Tidtagning bilbana

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
dbostream
Inlägg: 411
Blev medlem: 2 januari 2014, 19:29:58

Tidtagning bilbana

Inlägg av dbostream »

Tänkte jag skulle försöka mig på att fixa lite lull-lull till min gamla TYCO bilbana i form av hastighetsmätning i slutet på startrakan samt varvtidtagning. Har googlat efter förslag på hur man kan gå tillväga och har labbat lite med Reed-switchar, IR och Hall sensorer. Gillade den sistnämnda bäst då den tar minst plats fysiskt och kan gömmas under bilbanan.

Jag började titta på lösningen för varvtidtagning. Köpte in DRV5033 och SS451A Hall sensorer att testa med och placerade dem på undersidan av bilbanan med dubbelhäftande tejp (provisoriskt). Det fungerar precis som jag tänkt mig när jag för bilen för hand längs en kort bit av bilbanan jag har och labbar med. Behövde inte använda några extra komponenter alls för att snygga till outputen från Hall sensorerna.

Tyvärr är det en helt annan historia när jag kör bilen med gasreglaget. Mäter jag outputen från Hall sensorn med oscilloskop medans jag kör bilen längs bilbanan eller lyfter bakdäcken och bara gasar så blir det enormt med störningar på signalen. Detta leder till massvis med falska triggningar i mikrokontrollern. Elektronik är verkligen inte min starka sida (försöker bli bättre) så jag vet inte riktigt hur jag ska råda bot på detta. Testade att ta till det knep jag brukar göra för enkoders och knappar nämligen ett RC lågpassfilter både med och utan Schmittrigger. Med Schmittrigger blir det bättre men inte bra. Men jag känner att problemet är större än att bara debouncea outputen.

Alla tre benen på Hall sensorn har massor av störningar inte bara outputen. Jag har även upplevt att NUCLEO-kortet som är anslutet till datorn och som driver Hall sensorn får anslutningsproblem med datorn ibland, jag hör det där ljudet i Windows när man drar ur en USB-kabel och sedan sätter i den igen. Jag har fått för mig att det beror på att VCC och GND pinnarna på Hall sensorn är anslutna till NUCLEONs 3V3 och GND pinnar och det är säkert inte så bra ifall det blir massor av störningar på dem men jag är som sagt ingen expert.

Så här ser min koppling ut just nu (notera att jag inte riktigt vet hur jag ska rita bilbanan):
Bild

Bilden nedan är tagen när jag gjorde ett test att mäta hastigheten på bilen därav två Hall sensorer.
Bild

Tyvärr vill inte USB-minnet jag har till förfogande just nu fungera med oscilloskopet så jag kan visa några mätningar men jag har sett spikar på upp till +/- 50V på output pinnen. Är det rimligt eller är det något generalfel någonstans? Det verkar värst när jag slutar gasa och motorn stannar, vill minnas att jag läst något om det någonstans. Allt detta utan att det finns någon fysisk koppling mellan min koppling och bilbanans el.

Vore väldigt tacksam för tips på vad kan jag göra för att får bort störningarna som bilbanan orsakar på Hall sensorn och mikrokontrollern eller åtminstone det värsta. Förutom att det inte fungerar som jag vill så känns det inge bra att koppla in ledningar med sådana här störningar till mikrokontrollern. Det spelar ingen roll var på banan bilen befinner sig jag märker av störningar ändå.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26105
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Aabenraa, Danmark

Re: Tidtagning bilbana

Inlägg av Icecap »

Ser att din avkoppling av sensorerna INTE sitter direkt på sensorerna. STORT fel!

Sedan är det frågan för vad du vill avkänna. Om det är en magnet för att hålla bilen i spåret är det en kandidat - men motorn med ström på har magnetfälter spyande omkring sig och strömmen genom släpspåren alstrar fält också.

Alltså måste man ha koll på fältstyrka för känsligheten vilket kan vara svårt.
hummel
Inlägg: 2259
Blev medlem: 28 november 2009, 10:40:52
Ort: Stockholm

Re: Tidtagning bilbana

Inlägg av hummel »

Normal lösning för tidtagning på bilbana är fotocell eller dead strip.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26105
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Aabenraa, Danmark

Re: Tidtagning bilbana

Inlägg av Icecap »

Och spikar på 50V+ betyder att det är något alldeles fel i kopplingen.
Användarvisningsbild
Lennart Aspenryd
Tidigare Lasp
Inlägg: 12607
Blev medlem: 1 juli 2011, 19:09:09
Ort: Helsingborg

Re: Tidtagning bilbana

Inlägg av Lennart Aspenryd »

Fotoceller som Bengt tecno har i lager är rätt bra. Ta sedan hem programmet UR3 http://uracerweb.org/index.html
dbostream
Inlägg: 411
Blev medlem: 2 januari 2014, 19:29:58

Re: Tidtagning bilbana

Inlägg av dbostream »

Tack för svaren.
Icecap skrev:Ser att din avkoppling av sensorerna INTE sitter direkt på sensorerna. STORT fel!

Sedan är det frågan för vad du vill avkänna. Om det är en magnet för att hålla bilen i spåret är det en kandidat - men motorn med ström på har magnetfälter spyande omkring sig och strömmen genom släpspåren alstrar fält också.

Alltså måste man ha koll på fältstyrka för känsligheten vilket kan vara svårt.
Ok är det C1 och R2 som ska sitta så nära sensorn som möjligt menar du? Eller bara C1?

