EitschBe
06.04.2012, 21:16
Microkontroler gesteuertes Osterkarusselll
Passend zur Osterzeit habe ich ein Karussell aus 6 einzelnen Gondeln entworfen und gebaut , die
in einem Wintergartenfenster tanzen und blinken. Aussen am Fenster ist ein 2D Hase angebracht dessen Nase aus einem
kapazitiven Sensor besteht und der bei Berührung das Startsignal für die Drehbewegung der Gondel liefert.
Das Projekt erfreut vor allem Kinder die regelmäßig auf dem Weg zum Kindergarten die Gondeln auslösen.
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Das ganze Projekt besteht aus 2 Teilen: Den Gondeln und der Aussenstation zur Startsignalerzeugung:
A) Herzstück jeder Gondel ist ein PIC 16F627A Prozessor der folgende Aufgaben leistet:
1) Ansteuerung von je 5 Treiberstufen für eine 5 Kanal LED-Lichtorgel (ca. 80 LEDs sind in jeder Gondel verbaut)
2) Steuerung eines 5V Schrittmotores der unterhalb der Gondel über einen L293B vier Kanal Treiber angesteuert wird.
Im Halbschrittverfahren wird eine Drehung von 540 Grad vor und zurück erzeugt, da die Gondeln die Betriebsspannung von aussen über eine Litze durch die Zentralachse
zugeführt bekommen. Wer hier eine günstige Schleifkontaktlösung kennt: ein Tip ist gerne willkommen.
3) Über ein Mikrophon und eine kleine Verstärkerschaltung am Comparatoreingang des PIC enthält jede Gondel einen Klatschschalter der
das Startsignal (Z.B zwei Klatschlaute oder das Startsignal der Aussenstation) detektiert.
4) Erzeugung von Akustischen Signalen, die über einen TDA1905 5W Audioverstärker an den Lautsprecher ausgegeben werden.
B) Die "Aussenstation" enthält einen weitern PIC 16F627A, diese leistet:
1) Erzeugung eines einfachen Wechselblinkens der Hasenaugen, was die Betriebsbereitschaft anzeigt.
2) Detektion der Berührung durch eine Kapazitive Sensorschaltung.
2) Erzeugung von 2 lauten Pieptönen hintereinander, was von den Klatschschaltern der Gondeln erfasst wird.
3) Delay von ca 2 Minuten um die Gondeldrehung abzuwarten und Missbrauch durch "Dauerpiepdrücken" vorzubeugen.
4) Zählen der Auslöseereignisse um die Nutzung des Projektes zu dokumentieren. Der Zähler wird ins EEPROM des PIC geschrieben um
bei Nachtabschaltung das Ergebnis zu behalten. Die Anzeige des Zählers erfolgt über ein LED in einer Blinkschleife statt eines aufwendigen 7 Segmentes.
Sicher wäre es möglich gewesen eine zentrale Steuerung anstelle eines PIcs in jeder Gondel einzusetzen, aber dies hätte einen erheblich höheren Verkabelungsaufwand bedeutet.
Die Gondeln sollen ausserdem bei einem Sommerfest eingesetzt werden, um (mit anderer Dekoration) an einer Gondelbahn über einen Teich zu schweben. Das ist das nächste Projekt;) . Daher ist die eigene Steuerung jeder Gondel notwendig
Der Klatschschalter dient ausserdem dazu die Gondeln dann zu synchronisieren. Das heisst, dass die Blink und Drehzyklen aller Gondeln gleichzeitig verlaufen. Was einfach besser ausssieht als ein wildes Durcheinander.
Bei der stationären Fensterdekolösung habe ich zur Spannungsversorgung einen 12V Bleiakku eingesetzt, der über eine Zeitschaltuhr regelmäßig geladen wird. Die Motoren ziehen jeder seine 2A . Zwar nur für Millisekunden, aber
wenn das alle 6 gleichzeitig tun, so geht doch häufig mal ein PIC in die BrownOut Störung und fängt dann an zu Flackern. Daher schalten die Gondeln derzeit von links nach rechts mit einem individuellen zeitversetzen Delay. Das sieht dann wie eine wellenförmige Aktion auch wieder ganz gut aus.
Die Gondeln werden laut Zähler etwa 10 bis 20 mal am Tag aktiviert.
