Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Digitale Zeiterfassung mit Infrarotauslöser


von Marcel K. (eden)


Lesenswert?

Hallo,

derzeit grüble ich über Möglichkeiten für eine RC-Rennstrecke ein 
Zeiterfassungssystem zu bauen.

-Es sollen mindestens 8 oder besser 16 RC-Wagen gleichzeitig gemessen 
werden.
-Auf dem Laptop sollen die aktuelle Rundenzeit (laufend), die 
Rundenanzahl und die schnellste Runde für jeden Wagen gleichzeitig 
dargestellt und abgespeichert werden.

Bisher ist meine einzige gute idee, eine Schranke aus IR-Empfängern zu 
bauen und an jedem RC-Wagen einen IR-Sender anzubringen.

-Kann mich jemand darüber aufklären, wie stark hierzu das 
developmentboard sein muss, damit es zuverlässig arbeitet ? Reicht ein 
Teensy 2/ Arduino Nano vllt sogar ?
-Worauf könnte ich an den RC-Wägen die Sender betreiben, damit jeder 
sender ein anderes (statisches) signal sendet? Reicht da vllt sogar ein 
ATTINY85?

Es würde mich sehr freuen wenn auch ich es mit der Hilfe dieses Forums 
hinbekomme.

von Nico (nico123)


Lesenswert?

Auf der Rennstrecke fährt doch jedes Auto in seiner eigenen Spur oder?
Du kannst doch mittels Kontaktschalter (oder auch Lichtschranke) in 
jeder Spur ganz einfach die Rundenzeit, Anzahl usw. messen.

von Marcel K. (eden)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

nein, leider nicht. es ist nötig, dass jeder sender an das band aus 
empfängern ein eindeutig zuweisbares signal sendet. deswegen habe ich 
mich für infrarot entschieden, auch wenn das vllt nicht absolut ideal 
ist bei hohen geschwindigkeiten. es handelt sich aber "nur" um flotte 
elektroflitzer.

: Bearbeitet durch User
von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


Lesenswert?

Ich würde mal Versuche machen, inwiefern RFID geeignet ist - nicht 
umsonst ist das die bevorzugte Technologie bei Massen-Läufen in Städten, 
z.B. dem Berlin-Marathon.

Die (sich überlappenden?) Empfangsspulen können in eine Folie 
eingebettet und auf die Straße geklebt werden. Die RFID-Transponder sind 
leicht und billig, benötigen keine Stromversorgung und können bequem 
unter jedes Auto geklebt oder mit Magneten angeheftet werden.

1. Würde ich zunächst einen Arduino-kompatiblem RFID-Reader besorgen und 
versuchen, die zugehörige Spule durch eine flächenmäßig größere und 
extrem flache Variante zu ersetzen, z.B. zwischen Laminator-Folien.

2. Dann prüfen, wie schnell sich der Transponder darüber hinweg bewegen 
kann und das Signal noch erfasst wird

3. Dann testen, wie viele Spulen und Empfänger man benötigt, um die 
Breite der Rennstrecke lückenlos zu überwachen

4. Dann herausfinden, wie man die benötigten Empfänger an einer Art von 
Bus logisch quasi parallel schaltet

5. falls bis dahin Alles funktioniert, ist die PC-Software dran ...

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


Lesenswert?

Marcel Keil schrieb:
> -Worauf könnte ich an den RC-Wägen die Sender betreiben, damit jeder
> sender ein anderes (statisches) signal sendet? Reicht da vllt sogar ein
> ATTINY85?

  Ja, den selbst ohne irgendwelche Kodierung ergibt:
 38KHz / 8 Samples (min.)  in etwa 4800Baud.

 Aber...

Marcel Keil schrieb:
> nein, leider nicht. es ist nötig, dass jeder sender an das band aus
> empfängern ein eindeutig zuweisbares signal sendet. deswegen habe ich

 Wie willst du damit die Autos unterscheiden ?
 Zwei Autos die nebeneinander fahren, wirst du wohl kaum unterscheiden
 können. IR ist für so etwas denkbar ungeeignet.

von Marcel K. (eden)


Lesenswert?

super idee, an rfid hatte ich noch garnicht gedacht. auf youtube wurde 
selbiges schon umgesetzt, scheint viel zuverlässiger als IR.

ich habe mich mal nach tutorials dazu umgesehen und dieses auf englisch 
gefunden.

http://www.instructables.com/id/RFID-Reader-Detector-and-Tilt-Sensitive-RFID-Tag/step2/Building-the-RFID-Antenna/

Ich werde mir mal ein paar rfid tags und kupfertape kaufen. mal schauen 
ob ich das soweit ohne weitere hilfe hinbekomme.

danke @ Frank Esselbach

: Bearbeitet durch User
von STK500-Besitzer (Gast)


Lesenswert?

