Uniprojekt mit vielen Fragen zu Elektrik, Programmierung usw.

  • Nur um das ganze Mal abzuschließen.Nachdem das mit dem Fortschritt präsentieren ja eher mäßig funktioniert hat.
    Kurz und knapp: Das Projekt gab ne 1.0, und wird aktuell für eine darauf aufbauende Masterarbeit verwendet. Damit hab ich den einser Schnitt im Master geschafft.



    Die Lange Version:


    Insgesamt habe ich erst einen Prototypen mit reiner Windenfunktion gebaut, eingepflanzt in einer alten Werkzeugkiste. Motordrehzahl wurde per PWM und Mosfet gesteuert(Motorumkehrung über zwei Relais zur Umkehrung und 1 als Kurzschlussschutz und 1 als signalfreischaltung, als Seil hat eine 150m Angelschnur funktioniert. Die Tiefe wurde von der Winde über ein Geberrad mit je 4 Löchern einer LED sowie einer Photodiode abgegriffen (Danke @M54B25 für den Tipp). Stromversorgung hier war noch eine 12V Motorrad Batterie.
    Das User interface besteht aus einem Display zur Ausgabe, sowie einem Analog Poti und einem Taster zur Eingabe. Der Benutzer wird nach und nach durch die einzelnen Einstellungsschritte geleitet.


    Im Prinzip hat der Prototyp gut funktioniert, allerdings eine Vielzahl von Kinderkrankheiten aufgetreten. Am gravierendsten waren allerdings die Störfrequenzen der PWM Steuerung die dazu geführt haben, dass im Tiefenbereich von 20-40 m der Arduino heftigst gestört wurde. Behoben wurde das Problem durch Entstörkondensatoren, sowie im Feld mit einer improvisierten Kabelschirmung aus geerdeter Alufolie :D



    Nach Rücksprache mit meinen Betreuern habe ich für den zweiten Prototyp (Der sich momentan im Einsatz befindet) eine Modulare Bauweise gewählt. Dazu habe ich ein Elektronikmodul mit Arduino, Display und eigener Li-ion Batterie gebaut. Ebenfalls im Elektronikmodul befinden sich eine SD Karte mit Lesegerät auf der die gemessenen Daten geschrieben werden. Daneben können an das Elektronikmodul ein Außentemperaturmesser, ein GPS Empfänger sowie reines Windenmodul oder ein Windenmodul mit Temperaturmessung oder ein Windenmodul mit Temperatur und Druckmessung angeschlossen werden. Untereinander werden die Module mit kurzen Cat6 Patchkabeln verbunden. Für die Spannungsversorgung werden die Motormodule noch mit einer extra 7.4V Leitung verbunden. Alle Daten der angeschlossenen Module werden auf der SD karte in einem .CSV File gespeichert



    Der Temperatursensor (PT100) sitz mit Wärmeleitpaste versehen in einer kleinen Aluhülse die nach oben hin mit epoxy vergossen ist. Per 4 Kabel Messung zum elektronikmodul können stets genaue Werte ermittelt werden. Der Drucksensor ist bis auf die Membran ebenfalls mit epoxy vergossen und gibt ein serielles Signal. Bei Start erkennt der Arduino sellbstständig welche Module angeschlossen sind und lädt dementsprechend die korrekte Software.



    Durch den Modularen Aufbau kann das System viele Rollen erfüllen und auch für nicht eingewiesene Anwender einfach als Winde funktionieren. Zudem sind viele Messtellen mitten auf dem Acker, sodass jedes Gramm was nicht geschleppt werden muss zählt.




    Falls noch Fragen da sind beantworte ich die gerne :saint: