В прошлой статье я описал процесс создания системы хронометража для автоспорта. Ввиду некоторого интереса к разработке, было оформлено все это дело конструктивно и покрашено синей краской. Выкладываю
Основа всех датчиков, опоры и кронштейны выполнены из профильной квадратной трубы 25мм. Непосредственно датчики и излучатели упрятаны внутрь трубы, это позволяет несколько защитить их от воздействия различных колес транспортных средств. (К сожалению, пластиковые корпуса не выдерживают колеса грузовиков, что было проверено экспериментально, но не нарочно).
Используя немножко сварки и тисков, собираются корпуса датчиков и опоры под них, затем приваривается болтик к датчику и датчик можно вкручивать в основание.
Затем внутрь вставляются электронные потроха и все детали окрашиваются синей краской.
Часть деталей крепежа выполнена 3D печатью
Антенны
Светофор
Все кучей
Для беспроводной связи использованы модули NRF24L01+, с рамочными антеннами устойчивая связь держалась до 800м, дальше не было необходимости.
Синхронизация блоков между собой производится по радиоканалу, по протоколу, а ля "NTP".
Для взятия меток времени используется сигнал IRQ модуля. Такой способ дает разбег времени между блоками в пределах 0.1мс. Синхронизация проводится один раз в 5 секунд.
Для передачи данных в программное обеспечение используется модуль ESP-07 (esp8266) c AT прошивкой.
Программное обеспечение сделано двух семейств — на андроид платформе (планшет) — мобильно, стильно, молодежно. Если у вас отсутствует на мероприятии отдельный стол и стул и сидеть приходится в машине зимой, мобильность решает очень многое.
И для платформы Windows. Когда у вас есть на мероприятии отдельный стол, стул, ноутбук с большим экраном и мышка.
Непосредственно аппаратура системы не завязана на какой либо тип гонок, все обсчеты ведутся в ПО, и можно, расставив датчики
Если есть доступное интернет подключение, программа вываливает данные сразу на сайт, и можно не отходя от кассы оценить результаты заездов.
По просьбам было выполнено подключение принтера чеков, а ля Race America.
Другой вариант оповещения зрителей — это вывод на отдельностоящий телевизор таблицы результатов. C помощью android-приставки, подключенной в общую локальную сеть системы.
На самом деле, все эти выводы на сайт, табло и телевизор сделаны для успокоения собственных нервов, ибо толпа, осаждающая оператора вопросом "а какое у меня время?" может довести до кипения.
Хотя, не до всех доходит, но количество таких вопросов падает на порядок.
Далее в планах — подключение крупного табло для отображения результатов зрителям. И попытка сделать датчики со встроенными Li-Ion аккумуляторами, чтобы не таскать с собой 10кг свинца.
И да, здесь нет ардуино.
Комментарии (28)
vladimir_open-dev
31.03.2016 09:14Если бы применили модули на 868/433 МГц, то антенны были бы на много проще.
subver
31.03.2016 09:16Антенны на 433 больше размером. Я пробовал. Мне не понравилось как модули работали. Конкретно si4432.
Модули NRF24L01, кстати, и без рамочных антенн до 500 метров работают, с обычными штырями. Рамочные антенны сделаны для успокоения совести.vladimir_open-dev
31.03.2016 09:28А для вас размеры критичны? на 433 есть много нормальных модулей:) 2,4ГГц работают нормально ровно до того момента пока рядом wifi не развернут… потом уже лотерея.
subver
31.03.2016 09:31+2Все то же самое я могу сказать про 433 — работают нормально, пока рядом PTT не жамкнут на рации.
Кстати, вифи и прочее. По опыту раньше лег именно вифи, когда рядом начали летать дроны-квадрокоптеры. А обмен между модулями происходил нормально. Там очень короткие посылки, за счет этого помехоустойчивость выше.
Ну и размер имеет значение, да.
ElectricFromUfa
01.04.2016 07:13nRF24L01 позволяет выбрать канал за пределами частот wifi. Для nRF24L01 доступный диапазон частот несущей 2400..2525 МГц
SabMakc
31.03.2016 09:56+1Не пробовали для информационных экранов делать черный фон / светлый шрифт? Можно добавить текст разного "ядовитого" цвета для выделения отдельных надписей.
По моему опыту, подобное оформление лучше смотрится на телевизорах (или планшетах) с их неравномерной подсветкой.
Да и в темное время суток смотрится более лаконично (белый фон "бьет" по глазам).subver
31.03.2016 10:00Пробовал, в темное время да, нужно темный фон. А вот в светлое, наоборот. Может это особенность матрицы телевизора, но на темном фоне в солнечный день почти ничего не видно. Ну и там в программе, которая выводит на телевизор есть переключатель цветовой схемы, так что все в порядке с этим.
SabMakc
31.03.2016 10:21+1Если телефоны в подобных ситуациях "слепнут", то что уж говорить про телевизоры, которые на подобный режим работы и вовсе не рассчитаны...
