Geschwindigkeitsmessung über GPS Modul

[LosSeilos]

Hallo alle zusammen,

Vielleicht kann mit jemand aus diesem Forum bei meinem "Problem" weiterhelfen.

Ich haben einen Katamaran und will die Geschwindigkeit (ca. 20 Knoten) über GPS bestimmen. Da ein Katamaran oft an den Strand gezogen wird kann ich keine Strömungssensoren an den Unterseiten der Rümpfe benutzen da diese bei Grundbrührung abreißen würden.

Nun habe ich gedacht ich baue mir ein GPS Geschwindigkeitsmesser (Tacho) selber, kaufen die einzelnen Komponenten, löten sie zusammen, das ganze in einem wasserdichten Gehäuse und fertig.

Da schmunzeln sicher einige, denn auch ich habe festgestellt das es bei der Vielzahl an Komponenten gar nicht so einfach ist die richtigen zu finden. Löten und das Handwerk an sich ist kein Problem, es geht nur um vernünftige Komponenten.

Ich denke an ein Display mit ca 20 mm großen Zahlen, und nur eine Angabe, nämlich die Geschwindigkeit in Knoten, mehr brauche ich nicht, eine Stelle nach dem Komma reicht vollkommen aus. Das ganze mit Akku und max. Laufzeit von 10 Stunden. Ich brauche keine Schnittstelle zu PC oder sonst welche Zusatzfunktionen, nur die reine Angabe der Geschwindigkeit ist für mich als Katsegler wichtig.

Vielleicht kann mir ja jemand sagen welche Komponenten wie zusammen zubauen sind.

Danke für die Mühe im voraus

Lieber Gruß

Axel


P.S. Da ich kein Elektorniker bin weiß ich nicht ob noch irgendwelche Angaben fehlen, also habt bitte etwas Nachsicht und fragt mich einfach.

[uwegw]

Du brauchst:
* ein GPS-Modul mit serieller Schnittstelle
* einen Mikrocontroller
* ein Display (zB Siebensegment-LED-Anzeigen)
* ein wasserdichtes Gehäuse
* ein Programm für den Mikrocontroller

Aus den NMEA-Daten vom GPS-Modul kann man die Geschwindigkeit direkt auslesen. Das ist eine Zeichenfolge, die so ähnlich aussieht:
$GPRMC,191410,A,4735.5634,N,00739.3538,E,12.3,0.0, 181102,0.4,E,A*19
Das wären 12,3 Knoten.

[Bumbum]

Was noch fehlt ist die Akku-Halterung und wenn gewünscht die Ladeelektronik.

Was zu beachten ist: Die GPS-Module fressen richtig viel Strom. 2x 3000mAh AA Akku's sollten es schon sein, damit das zuverlässig 10h funktioniert. Besser 4, da die 7-Segment Anzeigen wohl auch nicht gerade sparsam sind.

Als Empfänger kann ich den Navilock NL 303P empfehlen. Der hat sehr guten Empfang für um die 40€ und er kann mit einer handvoll günstigen Bauteilen an den RS232-Eingang des µC angebunden werden.

Ein Quarz für den µC ist bei der RS232-Anwendung auf jeden Fall nötig.

Viele Grüße
Andreas

[LosSeilos]

Danke erst einmal an alle für die schnellen und sehr hilfreichen Antworten. Ich bekomme so überhaupt einen Überblick von dem was ich das eigentlich vorhabe.

Wenn ich es richtig verstanden habe, nehme ich den NL 303P, einen entsprechenden Mikrocontroller, ein Display, Akkus natürlich auch, und ein Gehäuse, und habe somit meinen GPS Tacho zumindest als Einzelteile schon einmal vor mir liegen!?

Aber, jetzt natürlich die nächste Frage, welche Komponenten im Detail müssen es sein und wie verschalte ich diese dann? Ich weiß, es ist sicher viel Arbeit für Euch mir so eine Art Stückliste mit Schaltplan zusammenzustellen, aber ich wüsste nicht was ich sonst bei Conrad an der Theke sagen sollte, außer gebt mir ein fertiges Gerät für 100 oder mehr Euro. Das ist es eigentlich was ich nicht wollte. Oder ist das ganze Vorhaben eine Hausnummer zu hoch für einen Nicht-Elektroniker.

Vielleicht hat ja auch jemand einen Schaltplan, oder kennt Ihr vielleicht einen Bausatz mit allem Zip und Zap? Ich denke so exotisch ist diese Idee sich einen GPS Tacho selber zu bauen doch gar nicht, oder?

Danke für Eure Hilfe im Voraus und noch einen schönen Abend

Gruß

Axel

[Bumbum]

Hallo Axel,

ich glaube nicht, dass du hier jemanden finden wirst, der dir eine fertige Lösung präsentiert. Die Arbeit dafür ist nicht zu unterschätzen.

Für Schaltplan und Platinenlayout würde ich mal 2-3 Tage ansetzen. Für die Software des µC dann bestimmt noch mal genauso lange.

Viele Grüße
Andreas

[021aet04]

Für die Software des µC dann bestimmt noch mal genauso lange.

Wenn nicht länger. Je nachdem wie gut man schon programmieren kann. Wenn man noch nie programmiert hat eher länger, da man sich noch einlesen muss.

