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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Longboard Geschwindigkeit messen


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Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Hi,
ich würde gerne die Geschwindigkeit von meinem Longboard messen. Ich 
hatte die Idee das man das am besten machen könnte indem man die RPM der 
Rollen misst (bzw einer Rolle). Dazu würde ich gerne einen 
reflektierenden optischen IR Sensor nehmen und daraus kann man ja dann 
ganz einfach die Geschwindigkeit errechnen (also wenn man erstmal die 
RPM weiß).
Korrigiert mich bitte wenn ich falsch liege!
Die Sensoren haben ja einmal ein IR LED und einmal einen Empfänger und 
wenn jetzt das "Licht" reflektiert wird gibt es ein Signal. Aber was 
braucht es damit das Licht reflektiert wird? Einfach nur ein Objekt 
davor oder muss es möglichst stark reflektieren können? Weil es wäre ja 
doof wenn die Rollen am Longboard generell schon das Licht reflektieren.

Nach dem ganzen andere Kram wie Stromversorgung, Mikrocontroller etc. 
ist hier nicht gefragt. Es geht mir nur um den Sensor und ob meine 
Überlegungen richtig oder falsch sind und ob es vllt. auch andere, 
bessere Möglichkeiten gibt.

Vielen Dank schon mal :D

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Autor: Wolfgang (Gast)
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Tom P. schrieb:
> Dazu würde ich gerne einen reflektierenden optischen IR Sensor

Was soll das sein?
Reflektierend muss das abzutastende Objekt sein.

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Wolfgang schrieb:
> Reflektierend muss das abzutastende Objekt sein

Ja das stimmt natürlich. Die Dinger heißen nur irgendwie so (z.B. bei 
Amazon). Aber vermutlich nur weil man diese Sensoren nutzt indem man den 
IR Strahl wieder zurück reflektiert.
Im Endeffekt meine ich damit ein Modul welches einmal ein IR LED hat und 
daneben einen Empfänger.

: Bearbeitet durch User
Autor: Frank S. (_frank_s_)
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Hallo Tom,

ob ein optischer Sensor die erste Wahl ist musst du im Endeffekt 
entscheiden.
Mein erster Gedanke dabei ist, wie unempfindlich ist das Ganze gegen 
Störungen? Optisch kann man Fremdlicht ausblenden, wenn der Sensor 
entsprechend moduliertes Licht als Impulsfolge bekommt. Ich hätte eher 
Bedenken mit Verschmutzungen an der Reflektionsfläche. Meine Wahl wäre 
ein Hallsensor.

Ich wünsche dir bei der Umsetzung des Projektes viel Erfolg.

MfG von der Spree
Frank

Autor: Schlumpf (Gast)
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Der Begriff ist Reflexlichtschranke.

Du klebst nen Reflektor auf die Rolle und stellst die Empfindlichkeit so 
ein, dass du nur dann ein Signal bekommst, wenn der Reflektor 
angestrahlt wird.

Ich persönlich würde das Handy in die Hosentasche stecken und per GPS 
die Geschwindigkeit ermitteln

Autor: Wolfgang (Gast)
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Tom P. schrieb:
> Im Endeffekt meine ich damit ein Modul welches einmal ein IR LED hat und
> daneben einen Empfänger.

Dann meinst du eine Reflexlichtschranke.

Damit die die Raddrehung vernünftig erkennen kann, sind auf dem Rad 
Bereiche mit hoher und niedriger Reflektivität erforderlich. Da kann 
z.B. eine schwarz/weiss gedruckte Papierscheibe oder ein Stück farbiges 
Klebeband sein. Der Schwellwert muss dann so eingestellt sein, dass der 
helle Teil als (ausreichend) reflektierend erkannt wird.

Oft werden eher induktive Näherungsschalter für solche Aufgaben 
verwendet, weil die unempfindlicher gegenüber Verschmutzungen sind. Die 
erfordern dann aber eine geeignet strukturierte Metallscheibe.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Tom P. schrieb:

> ich würde gerne die Geschwindigkeit von meinem Longboard messen. Ich
> hatte die Idee das man das am besten machen könnte indem man die RPM der
> Rollen misst (bzw einer Rolle). Dazu würde ich gerne einen
> reflektierenden optischen IR Sensor nehmen

Wesentlich einfacher liesse sich das mit einem Fahrradtaco lösen.

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Frank S. schrieb:
> Meine Wahl wäre
> ein Hallsensor.

Ja ok, dass habe ich nicht bedacht. Da wäre der Hallsensor dann deutlich 
besser geeignet aber der einzige Nachteil ist, dass dieser dann ziemlich 
nah an den Reifen muss aber das kann man ja machen. Man könnte dann auch 
einfach 2 oder vllt. sogar 4 kleine Bohrungen in die Innenseite des 
Reifens machen in die die Magneten geklebt werden und dann 1/2 oder 1/4 
RPM bekomme wodurch man beim wirklich langsamen rollen trotzdem noch 
eine Geschwindigkeit messen kann (also mit einer guten Reaktionszeit 
wenn sich die Geschwindigkeit ändert).
Oder würde das dann wieder alles ungenauer machen wenn man auf so einem 
kleinen Raum 4 Punkte macht weil die anderen Punkte dann zu nah sind und 
den Hallsensor trotzdem beeinflussen? Ich rede hier von einem Radius von 
~2cm.

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Harald W. schrieb:
> Tom P. schrieb:
>
>> ich würde gerne die Geschwindigkeit von meinem Longboard messen. Ich
>> hatte die Idee das man das am besten machen könnte indem man die RPM der
>> Rollen misst (bzw einer Rolle). Dazu würde ich gerne einen
>> reflektierenden optischen IR Sensor nehmen
>
> Wesentlich einfacher liesse sich das mit einem Fahrradtaco lösen.

Jain. Also generell ja aber nicht in meinem Fall da ich die 
Geschwindigkeit brauche um LED's zu steuern. Aber das soll hier nicht 
Thema sein :D

: Bearbeitet durch User
Autor: Schlumpf (Gast)
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Harald W. schrieb:
> Wesentlich einfacher liesse sich das mit einem Fahrradtaco lösen.

Wenn der mit den hohen Drehzahlen noch klar kommt.
Aber falls ja, Dann wäre das auch ne einfache Lösung.

Aber wie gesagt: GPS dürfte wohl das einfachste sein, wenn auch nicht 
ganz so genau, wie ein Tacho.

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Schlumpf schrieb:
> Aber wie gesagt: GPS dürfte wohl das einfachste sein, wenn auch nicht
> ganz so genau, wie ein Tacho.

Hätte ich wohl vorher sagen sollen aber ich will LED's über die 
Geschwindigkeit steuern und GPS zieht nur Strom und Daten deshalb ist 
das auch keine Lösung.
Trotzdem Danke für deine Antwort :D

Autor: Schlumpf (Gast)
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Dann soll das wohl auch dauerhaft am Board bleiben.

Dann würde ich nen Hallsensor nehmen oder ggf nen Reedkontakt.
Aber optisch wirst du dauerhaft Probleme bekommen  wegen Verschmutzung

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Schlumpf schrieb:
> Dann soll das wohl auch dauerhaft am Board bleiben.
>
> Dann würde ich nen Hallsensor nehmen oder ggf nen Reedkontakt.
> Aber optisch wirst du dauerhaft Probleme bekommen  wegen Verschmutzung

Ja das mit der Verschmutzung hab ich auch eingesehen :D
Ein Reedkontakt funktioniert ähnlich wie ein Hallsensor oder? Hat der 
irgendwelche Vorteile gegenüber dem Hallsensor?

