Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Geschwindigkeitsmessung mit Arduino


von Mathias K. (neuelektroniker)


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Hallo,

bin neu hier und auch noch blutiger Anfänger auf dem Gebiet der 
Steuerungselektronik. Nachdem ich mich mit einem Bekannten unterhalten 
habe,habe ich mir im Netz einen Microcontroller von Arduino mit 3,2" 
Touch-Displayaufsatz geholt. Da die Arduino Systeme recht leicht zu 
programmieren sein sollen und auch in der Anschaffung nicht gleich das 
finanzielle Budget sprengen,wollte ich damit anfangen,bevor ich mich an 
ein größeres,geplantes Objekt mit Siemens S7 Steuerung wage.
Folgendes Problem beschäftigt mich nun: ich habe einen kleinen 
Eigenbautraktor,an dem ich schon ca. 2 Jahre baue. Jetzt ist er soweit 
fertig,allerdings fehlt mir noch eine Anzeige der Geschwindigkeit,der 
Drehzahl(bei dem verwendeten Motor ist bauseitig kein Sensor oder so 
vorgesehen) und einige Schalter für Nebenantrieb usw. Daher das Touch 
Display.
Jetzt die Frage: ist es möglich,das Touch zu teilen,also z.B. oben oder 
mittig die Betriebsdaten(Geschwindigkeit,Drehzahl,Temperatur usw. 
anzeigen zu können und unten oder jeweils an den Seiten einige 
Touchfelder für z.B. Einschalten des Nebenantriebs,der 
Arbeitsscheinwerfer oder der Rundumleuchte-wenn möglich noch mit 
Symbolen versehen zu installieren? Welche geeigneten Sensoren kann ich 
für die Ermittlung der Drehzahl und Geschwindigkeit einsetzen? Da in dem 
geplanten Einsatzgebiet die Verschmutzungsgefahr ziemlich hoch ist,kommt 
wohl eine Rasterscheibe und ein Encoder nicht so gut.

Danke für viele Antworten und Anregungen

Mathias

von Karl H. (kbuchegg)


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Mathias Knuth schrieb:

> Jetzt die Frage: ist es möglich,das Touch zu teilen,also z.B. oben oder
> mittig die Betriebsdaten(Geschwindigkeit,Drehzahl,Temperatur usw.
> anzeigen zu können und unten oder jeweils an den Seiten einige
> Touchfelder für z.B. Einschalten des Nebenantriebs,der
> Arbeitsscheinwerfer oder der Rundumleuchte-wenn möglich noch mit
> Symbolen versehen zu installieren?


Warum soll das nicht möglich sein?
Dein Programm pinselt auf das Display hin, was immer es hin pinseln 
möchte. Letzten Endes sind da nur die Pixel des Displays die Grenze.
Und der Touch-Teil gibt dir die Information darüber, wo du mit dem 
Finger hingepatscht hast. Also auf welches Pixel. Ob du jetzt an dieser 
Stelle eine Kasten hinmalen lässt, in dem 'Scheinwerfer' steht und du im 
Programm feststellen lässt, ob die vom Touch gelieferte Berührposition 
innerhalb der Grenzen dieses Kastens liegt, interessiert ja das Display 
nicht.


Allerdings nimmst du dir da für einen Neuling schon ziemlich viel vor!


> Welche geeigneten Sensoren kann ich
> für die Ermittlung der Drehzahl und Geschwindigkeit einsetzen?
> Da in dem geplanten Einsatzgebiet die Verschmutzungsgefahr ziemlich
> hoch ist,kommt wohl eine Rasterscheibe und ein Encoder nicht so gut.

Mal zum Nachdenken: Wie machen es denn Fahrradtachos?

von Mathias K. (neuelektroniker)


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Hallo Karl Heinz,

ich weis,das es für´n Anfang vielleicht etwas viel ist. Es muß ja auch 
nicht alles auf einmal werden. wie erwähnt-2 Jahre baue ich schon nur 
daran,daß es funktioniert,da kommt es jetzt auch nicht darauf an,daß der 
Rest mit einem Mal funktioniert.
Der Fahrradtacho macht dies über nen Magnetsensor. Darüber habe ich auch 
schon nachgedacht und habe mir bei robotikhardware.de auch schon nen 
Hallsensor mit 2 Magneten bestellt.
Wusste bisher nur nicht,ob ich damit richtig liege und wie ich die Teile 
am besten anbaue. Da das Set mal grad knapp 5€ gekostet hat,ist es ja so 
oder so nicht rausgeworfen.
Es freut mich aber schon mal,daß Du mir nicht die Hoffnung genommen 
hast,was die Aufteilung des Display´s angeht.
Ich bin mir sehr sicher,daß ich bei der Verwirklichung des Projektes 
wohl noch sehr oft hier fragen werde. Natürlich lasse ich Euch auch 
wissen,wenn es die ersten Erfolge zu verzeichnen gibt, ;-)

Beste Grüße
Mathias

von Werner P. (Gast)


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Drehzahl. Der Motor hat doch bestimmt eine Lichtmaschine. Schau mal ob 
da die Klemme W vorhanden ist. Dort kannst Du die Drehzahl abnehmen.

von Mathias K. (neuelektroniker)


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Hallo Werner,

leider muß ich diese Variante ausschließen,da diese Lichtmaschinen zu 
DDR Zeiten an Benzin-,sowohl auch an Dieselmotoren mit unterschiedlich 
großen Riemenscheiben verbaut wurden.
Also bleibt mir da wahrscheinlich nur die Möglichkeit des Hallsensors 
zur Ermittlung der Drehzahl und Geschwindigkeit.