MfG Hannes

[Vitis]

hmmm ... 20mm große Zahlen.
Da würd sich n GLCD anbieten, braucht auch nen Tuck weiniger Saft als 7-Segment LED.
Aus dem NMEA kann man auch schön den aktuellen Kurs ablesen

http://www.kowoma.de/gps/zusatzerklaerungen/NMEA.htm

Ein interessantes Projekt, aber der Aufwand ist nicht zu unterschätzen,
zumal das Ding ja Wasserdicht verpackt sein muss ...
Geht dann los mit Gehäuseauswahl, Layout, Programmierung.
Der erste Punkt wird der schwierigste sein vermutlich.

sowas in der Art vermutlich

http://www.bopla.de/de/produktkatalog/gehaeusetechnik/product-category/bopla-arteb-865-2.html
zusammen mit
http://www.bopla.de/index.php?id=228&L=1&tx_commerce_pi1[showUid]=7773

Guten morgen alle zusammen,
danke erst einmal für die zahlreichen Antworten. Ich werde mir das was Ihr geschrieben habt zu Gemüte führen und sehen ob für mich dabei eine sinnvolle Aufgabe herauskommt. Spaß machen würde es mir auf jedenfall so einen Tacho zu entwerfen.

Danke und noch einen schönen Tag, melde mich hier wieder und lasse es Euch wissen wie ich den Geschwindigkeitsrausch auf meinem Kat absolut ausdrücke.

Lieber Gruß

Axel

[Crazy Harry]

Was darf die reine Elektronik (inkl. GPS-Maus) denn kosten ?

Willst du eher LCD oder LED als Display ?

Programmiert ist das (wenn ich ein bekanntes Display verwende) in max. 3h ;) . Das EA DIP122 (grafisches LCD) wäre sicher ein brauchbares Display - leider ist die maximale Schriftgröße hier nur 16.2mm (was aber doch auch reichen sollte ;) ) ..... und von diesem Display hab ich noch 2 rumliegen.

[Crazy Harry]

Schau dir das (http://www.gps-navigationssysteme.com/uploads/tx_ttproducts/datasheet/MG-950DL_manual_german.pdf) mal an - günstiger geht fast nicht und wasserdicht ist es auch.

Einzig die Schriftgröße könnte ein KO-Kriterium sein ..... und die Anzeige erfolgt in km/h oder mph - leider sind das aber sicherlich keine Seemeilen.

[LosSeilos]

Danke für den Hinweis, genau das Teil hatte ich auch gefunden, ist auch eigentlich gut, und km/h anstatt Knoten würde auch noch gehen, aber die Anzeige ist auf 1,5 m, Sonne, Spritzwasser und Schräglage beim besten Willen nicht mehr zu erkennen weil einfach zu klein. Schade, habe ich auch gedacht, das wäre es gewesen, zumal ja auch so günstig.

[Crazy Harry]

Also doch selber bauen :)

Soll das fest montiert werden ? Gibts sowas wie du es willst fertig zu kaufen ?

[LosSeilos]

vermutlich wird es darauf hinauslaufen es selber zu bauen, ich habe sowas eben mit alleiniger Gewchwindigkeitsanzeige noch nicht gefunden. Bei den am Markt erhältlichen fertigen Systemen, die wirklich Ihr Geld wert sind, sind immer soooo viele Zusatzfunktionen dabei die ich speziell nicht benötige sie aber trotzdem teuer bezahlen müsste. Ich brauche keine Wegepunkte, Kursnavigation oder Kompassrose, Bluetooth, USB etc.,

Beim mir beschränkt sich alles auf Vollgas. Ich will meine Geschwindigkeit rauskitzeln und optimieren, ich fahre sowieso nur auf Sicht und max 2 km vor der Küste immer den gleichen Rundkurs, halt wie so eine Motoradrennstrecke, um mal auf Dein Bild in Deinem Profil anzusprechen O:)





Es sollte am Mast gut lesbar aus allen Positionen in Fahrtrichtung befestigt werden. 16 mm Zeichen wären gerade noch so aus 1,5 m zu lesen. Ich meine eine Andere Idee wäre ja auch sich das Ding um das Handgelenk zu schnallen, hätte halt nur den Nachteil das nur einer von zwei die Geschwindigkeit aktuell sehen kann. Außerdem ist man auf einen Kat so in Aktion das der Blick aus dem Augenwinkel auf den starren Mast sicher einfacher ist als auf den sich permanent bewegenden Arm

[Crazy Harry]

Gib mir ein paar Tage Zeit dann überleg ich mir mal was. Wenns ganz günstig werden soll würde ich 7-Segment nehmen. 3 Stellen mit Dezimalpunkt ohne Einheitenanzeige maximal also 99.9 Knoten.

Kannst es dir aussuchen ob du 20.3 oder 56.9mm Schrifthöhe willst.

[LosSeilos]

Man CrazyHarry Du bist cool, das hilft mit wirklich ungemein weiter, das mit der einen Stelle nach dem Komma 99.9 ohne Maßeinheit reicht vollkommen aus, ich weis ja das es Knoten sind. Wenn Du mich so freundlich nach der Schrifthöhe fragst, dann je größer desto besser, also 56,9 ist super.

nochmal Danke

ax

[Bumbum]

Hallo Crazy Harry,

respekt. Ich bin wirklich überrascht dass es Leute gibt die so selbstlos ihre Arbeit verschenken. Aber ich war früher genauso voller Energie. Ich habe auch stundenlang für ein schlechteres Trinkgeld Platinen für die Benutzer eines anderen Forum gelötet. Im Endeffekt war es dann eher frustrierend, da teilweise sogar die Danke schön ausgeblieben sind, deshalb bin ich wohl ein "gebranntes Kind".
Ich habe selbst bereits ein GPS-Tracking-System entwickelt und in Kleinserie gebaut und auch andere Anwendungen in diese Richtung(en). Der Aufwand ist nicht zu unterschätzen. Wenn man den Schaltplan und das Platinenlayout weglässt zahlt man die Zeit später wieder beim "stricken" auf der Lochrasterplatine. Alleine die 7-Segment-Anzeigen haben es ja in sich. Spätestens wenn ein zweites Gerät gebaut werden soll, beisst man sich dann in den Hintern, weil man nicht gleich eine Platine gezeichnet hat, die man jetzt schnell ätzen könnte. Und 3h für die Software finde ich arg optimistisch, obowhl ich es jemanden mit viel Erfahrung mit dem verwendeten µC, GPS-NMEA-Daten und 7-Segment-Anzeigen zutrauen würde.