Autor: Schlumpf (Gast)
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Ein Reedkontakt kostet ein paar cent und ist einfach nur ein 
mechanischer Taster, der nicht von Hand, sondern beruhrungslos durch 
einen kleinen Magneten betätigt wird.

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Also erstmal vielen Dank für eure Antworten!
Ich denke ich werde jetzt einen Hallsensor verwenden zumal es dazu auch 
sehr viele Beispielprojekte gibt.
Ich habe aber noch eine Frage:
Kann ich auch 4 Punkte (auf 360 Grad) verwenden um eine höhere 
Genauigkeit zu bekommen? Die Punkte wären ca. 2cm vom Mittelpunkt 
entfernt. Ist das zu viel auf zu wenig Raum weshalb es eher ungenauer 
wird?

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Tom P. schrieb:
> der einzige Nachteil ist, dass dieser dann ziemlich
> nah an den Reifen muss

Das wäre beim optischen Sensor ebenso.

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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> Kann ich auch 4 Punkte (auf 360 Grad) verwenden
> um eine höhere Genauigkeit zu bekommen?

Im Prinzip ja, nur wird irgendwann die Schaltfrequenz zu hoch, so dass 
der Reedkontakt nicht mehr mitkommt. Ich meine: Die Rollen haben sowieso 
eine viel höhere Drehzahl als ein Fahrrad. Wenn beim Fahrrad ein Magnet 
pro Umdrehung reicht, dann bei der schnelleren Rolle sicher auch.

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Stefanus F. schrieb:
>> Kann ich auch 4 Punkte (auf 360 Grad) verwenden
>> um eine höhere Genauigkeit zu bekommen?
>
> Im Prinzip ja, nur wird irgendwann die Schaltfrequenz zu hoch, so dass
> der Reedkontakt nicht mehr mitkommt. Ich meine: Die Rollen haben sowieso
> eine viel höhere Drehzahl als ein Fahrrad. Wenn beim Fahrrad ein Magnet
> pro Umdrehung reicht, dann bei der schnelleren Rolle sicher auch.

Ich mach erstmal nur einen Punkt und wenn das inkl. Script läuft ist es 
ja einfach, weitere hinzuzufügen und dann sieht man ja ob das klappt 
oder nicht.

Vielen Dank für eure Hilfe!

Autor: Chr. M. (snowfly)
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Du könntest aber auch:
entweder die 3 Phasen des BLDC
oder dessen Hall Sensor auswerten
dann musst du an der Mechanik gar nichts ändern.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Tom P. schrieb:
> Kann ich auch 4 Punkte (auf 360 Grad) verwenden um eine höhere
> Genauigkeit zu bekommen?

Die Genauigkeit wirst du damit nicht erhöhen, weil die von der präzisen 
Lage der Schaltpunkt und der Zeitbasis abhängt.

Mit 4 Magneten, die alle nicht auf der idealen Position sitzen, bekommst 
du einen Jitter in der Pulsfolge, d.h. die Genauigkeit sinkt.
Alles was du bekommst, ist eine höhere Auflösung.

Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:

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Stefanus F. schrieb:
> Das wäre beim optischen Sensor ebenso.

Das kommt drauf an, wieviel Aufwand man bei der Empfängeroptik treiben 
möchte. Eine kleine Linse vor dem Detektor kostet nicht die Welt, bei 
LD-Modulen für 20ct ist immer eine mit drauf.

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Ok, hab jetzt nochmal eine Nacht darüber geschlafen und dann kam mir 
noch eine andere Idee.
Gibt es etwas was man an den Reifen machen kann und was sich dann 
mitdreht oder so? Also nicht an die Achse sondern wie ein Rad was um 90 
Grad rotiert an die Innenseite des Reifens geht und sich dann so 
mitdreht? Weil über den Hallsensor würde ich ja nur jede Umdrehung ein 
Update bekommen und eigentlich brauche ich etwas, was sich 
kontinuierlich updatet. Klar würde das beim normalen fahren mit einem 
Hallsensor absolut reichen aber bei mir ist es wichtig das auch langsame 
Geschwindigkeiten präzise erkannt werden, gerade wenn sich diese dann 
abrupt ändern (z.B. zum Stillstand).

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Ich glaube so etwas wäre das dann oder? Nur das es eben kleiner sein 
muss aber ich denke da findet sich dann bestimmt was. Was meint ihr zu 
der Idee?

https://www.dfrobot.com/product-1601.html?search=Incremental%20Photoelectric%20Rotary%20Encoder

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Tom P. schrieb:
> Gibt es etwas was man an den Reifen machen kann und was sich dann
> mitdreht oder so?

Du suchst ein "Reibrad". Ich kenne das von alten Fahrrad Dynamos und 
Sturmklingeln (Radlaufglocke). Würde ich für dein Gefährt nicht 
empfehlen.

Tom P. schrieb:
> Weil über den Hallsensor würde ich ja nur jede Umdrehung ein
> Update bekommen und eigentlich brauche ich etwas, was sich
> kontinuierlich updatet.

Wenn es etwas nicht fertig gibt, dann liegt das oft daran, dass es 
niemand braucht oder dass es nicht funktioniert.

Warum glaubst du, das zu brauchen? Das Menschliche Auge kann etwa 15 
Bilder pro Sekunde erfassen. Schnellere Aktualisierungsintervalle würde 
man glatt übersehen. Hast du noch einen anderen guten Grund?

> mir ist es wichtig das auch langsame
> Geschwindigkeiten präzise erkannt werden

Ein Impuls pro Umdrehung genügt für beliebig langsame Geschwindigkeiten. 
Die Anzeige kann bei jeder einzelnen Radumdrehung aktualisiert werden.

Warum glaubst du, mehrere Aktualisierungen pro Radumdrehung zu brauchen? 
Du führst doch irgend etwas extremes im Schilde, was du uns 
verheimlichst. Wenn du konstruktive Hilfe haben willst, dann musst du 
schon deine Karten offen auf den Tisch legen.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Schlumpf schrieb:
> Aber wie gesagt: GPS dürfte wohl das einfachste sein, wenn auch nicht
> ganz so genau, wie ein Tacho.

GPS dürfte deutlich genauer sein als jeder Tacho den er da irgendwie 
drangefrickelt bekomt. Allerdings dürfte auch der Tacho schon genauer 
sein als er es jemals benötigt.

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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Bernd K. schrieb:
> GPS dürfte deutlich genauer sein als jeder Tacho den er da irgendwie
> drangefrickelt bekomt. Allerdings dürfte auch der Tacho schon genauer
> sein als er es jemals benötigt.

ja, genau.
Wie kommst du denn darauf?

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Ich würde gerne die LED's unter meinem Longboard über die 
Geschwindigkeit steuern. Also ihr kennt ja alle diese LED-Streifen wo 
sich die LED's von links nach rechts bewegen. So etwas will ich auch 
machen nur das eben die LED' sich zum Boden gesehen nicht bewegen. Also 
als Beispiel mit nur einem LED:
LED 1 ist jetzt genau über einer Markierung auf dem Boden und wenn sich 
jetzt langsam das Longboard bewegt, bewegt sich das Licht in die andere 
Richtung so das immer das LED' leuchtet, welches über der Markierung 
ist. Also die Lichter bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit nur 
in die entgegengesetzte Richtung.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Tom P. schrieb:
> und GPS zieht nur Strom und Daten deshalb ist
> das auch keine Lösung.

Was meinst Du mit "zieht nur Daten"? Ein GPS-Modul liefert unter anderem 
direkt die Geschwindigkeit.

