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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Entfernungsmesser mit Inkrementalgeber Atmega8


Autor: Patrick S. (fazer1988)
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hi, ich bin angehender Techniker und als Projekt muss ich ein z.zt. ein 
Entfernungsmesser mit 2 phototransistoren bauen und mit bascom auf dem 
atmega8 programmieren. Das Ergebnis soll auf denm LCD Display ausgegeben 
werden. Als Board benutze ich das Board von AVR mit LCD Display.
Die Übertragung + Stromversorgung wird über die USB Schnittstelle 
verwirklicht.

Die Schaltung planen kann ich eigentlich selbst,nur mit dem Programm 
habe ich so meine Probleme.
- Wie bekomme ich den Abstand gemessen?
- Wie erkenne ich die Richtung des Blattes? (Handgefühtes Blatt, keine 
Scheibe!!)
- Wie gebe ich mein Ergebnis auf das LCD Display?

Würd mich über hilfreiche Tips sehr freuen.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Patrick Stamm schrieb:
> hi, ich bin angehender Techniker und als Projekt muss ich ein z.zt. ein
> Entfernungsmesser mit 2 phototransistoren bauen

Nach welchem Messprinzip willst du vorgehen?

> - Wie erkenne ich die Richtung des Blattes? (Handgefühtes Blatt,
> keine Scheibe!!)

Blatt? Welches Blatt? Wo kommt da jetzt plötzlich ein Blatt ins Spiel?

> - Wie gebe ich mein Ergebnis auf das LCD Display?

Na, ja.
Mit BASCOM ist das ja kein Problem auf einem LCD etwas auszugeben. 
Vielleicht solltest du erst mal ein paar Vorübungen machen?

Autor: Patrick S. (fazer1988)
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Karl heinz Buchegger schrieb:

> Nach welchem Messprinzip willst du vorgehen?
-Was meinst du mit Messprinzip? Gibt es mehrere Möglichkeiten?

> Blatt? Welches Blatt? Wo kommt da jetzt plötzlich ein Blatt ins Spiel?
- Auf einer Folie sind die Balken gedruckt, deren Abstand ich ermitteln 
muss.
Ebendfalls die Richtung, mit der ich die Folie schiebe/ziehe.


> Na, ja.
> Mit BASCOM ist das ja kein Problem auf einem LCD etwas auszugeben.
> Vielleicht solltest du erst mal ein paar Vorübungen machen?
- Habe bisher eine Übung zum thema lcd display in der Schule gemacht. 
Sind noch nicht sehr weit.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> - Auf einer Folie sind die Balken gedruckt,
> deren Abstand ich ermitteln muss.
Wie sehen die Balken aus?
Du mußt also den Abstand zwischen 2 Balken ermitteln?
Oder den Abstand vom Blatt zum Sensor?

> Ebendfalls die Richtung, mit der ich die Folie schiebe/ziehe.
Mach mal ein Foto/Skizze von dem Blatt...

Welchen Abstand haben die Fotosensoren?

>> - Wie gebe ich mein Ergebnis auf das LCD Display?
Welches Display und welcher Controller?
Welche Programmiersprache?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Patrick Stamm schrieb:
> Karl heinz Buchegger schrieb:
>
>> Nach welchem Messprinzip willst du vorgehen?
> -Was meinst du mit Messprinzip? Gibt es mehrere Möglichkeiten?

Das weiß ich nicht!
Aber du weißt es, denn du hast dich ja damit beschäftigt. Willst du uns 
nicht aufklären, wie du dir im Prinzip vorstellst, wie man mit 2 
Phototransistoren einen Abstand messen kann?

2 Verfahren fallen mir sofort ein
* Laufzeitmessung
  Lampe wird eingeschaltet.
  Lichtecho kommt vom Messobjekt irgendwann zurück.
  Die Laufzeit wird gemessen und daraus wird die Entfernung bestimmt
* Winkelmessung
  Mit den Transistoren wird ein Lichtpunkt am Messobjekt angepeilt und
  aus der Winkeldifferenz der Ausrichtung der Transistoren und ein
  wenig Trigonometrie kann man den Abstand errechnen

Vielleicht gibt es noch andere Verfahren? Wer weiß?
Wie haben zb Photoapparate das Problem gelöst? Vor 20 Jahren gab es 
nicht die µC die wir heute haben und wenn waren sie sauteuer. Trotzdem 
gab es billige Kameras mit Autofokus. Wie haben die das gemacht?