Die digitale Carrera-Bahn arbeitet auch mit Infrarot-Sendern in den 
Autos und IR-Empfängern in der Bahn.
Die Codierung ist relativ einfach gestrickt:
Die Autos senden einfach unterschiedlich lange Impulse.
Siehe z.B.
http://www.wasserstoffe.de/carrera-hacks/

Allerdings sind die Autos spurgeführt...

von Marcel K. (eden)


Lesenswert?

genau so hatte ich es mir anfangs gedacht, aber mit empfänger/sender 
oben, da die strecke im freien ist. Allerdings habe ich mich jetzt dazu 
entschieden das ganze jetzt mit rfid auszuprobieren

von Lurchi (Gast)


Lesenswert?

Egal ob man es mit IR oder RFID macht: die Schwierigkeit wird es sein 
mehr als einen Wagen gleichzeitig zu empfangen. Der einfache Weg wäre es 
viele Empfänger zu nutzen, so dass man immer Kanäle hat, die nur einen 
Wagen empfangen. wie viele Kanäle man da braucht, hängt von der 
Geometrie ab.
Bei RFID wird man eher schleifen unter den Zielstrich haben, bei IR eher 
eine Reihe Empfänger über dem Ziel.

Sofern man den Platz über dem Ziel hat, könnte man auch eine ganze Reihe 
der IR Empfänger für Fernbedienungen nutzen - die sind relativ günstig 
(z.B. 80 Cent) - ggf. einfacher als ein RFID Empfangskreis. Es sind dann 
halt ggf. 30 Kanäle parallel auszuwerten, wovon einige ggf. 2 Signale 
empfangen und dadurch nichts brauchbares geben.

Bei vielleicht maximal 10 m/s und 0,3 m Länge für das Auto (= minimaler 
Abstand) hat man 30 ms Zeit die Signale zu erkennen und unterscheiden.
Für den eher kurzen Abstand dürfte da auch relativ wenig Sendeleistung 
ausreichen.


Eine Alternative wäre ggf. noch "Strichcodes" aufs Dach der Autos, eine 
Webcam und eine heftige Bildbearbeitung - das wäre dann was für den PC.
Ggf. auch statt des Stichcodes je 2-3 IR LEDs, die ggf. besser zu 
erkennen sind.

von Μαtthias W. (matthias) Benutzerseite


Lesenswert?

Hi

Als Alternative taugt evtl. noch Kamera plus Bildverarbeitung. Sicher 
nicht die einfachste Variante aber bestimmt ein interessantes Projekt.

Matthias

von Marcel K. (eden)


Lesenswert?

Lurchi schrieb:
> Egal ob man es mit IR oder RFID macht: die Schwierigkeit wird es sein
> mehr als einen Wagen gleichzeitig zu empfangen. Der einfache Weg wäre es
> viele Empfänger zu nutzen, so dass man immer Kanäle hat, die nur einen
> Wagen empfangen. wie viele Kanäle man da braucht, hängt von der
> Geometrie ab.
> Bei RFID wird man eher schleifen unter den Zielstrich haben, bei IR eher
> eine Reihe Empfänger über dem Ziel.

Ich habe mich dazu entschieden rfid zu benutzen, da IR im freien 
ungünstig sein kann (schmutz)

: Bearbeitet durch User
von Marcel K. (eden)


Lesenswert?

dieser thread kann gern weitergeführt werden, da ich mich umentschieden 
habe und die überschrift nicht ändern kann werde ich einen neuen thread 
eröffnen falls ich noch fragen habe.

von STK500-Besitzer (Gast)


Lesenswert?

Genauigkeit spielt bei der Aufgabe keine große Rolle, oder?
Licht kann man mittels eine simplen Rohres "kanalisieren"; bei Funk 
stelle ich mir das schwieriger vor (es geht, aber würde den Aufwand doch 
erheblich vergrößern).
Weiterhin fahrt Ihr mit Elektromodellen - hoffentlich mit Brushless 
Motore, weil die anderen selber funken.