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Bernd K. schrieb:
> Schlumpf schrieb:
>> Aber wie gesagt: GPS dürfte wohl das einfachste sein, wenn auch nicht
>> ganz so genau, wie ein Tacho.
>
> GPS dürfte deutlich genauer sein als jeder Tacho den er da irgendwie
> drangefrickelt bekomt. Allerdings dürfte auch der Tacho schon genauer
> sein als er es jemals benötigt.

Ich glaube nicht, dass GPS genauer ist wenn ich das Longboard z.B. nur 
20cm nach vorne bewege und genau diese Genauigkeit brauche ich aber. 
Außerdem muss man für GPS immer sein Handy parat haben und das ist dann 
auch noch von der Signalstärke abhängig. Also GPS ist keine Lösung für 
mich, auch nicht als Modul unterm Longboard.

Autor: Tom P. (smartysmart702)
Datum:

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Bernd K. schrieb:
> Tom P. schrieb:
>> und GPS zieht nur Strom und Daten deshalb ist
>> das auch keine Lösung.
>
> Was meinst Du mit "zieht nur Daten"? Ein GPS-Modul liefert unter anderem
> direkt die Geschwindigkeit.

Das bezog sich darauf, das Handy mit GPS zu verwenden und nicht auf ein 
Modul. Aber hin oder her, GPS ist nicht das wonach ich suche.

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Tom P. schrieb:
> So etwas will ich auch machen nur das eben die LED'
> sich zum Boden gesehen nicht bewegen.

Da hast du Dir aber was extrem kompliziertes vorgenommen.

Da liegt es nahe, so viele Markierungen am Rad anzubringen, dass ein 
Impuls exakt der Distanz zwischen zwei LEDs entspricht.

Du könntest einen Aufkleber auf der Innenseite des Rades anbringen, der 
etwa so aussieht: https://rn-wissen.de/wiki/images/2/2e/Lochscheibe8.jpg
und diesen mit einer Reflex-Lichtschranke abtasten.

Damit die Lichtschranke relativ unabhängig vom Umgebungslicht wird, 
modulierst du das Licht (z.B. mit 100 kHz) und schickst das empfangene 
Signal durch einen analogen Filter der eben nur diese eine Frequenz 
durchlässt. Das Ergebnis richtest du gleich und misst es mit einem ADC 
oder Komparator.

Wie aber jemand anders weiter oben bemerkte, befürchte auch ich, dass 
diese Konstruktion zu Empfindlich auf Schmutz reagiert. Es gibt für 
solche Zwecke industrielle Drehgeber, nur wüsste ich nicht, wie man die 
an einem Longboard montieren soll.

Eventuell kannst du anstelle des Aufkleber eine Scheibe aus Eisen 
anbringen, die entsprechende "Zacken" hat. Diese kann man mit einer 
Spule abtasten, die um einen Magneten gewickelt ist. Bei jedem 
Flankenwechsel gibt die Spule einen Spannungsimpuls ab, immer 
abwechselnd positiv und negativ. Siehe 
https://sensorlab.ims-chips.de/php/printpage.php?pid=m6k6p2&c=1&mnr=6&seite=&k=6&knr=6

Bist Du Dir ganz sicher dass sich der Aufwand lohnt? Ich fürchte, dass 
der visuelle Effekt nicht so toll sein wird, wie du es Dir erhoffst.

: Bearbeitet durch User
Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Stefanus F. schrieb:
> Ich fürchte, dass
> der visuelle Effekt nicht so toll sein wird, wie du es Dir erhoffst.

Ich kann mir schon vorstellen daß das cool aussieht wenn (wenn!) er es 
präzise hinbekommt.

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Stefanus F. schrieb:
> Bist Du Dir ganz sicher dass sich der Aufwand lohnt? Ich fürchte, dass
> der visuelle Effekt nicht so toll sein wird, wie du es Dir erhoffst.

Ich denke ja. Die LED's und so hab ich ja schon unters Longboard gebaut 
und das Projekt würde ich halt jetzt gerne um ein Feature erweitern. Ich 
denke dein Ansatz mit der Eisenscheibe ist nicht so einfach gerade weil 
auch noch zusätzlich die Innenseite der Rollen nochmal konisch zum 
Mittelpunkt verläuft und bei der anderen Idee hat man wieder das Problem 
mit dem Licht/Schmutz. Außerdem ist der Radius in dem man Platz zum 
bauen hat so klein das das frickelig wird :D. Was spricht denn gegen 
diese Lösung (siehe Link)?
https://www.dfrobot.com/product-1601.html?search=Incremental%20Photoelectric%20Rotary%20Encoder
So etwas nur in kleiner sieht mir nicht schwer aus, in mein bisheriges 
Projekt einzubauen oder übersehe ich da was? Außerdem kann man das 
theoretisch gut an der Achse des Longboards befestigen so das es dann 
Kontakt mit dem Reifen hat zumal die Achse auch oben nach innen gewölbt 
ist und man so eine Art Kuhle hat.

: Bearbeitet durch User
Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Damit erstmal alle wissen, wovon wir hier reden, mal ein Bild von so 
einem Rad am Longboard.

Da ist - glaube ich - die Verschmutzung das geringste Problem. Für viel 
schwieriger halte ich es, eine hinreichende mechanische Robustheit zu 
erreichen ... damit nicht nach der ersten Bodenwelle der Sensor 
abrasiert wird.

: Bearbeitet durch User
Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Bernd K. schrieb:
> Ich kann mir schon vorstellen daß das cool aussieht wenn (wenn!) er es
> präzise hinbekommt.

Ja das denke ich auch, "wenn" :D
Wobei ich auch denke, das der Effekt bei sehr hohen Geschwindigkeiten 
eher doof aussieht aber da kann man dann ja ganz einfach eine 
Überblendung machen so das dann langsam auch die LED's an gehen die 
sonst aus wären so das man dann eine durchgehende Beleuchtung hat. Aber 
zum Cruisen wäre es halt sehr cool.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Tom P. schrieb:
> und bei der anderen Idee hat man wieder das Problem
> mit dem Licht/Schmutz.

Du könntest versuchen es so zu bauen daß man einfach drankommt und 
jeglichen Schmutz ohne Werkzeug zu brauchen schnell entfernen kann.

Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Am ehesten ist es wohl sinnvoll, in die hohlkegelige Innenseite des 
Rades eine Sackbohrung einzubringen, dort einen zylindrischen 
Neodymmagneten zu versenken und das Loch mit Silikon zu verschließen. 
Vielleicht ist das Magnetfeld sogar stark genug, einen Hallsensor an der 
Unterseite des Brettes, direkt über dem Rad, zu "beeindrucken".

Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Bernd K. schrieb:

> Du könntest versuchen es so zu bauen daß man einfach drankommt und
> jeglichen Schmutz ohne Werkzeug zu brauchen schnell entfernen kann.

Die LED-Streifen mit WS2812 gibts auch abwaschbar (IP67).

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Frank E. schrieb:
> Für viel
> schwieriger halte ich es, eine hinreichende mechanische Robustheit zu
> erreichen ... damit nicht nach der ersten Bodenwelle der Sensor
> abrasiert wird.

Ah ja, gute Idee mit dem Bild :D
Logischerweise kommt der Sensor natürlich auf die obere Seite der Achse 
und wie gesagt ist bei mir dort sogar schon so eine Kuhle. Auch wenn 
jetzt viele das vllt. nicht für professionell halten aber ich würde das 
einfach mit zwei fetten Kabelbindern dann an der Achse fest machen und 
eventuell noch ein rutschfestes Gummi da da drunter machen wobei das 
vermutlich nicht einmal nötig ist.

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Tom P. schrieb:
> Was spricht denn gegen diese Lösung (siehe Link)?