Beste Grüße
Mathias

von Werner P. (Gast)


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was für einen Motor hast denn da.

von Jürgen S. (jurs)


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Mathias Knuth schrieb:
> Welche geeigneten Sensoren kann ich für die Ermittlung der
> Drehzahl und Geschwindigkeit einsetzen? Da in dem
> geplanten Einsatzgebiet die Verschmutzungsgefahr ziemlich hoch ist,
> kommt wohl eine Rasterscheibe und ein Encoder nicht so gut.

Im Outdoor-Einsatz kannst Du die Geschwindigkeit über GPS ermitteln, 
z.B. im Sekundentakt aufgrund der in einer Sekunde zurückgelegten 
Wegstrecke zwischen zwei GPS-Koordinaten. Sensor ist dann ein GPS-Modul 
mit serieller Ausgabe von NMEA-Daten.

Und falls Du den Schlupf der Räder vernachlässigen kannst, könntest Du 
die Motordrehzahl einfach aus Geschwindigkeit und Getriebeübersetzung 
zurückrechnen.

von Mathias K. (neuelektroniker)


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Hallo Werner,

bei dem verwendeten Motor handelt es sich um einen Cunewalder 
4-Zylindermotor,wie er beim Multicar M 24 und M25 bis zur Wende verbaut 
war. An diesem ist die gleiche Lichtmaschine,wie sie auch beim Trabant 
und Wartburg verbaut war.

von Mathias K. (neuelektroniker)


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Hallo Jürgen,

die Variante der Geschwindigkeitsermittlung über GPS ist natürlich ne 
Variante. Das sollte ja ähnlich,wie beim Navi funktionien oder?

von Cyblord -. (cyblord)


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Bei GPS musst du nichtmal rechnen. Die gelieferten Daten beinhalten die 
Geschwindigkeit direkt.

von Mathias K. (neuelektroniker)


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Hallo,

das hört sich sehr gut an. Ist das kompatibel mit dem Microcontroller 
von Sain Smart,ähnlich dem Arduino Mega 2560? Und wo bekommt man dieses 
her? Bin leider bisher noch kein Stück weiter,da mein Board 
offensichtlich nicht mit meinem Laptop kommunizieren will. Könnte das 
daran liegen,daß ich das Board bisher nur über den USB Anschluß mit 
Spannung versorgt habe?

Gruß
Mathias

von Jürgen S. (jurs)


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Mathias Knuth schrieb:
> das hört sich sehr gut an. Ist das kompatibel mit dem Microcontroller
> von Sain Smart,ähnlich dem Arduino Mega 2560? Und wo bekommt man dieses
> her?

Handelsübliche GPS-Module zum Basteln haben zur Kommunikation mit 
Mikrocontrollern eine serielle Schnittstelle mit TTL-Level (RX/TX) und 
können darüber ihre Daten ausgeben und konfiguriert werden.

Vielleicht hast Du auch ein altes Outdoor GPS-Gerät mit serieller 
Schnittstelle, wie z.B. eines der alten eTrex von Garmin, die haben eine 
RS232-Schnittstelle. Das könnte man über einen RS232-TTL Adapter am 
Arduino-Board anschließen und auch das kann NMEA-Code ausgeben.

Ein Arduino Mega2560 ist zum Anschluss keine ganz ungeschickte Wahl, 
denn das Board hat standardmäßig schon mehr als eine Hardware-Serial 
Schnittstelle, so kannst Du die erste Schnittstelle weiterhin zum 
Programmieren, Hochladen von Programmcode und Ausgeben von 
Debug-Meldungen während der Entwicklung verwenden und gleichzeitig ein 
GPS-Modul an der zweiten seriellen Schnittstelle betreiben.

> Bin leider bisher noch kein Stück weiter,da mein Board
> offensichtlich nicht mit meinem Laptop kommunizieren will. Könnte das
> daran liegen,daß ich das Board bisher nur über den USB Anschluß mit
> Spannung versorgt habe?

Wie schließt Du es denn am Laptop an, wenn nicht über USB?

von Mathias K. (neuelektroniker)


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Jürgen S. schrieb:
> Wie schließt Du es denn am Laptop an, wenn nicht über USB?

Hallo Jürgen,

ich schließe mein Board schon über USB an COM3 an. Allerdings bekomme 
ich beim Upload eines Beispiels für den Touch oder auch schon für das 
Beispiel " Blink" eine Rückmeldung : ... can´t communicate ... .
Daher war meine Überlegung,ob es eventuell daran liegen könnte,daß ich 
noch ohne separate Spannungsversorgung arbeite und dadurch die 
anliegende Stromstärke,welche vom USB Anschluß kommt zu gering für den 
Betrieb mit Touch ist ?

MfG
Mathias

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