Misschien is het makkelijker om een CD4051 te nemen en die te koppelen aan de 7 transistoren voor het kiezen van het segment. Dat scheelt je 4 I/O poorten
Dan kun je met 3 I/O poorten alle 7 segmenten aanspreken. Verder blijft de werking ongeveer hetzelfde als die van Sparky, ~50 keer per seconden refreshen blijft nodig.
Voordeel is zo dat je alles binnen 1 PORT kunt houden op je uC (die heeft namelijk 8 bits).
@sparky
het probleem is als je de kracht meet waarmee de bal ergens tegen aan komt heb je het probleem dat de bal iets inveert waardoor de kracht minder word, en zo heb je geen nauwkeurige meting.
kun je als je de displays hebt gemaakt direct op de chip aansluiten? Het display zit niet in het kastje van de chip zelf dus moet met een snoer verbonden worden kan dat?? of moet je hem gewoon in hetzelfde kastje bouwen als de rest van de snelheidsmeter?
wat heb je exact nodig? (lijstje graag)
en heb je een hele precieze beschrijving, of weet je waar ik die kan vinden? (heb namelijk nog nooit zoiets gedaan)
@bernardV
een paar berichten terug zei je dat je eigenlijk de basis hebt om de snelheidsmeter te realiseren, excl chip, voeding, en laser en sensor toch?
wat kost het allemaal?
dus als we de basis hebben, hebben we alleen een accu nodig (http://www.pollin.de/shop/detail.php?pg=Mw==&a=MzcyOTI3O...bckpg=Mw==deze link komt van sparkyGSX)
een display, de sensor en laser en de chip? maakt het nog uit wat voor chip?
[Bericht gewijzigd door Henry S. op zondag 7 september 2008 18:55:02 (26%)
Uhmm..
Zo is het niet helemaal, tenminste als de deze lijst bekijkt:
12V 3.2VA printtrafo
B250R gelijkrichter
7805CV (spanningsregelaar)
1000uF elco
100uF elco
2x 100n cap (ontkoppeling)
2x 22p cap (voor kristal)
PIC 18F2550
Eurokaart gaatjesprint 1-gats eilandjes
2x16 LCD wit op blauw
Hiermee heb je een uC, namelijk een PIC 18F2550 wat je hier een chip noemt neem ik aan... Verder zit er ook een trafo bij met spanningsregelaar, dus een voeding.
Zoek deze onderdelen maar eens op in google..
Moderator
Nogmaals een waarschuwing voor Marissa: Topickicken is ongewenst!
hoe duur is het alles bij elkaar?
(zag net dat bericht van Henry S maar was te laat want ik had al gepost, zal erop letten en editen)
[Bericht gewijzigd door Marissa op zondag 7 september 2008 19:00:25 (61%)
Golden Member
Op 7 september 2008 17:13:33 schreef Marissa:
kun je als je de displays hebt gemaakt direct op de chip aansluiten? Het display zit niet in het kastje van de chip zelf dus moet met een snoer verbonden worden kan dat?? of moet je hem gewoon in hetzelfde kastje bouwen als de rest van de snelheidsmeter?
Ik neem aan dat je de displays in een behuizing wegwerkt? Dan kan daar toch ook de rest van de electronica nog wel bij?
Ik las ergens in dit topic iets over zwembad en waterpolo, dus het lijkt me wel handig om de voeding (trafo en deel v.d. voeding wat aan het lichtnet hangt) ergens in een ander kastje waterdicht of ver weg op te bergen.
ja, dat is een goed idee. we willen ook alles waterdicht hebben, maar dat kan niet want er komt ook warmte vrij.
het moet eigenlijk spatwaterdicht zijn. het komt niet veel voor dat er water over de kant gaat ofzo, maar spetters kan altijd gebeuren.
@bernardV hoe duur zijn al deze spullen bij elkaar?
Geen idee eigenlijk wat het totaal kost... 20,- ofzo? Weet het echt niet. Heb het hier liggen...