Allso, erhelle uns:
Wie stellst du dir das Mesprinzip vor.
Als angehender Techniker musst du ja eine Vorstellung davon haben, wie 
du dein Problem lösen willst, wenn du jetzt mit der Implementierung 
anfangen willst.

>> Blatt? Welches Blatt? Wo kommt da jetzt plötzlich ein Blatt ins Spiel?
> - Auf einer Folie sind die Balken gedruckt, deren Abstand ich ermitteln
> muss.

Wie jetzt?
Ich dachte bisher die musst die Entfernung einer Messapperatur von einem 
Zielobjekt bestimmen.
Das hört sich aber jetzt an nach:
Eine Folie wird über eine Messapperatur gezogen und raus kommen soll, 
wie weit ein paar Balken voneinander entfernt sind. Also im Prinzip so 
was wie ein einfacher Barcodeleser.

Autor: Patrick S. (fazer1988)
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Lothar Miller schrieb:
 > Wie sehen die Balken aus?
> Du mußt also den Abstand zwischen 2 Balken ermitteln?
 > Oder den Abstand vom Blatt zum Sensor?
- nein, ich muss den Abstand zwischen den Balken messen.
ein bild der Folie lad ich heute mittag mal hoch,da ich dieses z.zt. 
nicht dabei habe.

 > Welchen Abstand haben die Fotosensoren?
- das kann ich frei entscheiden. Muss ja ebenfalls die Platine planen.

> Welches Display und welcher Controller?
- nutze das Board von avr
http://shop.myavr.de/Systemboards/myAVR%20Board%20...

- das LCD display
http://shop.myavr.de/Add-Ons%20und%20Module/myAVR%...

> Welche Programmiersprache?
programmieren muss ich mit bascom

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Beschreibe doch bitte mal die Aufgabenstellung etwas genauer.
Ich denke ernsthaft, dass das was du machen musst, alles andere ist, nur 
kein 'Entfernungsmesser', so wie man sich landläufig einen 
Entfernungsmesser vorstellt.

Mit einem Entfernungsmesser stelle ich mich hin und halte ihn in 
Richtung eines Hauses. Dann drücke ich einen Knopf und auf dem Gerät 
steht: Sie sind 283.7 Meter vom Haus entfernt.

Aber offenbar musst du etwas ganz anderes machen.

Autor: Patrick S. (fazer1988)
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> Karl heinz Buchegger schrieb:

>>> Nach welchem Messprinzip willst du vorgehen?
>> -Was meinst du mit Messprinzip? Gibt es mehrere Möglichkeiten?
>
> Das weiß ich nicht!
> Aber du weißt es, denn du hast dich ja damit beschäftigt. Willst du uns
> nicht aufklären, wie du dir im Prinzip vorstellst, wie man mit 2
> Phototransistoren einen Abstand messen kann?
>
> 2 Verfahren fallen mir sofort ein
> * Laufzeitmessung
>   Lampe wird eingeschaltet.
>   Lichtecho kommt vom Messobjekt irgendwann zurück.
>   Die Laufzeit wird gemessen und daraus wird die Entfernung bestimmt
> * Winkelmessung
>   Mit den Transistoren wird ein Lichtpunkt am Messobjekt angepeilt und
>   aus der Winkeldifferenz der Ausrichtung der Transistoren und ein
>   wenig Trigonometrie kann man den Abstand errechnen

 - habe mir gedacht,wenn ich die Zeit messe, dann ist der abstand ja 
abhängig, bzw. wird verfälscht, wenn ich die Folie schneller oder 
langsamer die die schracken ziehe.





>>> Blatt? Welches Blatt? Wo kommt da jetzt plötzlich ein Blatt ins Spiel?
>> - Auf einer Folie sind die Balken gedruckt, deren Abstand ich ermitteln
>> muss.
>
> Wie jetzt?
> Ich dachte bisher die musst die Entfernung einer Messapperatur von einem
> Zielobjekt bestimmen.
> Das hört sich aber jetzt an nach:
> Eine Folie wird über eine Messapperatur gezogen und raus kommen soll,
> wie weit ein paar Balken voneinander entfernt sind. Also im Prinzip so
> was wie ein einfacher Barcodeleser.

