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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Welcher µC für meine Anforderung


Autor: Martin B. (methusalem)
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Hallo,

da ich als Anfänger noch ein bißchen Hilfe brauche, hier mal die Frage
was ihr mir für einen µC empfehlen würdet um meine Aufgabe zu lösen.
Gerne auch mehrere Vorschläge. Ich weiß nur gerade garnicht wo ich
anfangen soll.

Aufgabe: Es soll ein Zeitmesssystem für Slotcarbahnen mit einem
Microcontroler aufgebaut werden. Die gemessenen Zeiten sollen im µC
zwischengespeichert werden. Eine Software auf dem PC fragt diese Werte
kontinuierlich ab. Am besten wäre eine USB Schnittstelle, es ginge aber
anfangs auch seriell.
Außerdem soll eine Startampel nach F1 Vorgaben geschaltet werden.
Relais für die Bahnstromabschaltung sind auch nötig.

Insgesammt komme ich auf 20 Zeitmesssensoren
(Start/Ziel,Boxengasse,Zwischenzeiten) bei 4 Spuren (Lichtschranken).
10 LEDs müssen geschaltet werden. 4 Relais für den Bahnstrom. Als Kür
gibt es nun noch zwei Zugaben. Zum einen 4 7Segment anzeigen für die
aktuelle Platzierung. Zum anderen 4 elektronisch geregelte Netzteile,
die über den Mikrocontroller justiert werden sollen (dazu kann ich aber
leider noch keine Details liefern - Hintergrund: Vollgetankter Wagen ->
schwer/langsam -> weniger Spannung; leerer Tank -> leicht/schnell ->
mehr Spannung).

Frage: Welche µC kann ich dafür nutzen?

Gruß
Martin

Autor: crazy horse (Gast)
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"Aufgabe: Es soll ein Zeitmesssystem für Slotcarbahnen mit einem
Microcontroler aufgebaut werden. Die gemessenen Zeiten sollen im µC
zwischengespeichert werden. Eine Software auf dem PC fragt diese Werte
kontinuierlich ab. Am besten wäre eine USB Schnittstelle, es ginge
aber
anfangs auch seriell."

-USB on chip schränkt die Auswahl erheblich ein, da würde ich einen
ext. USB-Chip nehmen oder bei der alten RS232 bleiben, evtl. mit
RS232/USB-Wandler. Die Dinger sind aber nicht immer völlig
schmerzfrei.


"Außerdem soll eine Startampel nach F1 Vorgaben geschaltet werden.
Relais für die Bahnstromabschaltung sind auch nötig."
das ist für keinen MC eine Herausforderung



"Insgesammt komme ich auf 20 Zeitmesssensoren
(Start/Ziel,Boxengasse,Zwischenzeiten) bei 4 Spuren (Lichtschranken).
10 LEDs müssen geschaltet werden. 4 Relais für den Bahnstrom."
Kein Problem.

"Als Kür gibt es nun noch zwei Zugaben.
Zum einen 4 7Segment anzeigen für die aktuelle Platzierung. "
auch kein Problem

"Zum anderen 4 elektronisch geregelte Netzteile,
die über den Mikrocontroller justiert werden sollen (dazu kann ich
aber
leider noch keine Details liefern - Hintergrund: Vollgetankter Wagen
->
schwer/langsam -> weniger Spannung; leerer Tank -> leicht/schnell ->
mehr Spannung)."
da solltest du drauf achten, der MC 4 PWM-Ausgänge hat.

"Frage: Welche µC kann ich dafür nutzen?"

im Prinzip fast jeden, es kommt aber drauf an, wieviel schon im Chip
sein soll oder wieviel du bereit bist, an externen Helfern hinzu zu
basteln.

Autor: crazy horse (Gast)
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achso, vergessen: ich würde einen ATMega16 oder 32 nehmen, damit
solltest du bis auf das USB-Interface gut gerüstet sein.

Autor: papa_of_t (Gast)
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Also mit einem Prozessor ist das zwar durchaus möglich, aber doch für
den Anfang etwas mühsam. Wie wär's, wenn Du erstmal eine Spur baust?
das Ganze später mal 4 zu bauen ist ja nicht so schwer. Ein AVR Mega8
(ab ca. 3 Euro brutto) sollte schon dafür ausreichen.