Maar heb je er sowieso wat aan?
Best is een schema te maken van het systeem hoe je het denkt aan te pakken. Als je dat nu hier post, dan kun je goede reacties verwachten. Mocht je je basis willen maken op een PIC 18F2550 die ik heb liggen, dan zorgen we wel dat je die krijgt, maar ik ga geen dingen opsturen waarvan ik weet dat ze niet gebruikt gaan worden.
Ik word wat terughoudender, omdat je steeds meer gaat vragen "Hoe bouw ik dit, wat is het schema.. wil je het ook nog voor me in elkaar zetten?"
Beetje onderzoek is niet verkeerd hoor..
Special Member
daarom heb ik me ook al terug getrokken: het stukje management en organisatie zit er ook bij en ik krijg het idee dat outsourcen ze goed afgaat: laat ik daar nu een hekel aan hebben!
Ik heb een hekel aan mangers die beloften doen die ze niet waar kunnen maken... Ik zal wel arm blijven, maar gelukkig. 
dat is niet de bedoeling.
we willen hier heel graag wat van leren. maar willen graag weten hoe we het het beste aan kunnen pakken zodat we een mooi product krijgen dat goed werkt.
we proberen nu een schema te maken, zodra het klaar is zullen we hem posten!
Je moet het schema toch echt zelf ontwerpen, dat bedoelen Henk en Bernard. Als je dan vraagt hoe duur het totaal is, blijkt dat je het nog niet echt hebt geprobeerd. En zij kunnen dat ook niet weten.
Als VWO scholieren kun je vast wel een hoop zelf doen. Kom dan hier met vragen als het niet werkt.
[Bericht gewijzigd door Babylon op zondag 7 september 2008 22:20:02 (57%)
Tja, het is natuurlijk niet de bedoeling dat het project hier uitbesteed gaat worden, maar ik kan me wel voorstellen dat het allemaal wat veel is om ineens te behappen, zeker als je nog geen elektronica / software ervaring hebt.
@TS: de eerste 6 items uit de lijst zijn de voeding voor het geheel. De transformator en gelijkrichter heb je in principe niet nodig als je met een accu gaat werken, maar zijn misschien wel handig om mee te testen.
Ik zou het gebruik van de netvoeding toch sterk afraden i.v.m. de veiligheid. Afhankelijk van het display en zo zou je zelfs aantal oplaadbare penlite batterijen kunnen gebruiken; Met gemiddeld 12 elementen van het display aan, verbruikt dit zo'n 120mA, waardoor je zo'n 20 uur zou kunnen werken op 8 penlites. Je hebt er 8 nodig voor voldoende spanning (7.2V + weerstand voor de 100mm displays), en een NiMH heeft tegenwoordig een capaciteit van zo'n 2400mAh. Op die manier heb je ook geen speciale lader nodig voor de accu.
De onderdelen lijken me niet zo'n probleem, die zijn niet bijzonder duur, en kun je zowat op elke straathoek kopen. Je kunt je nu beter bezighouden met het technische ontwerp; wat ga je nu precies maken, hoe gaat het werken, en wat moet de software doen. Zeker als je hier geen ervaring in hebt, kun je niets maken zonder dat je heel duidelijk weet wat je nu precies wilt gaan maken.
Nu hebben de meeste technici een bloedhekel aan het schrijven van specificaties, maar het is wel erg nuttig, omdat je daarmee gedwongen wordt elk detail uit de denken.
Een hele grove specificatie voor de software zou er als volgt uit kunnen zien:
- meten van de tijd tussen twee pulsen (specificeer niveaus, lengtes, e.d.)
- het omrekenen naar een snelheid (specificeer eenheid, formule)
- het weergeven van de berekende snelheid op het display (specificeer type display en aansturing hiervan)
Eventueel zou er nog een stuk geschreven kunnen worden om wat zaken in te kunnen stellen, zoals de afstand tussen de schermen.
