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Thema: Barometrischer Höhenmesser 10/2009
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Beitrag |
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Thomas Scherer
637 Beiträge
 Elektor-Experte
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04-12-2009 21:30
inse
Ich habe mein Gerät mit einer EL Beleuchtung des LCD ausgestattet.
Dabei mußte ich feststellen, daß so ein EL Inverter eine ziemliche EMV-Sau ist.
Das kann ich mir vorstellen. Rechteckwellen mit der Amplitude!
Da müsstest Du schon einen kleinen Sinus-Inverter entwickeln...
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lgraber
9 Beiträge
 Neuer Benutzer
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02-02-2010 02:50
Spannende Diskussion! Ich mache mir gerade Gedanken, ob ich die Schaltung nachbauen sollte. Allerdings fehlt mir eine ganz wesentliche Funktion, ohne die ich das Gerät nicht brauchen könnte: ein Variometer.
Es würde m.E. reichen, wenn man über einen Treibertransistor an RA1/RA4 einen Piezo-Piepser anschliessen würde, der die so charakteristischen und von allen Gleitschirmpiloten geliebten Piepstöne von sich geben würde. Man könnte gar noch einen Schritt weiter gehen und eine Balkenanzeige (auf dem LCD oder als separate LED-Zeile) ansteuern.
Allerdings: Verbleibt genug Rechenkapazität (und Speicher), um die zusätzlichen Codezeilen auszuführen?
Beitrag editiert von lgraber
am 02-02-2010 02:52
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inse
31 Beiträge
 Seltener Benutzer
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07-02-2010 23:45
Hallo Igraber,
wieso willst Du denn auf der Basis dieses Höhenmessers ein Variometer bauen?
Da sollten sich doch bereits vollendete Projekte/Anleitungen finden lassen.
Der verwendete PIC ist jedenfalls mit der aktuellen Firmware zu ca. 95% befüllt.
Rechenkapazität ist sicher ausreichend vorhanden ...
Ich verstehe auch nicht genau, wie das bißchen Software so viel Speicher verbrät.
Ich könnte mir vorstellen, daß z.B. verwendete Fließkomma-Libraries viel overhead erzeugen, ist aber nur so von mir zusammengereimt...
Naja, den Speichermangel könnte man z.B. durch Verwendung des nächst größeren Controllers (18F2523 wimre) umgehen.
Aber: da wären wohl noch einige Arbeiten zu erledigen; bist Du denn fit in C?
Ich bins nicht, ich habe nur ein wenig an den Sources rumgepfriemelt um die Fehlfunktionen zu korrigieren.
... und der Firmware-Autor C.V. Niras hat auch schon länger nix mehr von sich hören lassen - wollte meine letzten Modifikationen testen...
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lgraber
9 Beiträge
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10-02-2010 04:01
Hallo inse,
im Elektor-Artikel steht: "Für Bergsteiger und Gleitschirmflieger..." Letzteres wage ich für das Projekt in der jetzigen Form zu bezweifeln, weil eben die Variometerfunktion fehlt.
Die Modifikationen/Ergänzungen im C-Quelltext würde ich mir grundsätzlich zutrauen, doch scheue ich den Aufwand. Um es mal so auszudrücken: Ich mag Löten besser als Programmieren
Der PIC ist bereits zu 95% befüllt?! Wer macht denn sowas? Für ein kommerzielles Produkt, welches nicht mehr weiterentwickelt zu werden braucht, mag das sinnvoll sein. Doch für ein Bastelprojekt erscheint mir das nicht ideal.
Ich bin noch auf ein anderes Problem im Zusammenhang mit dem Elektor-Projekt und dessen Eignung als Variometer gestossen: Die Auflösung beträgt lediglich 3 m. Ich vermute, dass damit ein Vario deutlich zu träge wird. Schliesslich fliege ich Gleitschirm und nicht Fallschirm. Ich habe das jetzt nicht durchgerechnet, aber ich könnte mir denken, dass die 12 Bit Auflösung des internen A/D-Wandlers nicht ausreichend ist.
Es gibt tatsächlich alternative Selbstbauprojekte mit genau diesem Zweck, z.B. das "Variometer-Altimeter" von Home Ludens Electronicus: http://ludens.cl/Electron/Vario/vario.html Dieses Projekt scheint mir ausgezeichnet dokumentiert und sehr nachbausicher (einfaches Platinenlayout!) zu sein. Andererseits hat es aber bereits ein paar Jahre auf dem Buckel -- ich muss mal prüfen, ob die eingesetzten Bauteile noch erhältlich sind.
Ich werde mich mal etwas intensiver mit dem zitierten Homo Ludens Projekt beschäftigen. Vielen Dank jedenfalls für Deine Antwort!
Beitrag editiert von lgraber
am 10-02-2010 04:03 Beitrag editiert von lgraber
am 10-02-2010 04:03
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inse
31 Beiträge
 Seltener Benutzer
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10-02-2010 08:32
Guten Morgen Igraber,
ich habe mir das Alti-Vario bei Ludens.cl mal angesehen, das ist ja STAMP-basiert (hüstel).
Der hat gar keinen ADC, sondern realisiert extern mit zwei OPs einen Dual-Slope Wandler.
Ich kann mir kaum vorstellen, daß diese Schaltung besser ist als der 12-Bit ADC im PIC.
Ob es den BASIC-STAMP II überhaupt noch gibt, müsstest Du mal bei Elektronikladen.de nachforschen.
Die Auflösung des Elektor Altimeters ließe sich sicher auch noch verbessern.
