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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Zeitmessung für RC Car


Autor: Christian Moll (Gast)
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Hallo zusammen,

ich bin neu hier und komm direkt mit einer Frage.
Und zwar grübei eich seit einiger Zeit darüber eine kostengünstige
Lösung zur Rundenzeiterfassung. Es gibt einige Systeme auf dem Markt
die mit IR funktionieren, sind aber mit 360€ für Empfänger und ca. 35€
pro IR-Transponder nicht ganz günstig.
Meine Idee war jeder Wagen sendet konstant ein moduliertes IR-Signal
(z.B. 38kHz der eine, der andere 36kHz, usw.) senkrecht nach oben. Und
an der Zieldurchfahrt ist eine (Maut)Brücke mit TSOP-Sensoren für die
entsprechende Frequenz. Jeder TSOP bekommt einen einzelnen Pin an einem
90AT2313 (den kenn ich schon von ein par Experimenten). Dieser fragt dan
die einzelnen Pins ab, ist ein Signal da soll er den Zustand eines
anderen Pins (der mit einem Pin am parallel Portverbunden ist) kurz
ändern.
Jetzt ist die Frage deckt ein eizelner TSOP eine Streckenbreite von ca.
1m ab? Und Ist die Frequenztrennung genau genug?

Vielen Dank schon mal für hoffenlich kommende Antworten.

Autor: Tobi (Gast)
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kommt auf die stärke der sender, den empfangswinkel des jeweiligen
empfängers und der höhe der messbrücke ab. ohne diese angaben lässt
sich nicht viel sagen

Autor: Christof Krüger (Gast)
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Wie wärs mit verschieden hohen Fähnchen am Auto und Lichtschranken?

Autor: leo (Gast)
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Du bist am richtigen, wenn auch steinigen Weg. Welches kommerzielle
System kann übrigends mehrere Fahrzeuge gleichzeitig werten?

Ein Freund und ich haben so was vor drei Jahren entwickelt. Trenn dich
von deinem "analogen" Ansatz und orientiere dich am "neuen"
AMP-System (auch wenn die Induktion zur Übertragung verwenden).
Die Übertragung erfolgt mit einem IrDa ähnlichen Protokoll
(zumindestens am physical layer), d.h. asynchron seriell mit 10kbaud,
eine 0 ist ein kurzer Puls, eine 1 nichts. Wir haben 3Byte Daten & 1
Byte CRC verwendet. Jeder Transponder sendet permanent mit zufälligen
Pausen von ca vier bis 20 Paketlängen zwischen den Paketen.

Als Empfänger würde ich die Standard Irda RX/TX-Module verwenden (tfdu
xxx oder so ähnlich, die tx Hälte wird zwar nicht benötigt, aber die
Bausteine sind absolut unproblematisch und haben sich in der Praxis
bewährt). "Verstümmelte" Pakete werden ignoriert, gültige
ausgewertet. Unsere Mautbrücke ist etwa 90cm hoch und alle 50cm ein
Empfänger (alle RX Pins, O.C. parallel geschalten, tx inaktiv). Damit
kommst du auf ca. 50 Hits pro Durchfahrt, bei mehreren Autos; exakt
gleichzeitig; werden es natürlich weniger gültige. Bei mehreren
Praxistest kamen wir auf 100% Zählquote und selbst unsere hard-core
Tests mit fünf Transpondern in einem Auto waren erfolgreich.

im Auto haben wir 8 polige AVRs eingesetzt, hau mich jetzt nicht welche
genau, aber da reicht das kleinste was es gibt. Der Brückencontroller
ist ein Mega8 und die Daten werden via RS232 "AMB"-kompatibel zum PC
geschaufelt.

Grüsse leo9

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

die TSOP Empfänger sind dazu nicht schmalbandig genug. Bei 36kHz hat
ein TSOP1738 immer noch 70% seiner maximalen Empfindlichkeit. So eng
willst du die Sender nicht tollerieren.

http://www.alldatasheet.co.kr/datasheet-pdf/view/T...

