Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Fibaro Fibaro
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Projekt poziomicy elektronicznej.

bzycek 04 Lis 2010 18:24 7632 27
  • #1 04 Lis 2010 18:24
    bzycek
    Poziom 9  

    Witam. Planuję wykonać projekt poziomicy elektronicznej.
    Ma zawierać:
    - czujnik położenia (akcelerometr);
    - wyświetlacz (np. do pokazania stopni odchylenia)
    - mikrokontroler ma być zaprogramowany w języku c;

    Posiadam programator AVRPROG usb v2 wraz z adapterem firmy avt (środowisko AVR Studio)
    Moje pytania:
    Jaki uC i akcelerator proponujecie?
    Proszę o jakieś ciekawe adresy stron internetowych z pomocami w tym kierunku.

    Z góry dziękuję za pomoc.

    0 27
  • Fibaro
  • Pomocny post
    #2 04 Lis 2010 18:35
    unitral
    Użytkownik obserwowany

    W tym układzie nie zrobisz poziomicy.
    Akcelerometr mierzy przyśpieszenia w ruchu.
    Poszukaj raczej czujników przechyłu lub żyroskopu.

    0
  • #3 04 Lis 2010 18:42
    bzycek
    Poziom 9  

    No to chyba dobrze promotora nie zrozumiałem, a poza tym przeszukując sklepy elektroniczne natknąłem się na czujniki przyspieszenia/położenia które zaliczają się do akceleratorów i myślę, że też na nich da się to wykonać. Sugerujesz, że z żyroskopem będzie łatwiej ? hmm... jak połączyć żyroskop z uC? chyba będę musiał coś na ten temat poczytać... dzięki.

    0
  • Pomocny post
    #4 04 Lis 2010 18:47
    unitral
    Użytkownik obserwowany

    Akcelerometr mierzy siły występujące podczas ruchu, żyroskop mierzy odchylenie od płaszczyzny startowej - to w takim największym skrócie.
    W poziomicach elektronicznych wykorzystuje się czujniki poziomu o budowie zbliżonej do żyroskopu, lub czujniki tensometryczne do badania ugięcia wahadła.

    0
  • Fibaro
  • #5 04 Lis 2010 18:47
    bzycek
    Poziom 9  

    * miało być akcelerometrów...

    0
  • Pomocny post
    #7 04 Lis 2010 18:57
    arrevalk
    Poziom 25  

    Od biedy 3 akcelerometry można wykorzystać do pomiaru kąta położenia względem wektora przyśpieszenia ziemskiego, ale tylko gdy przyrząd pomiarowy jest statyczny lub porusza się ruchem jednostajnym (brak przyśpieszeń innych niż te od pola grawitacyjnego ziemi).

    Najlepiej sprawdza się w takich układach kombinacja akcelerometru i żyroskopu (w żyroskopie występuje zjawisko dryfru). Poczytaj sobie:
    http://www.par.pl/2009/files/11-09_artykul2p.pdf

    0
  • Pomocny post
    #8 04 Lis 2010 19:17
    medicb
    Poziom 28  

    unitral napisał:
    W tym układzie nie zrobisz poziomicy.
    Akcelerometr mierzy przyśpieszenia w ruchu.
    Poszukaj raczej czujników przechyłu lub żyroskopu.


    Nie wprowadzaj kolegi w błąd.

    Szukasz dokładnie czegoś takiego i jest to akcelerometr:
    http://search.alkon.net/cgi-bin/pdf.pl?pdfname=memsic/mxr6999gp.pdf
    Można go uruchomić do testów na 4 diodach LED. Podłączasz dwie od wyjścia X i Y do masy i dwie od X i Y do plusa zasilania. Układ idealnie wypoziomowany przy zasilaniu 3V ma na wyjściach X i Y dokładnie po 1,5V. Gdy zaczniesz go odchylać w kiernku danej osi to napięcie będzie spadać do min 0,5V co oznacza dla przykładu -90 stopni lub będzie rosnąć do max 2,5V co oznacza +90 stopni. Czyli odchyłka od 0 do 90 stopni to 1V. Uwaga! Napisy na układzie są "do góry nogami" trzeba patrzeć na kropkę czyli pierwszy pin. Pozdrawiam

    0
  • Fibaro
  • Pomocny post
    #9 04 Lis 2010 19:59
    unitral
    Użytkownik obserwowany

    medicb napisał:

    Nie wprowadzaj kolegi w błąd.

    Szukasz dokładnie czegoś takiego i jest to akcelerometr:
    http://search.alkon.net/cgi-bin/pdf.pl?pdfname=memsic/mxr6999gp.pdf


    Jeżeli potrafisz zbudować poziomicę na samych akcelerometrach jednoosiowych to chętnie dołączę się do realizacji projektu.

