Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Positionsbestimmung Arduino


von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Hallo liebe Forengemeinde,

ich habe hier schon oft interessante Beiträge gefunden, ist ein 
wirkliche tolles Forum. Leider finde ich zu meinem derzeitigen Problem 
nirgendswo etwas richtig hilfreiches und hoffe es gibt jemanden der mir 
vielleicht helfen kann.

Ich möchte, wie der Titel schon sagt, gerne die ungefähre Position 
meines Arduino bestimmen. Ich habe keine illusorischen Vorstellungen den 
zentimeter-genauen Standort ermitteln zu wollen. viel mehr würde ich 
gerne bestimmen wenn der arduino einen gewissen kontrollpunkt passiert. 
Dazu habe ich mir überlegt kleine Sender (z.b.: Arduino Nano + Nrf24 
(o.RFm22b)) zu installieren die peridoisch ihr individuelle Kennung 
verschicken. Wenn dann der Arduino, dessen Position bestimmt werden soll 
in den Bereich eines solchen Senders kommt soll er den Zeitpunkt des 
Empfangs und die Kennung des Senders abspeichern (z.B. auf SD-Karte). So 
das man später dann nachvollziehen kann wann der Arduino wo war.

Ist das prinzipiell so möglich oder eher nicht? Habe leider seit einiger 
Zeit nix mehr mit arduino zu tun gehabt, da andere Dinge meine Zeit in 
Anspruch genommen haben. Und was ich dazu vielleicht erwähnen sollte, 
ich habe bislang noch nie mit nrf24 oder Rfm22b gearbeitet.

Sollte das Konzept theoretisch erstmal funktionieren, wäre das nächste 
Problem, wie ich unterscheiden könnte wo er ist, falls er von mehreren 
Sendern signale empfängt. Ich habe dabei daran gedacht die Sendeleistung 
runter zu setzen oder die Antenne suboptimal zu gestalten. Alternativ 
Könnte er ja die Kennung des Senders speichern, dessen RSSI-Wert am 
höchsten ist.

Ich hoffe ich konnte mein gewünschtes Vorhaben einigermaßen verständlich 
vermitteln und es findet sich jemand der mir da etwas auf die Sprünge 
helfen kann. Das wäre echt toll.

VG
Vwirt

: Verschoben durch User
von AntVor (Gast)


Lesenswert?

Hey, es wäre vielleicht interessant zu wissen in welcher Größenordnung 
du die Position messen willst (cm, m, km- Bereich?) und inwiefern bewegt 
sich dein Arduino? (Ein quadrocopter, autonomer Roboter oder was 
anderes?) Am besten noch mehr Infos zum Projekt.

von Arduinochecker (Gast)


Lesenswert?

Hmm, also ich hab auch keine Positionsbestimmungs lib gefunden. Also 
scheint es nicht zu gehen.

Tut mir leid.

von San L. (zwillingsfreunde)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> viel mehr würde ich
> gerne bestimmen wenn der arduino einen gewissen kontrollpunkt passiert

Wie bewegt sich dein Arduino denn fort?

Vwirt schrieb:
> Wenn dann der Arduino, dessen Position bestimmt werden soll
> in den Bereich eines solchen Senders kommt soll er den Zeitpunkt des
> Empfangs und die Kennung des Senders abspeichern (z.B. auf SD-Karte). So
> das man später dann nachvollziehen kann wann der Arduino wo war.

Sogesehen also ein GPS Logger, nur irgendwie doch nicht so ganz.

Vwirt schrieb:
> Ist das prinzipiell so möglich oder eher nicht?

Denke, darüber kann man urteilen wenn du uns etwas mehr Informationen zu 
deinem vorhaben lieferst.

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

Der Arduino/Empfänger soll z.B. an einen Gabelstapler. Will gern seine 
Bewegung nachvollziehen können. Dazu hab ich mir überlegt An diversen 
Punkten eben solche Sender zu installieren. Solche Punkte wären zum 
Beispiel Beginn/Ende eines Ganges, am Ladetor oder im Wartebereich.

Habe vor kurzem mein Studium abgeschlossen (Logistik) und mache derzeit 
ein Praktikum. Würde mich halt gern etwas "profilieren" um hoffentlich 
im Anschluss ne feste Anstellung zu bekommen.

Die Sender müssten batteriebetrieben sein und sagen wir mal 2, am besten 
noch 4 wochen durchhalten. Deshalb dachte ich mir, wenn sie "nur" 1-2 
mal pro Sekunde Senden und dazwischen in den Sleep-Modus geschickt 
werden ließe sich das doch realisieren oder?

Wenn der Empfänger auch solange durchhalten würde (akku), wäre natürlich 
super, aber da könnte ich meinen Chef vielleicht auch dazu bekommen, den 
Strom von der BAtterie des Stapler abzuzweigen.

Mich würde halt in erster Linie interessieren ob die Erfahrenen hier das 
vorhaben für machbar halten und vielleicht auch nen hinweis mit was ich 
da am besten für funkmodulen arbeiten sollte, gerade als etwas 
eingerasteter Hobby-Elektroniker. Rfm22b? Nrf24? was ist leichter zu 
handeln? die Nrf-Module scheinen ja einen geringeren Stromverbrauch zu 
haben, aber sollen wiederrum schwieriger zu handhaben sein.

Da ich die benötigten Teile selbst finanziere und ich als kleiner 
Praktikant nicht unbedingt mit Geld gesegnet bin, wäre es halt schön ein 
Stolperfallen schon vorher zu eliminieren.

VG
Vwirt

von San L. (zwillingsfreunde)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> Strom von der BAtterie des Stapler abzuzweigen.

Dabei gibts einige dinge zu beachten. Da dürfte dir Google und das Forum 
hier allerdings genug Informationen liefern.

Vwirt schrieb:
> Rfm22b? Nrf24?

Solche Dinge werden heutzutage standardgemäs per W-Lan, Infrarot oder 
Bluetooth gelöst.

Infrarot wäre da bestimmt eine sehr einfache Variante, nachteil dabei 
ist aber dass Sender und Empfänger "Sichtkontakt" benötigen. Wäre das 
vielleicht trotzdem etwas für dein Vorhaben?

: Bearbeitet durch User
von Ulrich F. (Gast)


Lesenswert?

>Ist das prinzipiell so möglich oder eher nicht?

Teilweise..... ganz sicher.....

Arduinos können mit nRF24L01+ Modulen quatschen.
Auch eine Echtzeit Uhr kann man bedienen/auslesen
Eine "ID" kann man im EEProm unterbringen.
Und SD Karten beschreiben, klappt auch.

Ohne irgendwelche Klimmzüge würde ich mal auf eine Genauigkeit von 30 
Metern tippen. Bei geringster Verstärkung und höchster Datenrate. Im 
Freiland.


Vielleicht solltest du über RFID Tags nachdenken.
Bis zu 20cm könnten sich mit passiven Tags erreichen lassen.
Darüber hinaus sind aktive Tags nötig.
Z.B. UHF Tags

von dummy (Gast)


Lesenswert?

>Würde mich halt gern etwas "profilieren" um hoffentlich
>im Anschluss ne feste Anstellung zu bekommen.

Das kann auch nach hinten losgehen.

Dann such mal hier im Forum nach "Positionsbestimmung".
Das kommt so alle Nase lang mal wieder.
Geschafft hat es aber scheinbar noch niemand.