Dies soll jetzt aber nicht negativ klingen oder dich entmutigen. Ich bin auf jeden Fall gespannt, was aus dem Projekt wird. Und würde mich freuen meinen Teil bei Problemen beisteuern zu können.

@LosSeilos: Die ganzen "teuren" Geräte am Markt mit den vielen Funktionen habe alle die gleiche Hardware. Die paar extra-Funktionen, die du aufgezählt hast werden einfach mit ein bisschen Software erreicht.

Was kostet denn so ein "Multifunktions"-Gerät?

Viele Grüße
Andreas

[Crazy Harry]

Hi Andreas,

solange ich das als Hobby betrachte (und das ist es auch) und ich einen gewissen Lerneffekt dabei habe, kann ich damit leben :lol:
Prinzipiell habe ich sowas schon zigfach gebaut, nur eben nicht mit einer solchen (großen) Anzeige. Die Programmfunktionen sind also bereits vorhanden und müssen nur angepasst werden. So ist z.B. die GPS-Daten lesen nicht mehr als ein copy/paste des Quellcodes :D

Mit dem Display gebe ich dir absolut recht: bei typ. 10V/Segment ist das eine kleine Herausforderung ;) - aber ich denke das ist auch zu lösen.
Was mir noch Kopfzerbrechen bereitet ist die Stromversorgung. Ich brauche ja 12V (bei wie gesagt 10V Segmentspannung) und diese sollten relativ konstant sein (zu zig Konstantstromquellen hab ich ehrlich gesagt keine Lust :lol: ) ..... bin auch schon am überlegen den SAA1064 zu verwenden. Laut Datenblatt geht der bis 15V, hat die Konstantstromquellen integriert und übernimmt das Multiplexen. Dann reicht auch locker ein Mega8 aus.

Die Anzeigemöglichkeiten werden, wie du gesagt hast, durch die Software bestimmt, jedoch ist das in diesem Fall mit einer 3-stelligen Anzeige sehr beschränkt. Wenn man etwas mehr Budget hätte, würde ich fast zu einem LCD mit T6963-Controller 240x128 Pixel tendieren. Da wäre es durchaus möglich viel mehr und entsprechend groß anzuzeigen. Nur ist das bei dem geplanten Einsatzort machbar ?


@Axel: was hast du dir denn als Stromversorgung vorgestellt ? Spannung / Kapazität ? Das ist ja, ebenso wie das Gehäuse, dein Ding :)

gruss
Harry

PS: Achsoja - ich mache immer ein Layout und ätze. Lochraster hab ich schon seit Jahren nicht mehr verwendet.

Guten morgen alle zusammen,
vielleicht sollte ich erst einmal die Notbremse an dieser Stelle ziehen! Ich möchte von niemandem etwas Geschenkt haben, auch bin ich keiner der Menschen die nicht Danke sagen können, schmarotzen oder gar auf Nass von anderen nehmen ohne zu geben.

Ich finde es wirklich beachtlich und absolut erwähnenswert dass Ihr Euch alle meines Problems so annehmt und so tolle Vorschläge herausarbeitet. Danke dafür! Ihr habt sicher gemerkt dass ich nicht viel Ahnung habe, darum auch meine Suche unter „Experten und Einsteins“ in diesem Forum. Der Sinn war es eigentlich das ich mir einen Überblick verschaffe von dem was ich da vorhabe. Das ist mir auch nach diesen zwei Tagen und Euren vielen Kommentaren ganz gut gelungen mit der Erkenntnis das es alles eine Hausnummer zu hoch ist für mich!

Ich bin sehr froh darüber das Du CrazyHarry Dich meiner Aufgaben so selbstlos und wirklich freundlich annimmst, aber, ich möchte nicht das Dir irgendwelche echte Kosten entstehen!

Vielleicht habe ich mich aus Unwissenheit einfach falsch ausgedrückt. Das Maximum was ich mir aus meinen ganzen postings erhoffte war eine Stückliste und eine Bauanleitung so das ich selber loslegen kann und meine Zeit dabei drauf geht, nicht Eure.
Im Nachhinein weiß ich dass diese Vorstellung naiv war. Keinesfalls wollte oder will ich es das es jemand für mich baut, vorher die Teile kauft und sich eben alles ausdenkt und dann gut und ich es nur nehme und fertig. Ich habe jetzt auch geschnallt das es ein nicht zu unterschätzender Aufwand ist, und, auf keinen Fall sollst Du CrazyHarry das für mich abarbeiten etc. Bitte lass es, so war es nicht gemeint und es tut mir leid falls es anders rüber gekommen ist.

Zu der Frage nach den Preisen für die teuren Geräte, die liegen so bei EUR 250,- und haben genau das was ich brauche, aber eben auch alles das was ich nicht brauche. Ich dachte, „ich bau mir schnell“ ne Billiglösung selber, so um und bei EUR 60,- und stelle aber nun fest das ich das vergessen. Die ganze Spezifikation meines GPS Tachos würde ja nun noch weiter gehen wenn ich lese „Spannungsversorgung, Gehäuse etc.“ Das ganze sollte natürlich auch kein großer Kasten sein, max. so groß wie ein dicker Taschenrechner, es ist einfach kein Platz für etwas größeres. Weiterhin habe ich auf meinem Kat natürlich auch keine Stromversorgung, das ist eine reine „Rennziege“ wie man unter Seglern sagt und alles müsste autark für sich arbeiten.