Wie gesagt wüsste ich nicht, wie ich das montieren soll.

> befestigen so das es dann Kontakt mit dem Reifen hat

Du meinst als Reibrad? Vergiss es. Vermutlich hast du keine Erfahrung 
mit den alten Dynamos an Fahrrädern. Frage mal Leute, die solche 
Fahrräder besitzen. Und die haben es noch einfacher, weil da weiches 
Gummi auf ein geriffeltes Reibrad trifft.

Deine Longboard Räder sind viel härter und schmutziger!

: Bearbeitet durch User
Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Frank E. schrieb:
> Am ehesten ist es wohl sinnvoll, in die hohlkegelige Innenseite des
> Rades eine Sackbohrung einzubringen, dort einen zylindrischen
> Neodymmagneten zu versenken und das Loch mit Silikon zu verschließen.
> Vielleicht ist das Magnetfeld sogar stark genug, einen Hallsensor an der
> Unterseite des Brettes, direkt über dem Rad, zu "beeindrucken".

Ich denke nicht das der Hallsensor hier das richtige ist. Es geht ja 
nicht nur darum z.B. einfach nur die Geschwindigkeit zu sehen um zu 
wissen wie schnell man fährt (siehe Antwort von 11:00).

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Stefanus F. schrieb:

> Da liegt es nahe, so viele Markierungen am Rad anzubringen, dass ein
> Impuls exakt der Distanz zwischen zwei LEDs entspricht.

Er könnte auch die fehlenden Impulse interpolieren. Dann braucht es zwar 
mindestens eine Umdrehung bis es korrekt anzeigt aber das wird das 
Erscheinungsbild bei stetigem Rollen nicht beeinträchtigen.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Bernd K. schrieb:
> 
https://www.researchgate.net/publication/239815217_Skateboardlongboard_speedometer_project

Ich bin mir immer noch nicht sicher ob es reicht wenn man 1, 1/2 oder 
1/4 RPM bekommt.
Was ist wenn das Longboard langsam rollt und dann stoppt? Dann weiß man 
ja erst das das Longboard nicht mehr rollt nachdem mehr als die Zeit 
zwischen den letzten zwei Impulsen vergangen ist was zu einem kleinen 
delay führt und den angestrebten Effekt kaputt machen würde.

EDIT: mehr als die Zeit zwischen den letzten zwei Impulsen + eine 
Toleranz weil es ja auch sein könnte, dass das Longboard nur noch etwas 
langsamer rollt.

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Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Dass es gestoppt hat wirst du immer erst merken, wenn nach einer 
gewissen Zeit (timeout) keine Rotation mehr festgestellt hast. Das ist 
beim Fahrrad-Tacho und Auto auch nicht anders.

Je mehr Impulse du pro Umdrehung hast, umso kürzer wird natürlich das 
Intervall. Aber gleichzeitig wird es auch Stör-Empfindlicher.

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Stefanus F. schrieb:
> Dass es gestoppt hat wirst du immer erst merken, wenn nach einer
> gewissen Zeit (timeout) keine Rotation mehr festgestellt hast. Das ist
> beim Fahrrad-Tacho und Auto auch nicht anders.

Ja das stimmt natürlich aber es macht einen Unterschied ob ich 4 oder 
400 Impulse pro Umdrehung habe und ich denke, dass bei 400 Impulsen pro 
Umdrehung das ganze präzise genug sein sollte. Die 400 Impulse pro 
Umdrehung waren jetzt auf den Incremental Photoelectric Rotary Encoder 
bezogen aber generell will ich damit nur sagen, dass ich eher nach einer 
Lösung suche die industriell gefertigt wurde da man dann eine gewisse 
Präzision hat die man durchs selber bauen nicht erreichen kann.

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Autor: Volker S. (vloki)
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Mit einem diametral magnetisiertem Ringmagneten, innen auf dem Rad? Bei 
hohen Umdrehungen mit Hallsensor nur Nulldurchgänge detektieren und bei 
langsamer Rotation die Position erfassen?

Autor: JesperK (Gast)
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Such mal nach "skateboard speedometer" Da findst Du einige Anleitungen.

Autor: Jacko (Gast)
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SCHWAFELN ist hier wohl erst mal unabdingbar.

Irgendwann sollte man sich aber zur gewünschten Auflösung,
oder Genauigkeit entschließen:

Rolle, d:    8,842 cm
Umfang:      0,2778 m
  1 Drehung/s:    1,000 km/h
 10 Drehung/s:    10,00 km/h
100 Drehung/s:    100,0 km/h

Auch wenn die Rolle nur den halben Durchmesser hat, kann man
doch schnell abschätzen, dass man mit 1..2 Pulsen pro Umdrehung
genauer, als jedes Auto-Tacho ist - und auch nicht gleich in
den Bereich von Kilo-Pulsen pro Sekunde kommt, wenn das Longboard
(für vernünftige Amateure unwahrscheinliche) 100 km/h schnell ist.

Interessiert aber wohl die ganzen SCHWAFLER nicht SOOO sehr...

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Jacko schrieb:
> Interessiert aber wohl die ganzen SCHWAFLER nicht SOOO sehr...

Setzen sechs! Der größte Schwafler bist du hier.

1 Impuls pro Umdrehung hat der TO nun oft genug unmissverständlich 
abgelehnt. Er möchte viele Impulse pro Umdrehung.

: Bearbeitet durch User
Autor: Operator S. (smkr)
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Stefanus F. schrieb:
> Er möchte viele Impulse pro Umdrehung.

Was er möchte und was er braucht sind meilenweit auseinander.
Mit der Erhöhung der Impulse wird er sich die Logik in der Software 
nicht vereinfachen, ab einer gewissen Anzahl wirds sogar viel komplexer.

Trotzdem, Magnet(e) an Rad, Hallsensor an Achse wird der 
unkomplizierteste Weg sein.

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Operator S. schrieb:
> Was er möchte und was er braucht sind meilenweit auseinander.

Da sind wir uns einig.

Autor: Linu (Gast)
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Es spielt keine Rolle, wie viele Impulse pro Umdrehung kommen. Man kann 
immer mit gleichbleibender Genauigkeit messen.

Angenommen man hat 1s Messdauer und wir nehmen mal 12.125km/h an.
Fall 1: Du hast einen einfachen Sensor: 1 Impuls: Dann kannst Du 10km/h 
anzeigen
Fall 2: Du hast einen hochauflösenden Sensor und 121 Impulse gezählt und 
kannst 12.1km/h anzeigen.

Es geht aber besser: Du misst die Periodenzeit der n Impulse: µC mit 
10MHz Timer.
Fall 1: Periodenzeit des einen Impuls: 824742.2µs Anzeige: 12.125001 
km/h
Fall 2: Periodenzeit der 121 Impulse: 824742.2µs Anzeige: 12.125001 km/h

S12X konnte das zum Beispiel sehr gut. Beim STM32 muss man ggf den 
Timervorteile dynamisch anpassen.

Autor: Kolja L. (kolja82)
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Stefanus F. schrieb:
> Da sind wir uns einig.

Liegt aber beide falsch.
Wenn er das kostet mit wenige als 1km/h bewegt, braucht er mehr an einen 
Sensor pro Rad, sonst ruckelt es.
Eigenlich braucht der pro LED unterm Board einen Sensor, oder reflektor 
am Rad.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Operator S. schrieb:
> Mit der Erhöhung der Impulse wird er sich die Logik in der Software
> nicht vereinfachen, ab einer gewissen Anzahl wirds sogar viel komplexer.

