Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Zeitmessung Hunderennen


von maik b. (rantanplan27)


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Hallo,
ich möchte für eine Hundeschule eine elektronische Zeitmessung für 
Hunderennen aufbauen. Gelaufen wird eine Strecke von 60m.

Das ganze würde ich gerne mit einem µC realisieren. Ich hab da leider 
gar keine Erfahrung mit. Ich hab immer gelesen der "ATmega8" ist für 
Anfänger gut geeignet. Ihr könnt mir sicherlich sagen ob ich damit 
Zeiten messen kann. Die sollten schon auf 100stell also 0,01 genau sein. 
Das ganze wollte ich auf einer 7 segmentanzeige angezeigt bekommen.
Für die Zeitmessung hätte ich 2 Lichtschranken zur Verfügung.

Würde die folgene Hardware dafür aussreichen?
http://shop.embedded-projects.net/product/AVR_Starterkit_%28inkl._USB_Programmer%29

oder gibt es vllt eine billigere Alternative, er muss wirklich nicht 
viel mehr können.

ich danke Euch schon mal im vorraus

wenn Ihr noch ne Angabe braucht dann schreibt einfach

von Andreas B. (andreasb)


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maik b. schrieb:
> Das ganze würde ich gerne mit einem µC realisieren. Ich hab da leider
> gar keine Erfahrung mit.

Dann schreib doch erst mal mit was du Erfahrung hast.

Kannst du Programmieren? Hast du Ahnung von Elektronik?


ps. Zeitmessung kriegst du ansonsten auch fertig aufgebaut, du bist 
sicher nicht der erste der das machen will...


mfg Andreas

von spontan (Gast)


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Bei dem Projekt ist die Qualität der Lichtscharnaken entscheidend, auch 
wenn Du es noch nicht glaubst.

Welche hast Du denn.

von maik b. (rantanplan27)


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ich bin elektroniker für automatisierungstechnik, ich könnte das 
sicherlich mit ner sps machen, aber ein µC ist sicher billiger.

mit was fertigem würde ich mich zufrieden geben, hab ich schon gesucht, 
bin aber nicht wirklich fündig geworden, allein hier im forum gibs es 
unzählige threads mit zeitmessung

von maik b. (rantanplan27)


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von spontan (Gast)


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Schon getestet?? Glaub nicht, daß das auf die Entfernung vernünftige 
Messungen gibt.

Im Sport nimmt man gerne (leider teuer) Lichtschranken von Omega. Die 
taugen was.

von maik b. (rantanplan27)


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ich hab ja 2 lichtschranken eine am Start und die andere im Ziel die 
haben einen Korridor von ca 2m.
wenn die nicht ganz genau sind ist auch nicht so schlimm, die Abweichung 
haben ja dann alle.

von Hi (Gast)


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billiger ist es sicher mit einfachen ttl-ics z.b. 74 247 für anzeige und 
zum zählen 74 393 und ein paar 74 00 für den Schwingkreis

von maik b. (rantanplan27)


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ich muss vllt dazu sagen, dass ich gerade die technikerschule besuche 
und wir in einem halben jahr damit arbeiten werden also mit µC und da 
sind vorkenntnisse nicht verkert.

von Andreas B. (andreasb)


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Also, wenn du es günstiger willst:

Kaufe dir auf ebay (Suche: weltweit)
- USB-ASP (ISP Programmer, um den AVR zu programmieren, siehe AVR-GCC
  Tutorial auf dieser Seite)
- ATMega8 DIP (gibts auch günstig in 5er Packs aus China...)
- ein HD44780 Display zur Anzeige der Zeit

Preis insgesamt: warscheinlich weniger als 10€

Zur Information: Der ATMega8 ist veraltet. Ist aber günstig und für 
deinen Zweck vollkommen ausreichend. Für die Zeitmessung ist ein Quarz 
empfehlenswert...

Beschaltung der ICs (Stützelkos etc.) entnimst du dem Datenblatt oder 
dem Tutorial, sollte für dich ja kein Problem sein als Elektroniker;-)


mfg Andreas

von cppler (Gast)


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Lies Dir die Tutorials hier durch und bringe erstmal LEDs zu blinken, 
Taster zu entprellen und dann LED via PWM zu dimmen.
Dann schaust Du Dir die Timer und Capture an und versuchst erstmal damit 
den genauen Zeitstempel abzuspeichern.
Wenn's "schnell" gehen soll nimm einen Arduino.

von maik b. (rantanplan27)


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@ andreas
http://www.amazon.de/3-3V-USBasp-Downloader-Programmer-Adapter/dp/B008REVXMU/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1378055400&sr=8-1&keywords=USB-asp

wenn ich das richtig verstehe reicht das das ding zum programmieren 
eines AVR oder brauche ich noch nen etwas, wie z.B. ne halterung wo der 
ic draufgesteckt wird

von maik b. (rantanplan27)


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könnte ich mir mit dem USB-ASP auch die zeit auf dem Computer anzeigen 
lassen?

von Andreas B. (andreasb)


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maik b. schrieb:
> könnte ich mir mit dem USB-ASP auch die zeit auf dem Computer anzeigen
> lassen?