Ich würde die Frequenzen kleiner wählen und das ganze dann per Software
mittels offline FFT oder sogar online FIR-Filter lösen. Allerdings wär
das dann auch eher ein Bastelprojekt mit Lerneffekt für mich. Wenns dir
nur um die Anwendung geht reichen evtl. auch größere Abstände der
einzelnen Frequenzen und analog aufgebauter Bandpässe.

Matthias

Autor: Christian Moll (Gast)
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wow. Erst mal vielen Dank für die zahlreichen Antworten.

@Christof Krüger
Den Weg mit den Lichtschranken wollte ich eben nicht einschlagen. Es
sollte doch etwas eleganter sein.

@Matthias
Das mit Nebenempfindlichkeit hatte ich mir schon gedacht. Desshalb hab
ich sicherheitshalber noch mal nachgefragt. Wie groß müssten den die
Frequenzabstende sein? >6kHz?

@leo
Module spricht fertig aufgebaute Platinen oder meinst du die Irda
Trasciever von www.vishay.com bzw. Telefunken. Ich hab auf Search
datasheet leider nur so ein halbes Datenblatt gefunden. Werd morgen
noch mal genau suchen.
Mus ich ein bestimmtes Protokoll verwenden oder ist das eine serielle
Komunikation zwischen uC und Irda Tranciever.
Vielleicht kannst Du mich mit noch mehr Infos versorgen.
Ach ja Kyosho vertreibt mit dem LapZ solch ein Produkt und wenn ich mir
die Transponder anschau dann seh ich da einen Chip der zumindest das
selbe Gehäuse hat wie der vishay Chip.

Autor: leo (Gast)
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www.vishay.com ist schon richtig. Im Transponder reicht aber eine IR-LED
mit ähnlicher Characteristik (Wellenlänge). Beim Protokoll hast du freie
Hand, du progst ja Sender und Empfänger. Die "Spikes" vom IrDa statt
"ganzen Pulsen" wie bei RS232 haben wir aufgrund des Stromverbrauchs
gewählt. siehe auch:
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-78533.html#78533
http://www.mikrocontroller.net/attachment.php/78568/irda.jpg

grüsse leo9

Autor: tenner (Gast)
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wie wäre es, wenn ihr für die fahrzeugerkennung rfid-tags benützt? jedes
fahrzeug erhält ein rfid-tag, um eine sichere erkennung zu gewähleisten
wäre ein aktiver tag am sinnvollsten. unter (bei teppich) oder auf die
fahrbahn wird eine empfangsschleife gelegt welche bei jeder durchfahrt
die daten des rfid-tags list. die auswertung mit hilfe eines pc ist
dann wohl nicht mehr das problem.

Autor: leo (Gast)
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@tenner:
als Idee gut, in der Praxis nicht umsetzbar:
1) ist der Eigenbau von "Funkdingen" zumindestens rechtlich
bedenklich.
2) 125kHz Systeme haben eine zu lange Datenübertragungszeit und keine
Kollisionsvermeidung, sobald ein tag im Feld ist sendet es permanent.
Auch wirst du es kaum schaffen eine Spule für 2-3m Fahrbahnbreite zum
Schwingen zu bringen. Bei diesen (mechanischen) Dimensionen überwiegt
bereits die Kapazität der Spule.
3) 13,5MHz Systeme können zwar Kollisionen verhindern aber ich kenne
keine die die Lesezeit bei einer Zieldurchfahrt schaffen.

grüsse leo9

Autor: Dennis Brücke (Gast)
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Hi,

ich selber bin auch begeisteter RCar fahrer.
Ich denke mal Infrarot fehlt aus, da man ja bedenken muss das,
daß Ziel meistens auf einer Geraden ist wo ein RC-Car ohne weiteres
bis zu 70km/h schaffen könnte... und glaube nicht das es ein Infrarot
empfänger schaft das zu messen

Wie sieht es mit Induktionsschleifen aus ?! Digital übermittelt reicht
es ja, wenn nur die Wagennummer übermittelt wird. bzw.
Transpondernummer

Gruß Dennis

Autor: Rahul (Gast)
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Nur mal so nebenbei (kein RCar-Fahrer; eher Modelltruck etc; aber
egal):
Auf der Hannovermesse habe ich mal eine Carrerabahn gesehen, wo man
gegen einen Computer fahren konnte.
Der Computer hatte nur Kameras und Bildverarbeitung. Er war meistens
besser als der Mensch...
Das würde aber doch einen ganz schönen Aufwand bedeuten...