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Infrarot wäre natürlich auch möglich allerdings kann ich mir vorstellen 
das es da auch schnell zu fehlbestimmungen kommen kann. Wenn bspw. der 
Stapler in gang 1 fährt und von den Sendern von Gang 1 und Gang 2 
angeleuchtet wird oder?
Wie gesagt ich will ja den Standort des Staplers zu jedem Zeitpunkt 
genau kennen. Es würde mir reichen sicher feststellen zu können, wann er 
in Gang 1 gefahren ist und wann er wieder "rauskam". Wann Stand er im 
Warte bereich, wann war er am Tor zu Gange. usw. Dachte halt wenn ein 
Stapler 2 oder mehr signale empfängt, dann soll er die ID des Senders 
Speichern den er am stärksten empfängt (RSSI).

RFID Hatte ich auch schon überlegt, aber das wird wohl mit den 
Entfernungen nicht ganz hinhauen. Aber dazu hätte ich trotzdem auch mal 
ne Frage, die Entfernungen sagen ja immer aus wie weit Tag und Reader in 
etwa noch kontakt haben. gilt das auch zu den Seiten oder nur wenn sie 
parallel direkt übereinander ausgerichtet sind?

VG
Vwirt

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Sorry, sollte natürlich heißen: "Ich will ja den Standort des Staplers 
NICHT zu jeder Zeit exakt wissen:"

von Borislav B. (boris_b)


Lesenswert?

Hier möchte ich mal auf Apple's iBeacon verweisen (das gleiche gibts 
natürlich auch von zig anderen Herstellern). Das scheint momentan 
state-of-the-art zu sein, was günstige Indoor Positionsbestimmung 
angeht.

Das läuft dann über BLE (Bluetooth 4, Low Energy). Dabei wird per 
Signalstärkemessung zu den BLE-Sendern die ungefähre Position bestimmt. 
Vorteile:

- BLE Module sind ziemlich günstig
- Es sind Standardbauteile, die sich leicht an alles mögliche 
anschließen lassen (z.B. Arduino)
- Sender brauchen überhaupt keine Intelligenz. Es müssen ja keine Daten 
übertragen werden
- Der Stromverbrauch ist minimal. Auch auf Akkus kann so ein system ewig 
laufen

Es gibt übrigens auch Arduino-Kompatible Boards, die das schon eingebaut 
haben (z.B. http://bleduino.cc/).

: Bearbeitet durch User
von Matthias K. (rino1)


Lesenswert?

Eine weitere Möglichkeit wäre, wenn du mit einem Beschleungigungssensor 
arbeitets. Ist schwieriger bei der Auswertung,aber du würdest es genau 
wissen, wohin sich der Gabelstaplers bewegt. Du bräuchtest nur einen 
Refernzpunkt,damit du sagen kannst wohin der Stapler gefahren ist.

Gruß,
Matthias k.

von Vorobey A. (antvor)


Lesenswert?

Hey,
ich möchte auf einen anderen Beitrag verweisen:
Beitrag "Abstandsmessung zwischen zwei Funkmodulen"

Meiner Meinung nach ist es nicht möglich mit Funk, den Abstand zum 
Objekt sinnvoll zu messen.(Zumindest im Bereich von 100 bis 1 m)  Der 
Grund dafür sind einfach die geringen Laufzeiten der Signale. Sprich du 
musst Zeit im Bereich von Nanosekunden messen. Ich würde dich davon 
abraten.

Theoretisch bräuchtest du ein anderes Ausbreitungsmedium, was natürlich 
hier ausgeschlossen ist. (Elektromagnetische Wellen breiten sich im 
Vakuum/Luft unabhängig von der Frequenz mit Lichtgeschwindigkeit aus.)

Interessant wäre auch eventuell die Umsetzung mit Ultraschall. Denn die 
Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ultraschall ist geringer (343 m/s bei 20 
grad). Somit kannst du Signal relativ genau messen. Dazu sind die 
Ultraschall-Module recht billig.

Der Nachteil von Ultraschall- Abstandsmessung ist natürlich die 
Anfälligkeit gegenüber Hindernissen, Echo-Effekten usw. Auch die 
Richtungsbestimmung stelle ich mir recht schwer vor, weil der 
Ausbreitungswinkel meistens recht gross ist. Evtl ist es mit mehreren 
Sendern/Empfängern möglich.

Eine andere Möglichkeit wäre natürlich eine absolute Positionsbestimmung 
von dem Gabelstappler.
Da gibt es unzällige Varianten von bildbearbeitungsbasierten 
Positionsbestimmung bis Odometrie mit irgendwelchen 
magnetischen/optischen Encodern.
Vielleicht kann man beide Methoden zusammen verwenden (Absolute und 
relative Positionsbestimmung).


Mfg AntVor

von Julian B. (julinho)


Lesenswert?

Wie wärs wenn Du die Infrarosender an die Decke hängst, und der 
Empfänger auf dem Stapler nach oben schaut. Damit erreichst Du, dass du 
immer Sichtkontakt hast.

Über den Abstrahl- und Erfassungswinkel kannst Du ganz einfach 
verhindern, dass der Empfänger gleichzeitig zwei Sender sieht.

von Guest (Gast)


Lesenswert?


von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Also ich muss sagen, so langsam empfinde ich das mit den IR- Leds als 
eine praktikable Lösung. Kann mir jemand nen schubs geben wie ich in 
etwa den durchschnittlichen Stromverbrauch so eines Senders berechnen 
kann? Würde einen Arduino Nano zum steuern nehmen und eine IR-Led 
selbstverständlich. Nach kurzem rumstöbern hab ich herausgefunden das 
man die Modulation am besten ber einen NE555 machen sollte, ist das 
soweit richtig?

IR-Led benötigen ja einen Strom von 100ma (Dauerbetrieb) und verkraften 
um die 1A gepulst. Nur hab ich keine Ahnung wie ich da den 
Stromverbrauch berechne wenn ich mit 38khz pulsen will.

VG
Vwirt

von San L. (zwillingsfreunde)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> nn mir jemand nen schubs geben wie ich in
> etwa den durchschnittlichen Stromverbrauch so eines Senders berechnen
> kann?

Ob das wirklich die Frage ist mit der du dich als erstes befassen 
solltest.. naja.

Falls du trotzdem einen anhaltswert willst, rechne einfach mal die 
durchschnittlichen 100mA der LED und ein paar mA dazu für das drum 
herum. Viel braucht das teil ja nicht.

Vwirt schrieb:
> IR-Led benötigen ja einen Strom von 100ma (Dauerbetrieb) und verkraften
> um die 1A gepulst. Nur hab ich keine Ahnung wie ich da den
> Stromverbrauch berechne wenn ich mit 38khz pulsen will.

Der Strom sollte bei gepulstem Betrieb im Zeitlichen Mittel den 
zulässigen Dauerstrom möglichst nicht überschreiten. Also auch hier 
gelten die 100 mA.