Zet nu ook eens de duidelijk op papier hoe het meetgedeelte er uit gaat zien, en volgens wel principe je gaat meten. LEDs en fotocellen of met lasers? In het laatste geval, hoeveel dan? Twee ramen achter elkaar, of het even/oneven idee?
Ga eens voor- en nadelen tegen elkaar afwegen, en maak daar een kort documentje van. Geen groot onzin verslag, gewoon een tabelletje met wat uitleg, dit moet je toch maken voor je eindverslag.
Die controller, transistors e.d. komt allemaal wel, daar moet je je nu nog helemaal niet druk om maken.
EDIT: de warmteproductie is hoogstwaarschijnlijk geen enkel probleem, ik zou gewoon een volledig afgesloten behuizing gebruiken. Je kunt het display natuurlijk los zetten van de rest, en met een snoer verbinden, maar ik denk dat je het display en de elektronica het gemakkelijkst in 1 kastje kunt bouwen, en met een kabel en eventueel een stekker het raamwerk kunt aansluiten.
dus volgens jou kunnen we het best oplaadbare battarijen gebruiken? daar dachten we ook al aan. en om alles in 1 kastje te bouwen is net zo makkelijk denk ik, met een snoer naar de detectieramen.
Een hele grove specificatie voor de software zou er als volgt uit kunnen zien:
- meten van de tijd tussen twee pulsen (specificeer niveaus, lengtes, e.d.)
- het omrekenen naar een snelheid (specificeer eenheid, formule)
- het weergeven van de berekende snelheid op het display (specificeer type display en aansturing hiervan)Eventueel zou er nog een stuk geschreven kunnen worden om wat zaken in te kunnen stellen, zoals de afstand tussen de schermen
- (weet niet precies wat je bedoelt)
- de eenheid wordt km/uur wat op het display komt te staan. formule: V=s/t
- LED 7-segment display, we zaten aan een grootte van rond de 10 cm te denken (leesbaar vanaf een paar meter)
Zet nu ook eens de duidelijk op papier hoe het meetgedeelte er uit gaat zien, en volgens wel principe je gaat meten. LEDs en fotocellen of met lasers? In het laatste geval, hoeveel dan? Twee ramen achter elkaar, of het even/oneven idee?
de tekening kun je een paar berichten hierboven zien, maar het worden twee detectie ramen achter elkaar (wel aan elkaar gemaakt)met bovenin 2 lasers, en onderin 2 fotodiodes voor de twee ramen bij elkaar.
de warmteproductie is hoogstwaarschijnlijk geen enkel probleem, ik zou gewoon een volledig afgesloten behuizing gebruiken. Je kunt het display natuurlijk los zetten van de rest, en met een snoer verbinden, maar ik denk dat je het display en de elektronica het gemakkelijkst in 1 kastje kunt bouwen, en met een kabel en eventueel een stekker het raamwerk kunt aansluiten.
je hoeft dus geen sleuven te maken waar de warmte uit kan?
we willen ook alles eigenlijk in 1 kastje bouwen(alleen detectieramen apart). dat is denk de beste oplossing, dan heb je geen snoeren enzo en het is veiliger bij water. we willen het detectieraam met een snoer er aan vast maken, maar kan deze ook gevoed worden door die batterijen of heb je een aparte voeding nodig (ligt aan de laser, maar als je gewoon een normale rode laser hebt)
Nee, ik denk niet dat sleuven e.d. voor warmte afvoer nodig zullen zijn, omdat er waarschijnlijk geen onderdelen zijn die erg veel warmte produceren. Als dat wel zo zou zijn, zou het moeilijk worden om het geheel met batterijen te voeden, want daar moet de energie uiteindelijk vandaan komen. Daarbij staat het apparaat in een zeer vochtige omgeving, waardoor het alle warmte redelijk gemakkelijk kwijt kan, want vochtige lucht kan veel meer warmte opnemen dan droge lucht.