Zum kommenden Osterwochenende sicher auch öfter.... :)
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Passend zur Osterzeit habe ich ein Karussell aus 6 einzelnen Gondeln entworfen und gebaut , die
in einem Wintergartenfenster tanzen und blinken. Aussen am Fenster ist ein 2D Hase angebracht dessen Nase aus einem
kapazitiven Sensor besteht und der bei Berührung das Startsignal für die Drehbewegung der Gondel liefert.
Das Projekt erfreut vor allem Kinder die regelmäßig auf dem Weg zum Kindergarten die Gondeln auslösen.
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Das ganze Projekt besteht aus 2 Teilen: Den Gondeln und der Aussenstation zur Startsignalerzeugung:
A) Herzstück jeder Gondel ist ein PIC 16F627A Prozessor der folgende Aufgaben leistet:
1) Ansteuerung von je 5 Treiberstufen für eine 5 Kanal LED-Lichtorgel (ca. 80 LEDs sind in jeder Gondel verbaut)
2) Steuerung eines 5V Schrittmotores der unterhalb der Gondel über einen L293B vier Kanal Treiber angesteuert wird.
Im Halbschrittverfahren wird eine Drehung von 540 Grad vor und zurück erzeugt, da die Gondeln die Betriebsspannung von aussen über eine Litze durch die Zentralachse
zugeführt bekommen. Wer hier eine günstige Schleifkontaktlösung kennt: ein Tip ist gerne willkommen.
3) Über ein Mikrophon und eine kleine Verstärkerschaltung am Comparatoreingang des PIC enthält jede Gondel einen Klatschschalter der
das Startsignal (Z.B zwei Klatschlaute oder das Startsignal der Aussenstation) detektiert.
4) Erzeugung von Akustischen Signalen, die über einen TDA1905 5W Audioverstärker an den Lautsprecher ausgegeben werden.
B) Die "Aussenstation" enthält einen weitern PIC 16F627A, diese leistet:
1) Erzeugung eines einfachen Wechselblinkens der Hasenaugen, was die Betriebsbereitschaft anzeigt.
2) Detektion der Berührung durch eine Kapazitive Sensorschaltung.
2) Erzeugung von 2 lauten Pieptönen hintereinander, was von den Klatschschaltern der Gondeln erfasst wird.
3) Delay von ca 2 Minuten um die Gondeldrehung abzuwarten und Missbrauch durch "Dauerpiepdrücken" vorzubeugen.
4) Zählen der Auslöseereignisse um die Nutzung des Projektes zu dokumentieren. Der Zähler wird ins EEPROM des PIC geschrieben um
bei Nachtabschaltung das Ergebnis zu behalten. Die Anzeige des Zählers erfolgt über ein LED in einer Blinkschleife statt eines aufwendigen 7 Segmentes.
Sicher wäre es möglich gewesen eine zentrale Steuerung anstelle eines PIcs in jeder Gondel einzusetzen, aber dies hätte einen erheblich höheren Verkabelungsaufwand bedeutet.
Die Gondeln sollen ausserdem bei einem Sommerfest eingesetzt werden, um (mit anderer Dekoration) an einer Gondelbahn über einen Teich zu schweben. Das ist das nächste Projekt;) . Daher ist die eigene Steuerung jeder Gondel notwendig
Der Klatschschalter dient ausserdem dazu die Gondeln dann zu synchronisieren. Das heisst, dass die Blink und Drehzyklen aller Gondeln gleichzeitig verlaufen. Was einfach besser ausssieht als ein wildes Durcheinander.
Bei der stationären Fensterdekolösung habe ich zur Spannungsversorgung einen 12V Bleiakku eingesetzt, der über eine Zeitschaltuhr regelmäßig geladen wird. Die Motoren ziehen jeder seine 2A . Zwar nur für Millisekunden, aber
wenn das alle 6 gleichzeitig tun, so geht doch häufig mal ein PIC in die BrownOut Störung und fängt dann an zu Flackern. Daher schalten die Gondeln derzeit von links nach rechts mit einem individuellen zeitversetzen Delay. Das sieht dann wie eine wellenförmige Aktion auch wieder ganz gut aus.
Die Gondeln werden laut Zähler etwa 10 bis 20 mal am Tag aktiviert.
Zum kommenden Osterwochenende sicher auch öfter.... :)
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