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Hast natürlich recht das es nicht gerade das wichtigste ist. Aber möchte 
halt nicht das es dann an diesem banalen fakt hängt. Würde das heißen 
ich benötige für 24h = mind. 2400mAh?

von Georg (Gast)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> IR-Led benötigen ja einen Strom von 100ma

Ich denke du unterschätzt ganz allgemein die Problematik der 
Stromversorgung, egal ob IR oder Funk. Dein System ist ja wohl für 
Firmen gedacht, da man privat eher selten mit dem Gabelstapler durch die 
Wohnung fährt, also musst du von Firmengebäuden oder Hallen ausgehen. 
Dann muss der Betriebselektriker zum Wechseln der Batterie eine hohe 
Leiter holen usw. (nach Sicherheitsbestimmungen einen 2. Mann). Es 
entstehen Kosten wie beim Auswechseln einer Leuchtstoffröhre, das 
versucht man so weit wie möglich zu vermeiden.

4 Wochen sind eine Illusion, das heisst ja bei 30 Sendern, die leicht 
zusammenkommen, dass täglich eine Batterie zu tauschen ist. Das baut 
niemand ein bzw. es fliegt nach ein paar Monaten raus. Das System müsste 
annähnernd wartungsfrei sein.

Georg

von San L. (zwillingsfreunde)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> Würde das heißen
> ich benötige für 24h = mind. 2400mAh?

Wenn meine Rechnung oben nicht falsch ist und ich mal wieder den Wald 
vor Lauter Bäumen nicht sehe dann ja, 2400mAh für 24 Stunden.

Dürfte ja kein Problem sein, die Akku's könnte man ja über Nacht 
Problemlos wieder aufladen.

von Thomas H. (flaretom)


Lesenswert?

Hallo,

Schau Dir mal die AT86rf233 an (zb. auf dem Evalboard ATZB-RF-233-1-CR, 
gibts be Mouser).
Das sind Zigbee-fähige Module, welche auch eine Abstandsmessung zwischen 
den Funkknoten erlauben (über Phasenmessung).
Bei mir haben die um die 2m Genauigkeit gebracht ( eigentlich sogar 
10-20cm, allerdings driftet der Abstand manchmal weg, noch keine Ahnung 
warum).
Das könnte für Dich aber reichen.

Beste Grüße, Tom

von San L. (zwillingsfreunde)


Lesenswert?

Georg schrieb:
> 4 Wochen sind eine Illusion, das heisst ja bei 30 Sendern, die leicht
> zusammenkommen, dass täglich eine Batterie zu tauschen ist. Das baut
> niemand ein bzw. es fliegt nach ein paar Monaten raus. Das System müsste
> annähnernd wartungsfrei sein.

Eine Stromversorgung für die Fix montierten Module dürfte nicht so das 
Problem sein. Bei grösseren Firmen in denen auch mal mit Gabelstapler 
herumgefahren wird sind an den Decken sowiso meist unzählige Lampen oder 
andere Dinge angebracht. Da etwas von den 230V abzugreiffen und das 
ganze für ein Modul zu verwenden dürfte machbar sein.

von Julian B. (julinho)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> Nach kurzem rumstöbern hab ich herausgefunden das
> man die Modulation am besten ber einen NE555 machen sollte, ist das
> soweit richtig?

Ein NE555 kann nur eine feste Frequenz mit festem Duty-Cycle ausgeben, 
das sollte zwar eigentlich reichen, indem du verschiedene Frequenzen 
einstellst.

Einfacher ist aber ein u_C zu verwenden, den kannst Du die meiste Zeit 
schlafen lassen und mußt z.B. alle 1S eine kurze Sequenz senden. Damit 
kannst Du den Stromverbrauch um ein Vielfaches senken.

Wenn das System etabliert ist, kannst Du die Sender ja immer noch mit 
Kabel versorgen, um das Batteriewechsel zu vermeiden.

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Soll auch nix dauerhaftes werden. Eher mal für nen Monat (eben 4 Wochen) 
und danach mal schauen was die Stapler so getrieben haben/ oder eben 
auch NICHT! ;)

von Borislav B. (boris_b)


Lesenswert?

Und wie wird sichergestellt, dass der Empfänger das IR Signal auch 
sieht? Wenn es nur eine einzelne LED ist, muss man ziemlich genau 
zielen, oder?
D.h. Sender und Empfänger müssen mehr oder weniger exakt aufeinander 
ausgerichtet werden...

von dummy (Gast)


Lesenswert?

>Und wie wird sichergestellt, dass der Empfänger das IR Signal auch
>sieht? Wenn es nur eine einzelne LED ist, muss man ziemlich genau
>zielen, oder?

Wenn da ein schmutziger Lappen drauf liegt hilft auch zielen
nicht mehr;)

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Naja hab nach kurzer Recherche gesehen das es die IR-Leds ja in 
verschiedenen Öffnungswinkeln gibt. Müsste man halt schauen in welcher 
höhe sie Platziert werden und dann dem entsprechend einen geeigneten 
winkel auswählen.

Angenommen ich erzeuge die 38khz mit einem Timer. Könnte ich dann die 
Led trotzdem nur für die Dauer anschalten wo ich senden will um 
vielleicht noch etwas beim Verbrauch einzusparen? Sprich so das sie 
nicht die ganze zeit in den 38khz vor sich hinflackert, sondern nur im 
Falle einer Übertragung? Quasi so wie bei ner Fernbedinung nur im 
Augenblick des Tastendrucks?

VG
Vwirt

von Julian B. (julinho)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> Angenommen ich erzeuge die 38khz mit einem Timer. Könnte ich dann die
> Led trotzdem nur für die Dauer anschalten wo ich senden will um
> vielleicht noch etwas beim Verbrauch einzusparen? Sprich so das sie
> nicht die ganze zeit in den 38khz vor sich hinflackert, sondern nur im
> Falle einer Übertragung? Quasi so wie bei ner Fernbedinung nur im
> Augenblick des Tastendrucks?

ja.

von Julian B. (julinho)


Lesenswert?

Ein einfacher Sender wäre z.B. ein Tiny13 + Batterie + 2 x IRLEDs + 1 
Schalttransistor und 3-4 Widerstände+Cs.

von Julian B. (julinho)


Lesenswert?

Empfänger: irgdendein uC + tsopxxx

von San L. (zwillingsfreunde)


Lesenswert?

Boris P. schrieb:
> Und wie wird sichergestellt, dass der Empfänger das IR Signal auch
> sieht? Wenn es nur eine einzelne LED ist, muss man ziemlich genau
> zielen, oder?
> D.h. Sender und Empfänger müssen mehr oder weniger exakt aufeinander
> ausgerichtet werden...

Zu einer 100 % Sicherheit kann man sowas kaum sagen, allerdings haben 
andere Systeme genau so ihre tücken.
Und so genau müssen Empfänger und Sender nicht aufeinander ausgerichtet 
sein. Merkst du ja schon bei einer TV Fernbedienung, auch die kann gerne 
mal in einem anderen Winkel zum TV stehen.

Vwirt schrieb:
> Angenommen ich erzeuge die 38khz mit einem Timer. Könnte ich dann die
> Led trotzdem nur für die Dauer anschalten wo ich senden will um
> vielleicht noch etwas beim Verbrauch einzusparen? Sprich so das sie
> nicht die ganze zeit in den 38khz vor sich hinflackert, sondern nur im
> Falle einer Übertragung? Quasi so wie bei ner Fernbedinung nur im
> Augenblick des Tastendrucks?