Het display heeft waarschijnlijk de hoogste spanning nodig, 7.2V + een beetje marge. Met 8 batterijen heb je ongeveer 9.6V ( 8 * 1.2 ). De andere, lagere spanningen, zoals waarschijnlijk 5V voor de controller, kun je hier gemakkelijk van maken met standaard onderdelen. Hetzelfde geldt waarschijnlijk voor de voeding van de lasers (afhankelijk van het type).
Ik bedoelde trouwens dat je de impuls zou kunnen meten van de bal. Dit is niet de maximale kracht tijdens een botsing, maar de integraal van de kracht, waardoor het inveren van de bal bijna geen invloed meer heeft. De energie die de bal zelf absorbeert, meet je dan alleen niet mee. Hoeveel deze afwijking zal zijn, kun je gemakkelijk visualiseren; als je de bal laat vallen van een bekende hoogte, heeft deze een bekende snelheid wanneer deze de grond raakt (luchtweerstand verwaarloost). Als je vervolgens kijkt hoe ver de bal weer omhoog stuitert, kun je ongeveer inschatten hoeveel energie er verloren is gegaan bij de botsing.
De punten die je net uitlegt, waren mij op zich al wel duidelijk, waar het om ging, is dat je de eisen / specificaties duidelijk op papier zet, zodat je precies weet wat je nu wilt gaan maken en hoe. Denk daarbij ook na over de verschillende toelaatbare afwijkingen. Ik kan me voorstellen dat het niet veel uitmaakt als het ding 90km/h in plaats van 92km/h aangeeft, je de meting maar goed kunt reproduceren; d.w.z., als je twee keer even hard gooit (of de bal laat vallen), moet het ding twee keer ongeveer dezelfde snelheid aangeven. Op die manier kun je de prestaties van de teamleden onderling en de verandering met de tijd meetbaar maken. Je wilt zien dat iemand, door training, harder is gaan gooien, maar hoe hard dat precies is, lijkt me niet zo boeiend.
Maximale absolute afwijkingen, relatieve afwijkingen, reproductie afwijkingen en de weergave nauwkeurigheid zou je eigenlijk moeten specificeren.
Ah, juist. Als het goed is heb je bij natuurkunde in het hoofdstuk systeemborden (of vergelijkbaar) geleerd dat je een analoge sensor (zoals een fotodiode) niet zomaar op een digitale ingang (zoals die van de inverter (waarbij de 'i' overigens een '1' moet zijn, detail)).
Gebruik van een comparator raad ik ten zeerste aan, zo heb je (als je het goed doet) ook meteen een instelling voor de drempelwaarde.
Daarbij is het verstandig even uit te zoeken hoe een fotodiode aan te sluiten, te redeneren vanuit de werking ervan. Zie ook deze wiki-pagina.
Tevens hoop ik dat je van plan bent de schakelaar nooit te sluiten, controleer je draden (er mist hier en daar het een en ander).
@Marissa: ik weet dat het moeilijk is, we hebben het allemaal moeten leren, maar probeer je nu nog niet met de details bezig te houden. Probeer eens duidelijk te krijgen:
- Wat je gaat maken
- Wat de functionele eisen zijn
- Hoe het gaat werken (principes), en hoe de interactie met de gebruiker is (functionele specificatie)
- Hoe je het denkt te gaan realiseren (technische specificatie)
Dit hoeft geen enorm lang onzin verhaal te zijn, maar kort en krachtig wat je van plan bent.
Je kunt nu betere eerst de managers muts opzetten, en er vanuit dat standpunt naar kijken.
Ik denk dat het zelf ontwikkelen van de software toch al onrealistisch is. Wat je wel kunt doen, zonder dat je iemand anders je opdracht uit laat voeren, is manager spelen; de eisen en wensen duidelijk krijgen, en iemand zoeken die het voor je wil maken.
Voor het natuurkundige deel van je opdracht kun je dan (met wat hulp en tips) zelf de elektronica bedenken, maken, testen, fouten eruit halen, verbeteren, en dit herhalen tot het werkt. Als je hier geen ervaring mee hebt, is dit al genoeg werk.
