Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Warsztat wiatrówkowy

Moderator: Moderatorzy wiatrówkowi

Awatar użytkownika
macjihad
Zarejestrowany użytkownik
Zarejestrowany użytkownik
Reactions:
Posty: 24
Rejestracja: 01 listopada 2013, 09:44
Tematy: 0
Lokalizacja: Warszawa
Grupa: Zarejestrowani użytkownicy

Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: macjihad »

Od jakiegoś czasu błąkał mi się po głowie pomysł zrobienia prostego chronografu na własne potrzeby. A, że przygodę z elektroniką zakończyłem blisko 30 lat temu, programowanie miałem tylko na studiach (ponad 20 lat temu)… pomysł był odkładany na półkę… i czekał na lepsze czasy.
Szczęśliwie, dla pomysłu - jak to w życiu ;-) złożyło się kilka czynników, głównie wybór zostania „wolnym człowiekiem” i życia na wsi, pośród przyrody ;-).
Ponieważ „wolność” to też dobre zaplanowanie różnych dziwnych rzeczy, to jako jedna z tych dziwnych, pojawiła się konieczność wymyślenia paru rzeczy z zakresu automatyki domowej (oświetlenie, solary, brama, alarm, etc). Po podliczeniu kosztów zakupu „gotowca” (porażająco wysokie)… zacząłem szukać czegoś DIY. Wybór padł na Arduino. Tanie graty, niski poziom „wejścia” w platformę, proste programowanie, itd. Po miesiącu 3/4 projektu „yntelygentny dom” jest już gotowa (na ile dało się przetestować na stole) i działa (w oparciu o Arduino Mega2560).

W trakcie zabawy przypomniałem sobie o chrono…
Pierwszy krok - przeczytałem „całe internety” i znalazłem coś, co uznałem za przydatne.
Forum „elektroda” wskazało kierunek i dotarłem do projektu z 2013 roku, który po drobnych modyfikacjach pozwolił mi na „zbudowanie” prostego chronografu. Celowo napisałem „zbudowanie”, bo na razie jest w fazie prototypu, w którym czujniki optyczne (na potrzeby testów - w bloku trudno strzelać - zwłaszcza korzytając z prototypu) zostały zastąpione zwykłymi włącznikami chwilowymi (switch).
Całość bazuje na Arduino Mega2560 (aktualnie jako platforma uruchomieniowa/testowa), ekranie LCD (16x2) i docelowo - na trzech lub czterech switchach.
W tej chwili mogę już ustawiać masę śrutu, w programie definiuję odległość między bramkami (ze względu na konieczność testowania przy użyciu switchy odległość ustawiłem na 10m :-) - wyniki pokrywają się z ChairGun’em z dokładnością do 0.01, zaimplementowałem transfer szeregowy (można podłączyć komputer i wyświetlać dane w terminalu szeregowym - nr strzału, masa śrutu, Vo i Ek, ), na LCD wyświetla się Vo, Ek i nr strzału (na masę srutu zabrakło miejsca).

Docelowo planuję wprowadzenie ustawiania odległości bramek (kalibracja - to akurat proste). Dane będą zapamiętywane w pamięci EEPROM, czyli po odłączeniu zasilania ustawienia nie znikną.

Nie planuję „zaawansowanych” funkcji typu średnia prędkość, odchylenie standardowe, przeglądanie ostatnich wyników, etc (inspiracja - ukłon w kierunku Radecek - mocno zainspirowały mnie kolejne konstrukcje Kolegi). Przynajmniej na razie. Dlaczego - docelowo chciałbym, całość przenieść na ATTiny85 (miniaturyzacja) a tam - po prostu… zasoby skromne i będzie trudno pomieścić (jak nie dam rady - Arduino nano - z podłączeniem do komputera, Androida).

Pozostają sprawy bardziej „mechaniczne” - obudowa, itd - ale to na wiosnę ;-)

Jak na razie koszt elektroniki napawdę niewielki:
- Arduino Mega - 40 zł (docelowo ATTiny85 - 11 zł lub Arduino nano - 11 zł),
- LCD (16x2) - 12-15 zł,
- switche (ok. 80 gr),
- bramki (fototranzystory IR z przerzutnikiem, diody IR) - 20 zł,
- kilka rezystorów (dosłownie grosze).

Do tego docelowo dojdzie jakaś sensowna płytka do montażu, zasilanie, trochę kabelków, itd. Na razie - płytka „wtykowa”.

