Für ein Schulprojekt im Bereich Programmierung und automatisierter Modellbau benötige ich die Erfassung der x-Achse (roll) eines beweglichen Objektes und die Übergabe der Daten an einen Personal Computer, der die Daten daraus erfasst. Konkret geht es um den Neigungswinkel. Stellt euch ein Modellflugzeug vor. Die linke Tragfläche geht nach unten und die rechte geht nach oben. Wichtig ist, dass der PC Daten über die Steile des Winkels erhält. Es kommt nicht darauf an, dass es hundertprozentig genau sein muss. Eine gewisse Fehlertoleranz ist verschmerzbar. Nur wenn ein bestimmter Schwellenwert überschritten wird, soll das am PC geloggt werden und der PC gibt einen Befehl an ein weiteres Gerät. Das muss aber zuverlässig geschehen. Könnt ihr mir diesbezüglich weiter helfen? Da wir das selbst zusammen löten und programmieren sollen aber nur sehr begrenztes Budget haben, suche ich nach der günstigsten Lösung, die den oben genannten Kriterien entspricht. Welche Hardware-Komponenten könnt ihr dafür empfehlen? Mit besten Grüßen euer Geiger
Geiger schrieb: > Es kommt nicht darauf an, dass es hundertprozentig genau sein muss. Das heißt in Zahlen was? Wie schnell? Wie genau? Nur statisch oder auch in dynamischen Fällen? Geiger schrieb: > aber nur sehr begrenztes Budget haben, Das bedeutet in Zahlen? Geiger schrieb: > suche ich nach der günstigsten Lösung Die günstigste Lösung ist nicht immer die einfachste Lösung ;-) Geiger schrieb: > Welche Hardware-Komponenten könnt ihr dafür empfehlen? Allgemein ohne weitere Angaben ein uC deiner Wahl wenn es kabelgebunden sein soll. Wenn es per Funk sein soll evtl ein ESP und dann per Bluetooth oder WLAN. Im statischen Fall mindestens ein 3 Achsen Beschleunigungssensor. Im dynamischen Fall noch ein 3 Achs Gyros/Magnetfeldsensor dazu. Im Prinzip ist das eine IMU was du haben möchtest wenn man den Winkel elektronisch einstellen möchte. Im einfachsten Fall reicht aber auch ein Quecksilberschalter oder ähnliches. Ist dann aber halt nur mechanisch einstellbar. Ich würde die IMU nehmen und den Winkel übertragen. Die Schwellwerte macht dann die PC Software...
Geiger schrieb: > Stellt euch ein Modellflugzeug vor. Geht es um ein Modellflugzeug? Wieviel Platz hast du? Welche Versorgung hast du? Muss das Ganze drahtlos sein? Ist das Ding in Bewegung? > Eine gewisse Fehlertoleranz ist verschmerzbar. In Zahlen? > aber nur sehr begrenztes Budget haben In Zahlen? > Welche Hardware-Komponenten könnt ihr dafür empfehlen? Ein Poti, an dem ein Hebel und daran ein Gewicht befestigt ist, dürfte das einfachste sein. BTW: Es hilft nichts, wenn du unverbindlich und allgemein bleibst. Denn dann bekommst du nur unverbindliche und allgemeine Antworten...
Als PCs noch einen Joystickport hatten, war dieser dazu da, die Position von bis zu 4 Potentiometern einzulesen. Heutzutage nimmt man einen Arduino, der bis zu 8 Analogwerte einliest und über die Serielle Schnittstelle über den sowieso auf dem Arduino-Board befindlichen USB-UART-Adapter an den PC weitergibt. mfg mf
Hier ein Beispiel mit ESP: Edit: Direktlink geht nicht. www hinzufügen. makerfabs dot com/esp32-6-axis-imu.html Gibt bestimmt auch noch einige andere.
Sowas: https://www.youtube.com/watch?v=0AWHVxgIqno Code: https://github.com/PepeTheFroggie/EspCopter Die hardware dürfte unter 10 eur sein. Du brauchst aber nur eine achse.