Ja glömde nämna det, är mycket riktigt magneterna som är monterade på bilarna för att hålla dem kvar på banan som Hall sensorn ska känna av. Testade mäta längs metallskenorna med en linjär Hall sensor och den märkte inte av något magnetfält när det går el i skenorna så jag tror inte det påverkar tillräckligt mycket.
Icecap skrev:Och spikar på 50V+ betyder att det är något alldeles fel i kopplingen.
Misstänkte det även om jag har läst att det kan bli stora spikar efter att en motor stannat dock trodde jag det vara märktes om saker och ting var fysiskt ihop kopplat vilket det inte är för mig. Ska koppla om allt från början och flytta det som måste vara nära sensorn.
hummel skrev:Normal lösning för tidtagning på bilbana är fotocell eller dead strip.
Lasp skrev:Fotoceller som Bengt tecno har i lager är rätt bra. Ta sedan hem programmet UR3 http://uracerweb.org/index.html
Tack för tipsen ska kolla upp det här med Fotoceller. Kan man montera dem under banan (borra hål) eller måste de vara monterade ovanifrån och känna av en bil under? Har du länk/namn till den du nämnde Lasp?

Halva nöjet för mig är att bygga ihop både hårdvaran och mjukvaran och försöka lära mig något på vägen. Men tack ändå för länken till UR3 ska kolla upp det.
hummel
Inlägg: 2259
Blev medlem: 28 november 2009, 10:40:52
Ort: Stockholm

Re: Tidtagning bilbana

Inlägg av hummel »

Fotocell, då borrar du ett 3 mm hål i botten på spåret och sätter sedan en lampa ovanför. Bilen bryter ljusstrålen när den passerar.
persika
EF Sponsor
Inlägg: 1336
Blev medlem: 31 juli 2006, 22:14:37
Ort: Österlen, Skåne

Re: Tidtagning bilbana

Inlägg av persika »

Jag skulle satt 100nF nära U1 som möjligt, även på U2. Sätt även en 10uF på Vcc.
Jag skulle också provat med så stort värde på C1 som möjligt, prova 100nF eller ännu mer.
Jag skulle använt 74HC, inte T.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26105
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Aabenraa, Danmark

Re: Tidtagning bilbana

Inlägg av Icecap »

C2 ska varar direkt vid sensorn. Det är ingen skada till att även ha en i andra ändan av ledningen.

Ledningar i magnetfält samlar störningar in så att dra matningen ut i ett störområde är besvärligt för stabiliteten i hela systemet, speciellt när matningen är 3,3V.
dbostream
Inlägg: 411
Blev medlem: 2 januari 2014, 19:29:58

Re: Tidtagning bilbana

Inlägg av dbostream »

persika skrev:Jag skulle satt 100nF nära U1 som möjligt, även på U2. Sätt även en 10uF på Vcc.
Jag skulle också provat med så stort värde på C1 som möjligt, prova 100nF eller ännu mer.
Jag skulle använt 74HC, inte T.
Tack ska tänka på det när jag gör om min uppkoppling. Har missat att 74HCT inte vill ha 3.3V, får införskaffa en utan T.
dbostream
Inlägg: 411
Blev medlem: 2 januari 2014, 19:29:58

Re: Tidtagning bilbana

Inlägg av dbostream »

Har nu haft lite tid att koppla om allt baserat på er feedback, om jag missuppfattat eller missat något var god påpeka det. Tog bort mikrokontrollern och Schmittriggern helt just nu och matar allt med USB direkt från datorn. Hade ingen stor breadboard ledig så det fick bli två små. Tanken är ändå att det kommer se liknande ut i slutänden med sensorn och komponenter som behöver vara nära direkt under banan och resten en bit bort. Med den nya uppkopplingen har jag lyckligtvis inte sett några enorma +/- 50V spikar som tidigare men störningar finns kvar som ni ser nedan. Hittade inga kondensatorer större än 100nF men ska köpa. Finns det några fler knep man kan ta till för att snygga till ytterligare? Ska testa koppla in Schmittriggern igen till helgen tänkte jag få se om det hjälper något.

Bild

Bild

Bild

Bild

Bilderna nedan visar när jag använder gasreglaget och bilen befinner sig utom räckhåll för sensorn och OUT borde ligga på 5V.
Bild

Bild

Bild
Användarvisningsbild
arvidb
Inlägg: 4537
Blev medlem: 8 maj 2004, 12:56:24
Ort: Stockholm

Re: Tidtagning bilbana

Inlägg av arvidb »

Hmm, du lägger till 10 kΩ utgångsimpedans med R2. Varför?

* Ta bort R2?

* Testa också att fläta kablarna mellan experimentkorten. Jag vet inte om det hjälper men det vore intressant att se om det blir någon skillnad!

* Klipp benen på C2 (och DRV5033) så att de blir bara så långa som de behöver vara.

Annars ger databladet tips om en strömloopskoppling - se avsnitt 8.2.2 "Alternative Two-Wire Application".
dbostream
Inlägg: 411
Blev medlem: 2 januari 2014, 19:29:58

Re: Tidtagning bilbana

Inlägg av dbostream »

Tack för tipsen, då har jag något att kolla på i helgen. :)

R2 är del i RC lågpassfiltret jag testar med. Men om den inte gör någon nytta så kan jag ta bort den.

Fick hem ett par sådana här igår blir att testa till helgen:

Bild

Köpte även några experimentkort hos Kjell, bara jag vet att min uppkoppling och värdena på komponenterna inte är helt tokiga tänkte jag testa löda ihop något istället för att använda breadboarden, då kan jag minimera längden på alla komponentben. Vore det ännu bättre med ytmonterade grejor?
Skriv svar