Ja, es wäre möglich... aber umständlich. Mit einem Mikrocontroller geht 
das wesentlich einfacher. Zudem hätte man somit schon einen 
implementierten uC im System für spätere Erweiterungen. Man könnte 
beispielsweise einzelne Gabelstapler unterscheiden.

Schlauer wäre es den Gabelstapler als Sender zu nutzen. Falls dir dein 
Chef da die Erlaubniss gibt die Versorgung von der Batterie aus zu 
machen erübrigt sich ein Dauerhafter Stromverbrauch über allen Sendern 
bzw. in dem Fall Empängern an der Decke.

Zudem könnte man den Emppfänger an der Decke, sofern er mit einem uC 
realisiert wird, in den Sleep Modus versetzen und diesen Aufwachen 
lassen,sobald Daten Empfangen werden. Somit würde der Empfänger nur beim 
Empfangen Strom verbrauchen und den Rest der Zeit schlafen.


@Julian:
Als registrierter User kannst du auch deine Beiträbe bearbeiten. Bringt 
dir nichts hier 3 am Stück zu schreiben und eine goldene Kuh für die 
meisten Beiträge erhälst du leider auch nicht.

: Bearbeitet durch User
von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Vielen dank für die ausführliche Antwort San Lue! Da hab ich mich wohl 
etwas blöd ausgedrückt. Ich meinte auch das erzeugen der Frequenz mit 
dem Timer eines Mikrocontroller(/Arduino) erzeugen.

So ganz verstehe ich die Variante mit dem Stapler als Sender ehrlich 
gesagt noch nicht. Sollten dann beide Seiten einen Sender und Empfänger 
verpasst bekommen? Sprich der Sender spricht den Empfänger über ihm an 
und der sagt ihm dann welche ID/Position er hat?
Oder meintest d das so, dass der Empfänger an der Decke sich merkt wann 
welcher Stapler bei Ihm vorbei kam?

VG
Vwirt

PS.: Vielen dank für die zahlreichen antworten, bin echt begeistert vo 
diesem Forum!

von San L. (zwillingsfreunde)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> Oder meintest d das so, dass der Empfänger an der Decke sich merkt wann
> welcher Stapler bei Ihm vorbei kam?

Ja, so meine ich das.

Stell dir das so vor:
Du hast an der Decke in deiner Firma alle 10 Meter einen EMPFÄNGER. 
Diese Empfänger kannst du per schlafen lassen, sprich den Controller in 
den Sleep Modus versetzen.
Erster Vorteil der hier entsteht: Pro Gabelstapler braucht es einen 
Sender (auf dem Stapler selbst) und sonst nurnoch Empfänger. Sprich du 
hast nur ein Modul das dauerhaft Strom verbraucht.

Anschliessend kommt der Stapler hineingefahren. Dieser sendet Permanent 
sein Signal aus. Fährt er nun unter dem ersten Empfänger durch, erkennt 
dieser das Signal, wacht auf und speichert Beispielsweise die aktuelle 
Zeit. Theoretisch könnte man auch eine "Seriennummer" übermitteln, um 
die einzelnen Stapler zu erkennen.

Nun fährt der Stapler weiter. Der Empfänger beim Eingang, welcher soeben 
noch den Stapler erkannt hat verliert nun dessen Signal und schläft 
wieder ein. Der Stapler geht zum nächsten und das Spiel wiederholt sich.

Vorteil davon wäre halt dass du nicht dutzende Sender an der Decke 
dauerhaft bestromen musst, es reicht ein Sender auf dem Stapler.

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Klingt natürlich vorteilhaft. Heißt aber auch die Empfänger müssten alle 
mit einer rtc versehen werden und ziemlich genau abgestimmt werden oder? 
Sonst kommt ja bei der auswertung unsinn raus,wenn die Zeiten nicht 
identisch sind bei den Empfängern. Oder seh ich das jetzt falsch.
Und einen Sd-Slot bräuchte dann auch jeder Empfänger wenn ich das 
richtig sehe, oder?

VG Vwirt

von Julian B. (julinho)


Lesenswert?

Empfänger: irgdendein uC + tsopxxx

San Lue schrieb:
> Vorteil davon wäre halt dass du nicht dutzende Sender an der Decke
> dauerhaft bestromen musst, es reicht ein Sender auf dem Stapler.

Was Empfänger macht der Empfänger an der Decke mit den ganzen Daten und 
wie kommt man an diese Daten ran?

von schris (Gast)


Lesenswert?

Ich kenne dies so, dass eine Triangulation gemacht wird von 4 auf der
Decke positionierten Sensoren. Diese sind passive Sensoren, solche
Katzenaugen Rueckstrahler. Sind aber Systeme von vor 15 Jahren, heute
wird dies mit RFID oder Magnetfeldern gemacht.

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Kennt jemand vielleicht einen RFID-Reader den man per Arduino auslesen 
könnte, der eine Reichweite vom 0,5 bis 1m schafft?

von Borislav B. (boris_b)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> Kennt jemand vielleicht einen RFID-Reader den man per Arduino auslesen
> könnte, der eine Reichweite vom 0,5 bis 1m schafft?

Die haben einiges:
http://www.aisci.de/produkte/rfid/rfid-reader-uhf.html

Stell dich aber auf vier bis fünf-stellige Preise ein ;-)

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Echt schade das die gleich soviel mehr kosten :(

von Borislav B. (boris_b)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> Echt schade das die gleich soviel mehr kosten :(

Du hast ja genug bezahlbare Varianten (Bluetooth, IR...) empfohlen 
bekommen ;-)

von Cyblord -. (cyblord)


Lesenswert?

Boris P. schrieb:
> Vwirt schrieb:
>> Echt schade das die gleich soviel mehr kosten :(
>
> Du hast ja genug bezahlbare Varianten (Bluetooth, IR...) empfohlen
> bekommen ;-)

Eben, die BT-Variante BLE4.0 mit einigen Sendern und Positionsbestimmung 
über Signalqualität ist doch vielversprechend.

IR sollte ebenfalls gehen, wenn man nur wissen will, ob der Arduino 
grade an Stelle X oder an Stelle Y ist. Dazu kann man einen IR-Beacon 
machen, der in alle Richtungen strahlt. Ein TSOP (oder auch mal mehrere) 
für den Empfang an jeder Stelle X,Y die erkannt werden, soll und fertig. 
Da braucht es auch keine direkte Ausrichtung, die Reflexionen tun ihr 
übriges.

Auch wenn ich gleich wieder gesteinigt werden, bei solchen allgemeinen 
Anfragen nach "Lösungsansätzen" und "Ideen", fehlt mir der Glaube dass 
der TE überhaupt in der Lage ist IRGENDEINE Lösung ansatzweise 
umzusetzen.

gruß cyblord

: Bearbeitet durch User
von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Haste auch wieder recht. :) kann man den eines der Module (Bluetooth, 
NRF, RFM, etc.) in der Reichweite so einschränken das es maximal 2 - 3 m 
weit sendet? Um möglichst eindeutige "Funkzonen" schaffen zu können, so 
das sich in einem bereich nicht 2 Sender empfangbar sind?

von Cyblord -. (cyblord)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> Haste auch wieder recht. :) kann man den eines der Module (Bluetooth,
> NRF, RFM, etc.) in der Reichweite so einschränken das es maximal 2 - 3 m
> weit sendet? Um möglichst eindeutige "Funkzonen" schaffen zu können, so
> das sich in einem bereich nicht 2 Sender empfangbar sind?