Welche Aufgabe hat der PC dann eigentlich? Alles, was Du aufgezählt
hast, kann der uC allein / über einen fünften uC kannst Du noch
Platzierung usw. machen..

Autor: Rahul (Gast)
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Der Vorschlag erst mal nur eine Spur zu machen ist schon gut.
Allerdings würde ich dann nicht viermal den gleichen Aufbau machen,
sondern gleich einen etwas grössen Controller (Mega16,
Mega32) nehmen, und dann in diesem Controller alles zu realisieren.
Möglich sollte es sein.
Die PC-Anbindung könnte man auch über einen Webserver(-Baustein
[Siteplayer, XPort]) machen. Dann könnten mehrere gleichzeit sich die
Seite angucken...

Den Ablauf der F1-Ampel kenne ich nun nicht (2x5 Leuchten rot/grün,
wobei alle roten und grünen immer gleichzeitig leuchten, oder müssen
die einzeln steuerbar sein? ==> Schieberegister...)
Das gleiche gilt für die Bahn-Relais: Müssen die einzeln angesteuert
werden, oder geschieht/könnte das womöglich gleichzeitig mit den grünen
Lampen geschehen?

Interessant wäre neben dem Ranking ja auch noch die gefahrene Zeit
dahinter mit den entsprechenden Abständen zum ersten anzuzeigen.

Da wird man vielleicht etwas mit der Taktgeschwindigkeit hochgehen
müssen, aber machbar ist das alles mit nur einem Controller...

Interessant ist eigentlich nicht, was der alles über seine Ports
steuern soll (da man die quasi beliebig erweitern kann), sondern was er
in einer bestimmten Zeit alles erledigen muß.

Autor: Martin B. (methusalem)
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Hallo,

hmm, wenn ich pro Slot einen eigenen µC nutze müsste ich alle 4/5 über
die Schnittstellen abfragen. Ich weiß nicht ob das so ohne weiteres
möglich ist. Mein Laptop hat z.B. gar keine serielle und nur 3 USB
Ports.

Zur PC Software: Die macht das komplette Racemanagement. Also die
Fahrer-/Fahrzeugverwaltung. Auswertungen der Rennen. Auslosen der
Paarungen und der Spuren. Projektion der Rundenzeiten und der
Tankfüllung über einen Beamer. Berechnung des Verbrauchs pro Runde (für
Tankfunktion nötig und vor allem nicht fest, sondern pro
Bahn/Auto/Fahrer unterschiedlich).

Das nur als grober Überblick. Pflichtenheft ist gerade in Arbeit ...

Martin

Autor: crazy horse (Gast)
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über die Verwendung mehrerer MCs je für eine Spur würde ich gar nicht
erst nachdenken. Zeitlich erforderlich ist nicht, das Ganze lastet
einen MC bei weitem nicht aus. Mehrere MCs verkomplizieren das Ganze
nur unnötig,da sie ja miteinander/dem PC kommunizieren müssen. Und ob
ich eine Software in einem Chip für 1 Kanal oder 4 auslege, ist kein
gewaltiger Unterschied.

Autor: Martin B. (methusalem)
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Hallo,

zur Startampel gibt es eine nette Website:
http://www.f1total.com/wissensw/t16.shtml

Zur Bahnstromabschaltung: Nein, das muss pro Spur getrennt gemacht
werden, da beispielsweise ein Frühstart mit x Sekunden Stromabschaltung
bestraft wird.

Ich tendiere im Moment auch mehr zu der Lösung mit einem µC. Wieviel
der gute Controler auf einmal machen muss, kann ich zwr abschätzen.
Aber welche Leistung (MHz) der Controler dafür habens sollte, das kann
ich überhaupt nicht einschätzen :-(

Martin

Autor: Rahul Der trollige (rahul)
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Wenn du auch noch eine Tank-Funktion realisieren willst, müsstest du ja
auch den "Spritverbrauch" also den Strom messen und dann entsprechend
das Netzteil regeln. Das sollte man dann vielleicht doch einer eigenen
Regelstrecke überlassen...

Man könnte sogar noch die Rundenzeiten und "Laps to go" anzeigen...