- Die Balken sind auf einer Folie gedruckt, ähnlich wie beim Barcode. 
nur immer mit dem selben Abstand und dicke. Sprich für ne andere 
Messung, bekomme ich eine andere Folie.
Muss dann den Abstand immer zwischen den gleichen Balken messen und den 
auf dem display ausgeben.

Autor: Patrick S. (fazer1988)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Beschreibe doch bitte mal die Aufgabenstellung etwas genauer.
> Ich denke ernsthaft, dass das was du machen musst, alles andere ist, nur
> kein 'Entfernungsmesser', so wie man sich landläufig einen
> Entfernungsmesser vorstellt.
>
> Mit einem Entfernungsmesser stelle ich mich hin und halte ihn in
> Richtung eines Hauses. Dann drücke ich einen Knopf und auf dem Gerät
> steht: Sie sind 283.7 Meter vom Haus entfernt.
>
> Aber offenbar musst du etwas ganz anderes machen.


du hast recht. entfernungsmesser ist das falsche Wort für die 
beschreibung. Besser würde Abstandsmesser passen.

wie gesagt, ich lade nachher mal die aufgebenstellung + ein bsp. der 
balken hoch.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Patrick Stamm schrieb:

> Besser würde Abstandsmesser passen
Auch nicht.
Abstandsmesser wid oft synonym zu Entfernungsmesser benutzt.


> wie gesagt, ich lade nachher mal die aufgebenstellung + ein bsp. der
> balken hoch.

Du kannst dein Problem noch nicht einmal selbst in 10 Sätzen 
beschreiben?
Wie willst du dann Software dafür machen?

Der erste Schritt in der Entwicklung ist IMMER das Verstehen des 
Problems. Und eine gute Kontrolle des Verständnisses besteht darin, dass 
man sein Problem mit eigenen Worten beschreiben kann.


Edit:
An dieser Stelle ist 'Problem' zunächst mit 'Aufgabenstellung' 
gleichzusetzen. Was dann von der kompletten Aufgabenstellung tatsächlich 
als zu lösendes Problem übrigbleibt, hängt von der Aufgabenstellung und 
vom bearbeitenden Entwickler und seinen Fähigkeiten ab.

Autor: Ulli B. (ulli-b)
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Patrick Stamm schrieb:
> hi, ich bin angehender Techniker

Armes Deutschland !
Wundert sich eigentlich noch irgend jemand darüber, dass es abwärts geht 
?

Karl heinz Buchegger schrieb:
> Der erste Schritt in der Entwicklung ist IMMER das Verstehen des
> Problems. Und eine gute Kontrolle des Verständnisses besteht darin, dass
> man sein Problem mit eigenen Worten beschreiben kann.

Hier sind wir wohl noch nicht mal bis zum "Verstehen" vorgedrungen ...

Sorry Patrick, dass es Dich jetzt grade erwischt.
Ich dachte immer, dass eine Technikerarbeit das widerspiegelt, was 
derjenige in der Technikerschule gelernt hat.

Ich hör jetzt lieber auf, meinen Frust hier ab zu lassen, sonst wirds zu 
heftig ....

Nun schick mal die Aufgabenstellung, damit man weiss worum es überhaupt 
geht !

MfG
Ulli

Autor: special swine flu (Gast)
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OH GOTT,

weisst du eigentlich was ein Incrementalgeber ist ?

Autor: Patrick S. (fazer1988)
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Da habt ihr was falsch vestanden. Ich habe nicht gesagt,dass das mein 
Abschlussprojekt ist. Es war immer die Rede von einem Projekt!!!

Dies ist eine Aufgabe, die wir in einem Fach bekommen haben. Alles was 
ich dafür benötige muss ich mir selbst erarbeiten.
Also immer mal locker bleiben mit euren Sprüchen.

Wenn ihr nicht helfen wollte, dann lasst es doch bleiben.

Autor: Patrick S. (fazer1988)
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so,zum einen habe ich die Aufgabenstellung angehängt, zum anderen mal 
ein Beispiel für die Balken (Sind noch nicht auf Folie gedruckt).

