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[http://www.mikrocontroller.net/attachment/27580/spark_l.JPG Schaltplan Drehzahlteil] | [http://www.mikrocontroller.net/attachment/27580/spark_l.JPG Schaltplan Drehzahlteil] | ||
[http://www.google.com/patents/EP0632350B1?cl=de Patentschrift Alfano E.P.0632350] | |||
Revision as of 20:01, 6 September 2013
In diesen Artikel stelle ich vor, wie ein einfacher Laptimer realisiert werden kann. Ich habe ihn Primär eingesetzt um die Rundenzeit meines Karts zu erfassen. Für diesen Einsatzbereich gibt es schon einige fertige Lösungen (MyChron, Alfano, etc..), diese sind aber recht teuer. Außerdem ist bei einem Selbstbau der Lerneffekt um einiges größer.
Hardware
Die Grundlage bildet der 8-Bit Mikrocontroller ATmega8 der Firma ATMEL. Dieser übernimmt alle Aufgaben die so anfallen. Das sind im großen und ganzen:
- Drehzahl - Geschwindigkeit - Zeiterfassung - Steuerung der Anzeige - Hintergrundbeleuchtung der Anzeige
Zur Anzeige wird ein alphanummerisches 4x20 Zeilen LCD verwendet (HD44780 kompatibel). Die Stromversorgung wird noch über einen 9V-Block realisiert der über einen Schaltregler die 5V erzeugt. Im Schaltplan ist noch die Möglichkeit vorgesehen über eine Z-Diode die für den Mikroconroller notwendigen 5V zu erzeugen. Davon sollte aber in der Praxis abgesehen werden. In Zukunft gedenke ich den 9V Block durch einen alten Handy-Akku zu ersetzen. Mittels eines NPN-Transistors besteht die Möglichkeit die Hintergrundbeleuchtung des LCD's über den Mikrocontroller einzuschalten. Das sollte beim Batteriebetrieb aber nur für kurze Zeit, z.B. beim beenden einer Runde geschehen. Weiterhin wird über eine LED angezeigt ob eine neue Bestzeit gefahren wurde.
Funktionsweise
In die Kartbahn sind in der Regel an bestimmten stellen Magnetstreifen eingelassen. Dazu werden soviel ich weiß, einfache Permanent-Magneten eingesetzt. Ein Magnetstreifen sollte sich auf jedenfall auf der Start-/Ziellinie befinden. Je nach Kartbahn gibt es aber auch mehrere Magnetstreifen auf der Strecke die es ermöglichen Zwischenzeiten zu erfassen. Um die Rundenzeit zu erfassen, muss zunächst einmal das Magnetfeld des Magnetstreifens beim überfahren erfasst werden. Dazu kann man einen Hallsensor einsetzen. Es sollte aber auch eine Reed-Kontakt reichen. Beim überfahren des Magnetstreifens wird der Reed-Kontakt für kurze Zeit geschlossen. Der dadurch entstehende Pegelwechsel kann über den Mikrocontroller einfach über den ICP-Pin (Input Capture) erfasst werden. Der Mikrocontroller springt in die entsprechende ISR (Interrupt Service Routine).
Schaltplan
Quelltext
Kommt sobald ich den Code noch ein wenig schön gemacht habe.
Quellen
Die Quellen aus denen ich abgekupfert habe. Folgende Quelle müsste nach der Optik aus einem AppNote von Linear Technology sein. Vllt. weiß jemand wie das heißt und lässt es mich wissen.