Autor: Martin B. (methusalem)
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Moin,

das ist ne interessante Idee. Aber unter Tankfunktion verstehen wir
folgendes. In der PC Software wird definiert wieviel Spritt ein Wagen
bei einer Durchschnittsrunde verbraucht. Fährt der Wagen schneller,
verbraucht er mehr. Fährt er langsamer, verbraucht er weniger. Ist der
Tank leer, bleibt der Wagen stehen (Stromabschaltung). Der Fahrer hat
die Möglichkeit über eine Weiche in eine Box zu Fahren und dort
zwischen zwei Sensoren stehen zu bleiben. Solange er steht, wird
getankt.

Hier mal ein Link zu einem Bild einer Boxengasse (ist aber nicht
meine!):
http://www.slotforum.com/resources/Layouts/SKIPSLE...

Martin

Autor: Rahul Der trollige (rahul)
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Ich hab mal einen Blick auf die f1total.de-Seite geworfen.
So wie ich das sehe, braucht man für die Ampel 9 Ausgänge:
Die grünen Leuchten sind alle gleichzeitig an. (1)
Die gelben Leuchten sind auch alle gleichzeitg an. (1)
Es gibt 5 rote Leuchtpaare. (5)
Dann gibt es noch gelbe und rote "Blinklampen" auf der Ampel selbst.
(2)
Macht zusammen 9.

Die Hauptaufgabe des Controllers ist wohl die Zeitmessung. Wie genau
muß die sein? Bestimmt nicht auf die µs genau, oder?

Autor: Martin B. (methusalem)
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Hallo,

> Dann gibt es noch gelbe und rote "Blinklampen" auf der Ampel
selbst.
Hmm, wo hast du die denn gesehen?

Ich hatte von 10 LEDs gesprochen, weil es noch ein paar Ideen gibt, die
ich hier nicht beschrieben habe.

Was die genauigkeit der Zeitmessung angeht, kann ich nur sagen: Fragst
du 5 Fahrer, bekommst du 7 Antworten. Mir würden zwei Nachkommastellen
ausreichen. Evtl. auch eine!

Martin

Autor: Rahul Der trollige (rahul)
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also Millisekunden... Kein Problem.

Auf der von dir zitierten Internet-Seite, waren auf der eigentlichen
Ampel noch weitere Lampen angebracht, die blinkten.
Kann ich dann davon ausgehen, dass da ein kleiner Fehler vorliegt?
Die Ampeln bestehen quasi aus 5 "normalen Verkehrsampeln", die man
nebeneinander gehängt hat? Dann reduziert sich der Aufwand auf 7 Bit...

Autor: Martin B. (methusalem)
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Moin,

achso! Das ist missverständlich dargestellt. Es gibt keine zusätzliche
rote und gelbe Reihe! Damit sind die Lampen der Startampel selbst
gemeint.
Du hast also Recht. Es sind immer 2 rote Lampen paarweise geschaltet.
Die gelben und die grünen sind immer alle fünf gemeinsam verschaltet.

Martin

Autor: Rahul Der trollige (rahul)
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das wäre doch schon mal ein schöner (simpler) Anfang zum
Programmieren...

Autor: Martin B. (methusalem)
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:-)

Ja, ich werd mich freuen wie ein Schneekönig, wenn ich irgendwo auf
einen Taster drücke und dann LEDs in einer bestimmten Reihenfolge
blinken werden.

Bleibt die Frage nach dem µC!

Wie schnell sollte der sein? Welche Werte des µC sind für mich wichtig.
Anzahl Ports? Geschwindigkeit? ...

Ich schaue mir mal den ATMega16 oder 32 an ...

Martin

Autor: Rahul Der trollige (rahul)
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Ich bin ja der Meinung, dass es einfacher (und in Kleinserien  und bei
Einzelstücken billiger) ist, einen grossen Controller zu nehmen, der
dann vielleicht etwas "oversized" ist, und am Ende noch jede Menge
Resourcen überhat, bevor ich alles in einen kleinen µC quetsche, um
dann festzustellen, dass da noch was rein müsste...

Da die beiden Mega im PDIP-Gehäuse zu bekommen sind, sind sie auch
schön "bebastelbar".

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