    Przyspieszeniomierz (akcelerometr) – przyrząd do pomiaru przyspieszeń liniowych lub kątowych

    Nie jest to typowy akcelerometr, lecz zespół akcelerometrów z wewnętrznym układem.
    Czyli wyspecjalizowany układ, nadający się do budowy poziomicy.
    Tylko co z jego dokładnością?

    Zajmuję się trochę modelarstwem i wiem coś o żyroskopach i akcelerometrach.

    Masz rację, że ten układ będzie odpowiedni.
    Do tego obecnie faktycznie zmienia się pojęcie budowy i działania akcelerometru, w kierunku poziomicy właśnie.

    0
  • Pomocny post
    #10 04 Lis 2010 20:09
    maxiu25
    Poziom 16  

    Polecam LIS302- nadaje sie do pomiaru poziomu -3 osie, komunikacja i2c.
    Procesor jakikolwiek np. atmega32 attiny2313 itd.

    0
  • Pomocny post
    #11 04 Lis 2010 20:19
    arrevalk
    Poziom 25  

    unitral napisał:
    Nie jest to typowy akcelerometr, lecz zespół akcelerometrów z wewnętrznym układem.

    Jest to po prostu dwu osiowy akcelerometr z kompensacją temperaturową. Różniący się od jednoosiowego tym czym dwu kanałowy ADC różni się od jedno kanałowego. Po prostu mierzy przyśpieszenie w dwóch prostopadłych do siebie osiach.

    A do pomiarów przyśpieszenia kątowego wykorzystuje się żyroskopy MEMS.

    Znalazłem jeszcze w swojej biblioteczce notę o pomiarze kąta pochylenie za pomocą akcelerometru: http://www.freescale.com/files/sensors/doc/app_note/AN3107.pdf

    0
  • Pomocny post
    #12 04 Lis 2010 20:23
    marcelix007
    Poziom 14  

    unitral - strasznie mącisz. Do zrobienia poziomicy wystarczy akcelerometr jedno osiowy, mikrokontroler i lcd do wyświetlania wyników. Żyroskop w tym zastosowaniu jest zupełnie bez sensu. Kup np. ADXL335, atmega88, kilka rezystorów, kilka kondensatorów, prosty wyświetlacz led i do działa. W razie pytań służę pomocą.

    0
  • #13 04 Lis 2010 20:30
    bzycek
    Poziom 9  

    Super... wiele mi pomogliście w tym temacie za co wam bardzo dziękuję... Posiadam już układy: ATMega 16L-8PU oraz ATtiny 2313 teraz kwestia wyświetlacza, schematu i programu. Na ile będę miał czasu wolnego na tyle się tym będę interesował (praca+studia=mało czasu heh), jeżeli natknę się na jakiś problem na pewno go tu zamieszczę jeszcze raz dziękuję i pozdrawiam.

    0
  • Pomocny post
    #14 04 Lis 2010 20:34
    94075
    Usunięty  
  • Pomocny post
    #15 04 Lis 2010 20:40
    medicb
    Poziom 28  

    Nie ma różnicy czy wykorzystasz układ kolegi arrevalk czy mój bo to i tak to samo. Dodasz do tego atmege w wersji L jeżeli na 3V, wykorzystasz ADC i układ gotowy a program banalny. Oczywiście można wykorzystać lepszy układ w roli czujnika ale często trzeba dopisywać komunikację na i2c czy spi, tu masz tylko ADC więc łatwizna. Do poziomnicy układ musi być przylutowany starannie i równo a laminat powinien być dobrej jakości żeby nie wyginał się w łuk bo i takie miałem. Układ jest wrażliwy na przegrzanie i może fałszować wyniki, więc polecam lutować nagrzewając laminat powietrzem od spodu pcb. Pozdro

    0
  • #16 06 Gru 2010 22:36
    baltekm
    Poziom 13  

    Mam pytanie ciut z innej ale podobnej beczki, mam zaprojektować i wykonać układ do pomiaru położenia taki INS, mniej więcej wiem co to jest ale mam pytanie odnośnie konieczności instalacji w takim module pomiarowym żyroskopu. Otóż po co on właściwie jest potrzebny jeśli położenia w 2 osiach x i y czyli na płaszczyźnie mogę wyznaczysz za pomocą samego ekcelerometru. Wszędzie pisze ze kompletny system INS zawiera akcelerometr i żyroskop, po co w takim razie żyroskop ??? Proszę o jakieś wyjaśnienie i przepraszam że akurat w tym temacie pisze ale widzę, że dość niedawno był tutaj temat podobny poruszany.

