Brauche Hilfe (Neigungssensor)

[DennisS1989]

Guten Tag liebe Community,

ich brauche wie oben schon beschrieben eure Hilfe bei der Umsetzung meines Planes/ Projektes.

Vorne weg ich bin kein Student oder Robotik experte aber ich kann gut mit dem Lötkolben umgehen und Bastle gerne.

Ich habe im vergangem Jahr eine Blinkerschaltung für meine Emblem-Blinke gebaut die verhinder das diese gelb und weiß blinken.
Mit Microcontolern und Transistoren habe ich eine Schaltung gebaut, die wärend der Blinkphase nur das gelbe Licht blinken und erst das weiße wieder angeht wenn der Blinkvorgang beendet ist.
Alles nur mit der teile Liste und einem Bauplan von einem anderen Forum.


Ich fahre leidenschaftlich gerne Motorrad, aber meine Maschine besitz keinen Schräglagensensor und kein Display der mir das anzeigt.

Nun zu meiner frage:

könnt ihr mir helfen einen Bauplan für eine Schaltung bzw für soeine Sensor Schaltung zu entwerfen und mir eine Teileliste erstellen?
Wäre Super wenn das irgendwie funktioniert.

Infos Zum Projekt:


- Messbereich 0-90° ( Sollte reichen es ist physikalisch nicht möglich mehr als 70° auf einem Motorrad zu fahren)

- Das Display sollte so aussehen

-------------------------------------------------------
BMW HP4: +/- 0...90° (Aktueller Wert)
L 0...90° (Max Wert) R 0...90° (Max Wert) |
-------------------------------------------------------

- es sollte den Max Wert pro Seite und pro Fahrt Speichern , also den wert den ich aktuell in der Kurve hatte bzw den höchsten Wert wärend einer fahrt siehe oben Display Bsp. L und R .Diese Werte sollten manuell über einen Taster Löschbar sein.

- einen Taster zum Kalibrieren des Winkels ( vlt doch ein 360° Sensor? ist es evtl besser denn das Motorrad wird nie 100%ig grade stehen
aber entscheidet ihr das bitte kenne mich mit dieser Materie nicht so aus

- Display und Sensor sollen an verschiede Orte hängen deswegen evtl über ein CAT5E Ethernet Kabel verbinden damit ich das displayauch mal leicht entfernen kann grade im Winter.

- er sollte relativ klein sein muss nicht so ein trum wie im Video werden

- relativ erschütterungs unempfindlich

- Lichtschalter haben für beleuchtetes Display

- Strom über Batterie oder Akku kein muss Bordelektronik 12V

- Spritwasser geschütz wird leicht gehen wenn man ein universal Gehäuse nimmt oder eine wasserfester verteilungsdose

https://www.youtube.com/watch?v=lG3L2IzMqIc
So in der Art stelle ich es mir vor. nur mit meinen punkten


Falls noch fragen offen sind bitte melden

Ansonsten vielen dank im vorraus
und ich hoffe wir bekommen das hin das wäre echt Super.

Mit freundlichen Grüßen
Dennis

PS: falls es sowas schon gibt oder so in dieser art bitte den Link senden vlt kann man die fehlenden sachen einfach modifizieren.

[Rabenauge]

-Arduino Uno oder kleiner (pro Mini tuts auch, der kostet in China ~2€)
-16x2 LCD mit I2C-Rucksack (für ungefähr nen Zehner zu haben) ODER kleines OLED-Display (kosten nen Fünfer)
-MPU 6050 (kombinierter Beschleunigungssensor/Kreisel (um die 5€)
-Irgendein Taster (unnötig, aber du wolltest ja einen)
-bissel Hühnerfutter um ne saubere Versorgungsspannung aus dem Bordnetz zu bekommen ODER ganz einfach nen 9V-Block (beim OLED reicht auch der ne ganze Weile)

Kalibrierung ist unnötig, wenn das Ding einfach nur gerade eingebaut wird, der Sensor ist ein Acclerometer- der _weiss_ wo unten ist)
Aufpeppen kann man es noch, indem man nen Fotowiderstand hinzufügt, dann kann man das Display automatisch dimmen,je nach Umgebungshelligkeit(Aufpreis 35ct oder so).
Mit dem OLED-Display (ich meine die kleinen, 0.9" oder so) und nem pro Mini passt das ganze Ding vermutlich in ne Streichholzschachtel (ohne die Batterie).