Lasst uns einfach an dieser Stelle die Aktion stoppen mit der Erkenntnis das ein Anfänger eben manchmal fragen stellt die „Experten und Einsteins“ anders interpretieren als er sie meinte.

In diesem Sinne wünsche ich Euch allen noch einen schönen Tag und wenn Ihr mal in den Norden nach Fehmarn kommt, schickt mir ne mail und ich nehme euch mal auf meiner Rennziege mit. Bis zu diesem Zeitpunkt habe ich sicher eine Lösung gefunden Euch den absoluten Geschwindigkeitsrausch auf einer Kufe mitzuteilen…


Danke

Axel

[Crazy Harry]

Hallo Axel,

ich hatte niemals daran gedacht, dir was zu schenken. Aber wie ich schon geschrieben habe, ist das mein Hobby und ich seh das als Herausforderung an. Die Kosten die für dich entstehen würden, wären die Bauteile und die Platine. Das Programm ist wie gesagt in max. 3h geschrieben.

Nachdem ich nun ein bisschen überlegt hab, bin ich zu dem Schluß gekommen das ganze mit 7-Segment-LCDs zu realisieren. Das hätte den unbestreitbaren Vorteil des deutlich geringeren Stromverbrauchs - eine Beleuchtung läßt sich bei Bedarf nachrüsten bzw. zuschalten.

Wenn es nicht eilt und wenn das für dich akzeptabel ist, stehe ich auf jeden Fall noch zu meinem Angebot.

Schick mir doch mal deine Telefonnummer per PM (Festnetz das kostet nix :D ), dann können wir gerne auch mal telefonieren.

gruss
Harry

[Easter]

Hallo !

Ich möchte hier niemanden ins Handwerk fuschen, ich habe jedoch soetwas schon einmal entworfen, mit zusätzlicher Logging-Funktionalität.

Vielleicht könnt ihr das ja gebrauchen ?


Grüße,

Christian

[Crazy Harry]

@Christian: sehr interessant ..... und ein paar Fragen:
- du betreibst die Displays mit stark verminderter Helligkeit bei 3V ? Laut Datenblatt sind es aber (typ) 7.5 - 10V
- du loggst in dem I²C-Speicher ? Wie liest du das aus ?
- auf was für eine Stromaufnahme kommst du in etwa ?

[EDIT]Ich hab die Spannungwerte korrigiert, da es in deiner Schaltung nur 3V sind (ich hätte gemeint irgendwo -3V noch gelesen zu haben) und mit 3V leuchten die SA23 niemals.

[wkrug]

Ich brauche ja 12V (bei wie gesagt 10V Segmentspannung)
Guck mal nach dem LT1170.
Ist ein Step Up Wandler. Damit liesse sich die Segmentspannung einstellen.
Der Rest geht dann über Vorwiderstände für die LED Segmente.
Wenn Du lauter gleiche Anzeigen verwendest ( Höhe ) reicht es, die Kathodenwiderstände nur einmal einzubauen und die Anoden zu multiplexen. Das spart einiges an Bauteilen. - Aber das wusstest Du sicher schon.

Es gibt bei Reichelt auch noch 100mm 7 Segmentanzeigen - wenns etwas mehr sein darf. ;-)
LCD würde ich wegen dem Ablesewinkel nicht nehmen, auch wenn diese Displays sehr stromsparend sind.
7 Segment LED können bei starker Sonneneinstrahlung probleme machen.
Wenns denn LCD sein soll, warum dann nicht gleich ein 128x64 Grafik Display? Das hat fast jeder Elektronik Versender im Programm ( Die günstigsten hab ich bei Pollin gefunden ).
Leider sind diese Grafik LCD Displays nicht ganz billig.

@Axel
Wenn man ein Programm für so ein Projekt schreibt muß man die Hardware dafür vor Ort haben.
Eine Soft für eine Schaltung zu basteln, die man nicht vor Ort hat, geht meistens schief.
Aus diesem Grund ist der Einsatz von Crazy Harry schon enorm.

[Crazy Harry]

@wkrug: danke, aber ich hab mich schon zu 99% für den SAA1064 entschieden. Da brauch ich überhaupt keine Vorwiderstände, da 16 Konstantstromquellen und das Multiplexen eingebaut ist. Was mich etwas stutzig macht ist die Angabe, daß das Teil bis 15V aushält ..... naja es ist immerhin ein I²C-Baustein.

7-Segment-LCD wären sehr einfach anzusteuern - ich hab noch ein paar PCA8566 "rumliegen" ;)
Grafikdisplays die billig, transflektiv und groß genug sind, sind teuer. Ich hab das schon verworfen. Die 3 LED-7-Segment in 56mm und der SAA1064 kosten zusammen 10€. Dazu noch der Proz, Spannungsregelung, Platine .... sollte ohne den GPS-Empfänger für 30€ zu machen sein.

danke, aber ich hab mich schon zu 99% für den SAA1064 entschieden.
Ist OK, ich dachte nur du Möchtest 2 LiPo's oder so was verwenden, dann hätte man das auch mit einem Step Up Wandler lösen können.

[Crazy Harry]

@Gast (wer bistn du ?): das kann man doch trotzdem. Der SAA steuert nur das Display.

[wkrug]

@Crazy Harry

wer bistn Du ?
wkrug natürlich, hatte blos mal hier reingeschaut, ohne mich anzumelden und dann auf Antworten gedrückt.

Ich hab Dir mal den Schaltplan von dem Step Up Wandler mit rangehängt.
Die 3 Dioden links kannst Du überbrücken.
Der Schaltungsteil auf der rechten Seite ( mit Diode ) ist der Teil für eine Konstantstromquelle.

Wenn Du nur die Step Up Funktion brauchst reichen die 2 Spannungsteilerwiderstände auf der rechten Seite.