Falsch. Wenn er so viele Pulse hat wie er braucht so daß er nicht mehr 
interpolieren muß wirds erheblich einfacher in der Software und auch 
genauer. Vielleicht solltest Du einfach mal den Thread lesen bevor Du 
anfängst zu schwafeln.

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Autor: äxl (Gast)
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Er möchte also (meegacoole Idee im übrigen, gefäält mir sehr gut), seine 
LEDs über einer virtuellen Markierung über dem Boden schweben lassen.
Warum nimm er dann keine Markierung am Boden, sondern geht über die 
Radumdrehungen?
Als Anregung "könnte" man eine optische Maus verwenden, die den 
Untergrund abtastet.
Youtube-Video "Computermaus als Bewegungssensor an einem Arduino Uno"

Autor: äxl (Gast)
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Autor: Operator S. (smkr)
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Bernd K. schrieb:
> anfängst zu schwafeln.

Immer gleich diese persönlichen Angriffe, keine Ahnung warum ich 
überhaupt noch Antworte...

Der Ansatz mit mehr Impulsgeber bringt nur etwas, wenn der Abstand der 
LEDs gleich der Länge des Kreisbogens des Rads ist. Dann bräuchte man 
aber gar keine Software mehr, sondern ein Counter und etwas im Stil von 
3 zu 8 Decoder reichen aus.

Wenn dies aber nicht der Fall ist, muss er immer auf die Geschwindigkeit 
umrechnen. Für die Genauigkeit spielt es dabei keine Rolle, ob 1 oder 
100 Impulse pro Umdrehung.

Er braucht lediglich mehr Impulse im Falle von:
1. schnellere Rückmeldung der Geschwindigkeit für die Regelung
2. Erfassung sehr kleiner Geschwindigkeiten, um besser gegen Stillstand 
abzugrenzen.

Hätte er aber 400 Impulse pro Umdrehung muss er sich mit Rauschen und 
Filterung herumschlagen, was die Software erschwert.

Autor: Εrnst B. (ernst)
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Tom P. schrieb:
> LED 1 ist jetzt genau über einer Markierung auf dem Boden und wenn sich
> jetzt langsam das Longboard bewegt, bewegt sich das Licht in die andere
> Richtung so das immer das LED' leuchtet, welches über der Markierung
> ist. Also die Lichter bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit nur
> in die entgegengesetzte Richtung.

Schnappsidee:

Mal überlegt das optisch zu machen? Braucht mehr Rechenleistung (->RasPi 
ö.Ä.) wäre aber dann vom Radumfang usw. unabhängig.

Also Funktion ähnlich einer optischen Maus, (niedrig aufgelöste) Kamera 
nach unten blicken lassen, hohe FPS, Bewegungsermittlung in Software.

aber bei 25km/h flitzt der Boden schon ganz schön schnell vorbei, da 
wird mit einer normalen RasPi-Kamera nix mehr zu holen sein...

Autor: Chr. M. (snowfly)
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2 Ideen:

1.)Optische Abtastung:
entweder ein Papier mit Streifenmuster an das Rad und mittels
Reflexlichtschranke abtasten oder eine Maus zerlegen und
Gabellichtschranke mit einer Lochscheibe verwenden.

2:) auch Optisch:
Abtasten des Untergrundes wie eine Optische Maus
(viel Spass;))

3.) Hall Sensor:
wie weit sind denn deine LEDs auseinander?
Ich würde mir eine Scheibe mit passenden Löchern für die gewünschte
Anzahl an Magneten und einen Halter für den Hall Sensor konstruieren
und ausdrucken.(es ist Zeit einen 3D Drucker zu kaufen;))
Ich habe es gerade mal zusammengepappt -
30 Rundmagnete 5x5mm im Kreis aufgeklebt sollte kein Problem sein.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Εrnst B. schrieb:
> Mal überlegt das optisch zu machen? Braucht mehr Rechenleistung (->RasPi
> ö.Ä.) wäre aber dann vom Radumfang usw. unabhängig.

Jede optische PC-Maus bekommt die Erkennung der Bodengeshwindigkeit ganz 
ohne Raspberry Pi hin

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Chr. M. schrieb:
> 2 Ideen:

Das waren 3, und alle wurden bereits mehrfach genannt. Bitte erst lesen, 
dann antworten.

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Wolfgang schrieb:
> Jede optische PC-Maus bekommt die Erkennung der Bodengeshwindigkeit ganz
> ohne Raspberry Pi hin

Willst du damit sagen, dass das Verfahren ganz einfach sei? Sicher 
nicht, da sind hoch spezialisierte Chips drin.

Bis diese Mäuse für Otto Normalverbraucher bezahlbar wurden, dauerte es 
über 20 Jahre! Ich musste noch mit Mäusen anfangen, die den Untergrund 
mit Kugeln und Rädern abtasteten.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Operator S. schrieb:

> Der Ansatz mit mehr Impulsgeber bringt nur etwas, wenn der Abstand der
> LEDs gleich der Länge des Kreisbogens des Rads ist. Dann bräuchte man
> aber gar keine Software mehr, sondern ein Counter und etwas im Stil von
> 3 zu 8 Decoder reichen aus.

Ja, im Endeffekt braucht der TE überhaupt keine Geschwindigkeitsmessung,
sondern eine Wegmessung. Natürlich kann man die Geschwindigkeit in einen
Weg umrechnen, aber das bringt zusätzliche Fehler.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Tom P. schrieb:

> Ich würde gerne die LED's unter meinem Longboard über die
> Geschwindigkeit steuern. Also ihr kennt ja alle diese LED-Streifen wo
> sich die LED's von links nach rechts bewegen. So etwas will ich auch
> machen nur das eben die LED' sich zum Boden gesehen nicht bewegen. Also
> als Beispiel mit nur einem LED:
> LED 1 ist jetzt genau über einer Markierung auf dem Boden und wenn sich
> jetzt langsam das Longboard bewegt, bewegt sich das Licht in die andere
> Richtung so das immer das LED' leuchtet, welches über der Markierung
> ist. Also die Lichter bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit nur
> in die entgegengesetzte Richtung.

Dafür wird aber keine Geschwindigkeits-, sondern eine Wegmessung
benötigt. Der Umfang der Räder muss durch eine ganze Zahl geteilt
werden und der sich ergebende Wert muss dem Abstand der LEDs ent-
sprechen. Dann braucht man nur noch ein Schieberegister, um die
einzelnen LEDs anzusteuern. Noch besser wäre es aber, wenn man
sieben LEDs übereinander anordnen würde. Dann könnte man einen
Lauftext anzeigen, z.B.: "Leute, trinkt µC-Bier!"

Autor: Sebastian R. (lange_leitung)
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Wenn Du über den Rollenumfang/-durchmesser auf einen Weg oder 
Geschwindigkeit kommen willst, musst Du beachten, dass Du schnell einen 
sehr großen Fehler erhälst, wenn der Umfang/Durchmesser nicht SEHR exakt 
ist. Die Drehzahl der Rollen wird vermutlich recht hoch werden, und 
jeder Fehler in der Umfangs-/Durchmesserbestimmung multipliziert sich 
mit der Drehzahl. Ich hatte so einen Effekt auch schon einmal; hohe 
Drehzahlen sind in diesem Zusammenhang einfach doof.
Ich würde es mit der Genauigkeit für den Anfang mal nicht übertreiben. 
Schau Dir die Effekte doch erst mal am fertigen Longboard an, dann 
kannst Du das was Dich stört ja immer noch verbessern.

Sebastian

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Also erstmal vielen Dank für die ganzen Antworten!