Inwiefern ist mit Verschmutzung zu rechnen? Sind das Buggy-Rennen 
draußen?

von Marcel K. (eden)


Lesenswert?

eben doch, zumindestens sollte die verzögerung möglichst 
vernachlässigbar sein. auch wenn es eine (ziemlich) konstante 
verzögerung von z.b. ~100ms gibt ist dies ausreichend um rundenzeiten zu 
messen. jedenfalls ist das deutlich besser als mit einer stoppuhr.

die rennstrecke wird mit teerpappe belegt, und ist in einem garten mit 
bäumen

: Bearbeitet durch User
von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


Lesenswert?

Hier mal für die, die noch nicht selber mit RFID gebastelt haben, ein 
par Erfahrungs-Splitter:

- ein RFID-Empfänger "spuckt" fortwährend (also nicht nur einmal) per 
serieller Schnittstelle die Seriennumer des Transponders aus, so lange 
der sich in Reichweite der Antenne befindet

- befinden sich mehrere Transponder im Bereich der Antenne, kommen alle 
Seriennummern zyklisch aus der Schittstelle. Also möglicherweise 
benötigt man nur einen oder rel. wenige EMpfänger, wenn die 
Antennenspule(n) eine hinreichend große Fläche abdecken.

Allerdings habe ich das nicht unter "Rennbedingungen" getestet, sondern 
für eine Zugangssteuerung mit Zeiterfassung für Menschen - also 
vollkommen Zeit-unkritisch.

Ich würde zu allererst mal testen, ob die Verweildauer des Transponders 
im Antennenfeld ausreicht, um diesen überhaupt wahrzunehmen, wenn der an 
einem Elektroflitzer drüberhuscht. Vorher brauchst du garnicht weiter zu 
machen.

Wahrscheinlich muss man sich dafür eine Art Prüfstand bauen, garnicht 
mal unbedingt mit einem Auto, sondern eher so eine Art großem 
"Uhrzeiger", der z.B. eine RFID-Karte über einer Antennenspule schwenkt 
...

: Bearbeitet durch User
von Marcel K. (eden)


Lesenswert?

Frank Esselbach schrieb:
> Hier mal für die, die noch nicht selber mit RFID gebastelt haben, ein
> par Erfahrungs-Splitter:
>
> - ein RFID-Empfänger "spuckt" fortwährend (also nicht nur einmal) per
> serieller Schnittstelle die Seriennumer des Transponders aus, so lange
> der sich in Reichweite der Antenne befindet

das ist schon okay, man kann es damit ja realisieren wenn man das 
berücksichtigt. das wird dann beim programmieren erst wichtig werden.

> - befinden sich mehrere Transponder im Bereich der Antenne, kommen alle
> Seriennummern zyklisch aus der Schittstelle. Also möglicherweise
> benötigt man nur einen oder rel. wenige EMpfänger, wenn die
> Antennenspule(n) eine hinreichend große Fläche abdecken.

ich möchte am liebsten nur eine Antenne unter die fahrbahn legen, die 
die gesamte breite der strecke abdeckt.

> Allerdings habe ich das nicht unter "Rennbedingungen" getestet, sondern
> für eine Zugangssteuerung mit Zeiterfassung für Menschen - also
> vollkommen Zeit-unkritisch.

etwas besser muss jedenfalls mindestens die reichweite der antenne sein. 
zumindest als bei den kartensystemen die ich bisher gesehen habe. 3-5cm 
müssen jedenfalls problemlos zwischen tag und Antenne sein dürfen.

> Ich würde zu allererst mal testen, ob die Verweildauer des Transponders
> im Antennenfeld ausreicht, um diesen überhaupt wahrzunehmen, wenn der an
> einem Elektroflitzer drüberhuscht. Vorher brauchst du garnicht weiter zu
> machen.
> Wahrscheinlich muss man sich dafür eine Art Prüfstand bauen, garnicht
> mal unbedingt mit einem Auto, sondern eher so eine Art großem
> "Uhrzeiger", der z.B. eine RFID-Karte über einer Antennenspule schwenkt
> ...

Ich kann einfach einen RFID-Tag in ein RC-Auto stecken und damit über 
die Antenne fahren um das zu testen. vorher sollte ich aber wissen wobei 
ich beim bau der Antenne achten muss, damit sie die richtige reichweite 
hat und ggf sauber abgeschirmt ist.

: Bearbeitet durch User
von Marcel K. (eden)


Lesenswert?

Da der Titel des Threads irreführend ist ( habe mich von IR auf RFID 
umentschieden) sollte hier jetzt bitte schluss mit neuen posts sein,

Hier Beitrag "RFID Zeiterfassung für RC-Rennstrecke" ist der neue thread 
mit richtigem Titel.

: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.