Gruß Rahul

Autor: Dennis Brücke (Gast)
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Hi Rahul,

also (bitte nicht mit steinen werfen) ich denke mal der AVR wird für so
eine Auswertung nicht in der lage sein. Beim PC sieht es ja ganz anders
aus. TV-In & Motion Auswertung.

Gruß Dennis

Autor: Sascha (Gast)
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Wie wäre es mit RFID?

Mfg Sascha

Autor: Christian Moll (Gast)
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@Rahul
Wäre schön und gut mit einer webcam, nur leider wäre der finazielle
Aufwand höher alls die Beschaffung einer kommerziellen Anlage.
Denn erstens sind einfache webcams zu langsam in der Bildwiederholrate.
Rauschen zu sehr.
Also bleibt nur noch eine Videokamera und TV Karte mit TV-in. evtl noch
ein Notebook.€€€

@Dennis & tenner
auch hier ist der aufwand zu hoch. Es wird schon einen Grund geben
warum die Firma AMB 3600€ für eine aktive Anlge verlangt. Und passive
sind zu langsam.

@leo
Heißt der vishay setzt die normalen Rechteck-Impulse in kurze peaks um
und das in beide Richtungen, also Sender/Empfänger?
Sprich der Sender kann im Prinzip die ganze Zeit eine 8 Bit Zahl senden
und der Empfänger gibt diese wenn er sie erhält an den AVR weiter? Die
Bautrate zwischen AVR und Vishay ist egal d.h. natürlich nicht
schneller als der chip spezifiziert ist.

Autor: Christian Moll (Gast)
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sorry was vergessen.

Die Fahrzeuge werden nicht so schnell. erstens es sind MiniZ (siehe
http://www.ts-tuning.com/minizracer/daten.html) und zweitens sind die
Geraden gar nicht so lang, lange Gerade ca.6-9m und Durschnitt 4m.
Auf http://www.lapz.com seht ihr solch eine IR Anlage für 369€. Auf
http://www.shop-a.orrc-shop.de/pd-2028540679.htm?c... ist ein
Tranponder zu sehen. Deutlich sichtbar der TFDS xxxx von vishay.

Gruß Christian

Autor: leo9 (Gast)
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@Christian: RTFD ;-)
die tfdu sind "nur" eine IR-LED im TX-Teil und ein IR-Empfänger im
RX-Teil. Die Signalform muß schon der uP liefern, bzw decodieren. Den
tdfu mußt du zwischen rx und tx Betrieb umschalten, also zum gleichen
Zeitpunkt entweder senden oder empfangen (Achtung: nach tx ist der
RX-Teil ca 400us "blind"). Für deine Anwendung ist das aber egal da
der Transponder nur sendet und die Brücke nur empfängt.

grüsse leo9

Autor: Dennis Brücke (Gast)
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Hi @all,

ich persönlich würde gar keine IR Variante nehmen, denn leider müsste
der sender ja dann ausserhalb der Karosserie sein.

Was währe mit einer normalen Funk Variante ?
Kontinuirlich eine ID austrahlen lassen, die sich immer wiederholt.

Empfängerseitig den Empfang auf eine Richtung eingrenzen z.b. durch ein
halbes Metallrohr (längsaufgesägt) wie ein U nach unten gerichtet.

Wenn die sendeleistung nicht allzu stark ist sollte es doch theoretisch
machbar sein oder ? Und die kosten währen doch überschaubar.

Gruß Dennis

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