[Crazy Harry]

@wkrug: danke nochmals für den Tip. Ich habe mich inzwischen entschlossen, den µC mit 3.3V zu betreiben, da ich so gleich eine SD-Karte ohne Level-Shifter anschließen kann. Ein StepUp-Wandler kommt auch mit drauf - idealerweise einstellbar (7-10V) um die Verluste im SAA1064 so gering wie möglich zu halten.
Wird der LT warm/heiß ? Ich benötige grob überschlagen maximal 200 mA.

[wkrug]

Wird der LT warm/heiß ? Ich benötige grob überschlagen maximal 200 mA.
Ich würd mal sagen, bei dem Strom Handwarm.
Ich hab dem IC aber einen kleinen Aufsteck - Kühlkörper verpasst.
3,3V reichen Dir aber nicht, um den Eingang des IC anzusteuern.
Wenn ich es richtig im Kopf habe müssten es schon 5...6V sein.
Im Datenblatt ist auch ein Diagramm, welche Leistung in den verschiedenen Konfigurationen möglich sind.
Bei deinen doch geringen Strömen, sollte für die Leistungsdrossel auch eine in der Version PISR ( Reichelt reichen ).
Mechanisch wirst Du den Chip und eventuell die Freilaufdiode fixieren müssen.
Ich hab alles ziemlich Überdimensioniert, weil ich das Teil auch mal für höhere Leistungen verwenden wollte.
Das Ding kommt ja auf einem Fahrzeug zum Einsatz und da wird es vermutlich zu Vibrationen und schlägen kommen ( Wasser kann ganz schön hart sein ](*,) )

[Crazy Harry]

Laut Datenblatt wird 3V als H erkannt, also sollten die 3.3V reichen. Der SAA läuft mit 8-10V. Das muß ich ausprobieren, wenn die Displays da sind. Ich bau zumindest den SAA-Teil mit 3 Displays auf dem Brett auf um was zur Gesamtstromaufnahme sagen zu können. Danach Dimensioniere ich den LT1172. Das SwitcherCAD von Linear ist ne praktische Sache :)

[Crazy Harry]

Bin vom SAA1064 abgekommen. Das Display läuft schon mal gemultiplext an einem Mega32 @ 16 MHz (5V-Betrieb).

Das Display ist provisorisch auf einer Lochrasterkarte aufgebaut (hab ich das schon lang nicht mehr gemacht :D). Anodentransistoren 3x BD140 mit vorgeschalteten 3x BC547 damit ich vom µC mit einem H steuern kann. Kathodentransistoren 8x BC547.
Unten beim Dezimalpunkt der ersten Stelle sind 2 LED. Diese liegen in Reihe zu den Dezimalpunkt-Segmenten, da diese nur aus 2 LEDs bestehen - die übrigen Segmente aus 4 LEDs. Ausgelegt ist das momentan auf 60mA Segmentstrom.

Morgen werde ich die Ansteuerung des Displays mit 3.3V testen und gleich einen GPS-Empfänger mit anschließen. Wenn das läuft mach ich mich noch an die SD-Karte zum loggen :). Was ich noch suche ist ein (brauchbares) Aufzeichnungsprotokoll, mit dem man dann die Strecke in Google-Earth oder Maps.Google anzeigen kann.

[wkrug]

Was ich noch suche ist ein (brauchbares) Aufzeichnungsprotokoll, mit dem man dann die Strecke in Google-Earth oder Maps.Google anzeigen kann.
Versteh ich jetzt nicht ganz?
Log doch gleich die NMEA Daten mit.
Das Positions und Geschwindigkeitsprotokoll sollten genügen.
Fertige .lib's für AVR zum Beschreiben der Karte hab ich bei microcontroller.net gefunden.
Ich hab auch ein fertiges Modul mit SD Kartenslot und einem eigenen Controller drauf.
Ich hab Dir mal die aus EAGLE gerenderte Datei in den Anhang reingemacht, weil ich grad kein Foto bei der Hand habe.
Die Soft generiert bei jedem Start automatisch eine neue Datei.
Die Ansteuerung der LOG Funktion geschieht über ein H Signal auf einer Leitung.

Bei LOGView haben die Leute da schon mal ein Tracking System für Modellflugzeuge gemacht.
http://www.logview.info
Der Admin dort ( Dominik Schmidt ) ist sehr nett und hilft wo er kann. \:D/
Er hat auch diese GPS Log Geschichte gemacht, wenn ich mich recht erinnere.

[Crazy Harry]

@wkrug: es gibt ein Dateiformat, das sich direkt in Google-Irgendwas einlesen und anzeigen läßt und wenn ich schon eine Datei auf einer SD-Karte erzeuge, dann ist das egal wie und welche.
Mein Compiler hat Libs für SD-Karten & SoftSPI ich denke da brauch ich nichts fertiges ;) - und da der µC-Teil mit 3.3V laufen soll, kann ich GPS und SD direkt an den Proz hängen.

dann ist das egal wie und welche.
Drum mein Tipp mit Logview.
Dominik hat das schon mal gemacht.

[Crazy Harry]

Falls es jemand interessiert, der aktuelle Stand der Schaltung (vielleicht sollte man diesen Thread in "eigene Schaltungen" verschieben ?)

Die Schaltung auf dem Steckbrett läuft soweit inkl. Logfunktion auf MMC/SD-Karte (1 GByte reichen für ca. 140 Tage nonstop :D ). Automatische Dateinamenvergabe. Anzeige der Maximalgeschwindigkeit auf Knopfdruck.

Ich bin heute mal 20km mit dem Auto gefahren und hab mitgeloggd - Datei mit GPSBabel in eine kml-Datei konvertiert und in Google-Earth importiert - klappt wunderbar :)

Morgen werde ich mal die Leistungsaufnahme messen.