Das ist eher schwer. Warum nicht mehrere BT empfangen und das stärkste 
als das naheste ansehen?

von Borislav B. (boris_b)


Lesenswert?

cyblord ---- schrieb:
> Das ist eher schwer. Warum nicht mehrere BT empfangen und das stärkste
> als das naheste ansehen?

Genau, du bekommst ja für jeden Sender eine eigene Empfangsstärke. 
Daraus kannst du ableiten, welcher Sender der nächste ist (natürlich nur 
sehr grob).

von Cyblord -. (cyblord)


Lesenswert?

Das geht übrigens auch super mit WLAN. Nur nicht so Stromsparend. Aber 
die Sender sind dann einfach normale W-LAN APs bzw. Router. Jedes 
WLAN-Modul sollte die RSSI-Werte für jede Station in Reichweite liefern 
können.

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

@cyblord

Danke für deine Anregungen.

Zu deiner Aussage bezüglich der "Lösungsansätze": (keine Angst wird 
keine Steinigung!) ;)

Ich hab leider nur wenig Zeit meine Idee umzusetzen, da meine 
Praktikumdauer ja begrenzt ist. Deshalb versuche ich mit Hilfe dieses 
Forums, zügig, eine brauchbares Konzept zu finden, meine Idee zu 
realisieren. Ob es dann auch funktioniert werde ich sehen. Aber um alle 
mir in den Sinn kommenden Konzepte auszutesten fehlt mir leider die 
nötige Zeit und das "Kleingeld" :)

Für meine Abschlussarbeit habe ich mich von Grund auf in PHP 
eingearbeitet womit ich vorher nix zu tun hatte und damit einen 
Algorithmus für eine  Standortplanung realisiert. Also darf ich dir 
versichern das ich den nötigen Ehrgeiz besitze mich dann in alles nötige 
einzuarbeiten, was zur Umsetzung nötig ist. Das soll jetzt absolut nicht 
böse gemeint sein, wollte einfach nur gern klarstellen das ich weder 
dumm noch faul bin, auch wenn das meine vielleicht etwas schwammige 
Ausdrucksweise so wirken lassen mag. :)

VG
Vwirt

von San L. (zwillingsfreunde)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> Klingt natürlich vorteilhaft. Heißt aber auch die Empfänger müssten alle
> mit einer rtc versehen werden und ziemlich genau abgestimmt werden oder?
> Sonst kommt ja bei der auswertung unsinn raus,wenn die Zeiten nicht
> identisch sind bei den Empfängern. Oder seh ich das jetzt falsch.
> Und einen Sd-Slot bräuchte dann auch jeder Empfänger wenn ich das
> richtig sehe, oder?

DCF77 würde das Regeln.

Das mit dem Slot... naja. Kommt draufan was für eine Datenmenge es zu 
speichern gillt. Am coolsten wäre natürlich ein System dass die Daten 
direkt an eine Hauptsteuereinheit überträgt, müsste man dann allerdings 
auch erstmal realisieren.

Vwirt schrieb:
> Ich hab leider nur wenig Zeit meine Idee umzusetzen, da meine
> Praktikumdauer ja begrenzt ist.

Generell an sich wird das ganze ohne Zeit nicht ganz so einfach. Denn 
egal ob du dich nun für Bluetooth, IR oder was auch immer entscheidest, 
ein wichtiger Punkt bleibt offen: Wohin mit den Daten?
Auf eine SD Karte wäre eine Option, ist dann allerdings schon eher 
mühsam zum auslesen. Da käme der Empfänger auf dem Stapler doch wieder 
schlauer, da man dann die Karte direkt bei diesem montieren könnte.

Am schönsten wäre wie bereits gesagt ein komplettes Netz zwischen den 
Sensoren... wird allerdings ohne Zeit wohl doch etwas schwer zu 
realisieren. Schlussendlich steckst du ein wenig in der Zwickmühle...

Soll auf SD-Karten gespeichert werden, müsste man die dinger jedesmal 
rausholen zum erfassen der Daten... Für ein Netzwerk fehlt wohl die Zeit 
(Wissen?)

von Cyblord -. (cyblord)


Lesenswert?

Das KONZEPT könnte man mit einigen WLAN-Routern und einem Notebook schön 
zeigen. Ein kleines Programm welches die Signalstärke aller Router 
ausliest und dann die Position, oder auch nur den nahesten Router, 
angibt. Damit wäre das Konzept gezeigt, Schritt 2 wäre die Umsetzung auf 
einem Controller via WLAN-Modul.

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Ein Sensor Netwerk würde aktuell definitiv meine Kompetenz übersteigen 
und die nötige Einarbeitungszeit fehlt leider. Hatte anfangs mit einem 
Zigbee-Netzwerk geliebäugelt. Aber dann doch aus Respekt vor der 
Komplexität verworfen. Da Habe ich allerdings auch noch an der 
Traumvorstellung einer genauen Ortung gehangen. Man sollte ja aber 
realistisch bleiben. ;)

Vorallem das geplante Umfeld (ein Hochregallager) dürfte aufgrund der 
Metallregale ziemlich kontraproduktiv für eine solche funkbasierte 
Ortung sein. Weshalb die Ortung dann dem Vorhaben gewichen ist, nur eine 
Art Kontrollpunkt an wichtigen Orten einzurichten. Das scheint mir dann 
doch schon eher möglich zu verwirklichen.

Das die SD-Karten dann nach einer gewissen Zeit rausgeholt werden 
müssen, wäre absolut kein Problem. Soll ja wie gesagt keine dauerhaftes 
System sein.
Ich denke die Daten eines Monats wären schon ausreichend um mal ein paar 
Auswertungen vorzunehmen.

VG
Vwirt

von Karl H. (kbuchegg)


Lesenswert?

Wenn ich wenig Zeit hätte, dann würde ich eine gewisse Anzahl 
Infrarot-Baken installieren. Das erscheint mir das einfachste.
Die IR-Quellen blinken mit unterschiedlichen Frequenzen und sind so 
angeordnet, dass sie sich nicht gegenseitig stören.

Licht ist relativ leicht zu handhaben, entsprechende Abschirmungen sind 
senderseitig leicht zu realisieren und mit einem 'Scheinwerfer' in einer 
Röhre kann man auch leicht einen gerichteten Strahl bzw. einen Strahl in 
einem definiertem Abstrahlkegel erzeugen. Schifffahrtsleuchtturme machen 
seit Jahrhunderten vor, wie das geht.
Der Gabelstapler kriegt eine kleine Kuppel aufs Dach, in der ein paar 
IR-Photodioden in verschiedene Richtungen lauschen, welche der 
Lichtquellen sie 'sehen'.

Das ganze kann man als Demonstration auf einem Labortisch mit ein paar 
LED bzw. IR-Photodioden leicht aufbauen, geht man in die Halle, dann 
nimmt man eben entsprechend stärkere IR-Scheinwerfer.

Darauf würde ich ehrlich gesagt setzen, auch wenn in den Boden 
eingelassene Stromschleifen wahrscheinlich zuverlässiger wären.