    0
  • #17 07 Gru 2010 00:14
    adamusx
    Poziom 27  

    Za pomocą zwykłego akcelerometru 2-osiowego można zmierzyć kąt w płaszczyznach X i Y i to nawet całkiem dokładnie. Warunek jest taki, że pomar będzie wiarygodny tylko podczas statycznej pracy (znaczy,że podczas ruchu akcelerometru w płaszczyźnie X i/lub Y wynik będzie zakłamany). W układach z żyroskopem ,wlasnie ten element pozwala mierzyć poziom i kąt dynamicznie.

    0
  • #18 29 Gru 2010 21:56
    Onnix
    Poziom 2  

    Do pomiarów statycznych warto wykorzystać inklinometry.

    0
  • #19 14 Sty 2011 18:55
    bzycek
    Poziom 9  

    Witam po długiej przerwie. Jako, że zmieniłem pracę i miejsce zamieszkania nie miałem wiele czasu na rozwinięcie tego projektu.
    Oto jakie kroki poczyniłem:
    zakupiłem moduł ADXL335 - 3osiowy akcelerometr +/- 3.3g
    MMA7455L- cyfrowy 3osiowy akcelerometr
    Wiem, że wystarczą mi tylko dwie osie.
    Dopiero zaczynam rozpracowywać datasheet'y dlatego też mam pytanie jak do któregoś z tych czujników dopasować uC z zasilaniem. Czy wystarczy zasilić czujnik konkretnym zasilaniem z jego przedziału a potem wartości z jego wyjść otrzymam tak o... po prostu czy w inny sposób?
    No i jak już z tym się uporam to chciałbym dobrać zarazem tak uC żeby na wyświetlaczu mieć wynik w stopniach podejrzewam że problem będzie z wyświetleniem kółeczka np 45°, do tego żebym miał możliwość dodania na wyświetlaczu widoku graficznego np. rosnącego paska wraz z odchyłem lub np zegarka lub też informacji o wciśniętym przycisku hold do zapamiętania punktu odniesienia.
    Jaki wyświetlacz proponujecie?
    chciałbym żeby był na tyle mały, by pasował do obudowy aluminiowej wielkości standardowej poziomicy ;)
    Z góry dzięki za pomoc.

    Dodano po 4 [minuty]:

    Wybrałem te czujniki ze względu na niską cenę i myślę że na projekt w zupełności wystarczy któryś z nich. Oczywiście inklinometry byłyby super ale ich cena mnie odstraszyła...

    0
  • #20 15 Sty 2011 09:20
    kubus_puchatek
    Poziom 17  

    Akcelerometr pokazuje również przyspieszenie ziemskie. Więc da się na nim zrobić poziomnicę. Jedno pytanie. czy dokładność na poziomie 6% jest zadawalająca............... dziwi mnie taka poziomnica.........

    0
  • #21 15 Sty 2011 13:24
    unitral
    Użytkownik obserwowany

    6% dokładności - śmieszne.
    Poziomice budowlane - wodne - mają dokładność lepszą niż 0,5%
    Poziomice elektroniczne budowlane poniżej 0,25%
    Profesjonalne urządzenia poniżej 0,1%

    0
  • Pomocny post
    #22 15 Sty 2011 17:44
    MirekCz
    Poziom 35  

    ADXL335 - tutaj potrzebujesz jakiegoś przetwornika ADC. Możesz wykorzystać ten z procesora, ale one są zazwyczaj mało dokładne (widziałem, że chcesz wykorzystać procesory atmega. one mają 10bitowy przetwornik, ale w rzeczywistości trudno z niego tyle wyciągnąć.
    Opcja to kupienie zewnętrznego przetwornika jak np. MCP3202. 12bitowa dokładność i duża szybkość pozwalająca uśrednić sporo wyników co da Tobie bardzo dobry rezultat.

    Procesor (i MCP3202 jak się zdecydujesz) podłączysz pod 5V, a akcelerometr przez dodatkowy stabilizator liniowy na 3,0 lub 3,3V. To samo 3V dasz jako napięcie referencyjne do procesora/przetwornika ADC.

    Sam pomiar może wyglądać tak, że robisz np. 1024 pomiarów osi X/Y i uśredniasz wynik. To powinno dać Tobie stabilne ~14 bitów wyniku. Z tego wyznaczasz wektor i liczysz kąt odchylenia.
    Żeby wyniki były sensowne powinieneś najpierw skalibrować czujnik. ustawić go we wszystkich podstawowych pozycjach i zmierzyć pozycję 0G i +/-1G dla poszczególnych osi i wyznaczyć wartości korekcji pomiarów, ponieważ same akcelerometry mają duży rozrzut przy produkcji. Dla optymalnego wyniku mógłbyś to jeszcze zrobić w różnych temperaturach i uwzględnić temperaturę.