Sebastian R. schrieb:
> Wenn Du über den Rollenumfang/-durchmesser auf einen Weg oder
> Geschwindigkeit kommen willst, musst Du beachten, dass Du schnell einen
> sehr großen Fehler erhälst

Das ist ein guter Punkt, hab ich nicht beachtet das das dann bei hohen 
Geschwindigkeiten so einen großen Fehlerwert ergeben kann.

Harald W. schrieb:
> Dafür wird aber keine Geschwindigkeits-, sondern eine Wegmessung
> benötigt.

Nun, ich denke es würde mit beidem gehen aber natürlich muss man dann 
nicht die kompliziertere Lösung nehmen. Da gab es ja auch schon die 
Vorschläge mit der optischen Maus.

Operator S. schrieb:
> Er braucht lediglich mehr Impulse im Falle von:
> 1. schnellere Rückmeldung der Geschwindigkeit für die Regelung
> 2. Erfassung sehr kleiner Geschwindigkeiten, um besser gegen Stillstand
> abzugrenzen.

Genau das sind die zwei Punkte die mir wichtig sind, gerade weil ich 
eher auf den Effekt bei niedrigen Geschwindigkeiten bis zum Stillstand 
setze.

äxl schrieb:
> Er möchte also (meegacoole Idee im übrigen, gefäält mir sehr gut), seine
> LEDs über einer virtuellen Markierung über dem Boden schweben lassen.
> Warum nimm er dann keine Markierung am Boden, sondern geht über die
> Radumdrehungen?
> Als Anregung "könnte" man eine optische Maus verwenden, die den
> Untergrund abtastet.

Genau deshalb frage ich hier, weil ich an so etwas gar nicht gedacht 
habe :D
Aber geht das denn überhaupt wenn der Abstand zum Boden (mindestens) 
6-7cm groß ist?

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Tom P. schrieb:

>> 2. Erfassung sehr kleiner Geschwindigkeiten, um besser gegen Stillstand
>> abzugrenzen.
>
> weil ich eher auf den Effekt bei niedrigen Geschwindigkeiten
> bis zum Stillstand setze.

Genau deshalb ist eine Wegmessung besser als eine 
Geschwindigkeitsmessung.

>> Als Anregung "könnte" man eine optische Maus verwenden, die den
>> Untergrund abtastet.
> 6-7cm groß ist?

Du wirst eine andere Linse für die Kamera brauchen. Aber eigentlich
sollte eine solche optische Messung präziser als eine Messung der
Radumdrehungen sein.

Autor: Tom P. (smartysmart702)
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Harald W. schrieb:
>>> 2. Erfassung sehr kleiner Geschwindigkeiten, um besser gegen Stillstand
>>> abzugrenzen.
>>
>> weil ich eher auf den Effekt bei niedrigen Geschwindigkeiten
>> bis zum Stillstand setze.
>
> Genau deshalb ist eine Wegmessung besser als eine
> Geschwindigkeitsmessung.

Ok danke. Dann werde ich mal gucken was ich so im Internet dazu finden 
kann.


Εrnst B. schrieb:
> Mal überlegt das optisch zu machen? Braucht mehr Rechenleistung (->RasPi
> ö.Ä.) wäre aber dann vom Radumfang usw. unabhängig.

Allerdings spielt der Stromverbrauch natürlich auch eine Rolle! Ich habe 
4 aa Batterien (wiederaufladbar) mit je 1.900 mAh. Die Batterien könnte 
ich auch auf 2.500 mAh je Batterie aufrüsten aber das wars dann auch. 
Wenn ihr also sagt, das das zwar möglich ist aber der Stromverbrauch 
dadurch zu hoch wird und ich auch noch die Stromquelle ändern müsste 
wäre das ein weiteres Problem.


Nur um Missverständnisse zu vermeiden:
Die "Markierung auf dem Boden" diente nur der Beschreibung des 
gewünschten  Effekts. Also natürlich wird es keine direkte Markierung 
auf dem Boden geben sondern man fährt normal mit dem Longboard herum 
aber ich denke das ist jedem klar. Wollte es nur nochmal gesagt haben :D

: Bearbeitet durch User
Autor: Schlumpf (Gast)
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Sebastian R. schrieb:
> Wenn Du über den Rollenumfang/-durchmesser auf einen Weg oder
> Geschwindigkeit kommen willst, musst Du beachten, dass Du schnell einen
> sehr großen Fehler erhälst,

Ist das wirklich ein Problem?

Letztendlich wird über das Abtasten der Rollen auch nur ein Weg 
gemessen. Jeder "Strich" entspricht einem mehr oder weniger genauen 
Bogenmaß und damit einer zurückgelegten Strecke.
Sind die Markierungen nicht exakt äquidistant angebracht, dann sollte 
das noch kein großes Problem sein. Denn das mittelt sich spätestens nach 
einer Umdrehung wieder raus, wenn man das Weg-Inkrement exakt 
hinterlegt.

Beispiel: 20cm Rollenumfang in 10 Teile aufgeteilt ergibt, dass bei 
jedem Impuls 2cm zum Weg addiert werden. Sind die Markierungen nicht 
exakt gleichmäßig verteilt, dann jittert zwar der gemessene und 
tatsächlich zurückgelegt Weg, aber nach einer Rollenumdrehung passt es 
wieder.
Wenn man davon ausgeht, dass die Rollen keinen Schlupf zum Boden haben, 
dann ist das auch vollkommen unabhängig von der Drehzahl.

Als nächster Punkt kommt dazu, dass immer nach einer Länge des Boards 
das Spiel von vorne beginnt. Dann ist der Leuchtpunkt ja hinten 
angekommen und "springt" wieder nach vorne. Und "vorne" ist jeglicher 
aufintegrierter Fehler wieder bei Null. Es beginnt wieder bei Weg = 0 
und dann werden die zurückgelegten Weginkremente addiert.

Also ich sehe nicht, warum hier eine Fehler mit der Geschwindigkeit 
größer werden soll, bzw warum sich da was auf eine längere Strecke 
aufsummieren sollte.

Aber vielleicht übersehe ich ja auch was.

Zweifelsohne wäre die optische Abtastung des Untergrundes eine sehr 
elegante Lösung. Aber ich befürchte, dass das nicht ganz trivial sein 
wird.

Die Tiefenschärfe der Optik muss ausreichend groß sein, um Unebenheiten 
des Untergrundes fehlerfrei zu kompensieren. Und dann muss das alles 
auch noch schnell genug arbeiten..
Das ist alles sicher irgendwie lösbar, aber ich stelle es mir nicht ganz 
einfach vor.

Ich könnte mir vorstellen, dass da 10 kleine Magnete auf die Rolle 
aufgeklebt, kombiniert mit einem kleinen Hallsensor einfacher in den 
Griff zu bekommen ist.

Mit einer geschickten Anordnung von 2 Hall Sensoren könnte auch eine 
Auswertung der Drehrichtung möglich sein.

Theoretisch könnte man das Signal der Sensoren auch analog erfassen und 
dann noch Zwischenwerte interpolieren.

Annahme: vmax = 10m/s = 1000cm/s => 1ms/cm. Da wäre theoretisch noch 
Zeit für die Erfassung von Zwischenwerten, aber es macht eigentlich 
keinen Sinn, den Weg mit einer höheren Auflösung zu erfassen, als der 
Abstand der LEDs unter dem Board ist. Vermutlich kommt es sogar ganz gut 
hin, den Abstand der Magnete auf der Rolle identisch zum Abstand der 
LEDs unter dem Board zu wählen. Dann braucht nicht mal was umgerechnet 
werden.