Es geht um ein Modellflugzeug das an einem Dreh und Schwenkarm fixiert ist. Das Objekt ist auf 6 Achsen in Bewegung das hat aber nichts mit der Erfassung zu tun. Das ist ein separates projekt, das von mehreren anderen Schülern bearbeitet wird. Unsere Aufgabe ist den Winkel mittels Hardware zu erfassen und weiterzugeben an den PC sowie die Programmierung und Auslösung weiterer Funktionen. Kabelgebunden ist ausreichend. Zur Fehlertoleranz: Stellen wir uns ein Geodreieck vor, so muss erfasst werden können ob der Winkel nun zwischen 110 und 140° liegt bzw. auf der anderen Seite zwischen 70° und 40°. Das muss nicht hundertprozentig genau sein aber die Funktion darf z.B. nie bei 90° oder 100° ausgelöst werden. Die Vorschläge mit dem Arduino bzw. dem esp-6-axis sind gut. Wir sollen es laut unserem Lehrer aber noch günstiger realisieren. Ich nenne absichtlich keinen Preis damit ihr bei eurer Vorstellung nicht von dem Preisfaktor eingeschränkt werdet. Mich interessieren nämlich generell alle Möglichkeiten der Erfassung unter oben genanten Kriterien unabhängig vom Preis. @Lothar_M: Die Idee mit dem Poti, an dem ein Hebel und daran ein Gewicht befestigt ist: Ein guter Einfall. Kann man das langlebig genug konstruieren für viele tausend Stunden in denen das ganze in Bewegung ausgestellt werden soll? Damit der Poti nicht ausschlägt, könnte man den Bewegungsspielraum begrenzen und physisch limitieren. Aber wie oft kann so ein Poti hin und her gedreht werden etc. Es werden bestimmt noch weiter geniale Einfälle kommen. Bin zwar ganz neu hier aber euer Board ist eine wahre Schatzkammer mit so viel interessanten Beiträgen. Hut ab an die Community!
Achim M. schrieb: > Als PCs noch einen Joystickport hatten, war dieser dazu da, die Position > von bis zu 4 Potentiometern einzulesen. Mit einem USB Joystick geht das auch heute noch. Da könnte man das Flugzeug raufschrauben.
Geiger schrieb: > Wir sollen > es laut unserem Lehrer aber noch günstiger realisieren. Lol. Unter 10 eur? Viel glück.
N. M. schrieb: > Edit: Direktlink geht nicht Direkt aus der Browserzeile kopiert eigentlich schon: https://www.makerfabs.com/esp32-6-axis-imu.html
Geiger schrieb: > für viele tausend Stunden Huah, Salamitaktik. Noch ne neue Anforderung... > Das Objekt ist auf 6 Achsen in Bewegung Wenn eine Kurvenfahrt mit dabei ist, dann musst du auf die Addition von Erdbeschleunigung und Zentrifugalbeschleunigung aufpassen. > Damit der Poti nicht ausschlägt, könnte man den > Bewegungsspielraum begrenzen und physisch limitieren. Oder man kauft ein Poti, das sich einfach durchdrehen lässt. > Aber wie oft kann so ein Poti hin und her gedreht werden etc. Hochwertige Potis können das. Aber da sind die 10€ schon recht knapp. > Mich interessieren nämlich generell alle Möglichkeiten der Erfassung > unter oben genanten Kriterien Siehe z.B. den Beitrag "Justierbarer Schräglagensensor fürs Motorrad" oder Allgemein sowas: https://www.mikrocontroller.net/search?query=neigungssensor
Einfaches Poti und Ardunio Nano dürfte für Einzelstücke am billigsten sein. Wenn Arbeitszeit nichts kostet, billigsten Attiny mit Analogeingang in DIP package auf Lochraster und ttl-usb-adapter (<2€ auf ebay). Sollte in Summe für unter 4€ machbar sein.
Lothar M. schrieb: > Direkt aus der Browserzeile kopiert eigentlich schon Sobald der URL drin steht kommt bei mir eine Anzeige:
1 | Der Beitrag scheint Spam zu enthalten: "maker*fabs.com" |
Pepe T. schrieb: > Lol. Unter 10 eur? Viel glück Geht schon. Selbst in D. Wenn man den Versand nicht mit rechnet (also wenn man noch andere Dinge sowieso bestellen muss). Raspi Pi Pico 3,94€ MPU-6050 Board 2,70€ Also 6,64€ nur für die Ware.