[wkrug]

@Crazy Harry
Ich finds super, was Du da auf die Beine gestellt hast, vor allem in der Zeit - Respekt.

Eine Veröffentlichung in der "Eigene Projekte" Rubrik würd ich auf jeden Fall machen.
Hier wurden ja schon öfter Anfragen nach Geschwindigkeits und Tracking Systemen gestellt.
Nur ne passende Platine würde da noch dazu gehören, wenn Du noch die Zeit dazu findest.

[Crazy Harry]

DANKE :)

Natürlich mache ich eine Platine dafür. Das Gehäuse wird (vermutlich) aus einem Alublock gefräst mit 2 Deckeldichtungen ringsum mit ca. 20 M4-Schrauben verschlossen, wasserdicher Ladeanschluß und evtl. mit einem Ventil um einen Überdruck im Gehäuse machen zu können :D

Ich habe inzwischen auch die Leistungsaufnahme gemessen: noch mit Linearregler für die Display-Versorgung (9V) an 11.5V alle Segmente per Software eigens für die Messung eingeschaltet, GPS und loggen eingeschaltet, die 5V-Versorgung per Schaltregler komme ich auf 360mA also 4.14W. Davon verbrät der Linearregler momentan noch 0.96W und alle Segmente ein ist auch unrealistisch. Ich denke mit den angepeiten 5-10h Betriebszeit mit 10 Mignonakkus (NiMH 2500mAH - 2x5 parallel) komme ich da sehr gut hin.

[Bumbum]

Hallo Harry,

respekt vor deiner Leistung. Eine Frage hätte ich noch, warum nimmst du 2x5 Zellen parallel? Ist das dann nicht blöd zu laden? Wenn eh ein Schaltregler rein kommt, ist dem die Eingangsspannung doch egal. Der Arbeitet mit ca. 12V genausogut wie mit 6V?

Hast du mal daran gedacht die Akkus auch ins Gehäuse zu bauen, und gleich eine Ladeelektronik zu integrieren? Dann wäre es Idiotensicher. Du müsstest nur eine Spannungsquelle anschließen zum laden. Mit dem Max712 und NiMH habe ich da sehr gute Erfahrungen gemacht.

Der Vorteil des ganzen wäre ein geschlossenes System, und du kannst mit dem µC die Spannung der Akkus überwachen und somit eine Tiefentladung vermeiden.

Viele Grüße
Andreas

[Besserwessi]

Die Sichtbarkeit der LED Anzeigen wird deutlich besser wenn man eine passende (rote) Filterscheibe davor hat. Je nach Lichtverhältnissen kommt man dann mit etwa dem halben Strom aus.

[wkrug]

10 Mignonakkus (NiMH 2500mAH - 2x5 parallel) komme ich da sehr gut hin.

Ich bin von diesen NiMh Akkus nicht so der Fan.
Die Zellen Parallel zu schalten ist auch nicht gerade eine gute Idee.
Es gibt von den NiMh aber auch Sub C Zellen mit bis zu 4000mAh.

Ein 2 zelliger LiPo mit ca. 3200Ah würde mir da besser gefallen.
Zudem ist dann auch noch was im Akku drin, wenn man das Boot mal 3 Monate nicht benutzt hat.
Fertige Ladegeräte gibts auch dafür.
Die Akkus bauen auch flacher, wenn man die Dinger nebeneinander anbringt, dürfte man mit 1cm Bauhöhe locker hinkommen.

Das negativ Argument ist natürlich der Preis und die aufwändigere Ladung der LiPos.
Eine Unterspannungserkennung müsste natürlich bei LiPo Betrieb auf jeden Fall mit rein, bei den NiMh wäre das aber auch zu empfehlen.

! EDIT !
Sorry es waren natürlich 3200mAh gemeint :-b

[Besserwessi]

Wenn man LIpos nur selten braucht, lohnen sie kaum, dann kann man auch fast 1x Batterien nehmen. Beim Boot wird es aber eher so sein, dass es im Winter eher gar nicht braucht, und im Sommer dafür öfter. Vom Preis/Leistungsverhältniis sind die AA Akkus eigentlich ganz gut, und auch recht universell. Nur parallelschalten ist nicht so zu empfehlen. Da schon lieber 8 Zellen in Reihe.

Den GPS sensor wird man aber wohl außerhalb anbringen müssen.

P.S. Ein Lipo mit 3200 Ah wäre ja schon was um das Boot als ganzes anzutreiben. Ist aber klar was gmeint war.

[Crazy Harry]

@Besserwessi: selbstverständlich kommt da eine Filterscheibe drauf - auf meinem Steckbrettaufbau ist das eher sinnlos

@wkrug/bumbum: NiMH und Mignon da die Platinenfläche für 10 Zellen optimal wäre. Ladeelektronik und -überwachung selbstverständlich mit auf der Platine. LiION&Co mag ich (noch) nicht so gern.

[Crazy Harry]

@wkrug: nochmals herzlichen Dank für den Tip mit dem LT1170. Ich habe einen Versuchsaufbau mit dem kleineren LT1172 gemacht und das Teil arbeitet hervorragend.

Spule 68µH (Reichelt L-PISM)
Diode MBRS340
Elko 1000µ/25V
Ausgangsspannung 8.0V
Spannungsteiler FB: 10K (Out --> FB-Pin) und 1.5K + 500 Ohm Trimmer (FB-Pin --> GND). Damit ist die Ausgangsspannung von 7.4-9-4V einstellbar.