Op verzoek van SparkyGSX:
Wat we gaan maken:
Een snelheidsmeter voor een bal. Als je een bal door een raamwerk gooit kun je op het display aflezen met hoeveel km/h je die bal gooit. Het is ideaal voor balsporten om te weten te komen met welke snelheid je gooit en na een aantal trainingen kun je kijken of dat verbeterd is of niet.
Functionele eisen:
- het moet makkelijk in gebruik zijn
- snel de snelheid weten na het gooien (na paar seconden/microseconden)
- nauwkeurig meten (maximale afwijking is 2-3 km/h)
- stevig raamwerk zodat als er een bal tegenaan wordt gegooid hij niet omvalt of kapot gaat
- groot display zodat iedereen het makkelijk kan aflezen (ongeveer cijfers van 10 centimeter)
- zo goedkoop mogelijk zodat iedereen het kan kopen. (maximaal 100 euro)
- Het display moet gereset worden als de volgende bal erdoorheen wordt gegooid.
- Meten in km/h (omzetten in km/h)
- Het kastje waarin de chip, display, voedingsbron enz. komt moet een lang genoeg snoer hebben zodat je het kastje op een tafel neer kunt zetten en het kastje moet niet al te groot en zwaar worden.
Functionele specificatie:
- De gebruiker hoeft alleen op de aan/uit knop te drukken en je kan er gelijk doorheen gooien zodat je niet eerst nog verschillende handelingen hoeft te verrichten.
- Gebruiksvriendelijk, de spiegels, lasers en fotodiodes moeten zo worden geplaatst dat die niet kunnen bewegen of verplaatsen als het raamwerk wordt opgetild.
- Het kastje moet makkelijk verplaatsbaar zijn.
- De onderhoud voor de gebruiker moet alleen maar de batterijen verwisselen zijn en evt. de spiegels schoonmaken.
Principes:
De laser zorgt ervoor dat er in het raamwerk een soort raster ontstaat en onderaan zit er een fotodiode, die als de laser door de bal onderbroken wordt een stroompje afgeeft. (dmv een invertor) Dan start de timer. Als de bal door de tweede laser gaat geeft de tweede fotodiode ook weer dmv een fotodiode een stroompje af. Dan stopt de timer. Dan weet je het aantal microseconden. (de timer moet in microseconden meten zodat je het nauwkeurig weet) je hebt nu de tijd dat de bal erover doet. Dan kan de chip de snelheid berekenen met de formule V=S/t. De S is constant(de afstand tussen de 2 raamwerken) deze is in micrometers zodat je de snelheid in meters per seconde krijgt. We willen de snelheid in km/h dit kun je makkelijk doen door de S keer 3.6 te doen. (stel de afstand is 2 cm dan is het 2000 micrometer, dat keer 3.6 dan is S 7200 uM) Dan heb je de snelheid in km/h, en dit gaat dan naar het display. Alles wordt van stroom voorzien door batterijen. Als de eerste laser weer wordt onderbroken door een nieuwe bal dan wordt alles gereset, de timer en het display.
Technische specificatie
- 2 lasers zorgen voor het raster in het raamwerk
- 2 fotodiodes zorgen voor het registreren van de bal
- De microcontroller zorgt ervoor dat de tijd wordt gemeten en dat dmv de formule de snelheid wordt bepaalt.
- Het display zorgt ervoor dat de snelheid wordt weergegeven
- De batterijen zorgen voor de stroomtoevoer
Het kan zijn dat we wat vergeten zijn maar het belangrijkste is dit.
_hulde_
Nu weet je wat je wilt.
Als je dit nog kunt opsplitsen in functionele ontwerpen ben je nog een stap verder.
Bijvoorbeeld het raamwerk staat "los" van de controller met het display. enz. enz. Als je die onderdelen nu nog wat dieper in de materie uitwerkt ga je echt zien waar je welke onderdelen nodig hebt.