Wie man erkennen kann,ist auf dem Blatt mit der Aufgabenstellung auch 
von einer Entfernungsmessung die Rede.
(Als kleiner Hinweis)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Patrick S. schrieb:

> Da habt ihr was falsch vestanden. Ich habe nicht gesagt,dass das
> mein Abschlussprojekt ist.

Das Wort 'Abschlussprojekt' ist bis lang ja noch gar nicht gefallen :-)

> Wie man erkennen kann,ist auf dem Blatt mit der Aufgabenstellung auch
> von einer Entfernungsmessung die Rede.
> (Als kleiner Hinweis)

In diesem Zusammenhang ist das auch OK.
Aber warum sagst du nicht einfach gleich, dass du einen Inkrementalgeber 
bauen musst? Dann würden die Ratespiele sofort aufhören.

In der Aufgabenstellung entnehme ich nichts darüber, dass
* du die Abstände zwischen den Balken bestimmen musst
  Ganz im Gegenteil: die Abstände sind vorgegeben und durch
  Mitzählen der Balken erhält man als Ergebnis, wie weit sich
  das Objekt (die Folie) entlang der 'Balkenachse' bewegt hat.
  Genau das ist das Prinzip eines Inkrementalgebers

* Ich entnehme der Aufgabenstellung auch nicht, dass sich die Folie
  völlig wirr an den Lichtschranken vorbeibewegen kann. In einem
  Inkrementalgeber wird Aufwnad getrieben, damit genau das eben nicht
  passiert sondern die 'Balkenachse' parallel zur Bewegungsrichtung
  verläuft.
  Am einfachsten geht das, indem die Balkenachse wie in der Demofolie
  parallel zu einer Kante verläuft und die Folie an einem Anschlag
  linear durch die Lichtschranken läuft. Denn nur dann ist der Verfahr-
  weg der Folie proportional zu der Anzahl der erkannten Balken.

* Die 2 Lichtschranken brauchst du um festzustellen, in welcher Richtung
  sich die Folie bewegt.

Die Aufgabenstellung 'Inkrementalgeber' läuft also nicht darauf hinaus 
den Abstand zwischen 2 Balken zu bestimmen, sondern aus dem bekannten 
Abstand der Balken und mitzählen der Verdunkelungen zu bestimmen, wie 
weit sich die Folie bewegt hat.

Soviel zum Thema: Du kennst deine Aufgabenstellung

Autor: Patrick S. (fazer1988)
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Da hast du wohl recht.So habe ich die Aufgabe noch garnicht gesehen. So 
wird mir auch einiges klarer.
Danke.

Hatte das immer so von meinem Lehrer verstanden, wie ich es versucht 
habe klar zu machen.. das Aufgabenblatt hatte ich zuhause und konnte 
daher nicht genau von ablesen.

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Hallo,

ich denke mal, Patrick soll eigentlich einen Incrementalgeber bauen - 
man zieht das Blatt ein Stück durch die Lichtschranke und der µC soll 
die Balken zählen. Richtungserkennung durch 2 Lichtschranken. Finde ich 
als Aufgabe auch recht sinnvoll, so etwa sieht ja auch ein 
Linearmassstab im Inneren aus.

Das Problem ist bloss, dass er nach seinen Äusserungen die Aufgabe 
bisher garnicht verstanden hat.

Gruss Reinhard

Autor: rthfbdfs (Gast)
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Und nein, da steht nichts von Bascom!

Gast

Autor: Patrick S. (fazer1988)
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Reinhard Kern schrieb:
> Hallo,
>
> ich denke mal, Patrick soll eigentlich einen Incrementalgeber bauen -
> man zieht das Blatt ein Stück durch die Lichtschranke und der µC soll
> die Balken zählen. Richtungserkennung durch 2 Lichtschranken. Finde ich
> als Aufgabe auch recht sinnvoll, so etwa sieht ja auch ein
> Linearmassstab im Inneren aus.
>
> Das Problem ist bloss, dass er nach seinen Äusserungen die Aufgabe
> bisher garnicht verstanden hat.
>
> Gruss Reinhard


recht hast auch du. erst nach dem letzten Eintrag von Karl heinz ist mir 
erst die Aufgabe wirklich bewusst geworden. Hatte sie immer anders im 
Kopf. Daher wahrscheinlich auch die falschen Angaben.
Sorry.

