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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Eelektronische Wasserwaage


Autor: Shak Kal (shakal)
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Ich gehe an die HTL und schreibe eine Diplomarbeit über das Thema
"Elektronische Wasserwaage" .
Mit dem Hardware Teil bin ich fast fertig, aber über die Programmierung
habe ich mir keine gedanken gemacht besser gesagt ich kenne mich nicht
aus :-).
Also wir haben einen Beschleunigungssensor (ADXL213), der liefert zwei
digitale pulsmodulierte Signale X und Y, --> X und Y wird an den Pins
(Interrupts) des microcontrollers (Atmel,Atmega16) angeschlossen, wenn
der flanke "1" wird fängt der Timer an zu zählen, dies geschieht mit
hilfe von Gate Modus des Timer. Dann sollte der microkontroller das
Verhältnis bilden und anschließend an das LCD Display ausgeben. Die
auswerteung sollte graphisch dargestellt werden. Mit einem Punkt in der
Mitte sollte Wagrecht stehen und wenn die Bewegung nach recht ist sollte
sich der Punkt nach recht bewegen und genau so in die andere richtung.
Dies ist die gesamte Aufgabenstellung.

Nun, meine frage ist an Euch, Wie soll ich anfangen zu Programmieren?
Wie soll ich den Timer, den externen Interrupt und des LCD-steuerung
auf microkontroller programmieren.
Wenn ich eine Antwort kriege, würd ich mich sehr freuen.......DANKE

Autor: Winfried (Gast)
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Das hört sich nach ein wenig Grundlagen an. Schau mal in der
Artikelsammlung im Wiki, z.B.

http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-GCC-Tutorial

Autor: Weine Poo (Gast)
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Joa,

Sowas

Autor: Weine Poo (Gast)
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dürfte an und für sich nicht schwer zu realisieren sein

ich lass mir was einfallen wenn ich einmal zeit dazu habe

Autor: AxelR. (Gast)
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macht der ADXL auch statische Beschleunigungen?

Autor: Μαtthias W. (matthias) Benutzerseite
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Hi

tut er. Zumindest der, den ich mal in den Fingern hatte. Und das sogar
erstaunlich genau.

Matthias

Autor: Peter Dannegger (Gast)
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Ich sach ma, mit Beschleunigungssensoren kann man prima Airbags auslösen
oder ne Diebstahlsicherung aufbauen oder Festplatten schocksicher
machen.

Aber als Lagesensor dürften sie überhaupt nichts taugen.


Ne Wasserwaage würde ich mit nem Lot aufbauen, dessen Stellung
kapazitiv, induktiv oder optisch ermittelt wird.

Oder ganz profan mit ner echten Libelle und CCD-Sensor.


Peter


P.S.:
Hier war mal ein Thread, wo jemand versuchte mit
Beschleunigungssensoren die Fluglage zu stabilisieren, der ist auch
gescheitert.

Autor: Mario Piefke (informix)
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Ich schließe mich Peter an,

aber falls Du das wirklich so realisieren willst schau mal unter

http://www.circuitcellar.com/avr2004/distinctive.htm

und dort unter "Mason's Level Meter" oder direkt

http://www.circuitcellar.com/avr2004/wabstracts/A3...

dort wurde beim AVR Design Contest 2004 so etwas ähnliches als Projekt
mit der Bezeichnung Digital Spirit Level abgegebeben.

Vieleicht hilft Dir das ja weiter.

Viele Grüsse

Mario

Autor: Peter Dannegger (Gast)
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Ich hab mal ins Datenblatt gesehen, das Ding ist auch als Kippsensor
geeignet. Allerdings dürfen dann keine seitlichen Beschleunigungen
auftreten, d.h. es ist sehr ruhig zu halten.


Allerdings bezweifle ich stark, ob man die Empfindlichkeit einer
herkömmlichen Wasserwaage damit erreichen kann.

Echte Wasserwaagen müssen auf 1mm/m (0,06°) genau sein.

Eine Diplomarbeit muß ja auch praxisbezogen sein.


Peter

Autor: smartie (Gast)
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In der Elektor war mal ein Projekt elektronische Wasserwaage mit nem
Beschleunigungssensor von analog Devices.
Ansonsten gibts die Sensoren auch mit Analogausgang.