А в помещении даже в дневное время, по моему опыту, лучше смотрится черный фон.
diller61
31.03.2016 10:58для людей делающих дизайн "ярко-бело-ядовитое на черном" в аду отдельный котел ожидает
SabMakc
31.03.2016 11:10Всякий дизайн в первую очередь должен быть лаконичным.
А стиль "ярко-бело-ядовитое на черном" — это стиль всех неоновых вывесок.diller61
31.03.2016 11:26есть пара сайтиков на которые иногда приходится заходить, в стиле белое на черном, так после пары минут чтения начинает рябить в глазах
SabMakc
31.03.2016 12:03+1Сайты — возможно. Для них, за редким исключением, используется схема светлого фона.
Но мы говорим про информационные табло, где чаще как раз схема с темным фоном используется.
На мой взгляд, эта схема позволяет замаскировать несовершенство экрана (подсветки) и нивелировать различия в яркости экрана и окружающей среды (которая постоянно меняется).
Кроме того, темные темы в IDE пользуются определенной популярностью.
versoul
31.03.2016 11:14Вы отказались от синхронизации по жпс в пользу синхронизации по воздуху? Почему?
subver
31.03.2016 11:39Да банально жалко выкидывать столько жпс модулей. Один модуль стоит в центральном блоке, он дает опорное время. Точности синхронизации по воздуху хватает с запасом в порядок относительно точности замера. Время фиксируется до 1мс. Разбег времени по модулям 50-100мкс.
SabMakc
31.03.2016 12:38А синхронизация по воздуху не мешает фиксации результатов?
Что будет, если одновременно с синхронизацией будет пересечена финишная черта?subver
31.03.2016 13:51Ничего страшного не будет, синхронизация использует аппаратные возможности периферии для фиксации времени сигнала, и подвести часы можно "потом", а анализ пересечения происходит в, так скажем, другом "потоке" программы.
ElectricFromUfa
01.04.2016 07:16Синхронизация времени — довольно скользкий момент в вашей системе.
Расскажите, учитываете ли вы повторы передачи канальным уровнем nRF24L01 в случае пропуска пакета синхронизации или ACK-пакета?
Какой длины пакеты синхронизации?
Скорость передачи 2 mbps?subver
01.04.2016 07:38Синхронизация времени — отличный момент в этой системе, с этим нет никаких проблем, повторы учитываются, вернее не учитываются, а используются только пакеты, дошедшие с первого раза, ибо во всех остальных случаях, фронт IRQ сигнала может не соответствовать количеству переотправлений пакета. Пакеты короткие, 15 байт, скорость передачи — 250 кбит/с. Были проведены несколькосуточные подряд тесты, блок взводит флаг рассинхронизации если при очередной попытке подвода часов видит разницу более 0,2мс, так вот, во время этих тестов этот флаг взведен только первые 10 секунд после старта. Затем не появляется ни разу.
Разумеется, это при условии более менее адекватных кварцев, хотя бы 30 ppm, китайские кварцы на всяких платках типа клон ардуины — порядка 200ppm, с ними каши не сваришь.subver
01.04.2016 07:51Таймер, который синхронизирует время, вертится на частоте 62500 Гц, при синхронизации записывается разница в тактах этого таймера, так вот эта разница лежит в границах -1...+1 такт.
lo0p3r
01.04.2016 08:37Комментарий относится скорее к предыдущей публикации.
По поводу того, чтобы автоматически определять, кто и когда проехал, пришла в голову такая идея.
Нужно два типа устройств: измеритель расстояния до объекта (2 шт.) и какие-то метки, у которых мы сможем мерить мощность сигнала.
Измеритель расстояния до объекта по-умолчанию измеряет расстояние до второй створки. С его помощью можно будет решить проблему перекрывания корпусов машин при пересечении финиша: из-за первой машины оба измерителя одновременно изменят свои показания (существенно, на ширину машины плюс-минус несколько десятков сантиметров), а когда вместе с первой через ворота начнет проезжать вторая машина, то только один из измерителей изменит свои показания.
Метки. Желательно такие, чтобы мощность сигнала сильно зависела от расстояния до считывателя. Если один человек проезжает — то тут всё понятно. А если два одновременно, то достаточно сравнить полученные мощности сигнала, чтобы определить, кто с какой стороны проехал. Хотя тут возникает вопрос, когда сравнивать мощности сигналов. Возможно, нужно будет как-то ограничить область, из которой возможно считывание сигнала.
Примерная схема:subver
01.04.2016 08:38В этом случае уже проще соорудить транспондерную систему с датичками, закрепленными на автомобиле. Есть наработки в этом направлении, но пока рано о них.
lo0p3r
01.04.2016 08:42Схема не прикрепилась, оставлю ссылку тогда.
https://habrastorage.org/files/376/eb6/fdc/376eb6fdc46f43f388168b83ce6e6887.png
agolitsyn
Картинка для привлечения внимания таки привлекла внимание