Projekt:MiniBlitzer

Übersicht

Es liegt eine Anfrage von den Minitrucker Aschaffenburg vor, für eine Ausstellung im Oktober eine Mini-Blitzanlage aufzubauen.

Diese soll eine Blitzersäule in einem der üblichen Maßstäbe 1:14,5 oder 1:16 sein, die notwendige Technik die nicht passt könnte z.B. als Trafohäuschen getarnt in der Nähe versteckt werden. Die Messergebnisse sollen dargestellt werden, z.B. auf einem Bildschirm Bilder mit Geschwindigkeitsangabe als eine Art Highscore.

Ansprechpartner

• Hendrik
• Marcel

Kurze Beschreibung

Baugruppen:

• Sensor-Einheit: Die Geschwindigkeit der Trucks auf der Meßstrecke kann mit einem Radarsensor (Türöffner-Sensor) leicht schräg oder zwei bis drei parallelen Lichtschranken quer über die Strecke ermittelt werden. Von Arduino oder ESP ausgewertet und zum Host-PC senden. Gleichzeitig soll eine Blitz-LED auslösen.

• Webcam (optional)

• Host-PC: z.B. ein RasPi, Software für optionale Webcam und Sensorabfrage. Webserver, der füttert die Scoreboards, d.h. Tablet PC oder dergleichen mit der aktuellen Highscoreliste.

• Verbindungen: Viele USB- und Stromkabel

Softwaremodell:

Arduino: Messung der Transitzeit der Lichtschranken oder der Radar-Dopplerfrequenz, Vergleich mit Schwellenwert, bei Überschreitung Blitz-LED leuchten lassen und serial write Übertragung des Messwerts. Optional WLAN Übertragung.

Host-PC:

Initialisierung der Webcam, Überwachung des Seriellen Port, bei Empfang eines Meßwerts umrechnen in Geschwindigkeit, verzögerungsarm Foto von Webcam aufnehmen, Foto und Meßwert in Highscore-Datenbank einsortieren, auf nächsten seriellen Event warten. Parallel dazu Datenbank mittels Webserver für Scoreboards zur Verfügung stellen.

RadarBGr 9/2016

Eine kompakte Radarbaugruppe aus einem Türöffner mit Differenzsignalausgang wird mittels Vorverstärker mit Doppel-Opamp für den ADC und mittels Schmitt-Trigger für den GPIO konditioniert.

Blitzer

Hauptsächlich aus dekorativen Gründen, mit Glück für die Bildaufnahme hilfreich ist eine helle 08/15 LED (3V/350 mA max) mit einem N-Kanal MOSFET ansteuerbar vorhanden. Der durch den Vorwiderstand ist die Stromaufnahme bei +5V Versorgungsspannung auf ca. 200 mA begrenzt, also stirbt sie nicht sofort wenn der Rechner hängt obwohl sie nur durch Lötzinseen an den beiden Versorgungspins gekühlt wird.

Modifikationen am Truck:

Das Radar dürfte aufgrund der verbauten Technik ausreichend starke Echos von den Truck erkennen. Um die Detektion zu verbessern kann man an unauffälliger Stelle radar-reflektierendes Material unterbingen, z.B. von innen Alufolie ankleben. Das einfachste Verfahren suche ich noch mithilfe von Juniors Plastikspielzeug raus. Günstig könnten Winkelreflektoren sein, wie sie auf dem Bild zu sehen sind (Kantenlänge ca. 33mm, Alu- oder Kupferfolie, 90° Winkel), sofern Platz dafür vorhanden ist, oder Alufoliestreifen von 16,5 mm Länge (Düppel). Hierzu kommen Details etwas später.

Winkelreflektor worst case

Finanzierung

Minitrucker und Schaffenburg

Nach Projektabschluss

Gerät soll an Minitrucker übergeben werden und dient dann für uns zu Werbezwecken.

Beteiligte Personen

• Marcel: Projektleitung, Webprogrammierung
• Hendrik: H/W

Benötigte Teile

• Blitzersäule: Webcam mit Fixfocus, Radarsensor, Blitz-LED, Arduino oder dergleichen als Controller. Bei Messung durch Lichtschrankenarray sind die Sensoren extern angeordnet, z.B. am Straßenrand.

• Trafohäuschen: RasPi oder vergleichbares Zwergensystem, USB-Ports für Arduinos und Webcams, mit Webserver zur Präsentation des Highscore, Netzwerkverbindung zu den Highscoreboards

Projekttagebuch

Date	Name	Was
28.06.2016	Alle	1. Termin mit Minitruckern
29.05.2016	Hendi	Konzept aufgestellt
22.06.2016	Hendi	CW-Radarbaugruppe aus Bewegungsmelder modifiziert: Das Differenzsignal wurde verfolgt bis ich an einen Pin kam, an dem die Dopplerfrequenz verstärkt und geclippt wurde. Hier liegt die Dopplerfrequenz als digitales Signal 0V/8V an. Mit einem Vorwiderstand von 330 Ohm und einer gelben LED habe ich es auf 2V/0V begrenzt, damit sollte der ESP ein digitales Einganssignal sicher erkennen. (GGf. noch eine Diode in Serie um Hi-Niveau anzuheben falls Arduino benutzt wird.) Eine Gleichspannung von 8V angezapft, um ESP oder Arduino zu versorgen. Belastbarkeit prüfen!
22.06.2016	Hendi	Zweiseitigen Winelreflektor mit Kantenlänge von 33 mm ausprobiert. In Hand bewegt, Radar damit sensibler als wenn sich nur die Hand bewegt. Sollten die Modelle schlecht reflektieren (was ich nicht glaube) kann mit diesen oder ähnlichen Tricks die Erkennbarkeit für das CW-Radar verbessert werden.
24.06.2016	Hendi	Datenleitung verbunden, ESP8266-Board wird noch extern gespeist. Rudimentäre Software, serviert Website mit letzer Messung beui 1s Gatezeit. Scheint zu funktionieren, Software zwigt Differenzfrequenzwerte bis um ca. 30 Hz. Mangels geeigneten 5V Reglern zuhause erfolgt derzeit die Versorgung des Kommunikations-System getrennt mittels MicroUSB.
29.06.2016	Marcel	Treffen mit den Minitruckern. Blitzer wird in ein Modellauto verbaut, von dort geht ein Kabel ab zu einer "3"-Laser-Lichtschranke, gegenüber steht ein Reflektor. HDMI-Ausgang muss unter Fahrzeug erreichbar sein, Flachband-HDMI-Kabel wird benötigt (5m). Bilder werden in Ordnern mit Datum gespeichert, Dateinamen :ID_Uhrzeit_KMH.jpg, Bilder werden auf USB-Stick gespeichert. Es muss per Laptop + Netzwerk auf den USB-Stick zugegriffen werden können damit, im Betrieb, Minitrucker auf Bilder zugreifen können. Bei Veranstaltungen mit Anwesenheit der Photobooth -> Möglichkeit bieten direkt auf Photobooth Bilder auszudrucken. Auf den Bildern soll die Geschwindigkeit eingeblendet werden (+ Schaffenburg + Minitrucker) Per HDMI wird ein TV/Monitor angeschlossen, hier werden entweder alle Bilder vom laufenden Tag in Schleife angezeigt, oder die besten X (evtl Datenbank anlegen für Verwaltung) hier alle X Bilder Schaffenburg Werbung einblenden. Evtl. Backend zur Verwaltung (Geschwindigkeit des Bildwechsels Menge der Bilder usw, evtl. Verwaltung der Bilder (löschen usw.)) Stromanschluss wäre noch zu klären!!