Falls die Anbringung der Magnete an der Rolle ein Problem darstellt, 
dann könnte man auch ein konisches Dreh-/Frästeil herstellen, welches 
die Magnete in äqidistanten Löchern trägt und mit der Rolle über zwei, 
drei kleine Schrauben und entsprechenden Löchern in der Rolle verbunden 
wird. Dann wäre das auch schnell ausgetauscht, wenn die Rolle gewechselt 
werden muss.
Es gibt ja winzig kleine Magnete:
https://www.supermagnete.de/scheibenmagnete-neodym/scheibenmagnet-1mm-1mm_S-01-01-N
So kann auch ein gewisser Abstand zwischen den Magneten gehalten werden, 
dass sich die Magnetfelder nicht gegenseitig in die Quere kommen.

Für die Sensoren bohrt man in die Achse zwei kleine Löcher mit Gewinde 
und befestigt daran ein Blech mit den Sensoren, welches dann ggf über 
Langlöcher exakt ausgerichtet werden kann. 
Schraubensicherungsicherungslack dran und dann sollte das auch 
mechanisch einigermaßen solide sein.

Autor: Volker S. (vloki)
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So ein Magnet könnte doch ausreichen, oder sehe ich das falsch?
https://www.magnet-shop.net/neodym/ringmagnete/ringmagnet-40.0-x-25.0-x-5.0-mm-n42-nickel-diametral

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Volker S. schrieb:
> So ein Magnet könnte doch ausreichen, oder sehe ich das falsch?
> 
https://www.magnet-shop.net/neodym/ringmagnete/ringmagnet-40.0-x-25.0-x-5.0-mm-n42-nickel-diametral

Kriegst du den befestigt?

Ich hätte jetzt von der Innenseite her eher löcher in die Rollen gebohrt 
und stabförmige Magnete darin versenkt.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Volker S. schrieb:
> So ein Magnet könnte doch ausreichen, oder sehe ich das falsch?
> 
https://www.magnet-shop.net/neodym/ringmagnete/ringmagnet-40.0-x-25.0-x-5.0-mm-n42-nickel-diametral

Eher was mit mehreren Polen:

https://www.dextermag.com/products/magnetic-cores-ferrites-accessories/multipole-ring-magnets/

(erster Link den ich gefunden habe)

Und natürlich im richtigen Durchmesser damit es auch gut an die Rolle 
passt.

Autor: Volker S. (vloki)
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Stefanus F. schrieb:
> Kriegst du den befestigt?

Einfach aufkleben? (Man könnte natürlich auch noch eine passende Nut in 
das Rad drehen)


Bernd K. schrieb:
> Eher was mit mehreren Polen:

Ich hatte eher daran gedacht, dass mit der einfachen diametralen 
Magnetisierung ein sinusförmiges Signal entsteht.
Eine Periode pro Umdrehung, also müsste man do den Winkel relativ genau 
bestimmen können...

Autor: soso (Gast)
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Hab nicht alles durchgelesen, aber die Idee mit dem Reed Schalter oder 
eben HAL Sensor ist doch gar nicht so schlecht. Vll. einen induktiven 
Näherungssensor verwenden und danach eine Elektronik, die entsprechend 
getaktet wird. Somit brauchst Du die Geschwindigkeit ja direkt nicht als 
Sollwert.

Je schneller du fährst, desto häufiger taktet das Ding. Und wenn du 
programmieren magst, kannst auf dem uC das ganze beliebig skalieren.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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soso schrieb:

> Hab nicht alles durchgelesen, aber die Idee mit dem Reed Schalter oder
> eben HAL Sensor ist doch gar nicht so schlecht.

Bei mehreren Schaltvorgängen pro Umdrehung kännte ein Reedkontakt
an die Grenzen seiner mechanischen Lebensdauer kommen. Dann wäre
ein Kontaktloser Sensor besser geeignet.

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Wir drehen uns im Kreis (in doppeltem Sinne).

Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Harald W. schrieb:
> soso schrieb:
>
>> Hab nicht alles durchgelesen, aber die Idee mit dem Reed Schalter oder
>> eben HAL Sensor ist doch gar nicht so schlecht.
>
> Bei mehreren Schaltvorgängen pro Umdrehung kännte ein Reedkontakt
> an die Grenzen seiner mechanischen Lebensdauer kommen. Dann wäre
> ein Kontaktloser Sensor besser geeignet.

Moderne Reed-Kontakte haben bei geringer Strombelasung (hier: Messung, 
nix Leistung) eine quasi unbegrenzte Lebensdauer und eine 
Reaktionsgeschwindigkeit, die bis in den kHz-Bereich hineinreicht.

Einzig das Prellen - wie jeder mechanische Kontakt - und die deshalb 
notwendigen Entprell-Maßnahmen (elektonisch oder per Software) 
verringern die nutzbare Schaltfrequenz. So gesehen wäre ein Hall-Sensor 
sicher die bessere Variante ...

Autor: äxl (Gast)
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Abstand der Löcher für die Magnete IM Rad gleich dem Abstand der LEDs 
zu machen, halte ich für die am leichtesten umsetzbare Variante.
Oben und (um 90Grad Phasenverschoben) unten einen
Hall Sensor. Damit auf ein D-FlipFlop (Ein Sensor an D, der andere an 
den Takt; hat man die Richtungsinformation) -> UP/DOWN Zählerbaustein -> 
Decoder -> LEDs.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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äxl schrieb:

> Abstand der Löcher für die Magnete IM Rad gleich dem Abstand der LEDs
> zu machen, halte ich für die am leichtesten umsetzbare Variante.

Das ist aber nicht sinnvoll. Der Abstand der LEDs muss sich
auf den Umfang des Rades beziehen. Der Umfang des Rades ist
grösser als der Teilkreis im Rad.

Autor: Thomas M. (langhaarrocker)
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Oder man nimmt direkt einen Motor als Sensor. Der wird dann im 
Generatorbetrieb betrieben und man kann am Ausgangssignal die 
Rotationsgeschwindigkeit ermitteln. Nebenher versorgt der dann noch die 
Schaltung mit Strom, spart den Akku.

Autor: Klaus (Gast)
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Harald W. schrieb:
> äxl schrieb:
>
>> Abstand der Löcher für die Magnete IM Rad gleich dem Abstand der LEDs
>> zu machen, halte ich für die am leichtesten umsetzbare Variante.
>
> Das ist aber nicht sinnvoll. Der Abstand der LEDs muss sich
> auf den Umfang des Rades beziehen. Der Umfang des Rades ist
> grösser als der Teilkreis im Rad.

Ich denke die Abstände im Teilkreis bekommt man sehr einfach skaliert. 
Die Frage ist nur ob sich das Rad signifikant abfährt.

Also Anzahl der Magnete = pi * Durchmesser Rad / Abstand LED

Ist das nicht ganzzahlig wird es komplexer. Eventuell LED Abstand 
anpassen.
Wenn das ganze auch beim Rückwärtsrollen funktionieren soll braucht man 
einen 2. Sensor mit 90° Versatz.

MfG

Klaus

Autor: Jan (Gast)
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Noch eine komplett andere Möglichkeit: Eine Kamera mit leistungsstarkem 
uC (ESP32 oÄ.), welche ein wenig Bildverarbeitung macht. Also 
Korrelation zwischen zwei Frames, daraus kann dann kontinuierlich (nicht 
ganz, aber zumindest einmal pro Frame (zb 1/24s)) die Geschwindigkeit 
bestimmt werden.
Muss aber sehr perfomant sein, immerhin hat die Bildverarbeitung nur 
~40ms Rechenzeit bis der nächste Frame kommt. Daher die Auflösung so 
klein wie möglich wählen. Brennpunkt der Kameralinse selbstverständlich 
gleich dem Bodenabstand.

