Hallo Leute, für mein erstes Projekt (vermutlich auf Arduino-Basis) brauche ich einen Impuls der von einem Taster kommt. Dieser Taster muss aber spezielle Voraussetzungen erfüllen und ich weiß nicht, welcher da in Frage kommt. Aber mal zur Beschreibung: An einen Schuhabsatz soll unten ein Taster angebracht werden, der schließt wenn der Absatz auf den Boden aufsetzt. In späterer Folge wird das nachher verwendet um eine Aktion zu triggern (...). Was also dieser Taster haben/können muss: *) Er sollte möglichst flach sein (max. ca. 3mm). *) Er muss einer Dauerbelastung von ca. 80kg standhalten. *) Er muss einer hohen Kurzzeitbelastung standhalten, die auftritt, wenn man nach einem Sprung aufsetzt oder absichtlich mit dem Schuh fest gegen den Boden stampft (also geschätzte 160kg?!). *) Er muss auf/innerhalb einer Kreisfläche von ca. 6cm Durchmesser wirksam sein. Jetzt natürlich die große Preisfrage wie man das realisieren kann! Conrad z.B. hat so einen Folientaster im Angebot, von dem ich aber nicht weiß, ob der der Belastung standhält, und ob der überhaupt geeignet ist für mein Vorhaben: https://www.conrad.de/de/folientaster-24-v-005-a-1-x-aus-ein-ft-01-tastend-1-st-709883.html Eine andere Möglichkeit wäre, Piezo-Elemente einzusetzen, aber da hab' ich Null Ahnung wie und wo man die anbringen soll, damit sich da was tut... Ihr seht schon, ich bin noch auf Ideen- und Problemlösungssuche und bräuchte dabei eure Unterstützung. Empfehlungen für flache, widerstandsfähige Taster sind ebenso willkommen wie für generelle Anregungen bzgl. des Gesamtkonzepts! Vielen Dank!
Unterm Schuh ist schon mal blöd, weil dort (Sand, Beton) alles abgewetzt wird. In der Sohle kann man einfach einen Knackfroschtaster auf einer kleinen Platine einlassen, der wird geschützt durch die Sohle (Gummi oder Leder), und die Sohle bildet dann auch einen grössere Fläche. http://www.elv.de/schaltkontakte-knackfroesche.html Es gibt Schuhe für Kinder in denen beim auftreten LEDs leuchten. Die sind supersimpel, manchmal wird nur der LED-Draht auf die Batterie gedrückt, aber sind sind allesamt in der Sohle.
muss der taster geschlossen bleiben während der schuh am boden ist, oder reicht ein impuls beim aufsetzen/stampfen? im letzteren fall könnte ein beschleunigungssensor am schuh die lösung sein. da er einen analogwert liefert, kann die "schaltschwelle" in software angepasst werden, und die dinger halten mehrere zig g aus... die genaue stelle des sensors am/im schuh ist auch unkritisch.
Danke für diese wirklich raschen Rückmeldungen! :-) @Michael B.: Ja, das mit "unter dem Absatz" war um einerseits die Erklärung für die Vorstellung nicht allzu komplex zu machen und andererseits wäre das für mich ein erster Prototyp ob das überhaupt funktionieren kann so wie ich es brauche. Mit/in einer Sohle "rummurksen" ist dann der nächste Schritt. Mit solchen Knackfrösche-Schaltkontakten hab ich noch wie was zu tun gehabt. Kann man die zwei langen Kontaktbeine(?) einfach abzwicken? Versteh ich die Funktion richtig, dass sich da der mittlere Teil "durchdrückt" und so einen Kontakt (auf einer Platine) herstellt? @Joe F.: Es geht nur um die Erzeugung eines Impulses sobald der Fuß den Boden berührt. Das mit dem Beschleunigungssensor klingt interessant, aber gibt's das auch in dieser flachen Bauweise und so kompakt UND zu einem akzeptablen Preis (< 20 Euro). Hast du vielleicht einen Beispiellink zu einem Händler? Was ich in meinem Anfangspost vergessen habe zu erwähnen wäre, dass es vielleicht auch eine Möglichkeit mit Dehnungsmessstreifen gäben könnte, aber auch da habe ich keinen blassen Dunst, wie ein konkreter Aufbau ausschauen könnte (und ob da überhaupt ein für mich brauchbares/verwertbares Signal rauskommt).