Worauf ich allerdings auch setzen würde, dass ist der Einspruch der 
Staplerfahrer, die sich gegen die Rundumüberwachung zur Wehr setzen 
werden.
Und warauf ich auch setzen würde, das ist, das dich dein Chef fragt, 
wieso du dich als Logistiker mit einem Problemkreis rumschlägst, für das 
man eine fertige zuverlässige Lösung kaufen würde, wenn man sie brauchen 
würde.

: Bearbeitet durch User
von stefanus (Gast)


Lesenswert?

Jemand hatte vorgeschlagen, die Bewegung der Stapler mit 
Beschleunigungssensoren zu erfassen und daraus die Wege zurück zu 
rechnen.

Genau das hatte ich mal mit zwei Herstellern solcher Sensoren 
ausdiskutiert. Beide Hersteller hatten mir dazu geraten, diesen Ansatz 
ganz schnell zu verwerfen, da selbst die teuersten verfügbaren Sensoren 
dieser beiden Hersteller dazu um Größenordnungen zu grob seien. Beide 
Hersteller waren auf Sensoren für Robotik spezialisiert.

von Georg (Gast)


Lesenswert?

Karl Heinz schrieb:
> Worauf ich allerdings auch setzen würde, dass ist der Einspruch der
> Staplerfahrer

Das kann ich aus Erfahrung nur bestätigen. Prinzipiell ist es zwar 
möglich zu erklären, dass der Zweck ein anderer ist und die Daten, die 
ja zwangsweise anfallen, nicht zur Überwaxhung verwendet werden, aber 
das wäre für dich eine ganz neue Baustelle: ich musste damals wegen 
einer Werkzeugüberwachung beim Betriebsrat einer Autofabrik antanzen 
(Sitzung wurde extra dafür anberaumt) und das Konzept erläutern, und 
nach einigem Hin und Her wurde das genehmigt mit der Auflage, dass das 
Gerät nicht im Meisterbüro installiert werden durfte, sondern in der 
Werkshalle, wo jeder die angezeigten Daten einsehen konnte. Selbst wenn 
du dir das antun willst, bis du die Freigabe des Betriebsrats hast ist 
deine verfügbare Zeit längst abgelaufen.

Georg

von San L. (zwillingsfreunde)


Lesenswert?

Karl Heinz schrieb:
> Worauf ich allerdings auch setzen würde, dass ist der Einspruch der
> Staplerfahrer, die sich gegen die Rundumüberwachung zur Wehr setzen
> werden.

Bei uns lief die EInführung eines solchen Systemes reibungslos ab ohne 
dass sich irgendjemand beschwert hatte. In der heutigen Zeit ist eine 
Erfassung aller möglichen Daten nichts neues, die Leute gewöhnen sich 
daran.
Ausserdem: Die einzigen die da etwas zu meckern hätten sind diejenigen 
die etwas zu befürchten haben. Wer also korrekt arbeitet hätte gegen ein 
solches System rein theoretisch nichts einzuwenden, ausser einer ist 
so'n Datenschutzguru.

Desweiteren: Fahren unterschiedliche Mitarbeiter mit einem Stapler, oder 
hat jeder seinen eigenen? Spätestens dann wenn einer von mehreren 
Arbeitern gebraucht wird ist die Anonymität wieder gewehrleistet, oder 
zumindest nicht beeinflusst durch das System.

von marc (Gast)


Lesenswert?


von Cyblord -. (cyblord)


Lesenswert?

Es gibt auch die Möglichkeit eine Kamera an die Decke zu richten. Dort 
ist ein spezielles Muster angebracht, so kann man die Position 
bestimmen. So ein System wurde schon erfolgreich getestet.
Nachteil, man muss die Decke bekleben.

Wer hat denn ein "Sensornetzwerk" vorgeschlagen? Das ist was ganz 
anderes.
Welcher Lösung wirst du denn jetzt nachgehen? Welche übersteigt nicht 
deine Kompetenz? Das Problem aller Lösungen ist, man benötigt immer ein 
wenig Kompetenz im Bereich Elektronik und Programmierung.

gruß cyblord

: Bearbeitet durch User
von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Also ich werde wohl 2 Ansätze verfolgen und schauen wie gut ich damit 
klar komme.

Am einfachsten wäre wahrscheinlich die Infrarot-Geschichte (Stapler = 
Empfänger) und so ein paar IR-LED und Receiver sind beim großen C ja 
schnell besorgt. (Haben einen in der Nähe) Damit sollte sich recht 
zeitnah ein kleiner Versuchsaufbau zuhause realisieren lassen.

Als alternative möcht ich das ganze versuchen mit nrf24 zu realisieren. 
Erstmal nur wie kleine Hotspots, ähnlich der IR-Geschichte. Falls das 
nicht klappt ist es nicht so schlimm, da hab ich wenigstens was gelernt, 
wollte mich schon lange eigentlich mal mit dem Thema drahtlose 
verbindung 2er Arduino beschäftigen.

Muss nur noch warten bis meine Arduino mini da sind und meine 
nrf-module. Hab momentan nur einen Arduino und einen Mini da. (und ein 
Nucleo-Board, mit dem ich mich aber noch keine Minute beschäftigt hab, 
aus Zeitmangel. War ein Geschenk von einem Freund)

Vielen Dank erstmal an dieser Stelle für die wirklich zahlreichen Posts. 
Sobald es was neues gibt werde ich selbstverständlich hier was posten um 
meine Erfahrungen mit euch zu teilen.

VG

Vwirt

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Hat zufällig jemand Erfahrungswerte damit wie weit sich die Reichweite 
der NRF24 begrenzen lässt? Schon ulkig sowas zu fragen wenn 98% der 
Posts sich immer darum drehen wie man mehr Reichweite bekommen könnte. 
:)

VG

Vwirt

von Cyblord -. (cyblord)


Lesenswert?

Ich dachte du hättest verstanden dass dieser Ansatz suboptimal ist.

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Bin grad nochmal über den gesamten Thread geflogen, aber konnte nicht 
entdecken das die nrf als völlig unbrauchbar gehandelt wurden.
Ich meine ja jetzt auch nicht eine Trilateration durchführen zu wollen. 
Im Prinzip dachte ich dabei an das Selbe konzept wir mit IR nur halt auf 
basis von funk. Wäre ja nix anderes wenn sich die Reichweite so weit 
einschränken lässt das in einem bereich nicht 2 signale empfangen 
werden.

Am besten vorstellen kann ich mir allerdings sowieso, dass die Variante 
mit IR funktionieren könnte. Hatte nur schon ein paar nrf bestellt bevor 
ich hier den Thread erstellt habe. (Eben weil ich sowieso mal mit denen 
experimentieren wollte :) )

Gruß

Vwirt

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Ich hab mir gerade Gedanken zur Energieversorgung der IR-Sender gemacht. 
(Kann ja gerade nix anderes machen, da mir noch das MAterial fehlt um 
loszulegen :) )

Dabei ist eine Frage aufgetaucht. Angenommen ich habe einen Akku (Typ 
erstmal offen) der eine höhere Spannung hat als ich benötige (logisch 
:)) und ich einen Step-down Regler benutzen würde, wie verhält sich das 
dann mit der entnehmbaren Kapazität? Wei grad nicht genau wie ich es am 
besten ausdrücken soll, vielleicht am besten ein kleines Rechenbeispiel:

- 1 IR-Led in Reihe brauchen 100ma bei (zusammen) 1,2V
- Akku (bspw. ein 18650er Li-ion) mit 3,7V (geladen 4,2 oder?) und 
3000mAh

wenn ich jetzt mit nem Step-down auf 1,5V runterregel (noch etwas für 
nen Vorwiderstand übrig lassen, was abfallen kann) würde die Led dann 
trotzdem "nur" 30h leuchten oder wie verhält sich das?