Jeśli uda mi się zaprojektować do tego jakąś fajną obudowe - wyjdzie pewnie coś w stylu Combro i to powinno zamknąć się w 100 zł (DIY).

W miarę postępu prac, będę informować co i jak działa.
mk @ 2x custom crosman 1377 i remington summit
Awatar użytkownika
Michaus
Moderator globalny
Moderator globalny
Reactions:
Posty: 1394
Rejestracja: 20 maja 2010, 14:04
Tematy: 69
Lokalizacja: Pabianice
Grupa: Moderatorzy globalni

Re: Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: Michaus »

Tutaj kolega zrobił na Atmedze... i zobacz jak jego projekt ewoluował.
Trzymam kciuki za Twoje przedsięwzięcie.
"Nie muszę wyważać drzwi co już zostały wyważone."
Awatar użytkownika
macjihad
Zarejestrowany użytkownik
Zarejestrowany użytkownik
Reactions:
Posty: 24
Rejestracja: 01 listopada 2013, 09:44
Tematy: 0
Lokalizacja: Warszawa
Grupa: Zarejestrowani użytkownicy

Re: Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: macjihad »

W zasadzie Arduino to też Atmega ;-) Nie ukrywam, że tym właśnie projektem mocno się inspirowałem. Właśnie dojechały fototranzystory, czekam jeszcze na diody IR i będę składał pierwszy prototyp - wtedy wyjdzie cała prawda o projekcie, założeniach, etc.

Najbardziej obawiam się stabilności pomiaru przy małej odległości między bramkami. Ale w poniedziałek już będę wiedzieć, czy całość będzie tym, czego oczekiwałem.
mk @ 2x custom crosman 1377 i remington summit
Awatar użytkownika
Senio
Moderator globalny
Moderator globalny
Reactions:
Posty: 9714
Rejestracja: 16 października 2004, 00:39
Tematy: 310
Lokalizacja: Koło.wlkp
Grupa: Moderatorzy globalni

Re: Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: Senio »

@macjihad

Wrzuć fotki. Od tego jest ten dział żeby czytać i oglądać, a nie tylko czytać. Projekt ciekawy więc zostawiam w dziale i liczę na uzupełnienie.
Awatar użytkownika
macjihad
Zarejestrowany użytkownik
Zarejestrowany użytkownik
Reactions:
Posty: 24
Rejestracja: 01 listopada 2013, 09:44
Tematy: 0
Lokalizacja: Warszawa
Grupa: Zarejestrowani użytkownicy

Re: Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: macjihad »

Na razie faza „protopypowa”.
Wczoraj dojechały „fototranzystory”:

Obrazek

Cała ich dobroć polega na tym, że na wyjściu otrzymujemy konkretny stan logiczny - 0 lub 1. Ich minimalny czas wyzwalania to 25ns, a maksymalna czułość przypada na pasmo 940 nm. Za oświetlacze IR wybrałem diody TSAL6400 działające w tym samym paśmie.

Tak wygląda wstępnie zmontowany układ:

Obrazek

Kolejność podłączeń na tym etapie jest mało istotnia - wszystko i tak definiuje się w Arduino IDE (środowisko programowania Arduino). Daje to niesamowitą wygodę podczas „protopypowania” - wystarczy przełączyć okablowanie tak, żeby było wygodniej i zmienić przypisania pinów w programie.

Licząc od lewej widać ekran LCD i na całej jego szerokości przyłączenie do płytki Arduino. Ilość kabelków może wydawać się straszna ;-) ale docelowo będzie ich sporo mniej - tylko 4 szt (dwa sygnałowe, dwa zasilające).

Kolejne widoczne elementy to switche:
- pierwszy od lewej - „przeniesiony” z płytki Arduino switch resetu (powtórne uruchomienie programu),
- drugi i trzeci to wprowadzanie (zmiana) masy śrutu,
- czwarty i piąty - wcześniej „udawały” bramki, niedługo będą służyć do wprowadzania/korekty odległości między bramkami (a co za tym idzie - korekta doładności pomiarów).

Kluczowy element to bramki, przez które przelatuje śrut.

Obrazek

Tutaj żadnej filozofii nie ma - diody IR podłączone przez rezystory do zasilania, „fototranzystory” podłączone do zasilania, wyjścia sygnałowe podłączone do pinów na Arduino.

Tak wygląda odczyt zmierzonych parametrów:

Obrazek

Górna linia wyświetlacza - prędkość, dolna - energia i nr kolejny pomiaru (strzału).