Autor: Sven (Gast)
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>>Allerdings dürfen dann keine seitlichen Beschleunigungen
auftreten, d.h. es ist sehr ruhig zu halten.

Und das ist bei einer herkömmlichen Wasserwaage anders?

Sven

Autor: Hagen (Gast)
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>> Allerdings bezweifle ich stark, ob man die Empfindlichkeit einer
>> herkömmlichen Wasserwaage damit erreichen kann.
>> Echte Wasserwaagen müssen auf 1mm/m (0,06°) genau sein.

Ich habe ins Datanblatt des ADXL202JE geschaut. Laut deren Angaben
sollte man eine Auflösung von 0.4mg bei einem Wertebereich von +-1g
drinnen sein was bei einer Wasserwaage dann 0.036° Genauigkeit ergäbe.


>> Allerdings dürfen dann keine seitlichen Beschleunigungen
>> auftreten, d.h. es ist sehr ruhig zu halten.

Das dürfte das eigentliche Problem werden. Der ADXL kann nicht zwischen
der statischen Erdbeschleunigung die zur "Winkelberechnung"
herangezogen wird und einer dynamischen Beschleunigung auf Grund
seitlicher Bewegungen der Waage, unterscheiden. Bei dieser hohen
Genauigkeit wird es sogar so sein das selbst durch die Hand eines
Menschens der die Waage ganz ruhig hält immer noch eine seitliche
Beschleunigung messbar ist, quasi das Zittern der Hände.

So, das lässt sich aber lösen indem man 2 ADXLs antiparallel benutzt.
Das Zittern wirkt dann auf beide ADXLs gleichmaßen aber
entgegengesetzt. Damit hat man dann eine Basis diese Störungen
rausrechnen zu können.

Gruß Hagen

Autor: Sven (Gast)
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>>Der ADXL kann nicht zwischen
der statischen Erdbeschleunigung die zur "Winkelberechnung"
herangezogen wird und einer dynamischen Beschleunigung auf Grund
seitlicher Bewegungen der Waage, unterscheiden.

Man erinnere sich an Einstein: In einem geschlossenen Bezugssystem mit
kleinen Abmessungen (und das ist sowohl der ADXL als auch die Libelle
einer Wasserwaage) kann prinzipiell nicht zwischen Erdbeschleunigung
und dynamischer Beschleunigung unterschieden werden. Eine beschleunigte
Wasserwaage oder eine Lot gehen genauso "falsch" wie der ADXL...

Sven

Autor: A. Dittrich (ad1)
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Neunmalklug an Es kann nicht zwischen einer Beschleunigung aufgrund
von Bewegung (träge Masse) und der Beschleunigung durch Gravitation
(schwere Masse) unterschieden werden, da nach Einstein beide Effekte
die gleiche Ursache haben Neunmalklug aus

Was hier mit dynamischer Beschleunigung gemeint war - so habe ich es
jedenfalls verstanden - ist die Änderung der Beschleunigung (vierte
Ortsableitung). Diese ist im Falle der Gravitation Null, bei den
Bewegungen aber nicht.

Autor: A. Dittrich (ad1)
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Ähh, dritte Ableitung (oder höhere) natürlich.

Autor: Hagen (Gast)
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Egal, praktisch gesehen hat Sven recht, die Libelle der Wasserwaage hat
das gleiche Problem wie der ADXL, mit einem Unterschied: die
Flüssigkeit reagiert wesentlich träger als der ADXL.

Übrigens ist mein obiger Vorschlag mit den 2 ADXL's oversized und
garnicht nötig. Der ADXL hat zwei Messachsen X,Y die 90 Grad versetzt
zueinander sind. Wenn die X Achse Richtung Erde zeigt so misst sie +-1
g und die Y Achse dann 0g. Ein horizontales Verwackeln würde dann nur
die Y Achse beeinflussen, ein vertikales Verwackeln nur die X Achse.

Ich meine das der ADXL schon eine gute Wahl für eine elektronische
Wasserwaage wäre, wenn man diesen Aufwand treiben möchte. Interessant
wäre dabei die Messung von Winkeln.

Gruß Hagen

Autor: Rolf Magnus (Gast)
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Mein naiver Ansatz, um dieses Verwackeln wegzubekommen, ist wäre eine
Mittelung des Wertes.

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