Autor: Patrick S. (fazer1988)
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rthfbdfs schrieb:
> Und nein, da steht nichts von Bascom!
>
> Gast

da steht nichts von bascom, das ist richtig. zu dem Zeitpunkt, als ich 
diese Aufgabe bekommen habe, hart der Lehrer mit bascom angefangen. 
Vorher hatten wir nichts anderes mit ihm programmiert.
Daher meine Aussage.

Mitlerweile (aber erst seit 1 Woche) schreiben wir in avr studio.

Autor: special swine flu (Gast)
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Suche nach einer ALTEN MAUS...da ist der noetige Kram schon drin !

Autor: Patrick S. (fazer1988)
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special swine flu schrieb:
> Suche nach einer ALTEN MAUS...da ist der noetige Kram schon drin !

soweit bin ich schon...habe auch scheine eine. Eine alte notebookmaus. 
Allerdings ist hier nur eine lichtschranke.
An das Programm komm ich ja leider auch nicht dran.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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special swine flu schrieb:
> Suche nach einer ALTEN MAUS...da ist der noetige Kram schon drin !

LOL.
Das wird seinen Lehrer aber gar nicht freuen.
Ausserdem: So wie ich das verstanden habe, ist die Hardware ja nicht das 
große Problem. Die ist ja eigentlich ziemlich trivial.
Das Programm ist es was ihm Sorgen macht. Oder auch nicht, jetzt nachdem 
die Aufgabenstellung sich gewandelt hat.
Ist doch nur Flankenerkennung, zählen, ein bischen rechnen und Ausgabe 
aufs LCD. Und natürlich die Erkennung der Richtung. Aber über Letzteres 
soll er sich mal selber Gedanken machen.

In BASCOM hat er noch den Komfort, dass er sich über LCD-Ausgabe nicht 
groß den Kopf zerbrechen muss.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Patrick S. schrieb:
> special swine flu schrieb:
>> Suche nach einer ALTEN MAUS...da ist der noetige Kram schon drin !
>
> soweit bin ich schon...habe auch scheine eine. Eine alte notebookmaus.
> Allerdings ist hier nur eine lichtschranke.

Du musst noch viel sorgfältiger werden, wenn du Techniker werden willst. 
Da sind mit Sicherheit 2 Lichtschranken pro Achse drinn!
Anders gehts auch gar nicht, wenn man die Richtung erkennen will.

Autor: Ulli B. (ulli-b)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Du musst noch viel sorgfältiger werden, wenn du Techniker werden willst.
> Da sind mit Sicherheit 2 Lichtschranken pro Achse drinn!
> Anders gehts auch gar nicht, wenn man die Richtung erkennen will.

Mal abgesehen, dass unser lieber Patrick immernoch nicht das Prinzip der 
Längen- und Richtungsmessung verstanden hat, hat er auch seine Aufgabe 
nicht verstanden.
In der Aufgabenstellung steht klipp und klar drin, dass er zwei CNY37 
verwenden soll.

Dabei hat sich sein Lehrer sicher auch etwas gedacht, was denn wohl ?
Genau !! Er hat sich gedacht, dass sich Patrick Gedanken machen soll !!
Und ich kann mir absolut nicht vorstellen, dass das was Patrick hier 
umsetzen soll nicht auch im Unterricht vor gekommen ist (mal abgesehen, 
dass man kein Techniker-Schüler sein muss, um solche absoluten Basics zu 
wissen).
Was ich so auch nicht kenne ist, dass unter einer Aufgabe gleich die 
hälfte der Lösung mmit dran steht.

Hallo Patrick! Was ist wohl mit dem "Tip zur Richtungserkennung gemeint 
?

MfG
Ulli

PS.: Es ist nicht so negativ gemeint wie ich es geschrieben habe, aber 
ich muss mich trotzdem aufregen. Solche pippifax-Aufgaben kenne ich aus 
dem ersten Lehrjahr zur Ausbildung als Elektromechaniker (heute heisst 
das "Industrieelektroniker")

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