> > @Lothar_M: Die Idee mit dem Poti, an dem ein Hebel und daran ein Gewicht > befestigt ist: Ein guter Einfall. Kann man das langlebig genug > konstruieren für viele tausend Stunden in denen das ganze in Bewegung > ausgestellt werden soll? Oh ja und wie. Mein früherer Arbeitgeber hat solches konzipiert/gefertigt und weltweit verkauft um die Neigung von Wehrklappen zu erfassen. Unerwassertauglich und vibrationsresistent. An solchen Wehrklappen will man nicht alle paar Jahre trockenlegen zwecks Wartung. Solche Geräte kosten aber mittlere bis obere dreistellige Beträge, die Potis drin waren speziell leichtgängige von namhaften Potispezialfirmen (Bourns u.a.) ich will die einzelstückpreise solcher Potis gar nicht wissen. Darüberhinaus gibt es auch "360 Grad" Potis, ohne Anschlag. Diese haben 2 separate Widerstandsbahnen um 90' versetzt, damit man die zwar kleine aber prinzipbedingt vorhandene tote Zone einer Bahn mit hilfe der anderen "überbrücken" kann. >Damit der Poti nicht ausschlägt, könnte man den ewegungsspielraum begrenzen und physisch limitieren. Aber wie oft kann > so ein Poti hin und her gedreht werden etc. Der Poti schlägt aus? Wird ausgeschlagen, allenfalls... > > Es werden bestimmt noch weiter geniale Einfälle kommen. Bin zwar ganz > neu hier aber euer Board ist eine wahre Schatzkammer mit so viel > interessanten Beiträgen. Hut ab an die Community! Eine weitere Moderne Variante ist ein Pendel mit einem Magneten auf der Drehachse: die Ausrichtung des Magnetfeldes wird kontaktlos per Hallsensor erfasst. Kostet auch sehr wenig, s. Arduino & seine libraries. Wenn nicht allzuviel verzerrendes Metall in der Umgebung ist, kann auch direkt das Erdmagnetfeld ausgewertet werden. IMU / AHRS Werten kombiniert Sensoren f. Anziehungskraft Magnetfeld und Beschleunigung aus...
AS5510 am arm und Magnet am Objekt...
Geiger schrieb: > Zur Fehlertoleranz: > > Stellen wir uns ein Geodreieck vor, so muss erfasst werden können ob der > Winkel nun zwischen 110 und 140° liegt bzw. auf der anderen Seite > zwischen 70° und 40°. Das muss nicht hundertprozentig genau sein aber > die Funktion darf z.B. nie bei 90° oder 100° ausgelöst werden. > Wenn es kein Poti sein soll geht auch ein drehencoder für 2€. Da zählt Ihr einfach nur die Impulse in die Vor- oder Rückwärtsrichtung. Ein Impuls entspricht dann einer bestimmten Gradzahl - z.B. 15° bei in der Preisklasse üblichen 24 Impulsen. Wenn das nicht reicht, müsstet Ihr über ein Getriebe übersetzen.
Ich würde es wohl auch mit Magnet und Hallsensor machen. Weitere Ideen: 1.Prinzip Drehkondensator. 2.Spule und Eisenkern
N. M. schrieb: > Geht schon. Selbst in D. Wenn man den Versand nicht mit rechnet Sag ich doch. Geht auch mit versand. Aber das war OP zu teuer oder er hat es nicht begriffen. Schäze lezteres. Der lehrer will wahrscheinlich was einfacheres. Was das er verstehen kann :)
Geiger schrieb: > Stellen wir uns ein Geodreieck vor, so muss erfasst werden können ob der > Winkel nun zwischen 110 und 140° liegt bzw. auf der anderen Seite > zwischen 70° und 40°. Das muss nicht hundertprozentig genau sein aber > die Funktion darf z.B. nie bei 90° oder 100° ausgelöst werden. Ist es überhaupt notwendig einen Winkel zu erfassen? Es geht doch nur um 2 Grenzwinkel oder? Ich würde einfach eine Gabellichtschranke nehmen und den erlaubten Winkelbereich aus einer undurchsichtigen Schablone stanzen. Gruß Anja
Geiger schrieb: > Könnt ihr mir diesbezüglich weiter helfen? Was dient als Bezug für den Winkel? Eine Messung gegen ein Lot wäre einfach zu realisieren, aber je nach wirkenden Kräften durch die Bewegung des Objektes, würde das Lot unter Umständen nicht zum Erdmittelpunkt zeigen. Ein Beschleunigungssensor könnte die Orientierung des Beschleunigungsvektors bezogen auf des Koordinatensystem des Objektes messen. Wenn sich das Objekt in Ruhe befindet, wäre das nur der Vektor der Erdbeschleunigung. > Welche Hardware-Komponenten könnt ihr dafür empfehlen? Einen ADXL345 und einen kleinen Arduino mit USB. Die Messdaten könnte ein kleines Programm damit über USB (VCOM) an den PC liefern https://de.aliexpress.com/item/4000580775089.html