Autor: äxl (Gast)
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Jan schrieb:
> welche ein wenig Bildverarbeitung macht

ich käme mit 'nem Flipflop CD4013, einem 4029 als Zähler und einem 4067 
als Decoder für 16 LEDs jetzt schneller zum Ziel, als Bildverarbeitung 
zu programmieren …
Aber gut: jeder, wie er kann.

Autor: Sebastian L. (sebastian_l72)
Datum:

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Jacko schrieb:
> SCHWAFELN ist hier wohl erst mal unabdingbar.
>
> Irgendwann sollte man sich aber zur gewünschten Auflösung,
> oder Genauigkeit entschließen:
>
> Rolle, d:    8,842 cm
> Umfang:      0,2778 m
>   1 Drehung/s:    1,000 km/h
>  10 Drehung/s:    10,00 km/h
> 100 Drehung/s:    100,0 km/h
Danke!

Jetzt gilt es nur noch einen Sensor zu finden der die 100 Hz schafft.
Ein Reed wie beim Fahrradtacho schafft das normal nicht.
Eine Lichtschranke kann das. Entweder als Gabel oder wie ein klassiches 
Tachometer mit Reflexklebepad, wie jeder Autobastler und 
Ventilationsbauer es auch hat.

Dann noch einen Zähler um ca 3 von 4 Impulsen wegzuschmeissen und dann 
an einen Fahrradtacho.
nebenbei noch mit Gallileo+GPS tracken
= feddisch.

Wozu sollte man dazu einen Raspi nehmen? Um nebenbei Bitcoins zu 
schürfen?

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Sebastian L. schrieb:
> Jetzt gilt es nur noch einen Sensor zu finden der die 100 Hz schafft.
> Ein Reed wie beim Fahrradtacho schafft das normal nicht.

Sicher?
Ich dachte bisher, dass Frequenzen von einigen hundert Hz normal sind.

Ich habe gerade einfach mal den erst-besten Reed Kontakt von Conrad 
gewählt:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/C300/KSK1A66%23MED.pdf

: Bearbeitet durch User
Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Thomas M. schrieb:
> Oder man nimmt direkt einen Motor als Sensor. Der wird dann im
> Generatorbetrieb betrieben und man kann am Ausgangssignal die
> Rotationsgeschwindigkeit ermitteln. Nebenher versorgt der dann noch die
> Schaltung mit Strom, spart den Akku.

Das Bild weiter oben mit dem Aufbau des Fahrwerkes hast du schon 
gesehen? Wo soll da bitte ein Motor dran?

Bei einem Longboard mit E-Antrieb sieht das konstruktiv von vorne herein 
anders aus, das ist klar, aber bisher war von Antrieb nicht die Rede...

Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Jan schrieb:
> Noch eine komplett andere Möglichkeit: Eine Kamera mit
> leistungsstarkem
> uC (ESP32 oÄ.), welche ein wenig Bildverarbeitung macht. Also
> Korrelation zwischen zwei Frames, daraus kann dann kontinuierlich (nicht
> ganz, aber zumindest einmal pro Frame (zb 1/24s)) die Geschwindigkeit
> bestimmt werden.
> Muss aber sehr perfomant sein, immerhin hat die Bildverarbeitung nur
> ~40ms Rechenzeit bis der nächste Frame kommt. Daher die Auflösung so
> klein wie möglich wählen. Brennpunkt der Kameralinse selbstverständlich
> gleich dem Bodenabstand.

So wahnsinnig leistungsfähig muss der Prozessor garnicht sein, nur 
hinreichend spezialisiert: siehe Sensor einer optischen Maus.

Das viel größere Problem beim Longboard (und bei allen anderen 
Nicht-Maus-Anwendungen) ist die Anpassung einer geeigneten Optik auf die 
größere Entfernung und den veränderten Bildwinkel.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Stefanus F. schrieb:
> Sicher?
> Ich dachte bisher, dass Frequenzen von einigen hundert Hz normal sind.

Für einen Reed-Kontakt?

Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Wolfgang schrieb:
> Stefanus F. schrieb:
>> Sicher?
>> Ich dachte bisher, dass Frequenzen von einigen hundert Hz normal sind.
>
> Für einen Reed-Kontakt?

Schließzeit um die 100µs, Öffnen mit 50µs. Bei symmtrisch 100µs wäre das 
rein rechnerisch eine max. Frequenz um 10kHz, zur Sicherheit rechnen wir 
mal nur die Hälfte, also 5kHz.

So schnell fährt kein Longboard. Bei 8cm Durchmesser der Rolle ist das 
ein Rollweg von ca. 25cm pro Umdrehung ... das Ganze 5000 mal pro 
Sekunde sind 1250m/s ... Wow!

Selbst wenn die Kontakte nur 1/10 so schnell wären, würde das wohl 
reichen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Harald W. (wilhelms)
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Wolfgang schrieb:

>> Ich dachte bisher, dass Frequenzen von einigen hundert Hz normal sind.
>
> Für einen Reed-Kontakt?

Ja. Allerdings gibts da auch eine begrenzte mechanische Lebensdauer.

Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Harald W. schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>
>>> Ich dachte bisher, dass Frequenzen von einigen hundert Hz normal sind.
>>
>> Für einen Reed-Kontakt?
>
> Ja. Allerdings gibts da auch eine begrenzte mechanische Lebensdauer.

Ja, die liegt bei ca. 10 hoch 9 Schaltspielen (wenn die elektrische 
Belastung zu vernachlässigen ist), was bei 25cm Radumfang etwas um die 
250.000 km sind.

Da muss man ja förmlich an jeder Straßenecke die Sensoren wechseln, das 
geht aber garnicht ...

: Bearbeitet durch User
Autor: Harald W. (wilhelms)
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Frank E. schrieb:

>> Ja. Allerdings gibts da auch eine begrenzte mechanische Lebensdauer.
>
> Ja, die liegt bei ca. 10 hoch 9 Schaltspielen

Ich hatte da einige Millionen Schaltspiele in Erinnerung,
hast Du eine Quelle für die Milliarde?

Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Harald W. schrieb:
> Frank E. schrieb:
>
>>> Ja. Allerdings gibts da auch eine begrenzte mechanische Lebensdauer.
>>
>> Ja, die liegt bei ca. 10 hoch 9 Schaltspielen
>
> Ich hatte da einige Millionen Schaltspiele in Erinnerung,
> hast Du eine Quelle für die Milliarde?

Wikipedia:

"Unter einer Schaltspannung von 5 V entsteht keine Lichtbogenbildung und 
somit keine Materialwanderung, hier sind Lebensdauererwartungen auch 
über 10 hoch 9 Schaltspiele erreichbar. "

elektroniknet.de:

"Die Kontaktbereiche der Metallzungen werden nach unterschiedlichen 
Verfahren mit speziellen Metallen beschichtet. Üblich sind hier Rhodium, 
Iridium oder Ruthenium, die sich sich durch harte, abriebfeste 
Oberflächen mit hervorragender Langzeitstabilität des Kontaktwiderstands 
auszeichnen, der typischerweise Milliarden von Schaltspielen ermöglicht 
..."

itwissen.info:

"Im Gegensatz zu normalen Relais haben Reed-Relais eine wesentlich 
höhere Lebensdauer, die bei 1.000 Millionen Schaltspielen und sogar 
darüber liegt. Außerdem können Reed-Relais mit einer hohen 
Schaltfrequenz von mehreren hundert Hertz geschaltet werden. Die 
mittlere Betriebszeit (MTBF) liegt bei weit über 100.000 Stunden."

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