Michael schrieb: > aber gibt's das auch in dieser flachen Bauweise und so kompakt UND zu > einem akzeptablen Preis (< 20 Euro). Gibt es. Die kommen üblicherweise als QFN ICs daher. Du benötigst also eine Platine, um sie zu verwenden. Da du ja offenbar sowieso weitere Elektronik im/am Schuh hast, um das Signal (per Funk?) weiterzuleiten, kann man das dort ja dazu bauen. > Hast du vielleicht einen > Beispiellink zu einem Händler? https://hbe-shop.de/navi.php?suche=accelerometer Wenn du das Herstellen einer passenden Platine scheust, könnte fürs erste auch ein Eval-Board dienen: https://hbe-shop.de/Art-1699046-ANALOG-DEVICES-EVAL-ADXL335Z-KIT-EVAL-F-ADXL335-ACCELEROMETER http://www.farnell.com/datasheets/1512959.pdf Der könnte ganz gut passen. Misst bis +/-3g, hält aber Stößen bis 10000 g stand.
Michael schrieb: > Kann man die zwei langen Kontaktbeine(?) einfach abzwicken? Jein, die gehen durch die Platine zum verlöten, was übersteht, kann man abknipsen wie Bauteildrähte. > Versteh ich die Funktion richtig, dass sich da der mittlere Teil > "durchdrückt" und so einen Kontakt (auf einer Platine) herstellt Ja.
Michael schrieb: > An einen Schuhabsatz soll unten ein Taster angebracht werden, der > schließt wenn der Absatz auf den Boden aufsetzt. Warum muss das Ding unbedingt am Schuhabsatz sitzen. Typische Schrittzähler hängen einfach an der Hüfte.
Wolfgang schrieb: > Michael schrieb: >> An einen Schuhabsatz soll unten ein Taster angebracht werden, der >> schließt wenn der Absatz auf den Boden aufsetzt. > > Warum muss das Ding unbedingt am Schuhabsatz sitzen. Typische > Schrittzähler hängen einfach an der Hüfte. Wird sicher ein SmartShoe, der nächste Schrei von Z.
Carl D. schrieb: > Wird sicher ein SmartShoe, der nächste Schrei von Z. Du meinst einen Schuh, der von allein läuft, ohne das ich mich selbst anstrengen muss?
@Joe F.: Danke für die Links. Mein erster Prototyp wird eher ein Machbarkeitsexperiment sein, insofern ist das Eval-Board für 40 Euro fürs Erste ein bisschen zu viel. (Wenn es je eine verbesserte Variante geben wird, dann wahrscheinlich auch mit Funk, aber momentan werden's wohl 2 lange Drähte zu einer Art Hüftgürtel werden...) @Wolfgang: Das wird kein Schrittzähler.
Harald W. schrieb: > Carl D. schrieb: > >> Wird sicher ein SmartShoe, der nächste Schrei von Z. > > Du meinst einen Schuh, der von allein läuft, ohne das ich mich > selbst anstrengen muss? Nein der summiert die Aufprallenergie auf und bestellt gleich nach. In der medizinischen Variante wird, ab einen per App. konfigurierbaren Maximalbelastung, ein Termin bein jeweils nächstgelegene Facharzt gebucht. Geht aber nur zusammen mit SmartPhon, wegen GPS. ;-)
Carl D. schrieb: >> Du meinst einen Schuh, der von allein läuft, ohne das ich mich >> selbst anstrengen muss? > > Nein der summiert die Aufprallenergie auf und bestellt gleich nach. Prima, eingebaute Obsoleszenz fuer Schuhe. wendelsberg
Michael schrieb: > @Wolfgang: Das wird kein Schrittzähler. Es zwingt dich auch keiner die Impulse zu zählen. Aber was willst du mit einem Taster, wenn nicht Pulse erzeugen?
Für Prototyp und einfach mal unter die Sohle kleben nimm zwei Stahlplatten, fünf Reißzwecke und Schaumstoff. Auf eine Stahlplatte die Reißzwecken wie auf einem Würfel als fünf anlöten/schweißen, schaumstoff aufkleben und die Bodenplatte drauf. Hält vielleicht 24 Stunden sollte aber als Test ausreichend sein. Du könntest auch eine Einlegesohle bauen, da wäre dann Piezo oder Kapazitivschalter sinnvoll.
@Wolfgang: Ja, die Impulse brauch ich eh. Aber ich brauch die nicht zu irgendeiner nicht näher definierten Zeit (wie das bei einem Schrittzähler der Fall ist), sondern genau dann, wenn der Fuß/Schuh den Boden berührt. Außerdem möchte ich das nachher erweitern auf den Vorder-/Mittelfußteil als zusätzliches "Triggerevent". @durchgeknallterbastler: Sowas in der Richtung hab ich mir auch schon überlegt. Ganz ist mir dein Konzept nicht klar (wo/was ist der Kontaktpunkt?), aber im Wesentlichen reichen zwei Hartmetallplatten mit einer erhabenen Kontaktfläche und dazwischengeklebter Schaumstoff ja auch aus. Allerdings finde ich die Lösung mit den Knackfrosch-Schaltkontakten eleganter. Aber ich schätze mal, du muss ich viel ausprobieren und experimentieren bis ich da auf eine brauchbare Lösung komme...