An alle: Eure Beiträge sind wirklich sehr hilfreich und interessant! Wenn ihr noch weitere Ideen habt, würde ich diese gerne hören. Es hilft sehr verschiedenste Möglichkeiten für eine Problemlösung zu kennen, spätestens bei weiteren Projekten werde ich diese im Hinterkopf haben. Wir haben jetzt alles in der Klasse durchgesprochen. Es handelt sich nur um die Messung von zwei Grenzwinkeln, das ist korrekt. Wegen dem Gyroscope, diese müssen immer wieder kalibriert werden, ist das korrekt? In Tests habe ich gesehen, dass diese manchmal "frei drehen". Die Idee von Uwe mit dem as5600 hat uns gut gefallen. Die Idee von Gabi mit der Gabellichtschranke ist klasse. Bei uns aber aufgrund der Umgebung auf der Modellbauplatte nicht einsetzbar. Jobst Q. schrieb: > Ich würde es wohl auch mit Magnet und Hallsensor machen. > > Weitere Ideen: 1.Prinzip Drehkondensator. 2.Spule und Eisenkern Würdest Du deine Idee nochmal vertieft darstellen? Ich kann mir das mit der Spule und Eisenkern gerade nicht so vorstellen, wie Du es gemeint haben dürftest. Pepe T. schrieb: > Der lehrer will wahrscheinlich was einfacheres. Was das er verstehen > kann :) Hihihi, hoffentlich liest der nicht wie lustig ich deinen Kommentar finde.
Lothar M. schrieb: > Ein Poti, an dem ein Hebel und daran ein Gewicht befestigt ist, dürfte > das einfachste sein. Aber nicht, wenn sich das Flugzeug bewegen kann.
Beitrag #6999534 wurde von einem Moderator gelöscht.
Wolfgang schrieb: > Aber nicht, wenn sich das Flugzeug bewegen kann. Wie ich schon schrieb: > Geiger schrieb: >> Das Objekt ist auf 6 Achsen in Bewegung > Wenn eine Kurvenfahrt mit dabei ist, dann musst du auf die Addition von > Erdbeschleunigung und Zentrifugalbeschleunigung aufpassen.
Da Du hier fleißig löscht, dann darfst Du auch die Schlauchwaage löschen! Öl geht statt Wasser auch.
Geiger schrieb: > Wegen dem Gyroscope, diese müssen immer wieder kalibriert werden, ist > das korrekt? In Tests habe ich gesehen, dass diese manchmal "frei > drehen". Aus diesem grund haben die gyros einen accelerometer dabei. Der ist im gleichen chip verbaut. Der gyro gibt den winkel, der accel korrigiert die gyro drift. Nennt sich "sensor fusion" und das macht jedes hooverboard und jeder quadcopter. Der gyro wird mit hochpass gefiltert, der accel mit tiefpass, und beides wird addiert. Wenn der gyro dann langsam davonläuft kommt das nicht durch den hochpassfilter, und wenn der acccel die beschleunigung beim gasgeben oder kurvenfahren ausspuckt kommt das nicht durch den tiefpassfilter. Nicht ganz einfach, aber so läuft das. Dein innenohr macht übrigens genau dasselbe. Der ohr-tiefpass ist aber etwas kurz, deshalb denkst du beim starten, beim beschleunigen eines flugzeuges das ding stehe schräg.
Webcam und Bildauswertung?! Frontal Bilder aufnehmen und einzelne Bildbereiche auf Änderungen prüfen dürfte reichen, um zu erkennen, ob die Neigung im genannten Bereich liegt... Ausgefuchster wirds mit OpenCV z.b.
Geiger schrieb: > Jobst Q. schrieb: >> Ich würde es wohl auch mit Magnet und Hallsensor machen. >> >> Weitere Ideen: 1.Prinzip Drehkondensator. 2.Spule und Eisenkern > Würdest Du deine Idee nochmal vertieft darstellen? Ich kann mir das mit > der Spule und Eisenkern gerade nicht so vorstellen, wie Du es gemeint > haben dürftest. Die Funktionsweise induktiver Sensoren kannst du bei Wikipedia nachlesen: https://de.wikipedia.org/wiki/Induktiver_Sensor
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