Begin bijvoorbeeld bij het raamwerk van 1mx1m en je wilt een laser gebruiken. Als je nu elke 5 cm een straal wilt hebben... hoeveel meter moet die laser dan kunnen overbruggen?
Zo kun je alles nog even wat dieper uitwerken...
LENGTE LASERSTRAAL
5 cm tussen de stralen, dat betekend aan de ene kant 2,5 cm. Je kunt dan met de stelling van pythagoras de lengte van 1 straal berekenen. We willen het vierkant 85x85 maken, we hebben 1 bij 1 op de muur getekend en kwamen erachter dat het wel erg groot is.
De lengte van 1 straal is: 85,04cm
Iedere 2.5cm komt er een straal dat betekend 85/2.5=34 stralen
34 stralen van 85cm is in totaal 2891.25 cm = 28,9m
MATERIALEN
We willen het frame met de lasers, wat los staat van de display enz. , van hout maken (spiegel invrezen,) we willen de diode in een pvc buisje plaatsen zodat er niet zoveel licht inval, alleen de laser waardoor er ook weinig of geen kans is dat de diode op ander licht reageert.
We willen het kastje met de batterijen en display in een maken. We willen de behuizing van plexiglas maken, zodat iedereen kan zien wat erin zit. Voor de rest moey er in het kastje zowieso een batterijhouder, chip,display enz komen.
Weet je wel zeker dat dit klopt?
Hoek van inval is....
Dus als ik aan een zijde 5cm tussen de stralen wil hebben is dat aan de andere kant ook zo... 2.5cm aan de ene kant en 5cm aan de andere kant kan niet..
//edit:
Het is wel zo dat de straal ten opzichte van de overliggende zijde 2.5cm lager ligt.
[Bericht gewijzigd door BernardV op maandag 8 september 2008 21:33:44 (19%)
Even een praktische vraag: hoe verzeker je jezelf ervan dat het houten frame keurig recht blijft, en dus de laser de sensor blijft raken? Door het grote aantal weerkaatsingen zal de laser een behoorlijke afbuiging vertonen als het houtwerk ook maar iets verbuigt..
Iets om over na te denken?
Als je aan de buitenkant er ijzeren hoeken op de hoek zet dan blijft de hoek 90 graden en als je dat bij alle hoeken doet blijft het houten frame dus precies hetzelfde. Als je de laser in het frame bouwt dan heb je eigenlijk geen afbuiging meer. daar hadden we al over na gedacht.
Marissa, jij hebt te veel vertrouwen in die metalen hoek.
Ook al zegt de "handleiding" dat die hoek 90 graden is, dan kan ie best 89.999 graden zijn. Een goede oefening zou zijn om dan te berekenen hoeveel verderop je stipje komt. [edit: Ik tik natuurlijk heel makkelijk een zwik 9's... in de praktijk zou het heel wel kunnen dat die hoek iets van 89 graden is.... Verder zit er /nog/ een addertje onder het gras. Niet voorzeggen.... ]
Verder moet je je laser mikken, dat ie effectief 27 meter verderop precies op de sensor komt. Da's niet makkelijk: Dat is verdomd nauwkueurig mikken.
Ik vind je tig keer weerkaatsen nogal ambitieus. Als je op 1 of twee hoogtes een mooie straal hebt, keur ik het voor een opdracht op jou niveau in 1x goed.
Ik koop de lasers bij Niels op samenkopen.net. Mogelijk valt er wat te ritselen uit een oude CD speler. Maar daar zit waarschijnlijk een lens op zodat ie scherpstelt op het laagje in de CD en niet op "verweg".
[Bericht gewijzigd door rew op maandag 8 september 2008 22:43:01 (12%)
het maakt toch niet zoveel uit? als je eerst het raamwerk maakt, en er dan voor zorgt dat de hoeken gelijk blijven. dan ga je de laser richten, en dan maakt het niet zoveel uit of de hoek nou 89 of 90 graden is, als de laser maar goed op de sensor valt.
(nog een addertje onder het gras?
)