Warum benutzt du keinen Beschleunigungssensor im Schuh ?
Michael schrieb: > @Joe F.: Danke für die Links. Mein erster Prototyp wird eher ein > Machbarkeitsexperiment sein, insofern ist das Eval-Board für 40 Euro > fürs Erste ein bisschen zu viel. Zufällig ausgewählt, gibt sicher auch noch andere... http://www.aliexpress.com/item/GY-521-MPU-6050-MPU6050-Module-3-Axis-analog-gyro-sensors-3-Axis-Accelerometer-Module/641898763.html US $3.69 http://playground.arduino.cc/Main/MPU-6050 Die Pinleisten darfst du natürlich nicht anlöten, sonst wirds unbequem im Schuh ;-) mfg Andreas
Oder einen ganz anderen Vorschlag: Mikrofon aus einem alten handy headset (die sind ziemlich klein) und ein "Klatschschalter" bauen. Funktioniert natürlich nur in ruhier Umgebung, aber möglicherweise einfacher und günstiger... mfg Andreas
FSR (force sensing resistor). Kostet bei Conrad ca. 10,- Euro und ändert seinen Widerstand von ca. 1 MOhm (ohne Last) auf bis zu 5kOhm (mit Last). Lässt sich z.B. prima mit Arduino Nano auswerten. Ich mache damit gerade eine Art "Touchscreen ohne Screen" (Bedienplatte mit aufgedruckten Schaltflächen) ... http://www.electrade.com/index.php/drucksensoren.html
@Benedikt S.: Hmm... interessante Idee. Ich hab' nur keine Ahnung wie die Messwerte aussehen, bzw. welche Charakteristika so ein auf-den-Boden-Stampfer hat. (Siehe auch meine Frage weiter unten.) @Andreas B.: Wow! Ist ja wirklich günstig. Danke für die tollen Links! Eignet sich dieses Sensor-Board für alle Arduinos? (Weitere Frage unten.) @Frank E.: Oh - auch sehr interessant! Aber etwas fraglich, ob es hohen Belastungen (1-2 "Menschenmassen") auf Dauer aushält. Frage: Also ich weiß ja nicht in welcher Form das Beschleunigungssensor-Board die Beschleunigungswerte ausgibt (also in meinem Fall für z.B. die z-Achse), aber ich vermute mal einen Wertebereich von z.B. 0-255 was einem tatsächlichen Messwertbereich von z.B. 9.81m/s²±2g entspricht. Seh ich das so richtig? Um also ein Aufstampfen des Fußes erkennen zu können, müsste ich schauen, ob ein bestimmter Wert erreicht wird bzw. eigentlich eine bestimmte Werteänderung erfolgt ist. Diese "Stampf-Erkennung" wird dann am Arduino-Board durchgeführt - richtig??? (Sorry für die vielen Fragen, aber ich hab' noch keine Ahnung von Arduino und noch weniger von Beschleunigungssensoren!) Danke jedenfalls fürs Feedback!
Andreas B. schrieb: > Oder einen ganz anderen Vorschlag: Mikrofon aus einem alten handy > headset (die sind ziemlich klein) und ein "Klatschschalter" bauen. Jetzt verstehe ich, warum mein Elektrotechnik Lehrer extrem laute "Stöckelschuhe" trägt. Aber mal wieder zur Sache, ich denke ein reiner Beschleunigungssensor wird eher suboptimal sein. Ideal wäre es die Daten zu kombinieren, um erstens zu erkennen wann der Fuß entsprechend abgebremst wird, dass er auf dem Boden aufkommt, und um zweitens mit dem Gyroskop die Drehung / Neigung zu erkennen, um die Auflagefläche (vorne, mitten, hinten) herausrechnen zu können. Die Erkennung wird auf dem Arduino ausgeführt. Da musst du also das entsprechende Programm schreiben. Ich würde so vorgehen, dass ich erstmal die Sensoren auslesen würde. Wenn das Funktioniert würde ich die Daten in Echtzeit (per serieller Schnittstelle) an den Computer übertragen, dort in ein Excel (oder LibreOffice) Sheet laden und visualisieren. Daraus würde ich dann versuchen die Werte für die Schritt/Stampferkennung abzuleiten.