Hab das nicht vor aber war ne Frage die mir irgendwie in den Sinn kam 
und ich mir nicht selbst beantworten kann.

Gruß

Vwirt

von Cyblord -. (cyblord)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> Bin grad nochmal über den gesamten Thread geflogen, aber konnte nicht
> entdecken das die nrf als völlig unbrauchbar gehandelt wurden.
Das ist es ja auch nicht.

> Im Prinzip dachte ich dabei an das Selbe konzept wir mit IR nur halt auf
> basis von funk. Wäre ja nix anderes wenn sich die Reichweite so weit
> einschränken lässt das in einem bereich nicht 2 signale empfangen
> werden.

Genau diese Einschränkung der Reichweite ist der Punkt. Das klappt so 
nicht. Du musst dich darauf einstellen dass du mehrere Sender empfängst. 
Und deren Empfangsstärke messen.

IR ist nochmal ein anderes Thema. Da kann das begrenzt gehen. Wenn die 
Abstände groß genug sind. Das kann man auch sehr gut abdecken usw.

Und genau wegen dem Thema "Akkubetrieb" wurde dir dafür auch Bluetooth 
4.0 Low Energy vorgeschlagen. Du nimmst die Ratschläge hier überhaupt 
nicht an.

Du solltest dir auch mal klar werden, ob du das System wirklich 
produktiv aufbauen kannst/musst oder ob nicht die Demo eines Konzeptes 
ausreicht.

> Dabei ist eine Frage aufgetaucht. Angenommen ich habe einen Akku (Typ
> erstmal offen) der eine höhere Spannung hat als ich benötige (logisch
> :)) und ich einen Step-down Regler benutzen würde, wie verhält sich das
> dann mit der entnehmbaren Kapazität?

Bei dir fehlen mächtig Grundlagen.... Also wenns schon damit anfängt seh 
ich schwarz. Du machst dir Gedanken um Punkt 382 und bist grade mal bei 
Punkt 3.

Die Kapazität ändert sich nicht. Aber der Step-Down benötigt zusätzliche 
Energie. Stichwort: Wirkungsgrad.

: Bearbeitet durch User
von Karl H. (kbuchegg)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:

> - 1 IR-Led in Reihe brauchen 100ma bei (zusammen) 1,2V

Niemand sagt, dass die LED dauerleuchten muss.
Wenn die alle 2 Sekunden ihre Kennung einmalig rausbläst (was vielleicht 
ein paar Zehntel Sekunden dauert), dann senkt das den durchschnittlichen 
Stromverbrauch drastisch.

> wenn ich jetzt mit nem Step-down auf 1,5V runterregel (noch etwas für
> nen Vorwiderstand übrig lassen, was abfallen kann) würde die Led dann
> trotzdem "nur" 30h leuchten oder wie verhält sich das?

P = U * I

deine LED will in erster Linie Energie.

> Hab das nicht vor aber war ne Frage die mir irgendwie in den Sinn kam
> und ich mir nicht selbst beantworten kann.

Sagtes du nicht weiter oben, du wärst früher mal Hobby-Elektroniker 
gewesen?
Da solltest du aber schon wissen, wie sich das mit Spannung und Strom 
verhält und was ein Schaltregler macht.

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Deswegen ja Step-down die haben doch > 90%. Mein Beispiel ist vielleicht 
auch ein bisschen blöd, noch deutlicher wär ja der Unterschied bei der 
Verwendung einer 6V oder 12V batterie z.B.

Will ja nicht vorgreifen (Stichwort "Punkt 382") aber versuch die 
Wartezeit sinnvoll zu nutzen. Kennst du (oder jemand anderes) ein 
bezahlbares Modul? Die typischen Verdächtigen (HC-05 oder HC-06) 
arbeiten ja auf Basis von V2.0 und nicht V4.0 :(

Gruß
Vwirt

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

@ Karl Heinz

das mit dem Dauerbetrieb war auch nur zur vereinfachung so 
dahingestellt. Mir ging es bei der Frage nur um die Auswirkung auf die 
Kapazität/Lebensdauer des akku.

Ich mein etweder steh ich aufm Schlauch oder bin echt zu doof. wenn ich 
einen Spannungsregler ala LM317 nehme um von sagen wir 12V einer 
Autobatterie auf 5V zu kommen, dann wird doch die Differenz einfach in 
Form von Wärme abgegeben. (=schlechter wirkungsgrad).
Die Frage die sich mir stellt ist halt was denn dann der Unterschied 
beim Step-down Schaltregler ist, wo der Wirkungsgrad sehr hoch ist. Die 
Energie die bei dieser Variante nicht in Wärme umgewandelt wird muss ja 
irgendwo sein. Also bitte verzeiht wenn ich da was übersehe oder nicht 
verstanden haben sollte. Aber ich würde es wirklich gern verstehen. Ich 
habe Wirtschaft studiert und hab erst vor 1-2 Jahren Interesse an diesen 
Themen entwickelt und mir wenn gerade mal Zeit war selbst beigebracht. 
Immer mal ein bisschen hier von, ein bisschen davon. Da mir leider ein 
bisschen ein roter Faden gefehlt hat, wie man Ihn in einer fundierten 
Ausbildung/Studium haben würde.
Soll keine Trotzreaktion oder dergleichen sein, möchte nur das Ihr euch 
in irgendeinerweise ein Bild von mir machen könnt.

Gruß
Vwirt

von Karl H. (kbuchegg)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> @ Karl Heinz
>
> das mit dem Dauerbetrieb war auch nur zur vereinfachung so
> dahingestellt. Mir ging es bei der Frage nur um die Auswirkung auf die
> Kapazität/Lebensdauer des akku.
>
> Ich mein etweder steh ich aufm Schlauch oder bin echt zu doof. wenn ich
> einen Spannungsregler ala LM317 nehme

Ein LM317 ist aber ein Linearregler und kein Step Down Regler

Ein Linearregler, banal ausgedrückt, verbrutzelt den Überschuss in Form 
von Wärme.
Ein Step Down Regler, als Schaltregeler, geht da wesentlich 
intelligenter an die Sache ran, indem er eine 'Speicherinheit' aus der 
Spannungsquelle nur soweit auflädt, bis die Sollspannung erreicht ist. 
Dann wartet er, bis der Verbraucher Energie angezogen hat und lädt die 
Speichereinheit (Spule, Kondensator) wieder nach. Bei ihm gilt also in 
erster Näherung: die Energie die reingeht, ist auch die Energie die 
rausgeht. Während bei einem Linearregler sich die zufliessende Energie 
aufteilt in 2 Teile: die Energie die entnommen wird und die Energie die 
verheizt wird. (Strom der entnommen wird == Strom der von der 
Spannungsquelle gesaugt wird)

: Bearbeitet durch User
von Route_66 H. (route_66)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> Die
> Energie die bei dieser Variante nicht in Wärme umgewandelt wird muss ja
> irgendwo sein.

