Projekt für BMW R1200G LC Adventure - K51

Steckbrief Bike 125 PS / 125 Nm (6500 1/min) Vmax 213 km/h Leergewicht 229 kg Baujahr 2016 mehr bei Wikipedia

Projekt Cockpit+ Generation III - Umsetzung ab 2020

Die Ausstattung des Cockpits der BMW R1200GS LC Adventure von 2016 hat, gegenüber dem Vorgängermodel R1200GS AC, nochmals deutlich zugelegt: Gut sichtbar sind u.a. die sehr große Ganganzeige, die Füllstandsanzeige des Tanks und die - ohne "Durchs-Menü-Klicken" - permanent sichtbare Uhrzeit im Display - das hat sich BMW von der R1100GS aus dem Jahr 1996 agbeschaut.

Der Bordcomputer lässt kaum Wünsche offen, viele Informationen können abgerufen werden: Außentemperatur (im BMW-Display EXT.TEMP), Öl-Temperatur, Durchschnittsgeschwindigkeit, Durchschnittsverbrauch, Reichweite, Ölstandshinweis, Reifenfülldrücke, Datum, nächster Service etc. Darüber hinaus gibt es Fülle von Meldungen und Überwachungsfunktionen, die ein "Nachbessern" mit einem Cockpit+ nicht erforderlich machen.

Jedoch vermisse ich u.a. die Trip-Time und die Bord-/Ladespannung. Das "Durchs-Menü-Klicken" zur Anzeige der Außentemperatur finde ich immer noch unkomfortabel - ich schätze zwar die vielen Informationen des Bordcomputers, aber benötige nach wie vor meine gewohnte "Auf einen Blick"-Anzeige.

Vom "alten" R1200GS AC-Projekt konnte - außer dem Quelltext - nichts weiter verwendet werden. Darüber hinaus sollte es sich unauffällig in die vorhandene Optik einfügen, klein und fein musste es auch noch werden, bohren oder andere invasive Maßnahmen kommen bei dem Bike nicht in Frage:
Also die Hardware von Grund auf neu gestalten!

Schmankerl am Rand: Während des Projekts ist - by the way - noch ein sehr kompaktes Labor-Netzteil ToGoMini entstanden, konzepiert zum Entwickeln und Testen des Cockpit+.

Das Projekt Cockpit+ Generation III startete im September 2020, hier die Umsetzung:

Entwicklung Cockpit+

Entwurfsphase inkl. Dokumentation - Planung und Gestaltung des Displays

Integration des Cockpit+ Generation III ins BMW-Ensamble

Platzierung im linken Windabweiser

Entwicklung Cockpit+

Aufgrund der umfangreichen Funktionen und Überwachungsfunktionen des Bordcomputers mussten "nur" wenige Anforderungen umgesetzt werden - im Vergleich zum R1200GS AC-Projekt ein Klacks!

• Anzeige Trip-Time - Autostart nach Zündung EIN
• Anzeige Außentemperatur (EXT) mit Eiswarnung ab <5°C
• Anzeige Bord-/Ladespannung inkl. grafischer Batteriesymbole
• Taster für Reset der Trip-Time
• Lichtsensor zur Erfassung des Umgebungslichts
• Außenliegende USB-Programmierschnittstelle für Firmware-Updates auf der Rückseite
• Startsequenz blendet Text "Guude" und das BMW-Logo ein

Display Cockpit+ Generation III

Zur Realisierung wurde, auch und wegen Platzgründen, ein Mikrocontroller Arduino "Beetle" gewählt, die benötigte Hardware wurde auf Lochrasterplatine entwickelt. Aufgrund der reduzierten Hard- und Softwareanforderungen konnte auf eine externe Controlbox verzichtet werden. Die Anzeige erfolgt über ein grafisches 1,3" OLED-Display mit 128x64 Pixel / 33x15 mm (monochrom/weiß, AZ-Delivery): eine Entscheidung, die mir große grafische Gestaltungsfreiheiten ermöglicht. Die Einbindung erfolgt über I²C und macht sich bei der Programmierung und der mechanischen Umsetzung positiv bemerkbar. Die Hintergrund-Beleuchtung kann über den Kontrast adaptiv angepasst werden. Alle Elektronikkomponenten wie Mikrocontroller Arduino / Messtechnik / Goldcap zum Puffern etc.) passen in ein nur "Streichholzschachtel"-großes Gehäuse und führten zu einem sehr kompakten Ergebnis: 53x37x20 mm - Punktlandung. Das wasserdichte Gehäuse ist aus schwarzem Kunststoff, alle Nahtstellen und Zuleitungen sind mit Flüssiggummi abgedichtet. Alle Kabelausführungen wurden, auch zur Zugentlastung, innen mit Epoxidharz abgedichtet und haben sich in der Praxis bewährt.

Der Temperaturfühler DS18B20 zur Erfassung der Umgebungs-Temperatur ist sehr genau und vor allem wasserdicht - die Abweichung zum Bordsensensor beträgt weniger als ein halbes Kelvin. Die Montage erfolgt unter dem Schnabel, so dass er keiner direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist.

Das Cockpit+ ist über einen rückseitigen Steckverbinder zur einfachen Montage/Demontage mit dem Bordnetz verbunden. Die Bordspannung (=Versorgungsspannung) wird nach "Zündung EIN" an der linken 2-fach-USB-Steckdose ( MOTADD) abgegriffen. Diese wiederum wird über ein Y-Kabel mit der Bordsteckdose (rechts am BMW-Cockpit) verbunden.

Cockpit+ Generation III

Vorteile dieser Anschlussweise
- kein Eingriff (schneiden, löten etc.) in den Kabelbaum notwendig
- nach "Zündung AUS" werden alle Steckdosen & das Cockpit+ nach ca. 1 Minuten automatisch abgeschaltet, so dass die Batterie bei langen Stillstanzeiten nicht entladen wird.

Fazit
Die Umsetzung war gegenüber des Vorgängerprojekts für die R1200GS AC einfacher, da der Funktionsumfang geringer ist. Aufgrund meiner Erfahrung aus den vorherigen Projekten ging die Umsetzung relativ schnell über die Bühne. Das kontrastreiche OLED eröffnete mir große gestalterische Möglichkeiten, bei weitem höher und zeitgemäßer als die des 3-zeiligen LC-Displays.

Arduino Beetle

Der Arduino Beetle ist für die Anwendung genau der richtige, baut mit 21x28x3 mm sehr klein und ist für das Projekt bestens geeignet. Aber der Einsatz von 2 Schriftfonts lastet den Speicher bis zu 97% aus. I²C zur Anbindung des OLED-Displays ist einfach und extrem hilfreich gegen "Kabelsalat" - warum hab ich das nicht schon früher gemacht? Aber man wächst mit den Aufgaben.

Die Montage und Verkabelung hat wie geplant gut geklappt und das Cockpit+ ist nun eingebaut. Hier die ersten Praxiseindrücke:

Pro
- Gute Integration in das BMW-Cockpit
- Anzeige macht was sie soll
- Gewohnte "Auf einen Blick"-Anzeige steht wieder zur Verfügung

Kontra
OLED-Display! Trotz professorischer Verschattungshaube bei Sonnenschein nur schwer ablesbar ->

Komplettes Redesign mit Arduino Mini Pro und einem grafischem 1,7" LC-Display (102x64 Pixel, monochrom/weiß, SPI, ELECTRONIC ASSEMBLY) ist angedacht. Vorteil: Größere Schriftfonts und Erhöhung der Lesbarkeit, werde berichten.

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