Wenn Du mit einer geringeren Absoluthöhe als 10000m auskommen würdest, könntest Du die untere Referenzspannung des PIC-ADCs hochsetzen und so die Auflösung vergrößern.
Die VREF-low ließe sich mit einem Spannungsteiler aus der Versorgungsspannung erzeugen.
Bei einer reduzierten Maximal-Höhe von 3000m hätte man eine Auflösung von ca. 1m.
Ein weiterer Trick wäre mittels Überabtastung die Auflösung des ADC zu erhöhen.
Eine achtfache Mittelwertbildung wird in der aktuellen Firmware bereits verwendet, aber ich weiß nicht, mit welcher Präzision die Werte weiterbearbeitet werden.
...Also Möglichkeiten gäbe es hier sicher auch noch, würde aber wohl ein beschwerlicher Weg werden...
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lgraber
9 Beiträge
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11-02-2010 04:35
Hallo inse,
ich habe ein bisschen rumgestöbert, wie hoch die Auflösung denn sein müsste. Dabei stösst man in Foren auf die Zahl 10 cm, was wohl jenseits der VREF-low-Tricks liegt -- davon abgesehen muss die Maximalhöhe doch deutlich über 3000 m liegen. Bei einer Beschränkung auf maximal 6500 m müsste die Wandlerauflösung 16 bit betragen. Dazu müsste man wohl einen externen Wandler anschliessen, was dann ein komplettes Redesign des Platinenlayouts erfordern würde.
Nun ist aber die absolute Genauigkeit gar nicht der entscheidende Punkt. Abweichungen bis 100 m können oft toleriert werden -- ein abrupter Wetterwechsel kann ähnlich grosse Fehler produzieren. Entscheidend ist nur, dass die Steigrate genügend schnell aktualisiert wird. Man könnte nun über einen zusätzlichen Beschleunigungssensor nachdenken, doch das ist nicht notwendig, wenn man das Analogsignal mit genügend hoher Auflösung wandelt.
Die absolute Genauigkeit eines Dual-Slope-Wandlers mag mieserabel sein, doch die Auflösung lässt sich praktisch beliebig erhöhen. So gesehen ist er für diese Aufgabe gar keine schlechte Wahl. BASIC-STAMP II scheint noch erhätlich zu sein und ein alternativer Drucksensor lässt sich auch finden. Auch das Matrix-Orbital-LCD vom Typ 2041 ist weiterhin erhältlich (mit moderneren Beleuchtungsoptionen).
Alles in allem scheint mir das Ludens-Alti-Vario doch besser geeignet. Es gibt nicht zufällig hier im Forum (Gleitschirm-) Piloten, die sich ähnliche Gedanken gemacht haben...?
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inse
31 Beiträge
 Seltener Benutzer
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11-02-2010 13:42
Ich will Dir ja das Gerät von Ludens.cl nicht madig machen, wenn es das macht was Du brauchst, ist es eine einfach nachzubauende Lösung, aber elegant ist was anderes.
Aber hast Du die Beschreibung aufmerksam durchgelesen - wieviel der Schaltung von der geringen Leistungsfähigkeit des BASIC STAMPs herrührt?
Wenn sogar 1s-Timer und Piepstöne extern erzeugt werden müssen, ist wohl bei der Auswahl des Controllers etwas schief gelaufen...
Das Elektor-Projekt ist, wie Du meinen vorherigen Postings entnehmen kannst, ja auch alles andere als zu Ende entwickelt...
Was hältst Du von folgender Idee: Man macht einen zweiten Abgriff des Drucksensor-Signals, differenziert es über einen Kondensator.
Dann verstärkt man das erhaltene Signal mit einem OP (Faktor müsste man anhand der gewünschten minimalen Sink/Steig-Rate errechnen) und wertet das Ganze dann mit einem ADC-Eingang des PICs aus.
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Tip
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 Erfahrener Benutzer
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11-02-2010 23:23
Statt es mit 16 bit Auflösung zu probieren, könntest Du auch einfach einen analogen Differenzierer an das Analogsignal legen (Opamp als Hochpass) und dessen Ausgangssignal entsprechend verstärkt an einen zweiten AD-Eingang des gleichen Controllers legen. Dann hättest Du bei Ausnutzung der typischen 10 bit etwa maximal 10m Auflösung absolut und weitere 9 bit für die Vertikalbeschleunigung rauf und runter, was eine sehr feine Anzeige ergäbe.
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Tip
399 Beiträge
 Erfahrener Benutzer
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11-02-2010 23:24
die Software hat den Post gedoppelt. Sorry.
Beitrag editiert von Tip
am 11-02-2010 23:24
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lgraber
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 Neuer Benutzer
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12-02-2010 04:15
Das sind hervorragende Vorschläge -- im Prinzip ist es gar der gleiche Vorschlag. Ich denke durchaus, dass dies zum Ziel führen könnte.
Nun ist es aber so, dass ich gerne ein Gerät nachbauen und nicht etwa entwickeln möchte. Für den Differenzierer müsste man entweder ein neues Platinenlayout entwickeln oder eine wenigstens Zusatzplatine. Dazu kommen recht umfangreiche Änderungen am Quellcode. Durch die Erweiterungen müsste dann vielleicht auch ein Mikrocontroller mit mehr Speicherkapazität her... Das ist ein in meinen Augen nicht mehr eine kleine Modifikation, sondern ein neues Projekt.
Ich habe heute mal eine E-Mail an Manfred von "Homo Ludens" geschickt und gefragt, ob er die Schaltung seines Varios weiterentwickelt hat.
Beitrag editiert von lgraber
am 12-02-2010 04:15
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