Podobne parametry możemy odczytać poprzez port szeregowy (USB):

Obrazek

Tutaj obrazek mówi sam za siebie.

Chrono jak widać na razie składa się głownie z kabelków, stąd brak jakiejś sensownej możliwości „przystrzelenia”, zwłaszcza w bloku. Za dużo elementów do trzymania jednocześnie, a szkoda ścian i mebli. Wynik jaki widać na jednym z obrazków to strzał przecierakiem filcowym z jednej pompki C1377.

Zastanawiam się nad dalszym kształtem (zewnętrznym).
Pierwotnie chodziło mi po głowie coś w stylu Combro. Docelowo chyba jednak skończy się montażem czujników w atrapie tłumika, wyprowadzenia długich, elastycznych przewodów i dołączanie do „stacji” bazowej.
Może coś innego (coś a’la bramki), ale na razie i tak nie mam możliwości warsztatowych, żeby zrealizować do końca.
Może ktoś wesprze projekt myślą mechaniczną i wykonaniem? Ze swojej strony dostarczę zmontowaną i zaprogramowaną elektronikę.
mk @ 2x custom crosman 1377 i remington summit
Awatar użytkownika
Senio
Moderator globalny
Moderator globalny
Reactions:
Posty: 9714
Rejestracja: 16 października 2004, 00:39
Tematy: 310
Lokalizacja: Koło.wlkp
Grupa: Moderatorzy globalni

Re: Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: Senio »

Mam dwa rodzaje chrono. Tak bramkowe (ostatnio trochę postrzelone ale już żyje :) ), i takie o którym napisałeś czyli centralka i kabelek z czujkami. Obydwa maja swoje wady i zalety. To małe jest super bo jest właśnie małe i poręczne. Ale ma ograniczenia do mierzenia karabinków z lufami bez tłumików muszek etc. Za to nie jest czułe na światło i mierzy bardzo powtarzalnie. Bramkowe znowu jest to już większy klamot, potrzebuje oświetlenia, miejsca na przechowywanie, a rozłożone jest dość duże. Za to ustawiasz, strzelasz i mierzy. Co ja bym wybrał ?. Mimo wszystko właśnie chrono na kabelku. A to dlatego że jest małe i wygodne w użyciu. Ja dorobiłem do niego szereg przejściówek i powiedzmy że na 80% różnych zakończeń luf jestem w stanie je posadzić. Jeszcze parę dziwacznych przejściówek i było by 100%, ale mam bramkowe i takich dziwaków nie chce mi się już robić. Popatrz na te dwie fotki. Może będą inspiracją. Jeśli się na coś podobnego zdecydujesz, mogę napisać program pod wycięcie panelu i pomóc tą obudowę zrobić na CNC. Samo mocowanie elementów w takim pudełku to mały pikuś.

Obrazek

Obrazek
Awatar użytkownika
macjihad
Zarejestrowany użytkownik
Zarejestrowany użytkownik
Reactions:
Posty: 24
Rejestracja: 01 listopada 2013, 09:44
Tematy: 0
Lokalizacja: Warszawa
Grupa: Zarejestrowani użytkownicy

Re: Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: macjihad »

Dzięki za deklarację :-)
Właśnie taka opcja jak na zdjęciach… po zastanowieniu bardziej do mnie przemawia.
Nie wiem, czy przed świetami uda mi się sklecić coś, przez co będę mógł strzelić. Zakupy, prezenty, i takie tam… Raczej po Nowym Roku.

Jak na razie zakończyłem fazę „programowania” - jest już gotowe „mini-menu”, w którym można wprowadzić korektę odległości między bramkami i masę śrutu. Dodatkowo - dwie diody sygnalizujące poprawność lub błąd odczytu.
Całość jest obsługiwana trzema switchami (+, -, OK/reset), z pełnym „wyjściem” do komputera (terminal szeregowy - USB).

Pomiędzy świetami a Nowym Rokiem powinny dotrzeć do mnie Adruino nano (ATmega328P nano) i ATTiny85.
Przeniosę projekt na mniejsze sterowniki i jeśli wszystko będzie ok, zaprojektuję obudowę.

