender Funktionstests. Geprüft wurde die Genauigkeit der Komponenten sowie die Benutzerfreundlichkeit.

Das Ergebnis ist ein kompaktes, robustes Motorrad Dashboard, welches durch seine Datenerfassung und intuitive Bedienung überzeugt. Trotz der anfänglichen Herausforderungen mit dem Magnetometer konnte ein funktionsfähiger, praxistauglicher Prototyp realisiert werden, der sich in realen Bedingungen bewährt hat.

Impressionen

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Fazit

Das Motorrad Dashboard vereint Technik, Design und Funktionalität in einem kompakten Praxisprojekt. Es demonstriert, dass mit geringem Budget und viel Eigeninitiative ein professionelles, intelligentes System entstehen kann. Zukünftige Versionen könnten mit Helligkeitsregelung, Live-Datenanzeige auf dem Smartphone und integrierter Navigation erweitert werden.

Nutzen

Das Motorrad Dashboard bietet Motorrad Fahrerinnen und Fahrer einen direkten Mehrwert, indem es wichtige Fahrinformationen übersichtlich darstellt und Fahrdaten zur Auswertung bereitstellt.