Die ist noch im Akku.

von Frank (Gast)


Lesenswert?

Bei einem Step Down Regler oder allgemein bei DC/DC Wandeler wird mit 
einer relativ hohen Frequenz die Spannung ein und wieder abgeschaltet, 
nur solange bis sich ein dahiter geschalteter Kondesator auf die 
gewünschte Spannung aufgeladen hat. Es wird also nur soviel Energie 
durchgelassen wie die Schaltung dahinter benötigt. Es wird daher viel 
weniger Energie in wärme Umgewandelt .

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

@ Karl Heinz

Das der LM317 kein Schaltregler ist, ist mir bewusst. Sollte ja auch als 
Besipiel für das gegenteil (=Linearregler, der Begriff hat mir in dem 
Moment gefehlt) dienen.

Was Rout66 und Frank geschrieben haben, kommt meiner Frage schon näher. 
Wenn ich also aus nem 12V akku (mit 5AH) (=60W) dauerhaft 5V und 100ma 
entnehmen würde, mit einem Linaerregler, dann würde das ganze doch 50h 
laufen und dann Schicht im Schacht. Der Rest geht als Wärme verloren.

Aber wie würde sich das ganze bei einem Schaltregler verhalten, läuft 
die Schaltung dann länger? Versteht ihr was ich meine? Nach meiner 
Denkweise hätte ich ja nach 50h dann "nur" 25W "entnommen".(=angenommen 
der wirkungsgrad des Schaltreglers wäre bei utopischen 100%)

Gruß
Vwirt

von Karl H. (kbuchegg)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:

> Aber wie würde sich das ganze bei einem Schaltregler verhalten,

Die Energie, die entnommen wird, ist die Energie die aus dem Akku 
gezogen wird.

Du entnimmst 5V * 100mA -> 0.5W
D.h. der Regler belastet deinen Akku mit 0.5W
Der Akku hat 12V. Wieviel Strom rinnt daher vom Akku zum Regler, wenn 
mit diesen 12V (P=U*I) wieder 0.5W rauskommen müssen?

: Bearbeitet durch User
von Frank (Gast)


Lesenswert?

Naja,

Karl Heinz schrieb:
> Vwirt schrieb:
>
>> Aber wie würde sich das ganze bei einem Schaltregler verhalten,
>
> Die Energie, die entnommen wird, ist die Energie die aus dem Akku
> gezogen wird.
>
> Du entnimmst 5V * 100mA -> 0.5W
> D.h. der Regler belastet deinen Akku mit 0.5W
> Der Akku hat 12V. Wieviel Strom rinnt daher, wenn (P=U*I) wieder 0.5W
> rauskommen müssen?

Naja plus das was der Regler an Verlustleistung in Wärme umsetzt. Also 
bei 90% Wirkungsgrad gehen 10% der 0,5 Watt für die Erwärmung der 
Lagerhalle drauf. Also Zieht man aus der Batterie 0,55 Watt.
@Vwirt, ja mit einem step down wandler läuft deine Schaltung länger. 
Noch länger läuft sie allerdings wenn es dir gelingt ganz auf eine 
runter regelung der Spannung auszukommen. also gleich die Komponeneten 
und Batterien so wählst das die Spannung passt.

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

41,7mA, also hält der Akku dann wirklich, grob gesehen, um den Faktor 2 
länger?

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

@ Frank

Danke für die hilfreiche Antwort. Das war im Prinzip auch einer meiner 
Hintergedanken. Wenn ich mir die Arduino mini in der 3,3V Version 
besorgen würde dürfte ja ein 18650 Akku ganz gut dazu passen oder?

von Frank (Gast)


Lesenswert?

Naja, wenn du statt 50% nur noch ca 10% an Verlustleistung hast ist das 
fast die hälfte ;-) richtig.

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Ok, den hab ich verdient! ;)

von Julian B. (julinho)


Lesenswert?

Mach die Sache doch nicht komplizierter als sie ist: Nimm einfach 2-3 
LEDs in Serie, dann brauchst Du kein DC/DC.
Gleich die Verluste einfach durch eine größere Batterie aus.

Konzentriere dich auf das Wesentliche und vergiss den DC/DC.

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Hallo Leute,

nach dem alles notwenidge besorgt war, habe ich es nun geschafft eine 
Übertragung wie ich es mir vorstelle hinzubekommen. Sprich eine Sender 
sendet eine eindeutige ID und der Empfänger empfängt sie richtig. Dazu 
benutze ich schlicht und einfach die bekannte IRRemote-Library.

Im nächsten Schritt möchte ich mich dem Stromverbrauch widmen, da dies 
mittlerweile meine größte Sorge ist. Ich habe mir mal die Article "Sleep 
Mode" und "Ultra low Power" durchgelesen und denke das ich einen guten 
Teil davon verstanden habe. Ein Paar Fragen habe ich jedoch noch und 
hoffe jemand ist so nett mir beim Finden der richtigen Antworten zu 
helfen.

Wenn ich mich nicht Irre benutzt die IR-Library den Timer2 des Atmega328 
um die Trägerfrequenz zu erzeugen. Wenn ich nun den Atmega in den "Power 
Down"-Modus schicken würde, was passiert dann mit dem Timer? erzeugt er 
nach dem Wecken einfach weiter diese Frequenz und schaltet den Pin oder 
muss da ganze dann irgendwie wieder gestartet werden?

Wenn ich "nur" den "Power-Safe"-Modus verwenden würde, gehe ich davon 
aus, das Timer2 ihn dann beim nächsten Match sofort wieder wecken würde, 
wenn ich mir die Tabelle im Sleep Mode Artikel so anschaue. Liege ich 
damit richtig?

Gruß Vwirt

von P.Raktiker (Gast)


Lesenswert?

Vwirt schrieb:
> erzeugt er nach dem Wecken einfach weiter diese Frequenz und schaltet
> den Pin oder

Das sollte doch durch ein kurzes Experiment raus zu kriegen sein ...

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Hi,
ich mal wieder! :)
Ich hatte heute die Gelegenheit bei meinem Schwiegervater ein Oszi zu 
benutzen. Ich wollte gern die Stromaufnahme bei meinem Sender in 
Erfahrung bringen. Dazu habe ich einen 1 Ohm widerstand in die 
Masseleitung eingebaut(Breadboard) und über ihm die Spannung gemessen. 
Dabei kam ein mittlerer Wert von 60,9mV heraus. Was ja wenn ich jetzt 
nicht völlig falsch liege, bedeutet das in der Schaltung 60,9mA Strom 
fließen. Das erscheint mir aber für einen Arduino Mini Pro (5v @16Mhz) 
und einer IR-Led (mit 51 Ohm Vorwiderstand) die über einen Transistor 
geschaltet wird etwas viel. Zur zeit wird ein NEC Signal gesendet mit 
anschließender Pause von 1 sek.

Was noch kurioser ist, wenn man anstelle des 1 Ohm Widerstands ein 
Multimeter dazwischen gehalten hat zeigte dieses etwa 16,8mA an.

Hat jemand vielleicht eine Ahnung wie diese Diskrepanz zustande kommen 
kann?

Gruß Vwirt

von Vwirt (Gast)


Lesenswert?

Niemand der eine Idee hat, wie das sein kann oder mir sagen kann wo mein 
Fehler liegen könnte? :(

gruß Vwirt

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.