Der Haken (den jede andere Bauart auch hat): wie soll das Teil bei Kurvenfahrt den wirklichen Winkel ermitteln- sie können alle nur Schwerkraft messen, und in Kurven kommt die aus der falschen Richtung). Machbar, bestimmt, da der Sensor alle 3 Achsen misst (man kann also die Kurvenfahrt sicher rausrechnen), da bin ich um die Uhrzeit nicht fit genug für.
Eventuell könnt man es mit nem Magnetometer machen (den Sensor gibts auch mit zusätzlichem Magnetometer, kostet auch nich so wirklich mehr).

Der Rest ist Software. Nen Schalter kann man noch hinzufügen, aber wenn man etwas gerissen ist, kann man Stillstand auch aus dem Beschleunigungssensor ermitteln und dann den Rechner in Tiefschlaf schicken sowie das Display abschalten. Oder einfach die Batterie abclipsen. Zusätzlich könnte man auch noch den Max-Wert im EEPROM ablegen, oder so Spässchen.

[i_make_it]

Mit einem "Neigungssensor" wird man bei einem fahrenden Motorad nicht weit kommen Wenn man gut fährt, und in jeder Fahrlage den Idealwinkel einhällt, wird das Teil immer "0" anzeigen.
Warum? Der Sensor zeigt nur den Winkel zwichen der Kraftrichtung einer Beschleunigungskraft und der Einbaulage an.
Bei Stillstand oder gradeausfahrt ist das die Erdbeschleunigung (Schwerkraft).
Bei Kurvenfahrt, kommt neben der Schwerkraft noch die Fliehkraft hinzu. Aus den Kraftvektoren der beiden Kräften ergibt sich eine resultierende.
Der Vektor dieser Kraft geht genau durch den Rahmen.

30833
Man bekäme also nur Abweichungen (falsche Schrägstellung die zum Sturz führen kann) angezeigt.
Was gehen würde wäre ein lagestabiles Kreiselinstrument wie es als künstlicher Horizont für Flugzeuge verwendet wird.
https://de.wikipedia.org/wiki/K%C3%BCnstlicher_Horizont#Dynamische_Messung

[DennisS1989]

Hallo,
ersteinmal vielen dank für die schnellen Antwort.
oben klingt gut vlt kann man dann das display komlett beleuchtet lassen ohne dimmer kann nicht schaden.

und an i make it:

was heißt das nun genau?
ist das nicht so leicht umzusetzen jetzt, wenn man einen elektronischen sechstanten bzw einen künstlichen horizont dann einbaut oder nur etwas mehr aufwand?

wie gesagt habe da nicht die ultra ahnung von das löten kein ding habe ne station extra für fein elektronik.
aber das jetzt sowas kommt...
damit habe ich jetzt nicht gerechnet dachte das geht auch anders.
aber macht sinn was du da schreibst mit der flihkraft usw da werden werte rauskommen die nicht stimmen wäre ärgerlich
und ich bin sehr flott unterwegs komme nahe zu an die 50° neigung laut nem kumpel der oft auf der rennstrecke ist.

wäre dennoch cool wenn das trozdem irgendwie machbar ist.

Ps sorry für das nur kleinschreiben bin grade unterwegs und mit dem handy am tippen


Viele grüße
dennis

[Rabenauge]

Was fürn grottiges Handy hat keine Grossbuchstaben??
Ausrede...:|

Ich sagte ja auch schon, dass ein Pendel auf nem Motorrad (und die üblichen, einfachen Verfahren sind im Grunde nix anderes, nur auf verschiedene Weise gelöst) bei Kurvenfahrt eben nicht nach unten zeigt- das Selbe meint i_make_it.
Allerdings bin ich mir ziemlich sicher, dass man die Fliehkraft mittels Magnetometer (3-achsiger elektronischer Kompass) heraus rechnen kann, denn man kann mit dem gleichen Equipment auch nen neigungskompensierten Kompass bauen.
Das wäre der Ansatz, den _ich_ hier verfolgen würde.

Die kleinen OLED-Displays lassen sich nicht direkt "dimmen"-aber man kann 128 (oder gar 256, bin grad nicht ganz sicher) Helligkeitsstufen programmieren. Somit lässt sich das Ding durchaus anpassen. Macht hier auch Sinn, denn die Teile sind grafikfähig. Das kann, speziell bei Nachtfahrten, dann schon etwas zu hell werden- darum "dimmen". So nen kleiner Fotowiderstand kostet nun echt nix und ist sehr leicht zu handhaben.
Achja, das hab ich heute morgen vergessen: die Displays sprechen ebenfalls I2C, und somit kann man noch ne ganze Handvoll andere Sensoren mit verbasteln, wenn man will.
Oder Knöpfe, zum rumspielen...und in verschiedenen Farben gibts die Dinger auch (ich glaub, sogar RGB), zumindest kenne ich welche mit blauen und weissen Pixeln.
In nem kleinen Gehäuse eingebaut, und mit Silikon von innen eingeklebt, wirds auch ausreichend wetterbeständig.