Michael schrieb: > @durchgeknallterbastler: Sowas in der Richtung hab ich mir auch schon > überlegt. Ganz ist mir dein Konzept nicht klar (wo/was ist der > Kontaktpunkt?), aber im Wesentlichen reichen zwei Hartmetallplatten mit > einer erhabenen Kontaktfläche und dazwischengeklebter Schaumstoff ja > auch aus. Allerdings finde ich die Lösung mit den > Knackfrosch-Schaltkontakten eleganter. Aber ich schätze mal, du muss ich > viel ausprobieren und experimentieren bis ich da auf eine brauchbare > Lösung komme... Das Konzept der Platten ist klar, die Reißzwecken dienen dazu den Schaumstoff zu durchstoßen und den Kontakt herzustellen. Wenn es nur um Dedektion das der Fuß aufgetreten ist und keine Werte notwendig sind geht auch einfach ein Trembler, zwei Spiralfedern und einen Doppelkegel in einem Plastikrohr (Strohalm geht) und oben und unten eine Metallplatte. Damit kannst Du dedektieren ob der Fuß gerade nach oben oder unter bewegt wird (Trägheitssensor). Was eventuell auch gehen könnte wären Dehnungsmeßstreifen. Es gibt auch Mikroschalter mit einer Wippe, den am Schuhrand ankleben oder mit Kabelbinder am Absatz fixieren und einen Stößel mit Führung anbauen. Klappt vielleicht auch ohne Stößel direkt Wippe nach unten. Wenn Du mal Pi mal Daumen die erwarteten Maximalwerte angeben kannst könnte man eher sagen was besser geeignet ist. Wenn's nachher in normalen Schuhen massenhaft eingestzt werden soll ist die Einlegesohle die sinnvollste Variante. Da kann man z.B. ebenfalls mit Schaumstoff arbeiten und nur zwei Folien aufkleben und danach direkt die Kapazität vergleichen. Und auch sehr einfach ist ein Druckball der af einen Drucksensor geht, Druck < XYZ Fuß nicht aufgesetzt, Ball gedrückt Fuß unten.
Michael schrieb: > @Andreas B.: Wow! Ist ja wirklich günstig. Danke für die tollen Links! > Eignet sich dieses Sensor-Board für alle Arduinos? (Weitere Frage > unten.) Yein, unterdessen gibt es diverse Arduino kompatible Boards, kaufe dir ein "Standard" Board mit ATMega328, das dürfte das meist verbreitest sein. Von den Boards gibts jede Menge, nur die "Made in Italy" sind die Originale. Ich kaufe mir meist kleine, billige aus China: http://www.aliexpress.com/item/Free-Shipping-Nano-3-0-Controller-Board-Compatible-with-Arduino-Nano-CH340-USB-Driver/2021663360.html (Ich spende aber schon mal was an die Arduino IDE, die kriegen sicher nichts ab bei den Boards...) > Frage: Also ich weiß ja nicht in welcher Form das > Beschleunigungssensor-Board die Beschleunigungswerte ausgibt (also in > meinem Fall für z.B. die z-Achse), aber ich vermute mal einen > Wertebereich von z.B. 0-255 was einem tatsächlichen Messwertbereich von > z.B. 9.81m/s²±2g entspricht. Nein, 0 - 1024. Ich habs auch noch nie gemacht. Hier hast du ein Beispiel: http://playground.arduino.cc/Main/MPU-6050#short > Seh ich das so richtig? Um also ein Aufstampfen des Fußes erkennen zu > können, müsste ich schauen, ob ein bestimmter Wert erreicht wird bzw. > eigentlich eine bestimmte Werteänderung erfolgt ist. Diese > "Stampf-Erkennung" wird dann am Arduino-Board durchgeführt - richtig??? Ja, entweder musst du eine Änderung erkenne, oder ein Maximum. Programmieren kannst du aber? Sonst solltest du damit erst anfangen ;-) > (Sorry für die vielen Fragen, aber ich hab' noch keine Ahnung von > Arduino und noch weniger von Beschleunigungssensoren!) Also wenn ich das machen müsste, würde ich mir sowohl den Arduino als auch den Beschleunigungssensor kaufen, zusammenhängen (+/- 4 Kabel). Testprogramm von oben flashen, und dann mal damit rumspielen. Du hast ja 3 Achsen, je nach Befestigung interessiert dich nur einer oder zwei Werte (ausser du willst umgeknickte Füsse auch noch auswerten ;-)) Dann siehst du ziemlich schnell ob das passt. Noch eine andere Testidee: Hast du ein Android Handy? Installier dir mal CPU-Z (oder was ähnliches), gehe auf den Tab "Sensors", und da hast du ziemlich sicher einen "Accelerometer". Da siehst du wie die Erdanziehung auf die 3 Achsen wirkt... mfg Andreas
Vielen Dank nochmal an alle für das tolle Feedback! Da waren wirklich super konstruktive Sachen dabei! Ich werde es mal wagen und mir ein Arduino Uno + Beschleunigungssensorboard organisieren und mich während der Lieferdauer ein bisschen in Arduino einlesen.
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