Folgende Messreihe (Lastwiderstände 17, 27 und 47 Ohm entspricht 0.47A, 0.3A und 0.17A) ist dabei raus gekommen:

Eingang 3.5V:
17 Ohm: nicht möglich, Ausgang bricht zusammen
27 Ohm: 0.89A Eingangsstrom, Ausgang bricht auf 7.8V ein
47 Ohm: 0.48A Eingangsstrom

Eingang 4V:
17 Ohm: 1.16A Eingangsstrom, Ausgang bricht auf 7.4V ein
27 Ohm: 0.78A Eingangsstrom
47 Ohm: 0.42A Eingangsstrom

Eingang 5V:
17 Ohm: 0.94A Eingangsstrom
27 Ohm: 0.56A Eingangsstrom
47 Ohm: 0.32A Eingangsstrom

Eingang 6V:
17 Ohm: 0.73A Eingangsstrom
27 Ohm: 0.45A Eingangsstrom
47 Ohm: 0.26A Eingangsstrom

Wenn nicht anderst angegeben, bleibt der Ausgang bis auf 0.02V auf seinen 8.0V.
Ripple auf der Ausgangsspannung max. 20mV

Bei 47Ohm Last arbeitet die Schaltung bis zu einer Eingangsspannung von 3.0V. Bei 27Ohm bis 3.4V.

Ein klasse Teil :)

Ich werde die Ausgangsspannung so weit runter setzen, daß ich die Vorwiderstände der Displays und somit die Verluste minimal halten kann.

gruss
Harry

PS: Achja noch was: Nach 1h Dauerbetrieb (6V in, 47Ohm Last) wird kein Teil der Schaltung wärmer als 27.4°C (Raumtemperatur 21.5°C).

[Bumbum]

Hallo Harry,

der LTxx72 müsste normalerweise viel mehr können, ohne einzubrechen. Vorab muss ich sagen, dass ich das Datenblatt gerade nicht zur Hand habe, aber ich habe den LT1072 schon sehr oft verbaut und ihm schon ohne Probleme stabile 2A abverlangt. Ich vermute der LT1172 ist der Chip mit den gleichen Daten, nur als Step-Up anstatt Step-Down. Bei mir war es 12V Eingang und 3,3V Ausgang mit 2A Last, also noch krasser wie bei dir.

Hast du mal eine andere Spule probiert? Ich vermute hier liegt das Problem, bzw. verschenkst du dort eventuell Wirkungsgrad.

Ich habe dafür immer die FED-Reihe von Reichelt benutzt. Die sind zwar "riesig", funktionieren mit den LT's aber fast bis an deren angegebenen Grenzen laut Datenblatt. In deinem Fall (68µH) würde ich FED 64µ vorschlagen.

Viele Grüße
Andreas

[Crazy Harry]

Hi Andreas,

auch hier ? ;) oder bist du nur ein namesvetter ?

na egal: die spule kann max. um die 1A und mir reichen um die 300mA - das oben war nur ein test. zudem kann der FET des LT1172 max 1.25A (wenn ich das richtig verstanden hab). LT1171 2.5A und LT1170 5A.

der LT117x kann auf- und abwärts. ich hatte heute nen kleinen fehler in der schaltung (FB-pin war falsch beschaltet) und hatte gleich beim ersten test 45V am ausgang :lol:

[Bumbum]

Namensvetter? Müsste ich dich von woanders kennen?

Selbst wenn du nur 300mA benötigst, wäre eine passendere Spule doch besser für den Wirkungsgrad und somit für die Batterielauftzeit. Wie stark sich das allerdings bemerkbar macht, müsste man wohl erst probieren... (Kostet aber auch nur 1,75€)

die spule kann max. um die 1A und mir reichen um die 300mA - das oben war nur ein test. zudem kann der FET des LT1172 max 1.25A (wenn ich das richtig verstanden hab). LT1171 2.5A und LT1170 5A.

So ganz ist das nicht richtig.
Wenn Du am Ausgang z.B. 10V und 300mA haben willst, entspricht das einer Leistung von 3W.
Bei deinen 17Ohm wären es sogar 5,9W.
Diese Leistung bewirkt bei einer Eingansspannung von 4V einen Strom von 0,75A bei 3W und bei 5,9W 1,47A.
Da der Chip bei 1,25A dicht macht, dürften bei 4V Eingansspannung 5W Leitung das absolute Limit erreicht sein.
Das mal ohne die Verluste zu berücksichtigen und bei einem PWM Wert von 100%, was natürlich real nicht möglich ist.

Dieser Strom muss voll durch die Spule.
Ich denk mal, das die bei den angegebenen 1,5A in die Sättigung geht.
Nimm lieber eine Drossel, die etwas mehr Strombelastbarkeit hat, das dürfte den Wirkungsgrad noch ein wenig verbessern.

Ich hab auch ne zeitlang gebraucht, bis ich gecheckt hab, das bei diesen Schaltnetzteilen gerade der Drossel erhöhte Aufmerksamkeit geschenkt werden muß.
Ich meine eine mögliche Drossel dürfte die L-PISR 68µ ( max 3,6A ) sein, die auch nicht viel größer baut, als das von Dir vorgeschlagene Exemplar.
Aber auch damit dürften dann keine Wunder mehr zu erwarten sein.

Du kannst natürlich auch einen Ringkern selber bewickeln.
Kerne aus der Eisenpulver Ringkernreihe von Amidon mit Materialcode 18 ( rot / Grün ) sollten geeignet sein. Die Teile gibts auch bei Reichelt.

Auch die von Bumbum vorgeschlagene FED Drossel ist vermutlich geeignet, obwohl es sich dabei aber eigentlich um eine Funkentstördrossel handelt, bei der die maximale Flussdichte ermittelt werden müsste.