Die Mathematik dazu musst du allerdings selber machen, zum einen ist das meine Stärke auch nicht so, zum anderen hab ich die Zeit für nich...und nen Schaltplan wirst du für _den_ simplen Aufbau nich brauchen (hängt ja alles am I2C, ausser ggf. dem Helligkeitssensor).
Pass aber auf: den Pro Mini gibt es in einer 3.3V-Version (könnte auch gehen, ich weiss aber grad nicht, ob die MPU-Platinen damit schon laufen) und ner 5V-Variante. Ich würd die 5V nehmen, alles andere funktioniert damit definitiv (und der Arduino läuft dann auch mit 16MHz statt mit 8).
Und: für den Pro Mini braucht man nen Programmieradapter (kostet um nen Fünfer), da er kein USB hat.
Ausserdem: Sensor, Rechner und Display zusammen in _ein_ Gehäuse-es hat keinerlei Vorteile, den Sensor getrennt zu verbauen, sondern macht eher Probleme.

[i_make_it]

was heißt das nun genau?
ist das nicht so leicht umzusetzen jetzt, wenn man einen elektronischen sechstanten bzw einen künstlichen horizont dann einbaut oder nur etwas mehr aufwand?


Wenn du den Wikipedia Artikel gelesen hast und den Links in dem Kapitel gefolgt bist, dann hast du zum einen beim Scheinlot das Beispiel mit dem Motorrad gelesen und somit, was für ein Aufwand zu betreiben ist.
Und du hast alle Infos zu den physikalischen Grundlagen (Newtonsche Axiome).

Es ist gelinde gesagt etwas mehr als nur "etwas" mehr Aufwand.
Als 2010 Polo so einen Schräglagensensor für Motorräder angekünigt hat, ging das für und wieder damals durch die meisten Bikerforen. Den Sensor gibt es bis heute nicht zu kaufen.
Ab 2013 hat dann Bosch einen solchen Sensor für ein Assistenzsystem (ABS in Kurvenfahrt) ins Programm genommen.
Für den Rennbereich gibt es das schon länger, allerdings ist da die Anzeige in der Box beim Team und nicht beim Fahrer, damit dieser nicht in schwierigen Fahrsituationen in seiner Aufmerksamkeit abgelenkt wird. (Bei der günstigerne Version für 399€ ist es ein Datenlogger, der nach der Runde in der Box ausgewertet wird)

So ein System in Eigenentweicklung ist bestimmt ein interessantes Projekt. Die Frage ist halt für was?
Ins Bremssystem mit einem DIY Sensor eingreifen?
Sich bei der Fahrt in kritischen Situationen vom Fahrgeschehen ablenken?
Oder beim Training auf zugelassenen Rennstrecken die Rundenzeiten zu optimieren?

Durch so einen Sensor wird man nicht zum guten Fahrer
Und ein guter Fahrer wird dadurch nicht zum besseren Fahrer.
Ein solches System ist eigentlich nur für die Mechaniker gut die eine Rennmaschine auf eine spezifische Strecke abstimmen.
Gute Motorradfahrer nutzen da ihren "eingebauten" Sensor, das gute alte Popometer. Wenn man darauf hört, spürt man sofort wenn es eng wird.
Ich kannte ein paar Biker die nicht darauf gehört haben.
Und auf ebensovielen Beerdigungen war ich.
Der letzte hat vor vier Jahren, ohne das ein dritter auch nur anwesend war, die A66 bei Gellnhausen abgeräumt.
Seit dem wachsen seine Töchter ohne Ihn auf.

Unabhängig von den möglichen Folgen die entstehen wenn man sich durch so eine Anzeige in falscher Sicherheit wiegt, (Fahrbahn Temperatur, Belagsfeuchte, Staubfilm etc. tragen ja als Variablen zur maximalen Schräglage bei die zu diesem einen Augenblick an dieser einen Stelle möglich ist)
denke ich mal das dir derzeit das Wissen für einen solchen Selbstbau noch fehlt.
Ich empfehle Bau oder besorge dir einen Datenlogger der mehrere Analog- und Digitalwerte parallel aufzeichnen kann, arbeite dich etwas in die physikalischen Grundlagen und in Elektronik ein und dann fange einfach mal an und schaue was daraus wird.

[Crazy Harry]

Ich habe mich an diesem Thema vor Jahren auch schon versucht. Stichworte: Beschleunigungssensor, Gyroskop und Kalman. Es ist sicher möglich, aber sehr, sehr schwierig.

BTW es sind maximal 53-54° möglich und das nur aufgrund von Verzahnungseffekten Reifen-zu-Straße. Rechnerisch sind nur 45° möglich.