Für mein Hobby ist die Geschwindigkeit des Bowlingballes wichtig. Ich brauch einen Denkanstoß für die Auswertung der Geschwindigkeit. Der Ball soll durch zwei Lichtschranken (bereits vorhanden mit potentialfreien Kontakten) rollen. Die Zeitdifferenz will ich mir in "km/h" auf einer großen LED Anzeige ausgeben lassen. Leider habe ich gerade keine Idee wie ich die Auswertung machen könnte. Vielleicht habt Ihr eine Idee die mir weiterhelfen könnte. Gruß Fips83
>mit potentialfreien Kontakten
Relais?
So wird das aber nix...
Wenn v=s/t ist, kannst Du doch die Zeit zwischen dem Durchlaufen der 1. und der 2. Schranke messen. Die Strecke s kennst Du ja. Dann noch Meter/Sekunde in Kilometer pro Stunde umrechnen. MfG Paul
Minimaler Fehler: Da die Kugel langsamer wird, ist es nicht exakt die Geschwindigkeit: v = s/t aber sicher ist die Abweichung für die Messung egal - quasi: Haarspalterei (aber falls zur Zeitmessung eine GPS-Uhr o.s. verwendet wird, ;-)
@ Matthias L.: Warum nicht? wegen der Reaktionszeit von Relais? ich könnte ja vielleicht schon von den Treibertransistoren oder dem OPV (im Empfänger) weggehen. In einem anderen Projekt hatte ich mal die Reaktionszeit gemessen. Die war µS Bereich (vor dem Relais). @ Neutrinos: Danke schonmal. Da es für mich heit schon reichlich spät ist werde ich mir den Link demnächst mal anschauen
(Ich bin hier zum erstenmal im Forum und hab noch kleine Probleme mit dem Antworten und so, sorry) @ Paul: Ja das ist mir schon klar. Mir fehlt aber die Idee für eine Schaltung die das auswerten kann und mit einem Signal auf eine Anzeige bringt. Würd mich noch auf weiter Ideen freuen Gruß Fips83
>a die Kugel langsamer wird, is Hm, wenn sich die Lichtschranken in gleicher Höhe befinden und die Kugel nciht springt, kann aus der (unterschiedlichen) Zeit die die Kugel die erste und zweite Lichtschranke unterbricht, diese Differenz herausgerechnet werden. Ob das allerdings nötig ist, ist fraglich.. Aber akademisch gesehen, könnte man ja mal eine Formel aufstellen. **stift rauskram** Was für Lichtschranken hast du denn? Also was für ein Typ ist das? >egen der Reaktionszeit von Relais? Ja. Ich würde eine mit open-collektor/pushpull Ausgang nehmen. Oder evtl eine Laserlichtschranke selbstbauen.. Wegen der Strahldivergenz, falls das ein Problem bei "normalen" LS sein sollte.
Danke für euer interresse Also vorweg. Wir hatten früher auf unserer Bahn eine Geschwindigkeitsanzeige mit 2 Lichtschranken. Die waren ziemlich weit am Ende der Bahn angebracht. der Abstand beider LS betrug ca. 30 cm und die Geschwindikeit wurde in km/h auf dem Monitor vorn ausgegeben. Da die komplette Anlage erneuert wurde ist diese Messung nicht mehr vorhanden. Für meinen Verein und mich war diese Anzeige aber wichtig. Es geht hierbei um Reaktiv Bowling (also Bogenlauf des Balles wie die Profies ;-)), deswegen ist die Anzeige wichtig. In dem Bereich springt auch der Ball nicht mehr. Das der Ball dabei langsamer wird kann man nicht verhindern, also muss man damit leben. Deswegen denk ich mal, wird auch soweit hinten gemessen. Die Lichtschranke ist ein Bausatz von Conrad http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/191710-as-01-de-IR_Lichtschranke_Sender_Empfaenger.pdf Die Idee ist mir heut erst gekommen. Mit Berechnungen etc. werd ich mich morgen mal beschäftigen.
Zur Schaltung sollte ich noch sagen, dass der C8 bereits gegen 0,1 µF getauscht wurde. Die Schaltung war im vorher gehenden Projekt zu langsam, sodas der Ball durch lief und das Relais nicht anzog.
Hm.. was mich an der Lichtschranke stört:
Der Sender ist gepulst, um Tageslicht auszublenden.
Der Empfänger verstärkt diese Pulsung und steuert damit (getaktet) das
Relais an. Damit das nicht flattert, ist D1 und C8 da.