A tak mniej więcej będzie wyglądać obsługa:

Obrazek
mk @ 2x custom crosman 1377 i remington summit
Awatar użytkownika
Michaus
Moderator globalny
Moderator globalny
Reactions:
Posty: 1394
Rejestracja: 20 maja 2010, 14:04
Tematy: 69
Lokalizacja: Pabianice
Grupa: Moderatorzy globalni

Re: Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: Michaus »

Prosiłem kiedyś Radecka o parę udogodnień w kolejnej wersji chrono, ale nie był zainteresowany wcieleniem w życie moich pomysłów.
Jednym z nich było dołożenie na płytce układu FTDI i gniazda USB typu B (jak w drukarkach), zamiast DB9...
Jak wiadomo, współczesne laptopy coraz rzadziej wyposażone są w port RS232, czego nie można powiedzieć o USB :wink:, a adapter "COM - USB", to kolejna rzecz do noszenia / zapomnienia do zabrania.
"Nie muszę wyważać drzwi co już zostały wyważone."
Awatar użytkownika
macjihad
Zarejestrowany użytkownik
Zarejestrowany użytkownik
Reactions:
Posty: 24
Rejestracja: 01 listopada 2013, 09:44
Tematy: 0
Lokalizacja: Warszawa
Grupa: Zarejestrowani użytkownicy

Re: Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: macjihad »

USB jest na pokładzie, że tak powiem automatycznie - problem rozwiązany. Dodatkowe wyprowadzenie RS'a oddzielnie - też nie problem - jest skąd.
Po części rozumiem Radecka, właśnie próbowałem "przenieść" chrono na ATTiny85... i o ile wystarczyło mi podłączeń (tylko 6 pinów do wykorzystania), o tyle zabrakło zasobów na program (bez opcji RS'a)... Musiałbym mocno pociąć funkcjonalności, np. ograniczyć do wyświetlania tylko prędkości lub tylko energii, zrezygnować z wprowadzania masy śrutu, korekty odległości bramek. Coś musiałyby zniknąć.
Podejrzewam - specjalistą nie jestem, że dodatkowe USB w chrono Radecka musiałoby być okupione obcięciej innej funkcjonalności, np. z braku zasobów. Z kolei proste dołożenie FTDI (o ile jest już RS) to kwestia 15min z lutownicą i dosłownie kilku, max kilkunastu złotych (o ile jest na to miejsce w obudowie).

Prototopowanie idzie do przodu. Jeszcze przed świętami (dzięki uprzejmości kolegi enginepol) będę mieć "obudowę" na bramki:

Obrazek

Zdecydowałem się na razie na formę "okrojonego" tłumika. Będzie to zakładane na lufę zamiast tłumika (na razie gwint 1/2UNF, póżniej pewnie dodatkowe "przejściówki" do nasuwania nalufę - dzięki Senio), elektronika osobno, na kabelkach.
Liczę, że między świętami a Nowym Rokiem uda mi się gdzieś dopaść jakieś sprawdzone chrono i wykonać testy, które wykażą, czy idę słuszną drogą i na ile będzie poprawnie i powtarzalnie działać.
mk @ 2x custom crosman 1377 i remington summit
Awatar użytkownika
Senio
Moderator globalny
Moderator globalny
Reactions:
Posty: 9714
Rejestracja: 16 października 2004, 00:39
Tematy: 310
Lokalizacja: Koło.wlkp
Grupa: Moderatorzy globalni

Re: Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: Senio »

Gwint to jest w/g mnie błąd. Ile jest luf z gwintem ?. Tam ma być jakiś uniwersalny otwór powiedzmy 16mm i to wszystko.
Awatar użytkownika
macjihad
Zarejestrowany użytkownik
Zarejestrowany użytkownik
Reactions:
Posty: 24
Rejestracja: 01 listopada 2013, 09:44
Tematy: 0
Lokalizacja: Warszawa
Grupa: Zarejestrowani użytkownicy

Re: Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: macjihad »

Na pewno byłoby taniej, ale wiesz... hobby jest bezcenne ;-).
Na razie jest to prototyp ;-), muszę sprawdzić działanie w maksymalnie ustalonych warunkach (pewność zamocowania, osiowość, etc). Może się okazać, że np. będę musiał popracować nad bramkami (np. większa ilość diod IR, inne wysterowanie) - muszę wykluczyć błędy np. związane z zamocowaniem.
Mam dwa C1377 (pistolet i subkarabinek), obydwa z tłumikiem na 1/2 UNF i pod to "celowałem". Docelowo pewnie będą dodatkowe przejściówki na luf, które mam/będę miał na stanie ;-) + coś uniwersalnego.