Jein.

Ich habe mal eine Modifizierte Firmware für den USB-ASP gemacht, der 
dann auch als Serielle Schnittstelle verwendet werden kann, aber dafür 
bräuchtest du einen 2. USB-ASP.

Aaaaaber: Du möchtest die Zeit auf dem Computer anzeigen?

Kauf dir einfach 2 USB-ASP!

Du kannst den 1. USB-ASP als Programmer verwenden, den 2. als dein 
Target. Auf dem USB-ASP ist normalerweise ein ATmega8 verbaut.

Natürlich ist noch etwas Handverdrahtung nötig, aber es ist Problemlos 
möglich noch ein, zwei Pins zu verbinden, habe ich auch schon gemacht.

LEDs sind 2 drauf, zum üben Programmieren ;-)

Danach einfach V-USB drauf, dann kannst du die Daten direkt an den PC 
senden. Musst da natürlich noch eine Applikation am laufen haben, wenns 
jedoch nicht allzu komplex ist sprechen wir hier von einem minimal 
angepassten Beispiel...


mfg Andreas

von Reinhard Kern (Gast)


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maik b. schrieb:
> ich hab ja 2 lichtschranken eine am Start und die andere im Ziel die
> haben einen Korridor von ca 2m.

Meinst du jetzt 2 Lichtschranken für jeden Hund?

Gruss Reinhard

von Christian K. (christian_rx7) Benutzerseite


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Hallo.

Ich hab während meinens Automatisierungsstudiums zusammen mit einem 
Kollegen auch eine Zeitnehmung für eine Hunderennbahn gebaut.
Ebenfalls mit zwei Lichtschranken (Pepperl und Fuchs), ein Mega8 
übernimmt die zeitkritischen Aufgaben und schickt seine Ergebnisse per 
USB an den PC, auf diesem läuft eine Software, die die gesamte 
Verwaltung und Auswertung (Hunde, Rundenzeiten, ...) übernimmt. Wie gut 
die absolute Genauigkeit ist, kann ich nicht sagen, aber die Relative 
sollte durch den Uhrenquarz einigermaßen gut sein.
Das Projekt ist zwar lauffähig, aber wurde nie im Echtbetrieb getestet, 
da der damalige Auftraggeber abgesprungen ist. Mikrocontroller Firmware 
ist in Bascom geschrieben, die PC Software in C#.
Somit ist daran sicherlich noch einiges zu optimieren.

Christian_RX7

von Adib (Gast)


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Die Lichschranken haben eine Ansprechzeit von 25ms und eine 
Schaltfrequenz von 20Hz.

Also solltest du Zeiten mit einer max. Auflösung von 0,1sec messen.
Je nach Sport und Verband gibt es genaue Vorgaben an die zu messende 
Zeit und die verwendeten Geräte.

Falls du keine Anforderungen hast, nimm doch die Lichtschranken und 
verbinde die mit was Fertigem. Einer Meilhaus USB Box o.ä. oder benutze 
ein anderes fertiges USB Dingens.

Hast du die Pulse im PC kannst du prima zählen, etc.
Die Hardwarekosten, die du beim uC AVR sparst, investierst du 3 mal in 
die Programmierung.

Ein PC Programm brauchst du am Ende sowieso.

my 2ct.

Adib.
--

von Christian K. (christian_rx7) Benutzerseite


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Lichtschranken mit 25ms Ansprechzeit? Mit Relaisausgang vielleicht, die 
von uns verwendeten haben laut Datenblatt 0,5ms.
http://files.pepperl-fuchs.com/selector_files/navi/productInfo/edb/127445_ger.pdf

Christian_RX7

von maik b. (rantanplan27)


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@ reinhard
Na die eine lichtschranke gibt das singnal zum starten der zeit und 60m 
weiter steht die andere lichtschranke die die zeit stoppen soll.

Wie die zeit am ende angezeigt wird ist erstmal egal. Ausgewertet wird 
das mit excel Urkunden gibt es per serienbrief etc. Mir ist vorerst egal 
wo man die zeit abliest.

Das ganze ist eine spass Veranstaltungen, 100 prozent genau muss es 
nicht werden.

Das ganze soll, am 28. Sep 2013 fertig sein.

von Amateur (Gast)


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Wenn Du Dich mit SPS auskennst, dann wirst Du wohl auch das Drum-Herum 
zum Laufen bekommen.

Für Deinen Zweck reicht eine Low-Cost-SPS aus. Die haben fast alle eine 
Möglichkeit zur Zeitmessung. Zwei Eingänge für die Lichtschranken einen 
Ausgang zum PC für die Datenübertragung sowie einen Eingang für ein 
Start-/Freigabesignal, notfalls auch einen für den Abbruch.
Gib lieber etwas mehr Geld für die Lichtschranken aus, denn kaum dass Du 
sie montiert und eingestellt hast, gibt's einen kräftigen Regenschauer.
Billiglichtschranken mit Billigverdrahtung blubbern dann nur noch und es 
heißt dann nur noch: Außer Spesen, nichts gewesen.