Du müsstest mal die Reaktionszeit der Lichtschranke messen, wenn die
klein ist, gegen die Zeit des Balles durch die LS (war ja scheinbar so,
wegen schon eingesetzt) dann kannst die verwenden. Würde aber dann das
Relais weglassen und das Signal mittels eines Schmitttriggers direkt vom
Knoten D1&C8 abgreifen.
PS: Die Berechnung wäre sehr kompliziert:
108'000'000
v [0,01km/h] = ----------------- ;-)
t [µsek]
Die Zeit kann der 16bit Timer ermitteln.
Läüft der Timer mit 16MHz kann er erst Geschwindigkeiten größer
16,48km/h messen, er sollte demzufolge "künstlich" erweitert werden.
1 | uint32_t Zeit_in_us; |
2 | uint16_t Variable_erw; |
3 | |
4 | //--- Überlauf Timer 16bit ----
|
5 | ISR ( Timer Overflow) |
6 | {
|
7 | Variable_erw++; |
8 | }
|
9 | //--- LS Anfang: pos Flanke----
|
10 | ISR ( INT0) |
11 | {
|
12 | TCNT = 0; |
13 | Variable_erw = 0; |
14 | Start_Timer mit F_CPU; |
15 | }
|
16 | //--- LS Ende: pos Flanke ----
|
17 | ISR ( ICP ) |
18 | {
|
19 | Zeit_in_us = ( (uint32_t)Variable<<16) | (ICP); |
20 | Stopp_Timer; |
21 | }
|
22 | |
23 | void main (void) |
24 | {
|
25 | uint16_t speed; |
26 | init_alles; |
27 | while (1) |
28 | {
|
29 | if (Zeit_in_us == 0) Zeit_in_us = 0xFFFFFFFF; // Schutz: div durch 0 |
30 | speed = 108000000 / Zeit_in_us; // ergibt geschw in 0,01 km/h |
31 | Anzeige (speed); // mit dezimalpunkt dazwischen |
32 | }
|
33 | }
|
Sollte als Ansatz gehen...
So die Reaktionszeit habe ich gemessen. Die Differenz zw. Empfängerdiode und Transistor (von LOW auf HIGH-Pegel) beträgt ca. 20 ms. Eventuell entsteht nochmal eine Versuchsschaltung um zu sehen ob die LS schnell genug sind. Ich hätte vielleicht noch sagen sollen, dass ich der Programmierung nicht mächtig bin und auch keine Mittel dafür habe, sorry. Ich habe mir jetzt folgendes überlegt. Ich könnte beide LS auf ein RS -FF setzten. Die erste LS zum Setzten und die zweite zum Rücksetzten. Der Puls aus dem FlipFlop lässt sich doch bestimmt einfach weiterverarbeiten. Gibt es vielleicht einen IC, der mir das auf eine LED Anzeige bringen kann, oder vielleicht digital Umsetzten kann? Als Anzeige habe ich im Conrad 10 cm große 7-Segmentanzeigen gefunden. Die währen ideal. Gruß Fips83
Ich nochmal... Als Abstand zw. beiden LS hab ich jetzt 40 cm festgelegt. Die auszuwertende Impulszeit liegt zw. 97 ms und 41 ms. Das ist eine Ballgeschwindigkeit von 15 bis 35 km/h.
Also ich könnte dir da ja anbieten, dich zu unterstützen. Platinen kann ich zuhause ätzen, Programmierumgebung/tools, Oszi.. allles vorhanden.. mir mangelts nur bischen an Zeit.. Wie das angezeigt wird, da ist alles möglich... also 20ms sind meinermeinung nach ziemlich viel. Wenn die natürlich bei beiden LS kosntant ist, dann mag das wohl gehen.. Ob das Signal über das FF geht, oder beide einzeln per µC ausgewertet werden, spielt erstmal keine ROlle. Bauteilmäßig wäre es einfach, beide LS direkt an den µC zu führen... PS: Ich würde die LS eher weiter zusammenlegen. (somit fällt das Bremsen der Kugel weniger ins Gewicht) Weil mit einem Quartz und dem µC können wir auf Mikrosekunden genau messen... Entscheidend ist aber, dass die LS schnell genug sind, deshalb meine erste Idee mit dem Laser..