    Po skalibrowaniu wyniki powinny być bardzo dokładne. Grubo poniżej 1% i całkiem możliwe, że <0,1% zakładając skalibrowanie na temperaturę (lub kalibrację i pomiar w temperaturze pokojowej).
    Dokładność można by też zwiększyć używając precyzyjnego źródła napięcia odniesienia jak MAX6103.

    MMA7455 się nie przyda, bo ma zdecydowanie za małą dokładność. Z dokładnych cyfrowych mógłbyś użyć BMA180. Niedługo będę także oferował moduł z tym akcelerometrem w cenie ok. 85zł.

    W razie dalszych pytań służę pomocą.

    0
  • #23 19 Sty 2011 16:51
    kubus_puchatek
    Poziom 17  

    Mają wyższą dokładność, ale nie używają scalonych ADXL-i. Bez problemu mogę zrobić poziomnicę precyzyjną ale będzie musiała mieć czujnik wykonany w ciut inszej technologii i na pewno nie scalony.

    0
  • #24 26 Sie 2011 14:36
    bzycek
    Poziom 9  

    Witam!
    Zastosowałem się do pomocy pana Mirka. Jako, że nie mam zbyt wiele wolnego czasu (serwis medyczny - rozjazdy), mam prośbę o pomoc w podłączeniu wszystkich elementów w załączonym obrazku.
    Stabilizatorek już sprytnie wlutowałem w moduł z czujnikiem, oraz wyrównałem jego podłoże, myślę że to pomoże przy kalibracji.
    Jeżeli chodzi o wyświetlacz lcd to posiadam dwa:
    WC0802C i WC1602A0.


    Za pomoc do końca projektu inżynierskiego postaram się odwdzięczyć odpowiednio.
    Po prostu już te studia chce mieć za sobą ;)
    Projekt poziomicy elektronicznej.

    0
  • #25 05 Wrz 2011 19:27
    bzycek
    Poziom 9  

    Próbowałem zaprogramować uC -> Attiny2313 za pomocą Avrdude, po załadowaniu pliku hex i wciśnięciu terminal pojawia mi się okno:
    awrdude.exe: AVR device initialized and ready to accept instructions
    Reading: ############### : 100% 0.05s
    avrdude.exe Device signature = 0x1e91a
    avrdude>


    Nie kumam za bardzo o co chodzi...

    Dodano po 1 [minuty]:

    Przepraszam: 0x1e910a

    0
  • #26 05 Wrz 2011 21:03
    MirekCz
    Poziom 35  

    a jaką dokładnie komendę wywołałeś?

    Z tego co widzę powyżej to avrdude odczytał dane z jakiegoś procesora, ale nic nie zapisał. Nie skopiowałeś całości tekstu, albo użyłeś zły zestaw komend.

    0
  • #27 06 Wrz 2011 10:51
    Karwas
    Poziom 13  

    A w czym to piszesz? WinAVR czy AVR Studio?
    W winAVR siedzi od razu AVR DUDE i można jednym przyciskiem go zaprogramować. AVR studio chyba też, ale nie znam :-)

    Albo polecam AVR-BURN-O-MAT - http://avr8-burn-o-mat.aaabbb.de/avr8_burn_o_mat_avrdude_gui_en.html fajny program do programowania AVRów z wykorzystaniem AVR duda.


    Czy ten obrazek ze schematem połączeń to jest Twój projekt i nie wiesz ja go połączyć?

    Wyświetlacz to zwykły LCD alfanumeryczny ze sterownikiem HD44780.
    Trzeba poczytać o sterowniku HD44780.

    Po co Ci układ MCP3202 - przetwornik A/D. Jesli myślisz o pomiarze napięcia wyjściowego z czujnika przyspieszenia to od tego są przetworniki ADC w procku AVR. Nie trzeba żadnych zewnętrznych układów. Wystarczy połączyć wyjście czujnika Xout do np ADC0, Yout do ADC1, Zout do ADC2 i już masz pomiar wartości wychyleń żyroskopu w każdej osi. ADC w ATmega16 jest 10-bit co znaczy, że wartość dla 0V jest 0, a dla 5V 1023, oczywiście przy ustawieiu rejestrów ADC na napięcie referencyjne na nogę AVref i podłącznie jej do 5V.

    Albo inaczej. Jeśli nie będziesz mierzył przetwornikami ADC większych napięć niż 3 V to lepiej połaczyćAVref z zasilaniem czujnika ADXL. Bedziesz miał wtedy większą rozdzielczość pomiaru - wartość ADC 1023 przy 3V.

    0
  • #28 13 Paź 2013 12:08
    karcia2205
    Poziom 1  

    Mam do zrobienia projekt tego typu poziomicy niestety nie bardzo mam pojęcie jak się do tego zabrać. Może mi ktoś z was pomóc i napisać z jakich dokładnie elementów powinna się składać?

    0
TME logo Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
TME Logo