Natürlich geht das Ganze auch viel, viel billiger. Dazu brauchst Du nur 
einen Arduino und und und.
Der klitzekleine Nachteil ist das "Und":
Du musst einiges an Elektronikkenntnissen haben/aufbauen.
Sowohl theoretisch als auch praktisch.
Eine Ausstattung mit einigen Messgeräten wäre auch nicht schlecht.
Du musst Dich in die Programmierung dieser Teile einarbeiten.
Und Du musst das System wasserdicht bekommen;-)

Die meisten hier im Forum machen so etwas in ein paar Stunden und zwar 
ohne Anlauf. Dafür haben sie auch vorher heimlich geübt und bestimmt 
einiges an Lehrgeld bezahlt.

von Reinhard Kern (Gast)


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maik b. schrieb:
> Na die eine lichtschranke gibt das singnal zum starten der zeit und 60m
> weiter steht die andere lichtschranke die die zeit stoppen soll.

Also KEIN Wettrennen - die armen Hunde, so macht das ja garkeinen Spass. 
Aber elektronisch gesehen vereinfacht das die Sache sehr, du brauchst ja 
nur eine Stoppuhr mit 2 Eingängen. Conrad hatte sowas, ist aber 
ausverkauft.

Gruss Reinhard

von Martin V. (oldmax)


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Hi
Nun, wenn du in die Controllerwelt einsteigen willst, und dein Vorhaben 
ist eine ideale Aufgabe dafür, dann wirst du mit der Programmierung in 
Assembler vermutlich gut zurecht kommen. ( wenn keine C kenntnisse 
vorhanden sind...) Am PC würd ich mal in VB eine kleine Applikation 
schreiben. Und nun zu den Kosten. Ein Atmega8 liegt bei 2 €. Ein 
USBISP-Progger zwischen 20 und 35 €. Nimmst du die Pollin-Platine noch 
für 15 € im Bausatz dazu, dann hast du gleich auch eine fertige Platine 
mit einem RS232 Anschluss. Somit ist ein Datentransfer zum PC nur noch 
mit einem USB/RS232 Umsetzer zu ergänzen und du hast eine perfekte 
Zeiterfassung. Schau mal bei der Konkurenz AVR-Praxis Forum unter FAQ 
nach. Da hab ich einenkleinen Beitrag "keine Angst vor Assembler" 
geschrieben, der auch eine Kommunikation mit einem PC enthält.
Ich denke, durch deine Ausbildung kennst du auch "Anweisungslisten". 
Daher der Hinweis auf Assembler. Das ist fast genau so. Zur Anzeige, da 
kannst du auch den PC verwenden, denn so schön groß, das du die Zahlen 
auch noch aus 5-10 m erkennen kannst, liefert dir keine Siebensegment 
eine Anzeige.
Was mußt du tun? Eigentlich gar nicht viel. Der Atmega bekommt z. B. 2 
Ausgänge für eine Ampel. Rot oder Grün für die freigabe der Strecke. 
Wenn Grün  und 1. LS dann starte einen Zeitzähler ( 1 mSek kein Problem. 
Auch wenn du alle 100mSek. Daten an den PC lieferst, um auch die 
laufende Anzeige der Zeit zu geben, hat der Controller kein Problem 
damit und der Zuschauer sieht die "Stopuhr". Beim erkennen der 2. LS 
hälst du den Zeitzähler an und überträgst die Werte z.B. in eine kleine 
Datenbank. Wenn du Interesse hast, dann nimm mit mir Kontakt auf. Ich 
hätte ein Angebot.
Gruß oldmax

von Stefan M. (derwisch)


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Ich nehme an, dass immer nur ein Hund in der Strecke rennt(?)
Nimm doch ne billige digitale Stoppuhr, die getrennte Taster für Start 
und Rundenzeit hat.
Aufschrauben, und parallel zu den Tastern die Lichtschranken 
anschliessen.

von Andreas B. (andreasb)


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2 mal ein USB-ASP.

Beim einen den Jumper brücken, dann kannst du mit dem 1. den 2. 
programmieren.

Als Firmware nimst du http://www.obdev.at/products/vusb/hidkeys.html

Somit hast du eine USB Tastatur. Nach jeder Messung sendest du z.B.
- Zahl in Millisekunden, also z.B. 2 0 1 5 2 für 20.152 Sekunden.
- Enter

Springt in die nächste Spalte.

Wenn du mit einer Exceltabelle nicht mehr klarkommst, kannst du ein HTML 
Interface machen, mit ein paar Zeilen Javascript kannst du noch eine 
grosse Anzeige machen, und funktioniert ohne Änderung an der Hardware...



mfg Andreas

von m.n. (Gast)


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Vielleicht kannst Du hiermit etwas anfangen.
Beitrag "Stoppuhr – Geschwindigkeit – Pulsweite mit Atmega88"

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