Ich würde auch sagen das eine Auswertung und Darstellung über einen µC erheblich einfacher wird. Das Programm ist nicht kritisch, da könnte man evt. sogar Baskom nehmen. (Ich progge aber lieber in ASM). Wenn man das über Logic Gatter machen würde brächte man Zähler, HEX->BCD Wandler, Siebensegmenttreiber, einstellbare Taktgeber und jede Menge Steuerungslogic. Zu Deutsch das würde ein ziemliches Chipgrab werden (vom Routing mal ganz abgesehen). Mit nen µC wird das erheblich einfacher. Einen ATMega16, evt. einen Eingangsbaustein für die Lichtschranken und ein paar Leistungstreiber für die Anzeige. Dazu evt. noch nen Quarz und das übliche Hühnerfutter (R&C) Der Mega16 ist nen Brot und Butter Chip den es auch in DIP gibt (sprich einfach zu löten). Der hat dann auch genug IO-Pins frei um eine 3,5stellige LED Anzeige direkt anzusteuern (ganz ohne Multiplexing). Das Programm selber ist auch recht einfach. entweder durch Polling (der AVR hat ja sonst nix zu tuen) oder mit dem ICP Interrupt wird nen Zähler abgefragt (für jede LS einmal). Die beiden Werte werden voneinander abgezogen. Die Differenz kann man dann umrechenen und in 7-Segment-Code umwandeln oder direkt mit einer Look-Up-Table umwandeln. Programmieraufwand evt. 1 Stunde, das wars. cu Hauke
@fips, leider hast du keine erfahrungen mit controllern, das ist in diesem fall nachteilhaft. die idee mit dem flip flop ist ja niht schlecht, dennoch gibt es eine ganze menge kleine fallen, wie das prellen der relais, die unterschiedlichen signalverarbeitungszeiten der lichtschranken usw... es gibt ganz schöne schaltungen für frequenzzähler, auch diskret. die umgekehrte variante eines frequenzzählers könnte man im groben als periodendauermessung bezeichnen. die periodendauer, würde der zeit die der ball zwischen den beiden lichtschranken ist, entsprechen. natürlich müsstest du auch in erwägung ziehen was passieren soll, wenn mal eine lichtschranke aussetzt usw... als nächstes kommt dann noch die umrechnung.. auch ein punkt der ohne controller aufwändig ist... gruß, m.
Ich habe noch kein Forum mit so fleisigen Leuten erlebt, Danke. Nun, Ausfall der LS ist nicht wichtig. Es soll vorerst eine Einzelanfertigung zum Training werden und warscheinlich auch bleiben. Daher währe auch ein Batteriebetrieb interresant. Die Relais werden dann eh durch Widerstände ersetzt (falls notwendig, weiß ich jetzt noch nicht). @ Matthias L. Ich liebe SMD ;-) genau das richtige für Bastler (kleiner Spass). Dein Angebot ist durchaus interressant. Dazu noch 3 Fragen. 1. Welche Ausgänge würde mir diese Schaltung dann bieten (wegen der Anzeigen)? 2. Was würde das mich kosten? 3. Kannst du mir ne größere Stadt in deiner nähe sagen? Vielleicht wohnst du ja gleich um die Ecke ;-) Ich werd bei der nächsten Gelegenheit nochmal die Ls auf der Bahn testen ob sie schnell genug sind. Dann sehe ich weiter. Der vorherige Einsatz war nur für den Ballrücklauf. Da ist die Geschwindigkeit wahrscheinlich nicht so hoch. Gruß Fips83
1.)
Alle die du willst, wenn das vorher besprochen wurde (und sinnvoll sind)
Man könnte die Elektronik direkt auf die Unterseite der Platine machen.
Auf Oberseite wären dann "deine" Anzeigen.
2.)
Wenn ichs als Hobby nebenbei baue, dann (fast) nur die Unkosten, also so
dass ich nicht schlecht komme. Wird dann aber nicht zwingend übermorgen
fertig.
3.)
Leipzig, ICQ 254-269-548
>Bastler (kleiner Spass).
Ich baue grundsätzlich NUR SMD, es sei denn es geht (aus irgendwelchen
Gründen) nicht anders.
Weil Elektronik muss klein sein.
hi fips, schreib doch einfach mal von wo du kommst. vielleicht findet sich jemand in deiner nähe. bei mir mangelt es auch bissel an der zeit sonst könnt ich dir auch helfen. leider kann ich aber nur nen dip proggen. aber wenn es wegen paar cm net ankommt. sven
Eines sollte nicht unerwähnt bleiben: Wenn die Reaktionszeit beider Lichtschranken gleich ist, dann hebt sich der Fehler wieder auf.
>Bautzen
??
Redest du etwa von der FunBowl??
Klingt doch super..
Ich bin aus dem Kaff südlich, wo der Schnaps herkommt.
Sitz also an der Quelle.
Technische Gespräche können dann am WE persönlich geführt werden..
Das Städtchen mit dem Hexenmeister der Oberlausitz;-) Wie klein doch die Welt ist. Nun ja, ich fahre erst am 31.8. in die Heimat und bin das halbe WE da. Für weiteres prasse.felix "at" gmx.de Gruß Fips83
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