[Crazy Harry]

es reichen mit 300mA dicke aus :)

momentaner Stand: der GPS-Tacho hat 4 tasten bekommen: Stop Loggen, MaxSpeed, Ausschalten (über einen FET und vom µC gesteuert, so daß das Logfile nicht zerstört werden kann) und Einschalten (Gate des FET direkt angesteuert). Momentan läuft eine längerer Log-Test und die Schaltung läuft auf 3.3V (außer das Display natürlich). Ich glaube die Empfangsleistung des UP500 ist bei 3.3V schlechter oder momentan ein dummer Zufall.

[EDIT]es war ein dummer Zufall: im Wohnzimmer, 2m vom Fenster weg bis zu 10 Satelliten. Hab die Logfiles durchgeschaut. Werde heute noch mal 80km fahren und das Teil mitlaufen lassen.

[Crazy Harry]

Falls es jemand interessiert was draus geworden ist ..... hier ein Foto der Platine (Lötseite)

µC Mega644
MikroSD
GPS-Empfänger UP500
StepDown 3.3V (MP1580)
StepUp 7-9V (LT1172)
Stromversorgung: Racing-Pack 6 Zellen 4500 mAh

Das Gehäuse kommt als nächstes :)

[wkrug]

@Crazy Harry
Schaut super aus das Teil.
Du has meinen vollen Respekt!

[Bumbum]

Nicht schlecht! Ein Foto von der Frontseite wäre aber auch noch interessant... ;-)

[Crazy Harry]

@wkrug: DANKE :) :) :) ..... und noch eine Frage: was ist denn beim LT1172 besser: Spule mit 47µH und kleinerem R oder 68µ (mit größerem R) ? Gehen tuts mit beiden.

@Bumbum: schau eine Seite vorher meinen Steckbrettaufbau an, da siehst du oben 3 7-Segment-Anzeigen - das ist die Vorderseite der Platine ;)
guggsdu (https://www.roboternetz.de/phpBB2/download.php?id=18453)

Es gibt noch was neues: Dauertest mit Akku :) Ich bin begeistert. Ich habe das Display dauerhaft den ADC-Wert des Akkus anzeigen lassen und die Schaltung lief sagenhafte 14h mit einem 6-Zellen NiMH-Racing-Pack 4500mAh. Ich schätze mal im richtigen Betrieb, wenn auch mal nur 2-stellig, blinkend oder an erster Stelle nur eine "1" kommt (bei der ADC-Anzeige "6-8" an erster Stelle) angezeigt wird, werden das sicher >20h.

[Bumbum]

Hallo Harry,

das "Strickbild" kannte ich doch schon. Aber es ist immer schön, wenn aus einem Projekt, dass sauber ausgeführt wurde die perfekte Ergebnisse zu betrachten. ;-)

14h ist tatsächlich beachtlich, wenn der Akku tatsächlich nur 4500mAh her gibt. Ich gehe mal von grob 200mA @ca. 8V für die Led's aus. (10 Segmente im Schnitt, mit je 4 Led's in Reihe)

Kommt das hin?

Viele Grüße
Andreas

Spule mit 47µH und kleinerem R oder 68µ (mit größerem R)
Da Du mit recht geringen Strömen arbeitest könnte die Energiebilanz bei der 47µH Spule ein wenig besser ausschauen.
Die 68µH Variante hätte dafür ein besseres Speichervermögen, was bei höheren Stromentnahmen besser ist.

Im Prinzip werden sich wohl beide Varianten nichts schenken.

[Crazy Harry]

@Andreas: ich denke eher mehr Segmente. Die ADC-Werte liegen im Betriebsbereich des Akkus zwischen 600-800 - also ist zumindest die vorderste Stelle immer eine 6, 7 oder 8 - 6, 3 bzw 7 Segmente. Ich hab mal spaßeshalber gerechnet: im Zahlenbereich 0-9 liegt der Mittelwert bei 4.9 Segmenten/Stelle. Da die Stellen gemultiplext werden, arbeite ich mit 60mA/Segment und könnte noch höher gehn.
Das Bild von vorne ist erst interessant, wenn das Gehäuse fertig ist.

[LosSeilos]

Hallo alle zusammen,
da bin ich abschließend wieder. Im Januar hatte ich hier einmal diese Thema gestartet und gesagt ich melde mich wenn es fertig ist bzw. es eine Lösung für mich gibt. Das ist jetzt geschehen.

Crazy Harry ist ein echter Experte und hat sich meiner Sache voll und ganz angenommen. Es ist ein absolut professionelles Gerät dabei heraus gekommen das seinesgleichen sucht. Die Zusammenarbeit mit Ihm hat sehr viel Spaß gemacht und so einen Mitarbeiter mit soviel khow how hätte ich gern in unserer Abteilung. Sollte er jemals in seinem Leben hier nach Hamburg ziehen, gibt es für Ihn an der TUHH einen Arbeitsplatzauf sicher!

In diesem Sinne noch mal Danke an alle und im besonderen an Crazy Harry für sein vorbildliches Engagement.

Axel

Hallo,

das freut mich. Es fehlen zum Abschluß nur noch die Bilder vom fertigen Gerät im Gehäuse.

Viele Grüße
Andreas

[Crazy Harry]

Hi Axel,

das Lob kann ich nur an dich zurück geben: als "Auftraggeber" warst du wirklich sehr geduldig - ein wenig lang hat es ja schon gedauert ;)

Auch ich bin mit dem Ergebnis sehr zufrieden und ich habe eine menge dabei gelernt :)

gruss
Harry

.... und das Bild des fertigen Gerätes:

[wkrug]

Ein tolles Gerät habt Ihr ( und besonders Crazy Harry ) da gebaut =D> .
Wann geht das Ding in Serie ;-) ;-) ;-) .
Da gibt es sicher so einige Segler, die so etwas brauchen können!
Eine Umschaltung auf eine Richtungsanzeige wär ja auch nur ne Softwareänderung, die Daten dafür sind ja im NMEA Protokoll schon enthalten.