Jeśli projekt się sprawdzi... ubiorę go w docelową formę (pewnie 3-4 egzemplarze "na gotowo" i jakiś zestaw DIY dla ewentualnych zainteresowanych), powstaną schematy, opis, instrukcja obsługi, etc.

Komercji na razie nie przewiduję ;-) Zaopatrywanie zakładów radiologocznych w sprzęt i oprogramowanie zajmuje mi wystarczająco dużo czasu ;-), a i żyć i finansować hobby z czegoś trzeba.
mk @ 2x custom crosman 1377 i remington summit
kewalsPL
Zarejestrowany użytkownik
Zarejestrowany użytkownik
Reactions:
Posty: 2770
Rejestracja: 13 marca 2008, 19:41
Tematy: 0
Lokalizacja: Lubomia
Grupa: Zarejestrowani użytkownicy

Re: Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: kewalsPL »

Może też dołożę swoje dwa grosze- 6 lat temu zrobiłem z synem podobne chrono i działa do dzisiaj (na co dzień używam sprzętu Radecka). Nasuwane na lufę a reszta w ręku na 0,5 m kabelku, głównie korzystam z niego do porównywania pomiarów. Widzę, że dałeś odległość między bramkami 160mm i tu możesz mieć problem, mała niedokładność nałożenia czujki na lufie będzie powodować brak pomiaru (śrut może nie przesłonić światła całkowicie). Ja dałem 100mm a już trzeba na to uważać.
Awatar użytkownika
macjihad
Zarejestrowany użytkownik
Zarejestrowany użytkownik
Reactions:
Posty: 24
Rejestracja: 01 listopada 2013, 09:44
Tematy: 0
Lokalizacja: Warszawa
Grupa: Zarejestrowani użytkownicy

Re: Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: macjihad »

Rzeczywiście to może być problem. Z drugiej strony większa odległość da dokładniejsze pomiary.
Z innej strony - diody oświetlają jakieś 120st, OPL550A reaguje na zmianę ok. 20% zmiany strumienia świetlnego, na stole reaguje na strzał z przecieraka (prawie z "wolnej ręki") więc nie powinno być problemu.
Ale wszystko i tak wyjdzie "w praniu" ;-)
mk @ 2x custom crosman 1377 i remington summit
Awatar użytkownika
Senio
Moderator globalny
Moderator globalny
Reactions:
Posty: 9714
Rejestracja: 16 października 2004, 00:39
Tematy: 310
Lokalizacja: Koło.wlkp
Grupa: Moderatorzy globalni

Re: Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: Senio »

macjihad pisze:Na pewno byłoby taniej, ale wiesz... hobby jest bezcenne ;-).
Nie chodzi o taniość tylko uniwersalność. Owszem jak robisz konkretnie pod siebie i swój karabinek w którym masz 1/2 unf to może być. Ale weźmiesz cokolwiek innego do pomiaru i nie pomierzysz. Natomiast tulejkę centrującą zawsze można dorobić do dokładnego spasowania.
Awatar użytkownika
macjihad
Zarejestrowany użytkownik
Zarejestrowany użytkownik
Reactions:
Posty: 24
Rejestracja: 01 listopada 2013, 09:44
Tematy: 0
Lokalizacja: Warszawa
Grupa: Zarejestrowani użytkownicy

Re: Proste chrono... w oparcu o Arduino.

Post autor: macjihad »

Senio pisze: Nie chodzi o taniość tylko uniwersalność. Owszem jak robisz konkretnie pod siebie i swój karabinek w którym masz 1/2 unf to może być. Ale weźmiesz cokolwiek innego do pomiaru i nie pomierzysz. Natomiast tulejkę centrującą zawsze można dorobić do dokładnego spasowania.
Kurcze... przez pracę z lekarzami trochę jestem "popaprany" ;-) Zanim coś zaproponuję, muszę sprawdzić w warunkach, których użytkownicy nie są nawet w stanie przewidzieć. A i tak znajdzie się jakiś, który nie wiedział o moich testach i wymyślił coś, na co nie bylem przygotowany.
Dlatego najpierw sprawdzam wszysko w maksymalnie ustalonych warunkach, poźniej lekko "luzuję" parametry, aż dowiem się, kiedy przestaje działać prawidłowo. Może niepotrzebnie się napinam, ale jakoś tak życie mnie nauczyło ;-)

Niemniej jednak, dzięki za uwagi, są bardzo cenne - na pewno wszystkie uwzględnię w finalnej wersji.
mk @ 2x custom crosman 1377 i remington summit
ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „Warsztat - Wiatrówki”