Bau eines DIY Chronys (Baustelle, noch nicht fertig)

Hallo.

Hier werde ich den Bau meines DIY Chronys vorstellen und erklären. Die Vorstellung ist NOCH NICHT fertig!!! Sie wird mit der Zeit nach und nach ergänzt. Leider habe ich wegen Arbeit nicht die Zeit, daß in einem Rutsch zu machen. Ausserdem wird es ein try and error - Projekt. D.h. wird es kleine Optimierungen und Verbesseungen im Design, der Software geben. Ich werde das Ganze nach und nach ergänzen.

Zuerst ein kleines Video, was man ungefähr an Hardware benötigt:

Für die Elektronik:
1.) Einen kleinen Arduino Nano.
2.) Einen I2C Display (nach Wahl).
3.) 2x Photo-Transistoren.
4.) 2x IR LEDs (nur wenn man ein LG bzw Softair Chrony wie das UFC (oder eine Röhre) bauen möchte).
5.) 4x 1/4 Watt Wiederstände (genaue Werte sage ich noch).
6.) Ein USB Kabel zur Verbindung des Arduino mit dem PC (ist häufig schon beim Arduino dabei oder man hat es schon irgendwo rumliegen)
7.) Ein 9V Batterie-Clip

Für die Software:
8.) Ein PC (egal ob Windows, Mac oder Linux), um das Chronyprogramm auf den Arduiino zu laden (oder Jemanden, der das für Euch macht)
9.) Die kostenlose Arduino Software von der Arduino-Seite (ist Open Source unfd damit kostenlos).
10.) Den kostenlosen Display Treiber für euren I2C Display (damit euer Arduino weis, was am I2C Bus angeschlossen ist, wieviele Zeilen der Display hat, ...
11.) Ein bischen dünnes Elektronik-Kabel / Leitung (2 Meter doppeladriges oder 4 Meter einadriges sollten dicke reichen). Da kann man jedes belibige dünne nehmen.

https://www.arduino.cc/
Link zur Software:
https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Ihr braucht nur das eigentliche Programm (momentan 1.8.1). Nicht den Web-Editor.

Als Werkzeuge benötigt man:
1x Lötkolben
1x Lötzinn
1x kleinen Elektronik-Seitenschneider (oder eine Schere oder ein Messer) zum Durchschneiden der Leitungen und Kürzen der Anschlußbeinchen der Phototransistoren und IR-LEDs.

Für den Bau des Gehäuses:
1x PVC Rohr
1x kleines Holzbrett für 2x kleine Holzfüße
1x Säge zum Kürzen des Rohres und zum reinsägen des Schlitzes bei einem großen Chrony.
1x Bohrer zum reinbohren der Löcher in das PVC Rohr zum Reinstecken der Phototransistoren. Ich benutze einen Nagel im Lötkolben, mit dem ich die Löcher reinbrutzel).
1x Heißklebebistole (oder Klebstoff) um den Arduino, den Display und die Phototransistoren zu befestigen.

Ich werde den Test des großen Chronys (für Pfeile, ...) in einem kleinen, länglichen Pappumkarton machen, in dem mal ein Zielfernrohr geliefert wurde.
Den Test des LG-Softair-Chronys mit einem PVC-Rohr (ca. 2-3cm dick (eigentlich völlig egal)

Gruß Play.

Hier ein paar Links zu dem Arduino Nano:
Ebay (4,40 bis 6,80):
http://www.ebay.de/itm/Nano-V3-0-…S8AAOSwPcVVkbAS
http://www.ebay.de/itm/MINI-USB-N…Z4AAOSwMVFXIIia

Hier eine Auswahl an Arduino I2C Displays:
Ebay (ca. ab 6 Euro)
http://www.ebay.de/itm/NEU-LCD-Di…Jj4AqTKQEaXnOCQ
http://www.ebay.de/itm/IIC-I2C-TW…oQAAOSw5cNYmEjC

Phototransistoren (35 bis 76 Cent):
Gibt es einzeln bei Conrad (wir brauchen 2x Stück. Also ca 1 - 1,5 Euro):
https://www.conrad.de/de/fototransis…0170310122518:s
https://www.conrad.de/de/fotodiode-5…0170310122520:s
https://www.conrad.de/de/fototransis…0170310122525:s

Gruß Play.

Ich denke, der Arduino wird nicht an seine Belastungsgrenze stoßen. Es gibt zwei Arten der Messung. Über den eingebauten Timer (Uhr) oder über das Zählen von Taktzyklen bzw Schleifendurchgängen. Es sollte damit aber jede Waffe mit Projektil meßbar sein. Aber keine Laserwaffen.

Bei höheren Geschwindigkeiten brauch man ein Display mit mehr Stellen. Ein 4 Digit Display wäre da etwas klein. Aber mit einem zweizeiligen a 20 Stellen ....

Gruß Play.

Ich werde wahrscheinlich zwei Arten bauen. Ein Chrony als Röhre, wo man durchschießt und ein Chrony mit Stangen und oben und diesen weißen Kunststoffstreifen (mit größerem Schußfenster) für Bögen, Armbrüste, ... Sehen quasi wie die Kauf-Chronys aus.

Das einzige was ich nicht machen werde ist ein superchickes Gehäuse für den Display + Ardunino. Weil mir das Öffnungen sägen, schleifen, bohren zu mühseelig / fummelig ist. Das konnte ich noch nie gut.

Ich kann Elektronik basteln und programmieren.

Gruß Play.

Yup. In den Kaufversionen ist auch nichts anderes drin. Der Display, die Anschlüsse variieren halt. Das Gehäuse muß sich ja eh jeder basteln.
Für mich reicht ein Schutzgehäuse für die Platinen. Aber man kann natürlich auch einen kleinen Kasten aus 1cm dickem Stahl schweißen.

Vorteil eines DIY Chronys. Man kann es jederzeit sehr günstig reparieren, da die Ersatzbauteile sehr günstig und immer verfügbar sind.
Bei Kaufgeräten ist das nicht so da es Eigenplatinen mit Eigensoftware drauf sind. Ein Ersatz-Display oderr Arduino wird immer nur 4-7 Euro kosten.

Bei Conrad gibt es z.B. Gehäuse aus Aluguß. Die wären zumindest F-Waffenfest. Für scharfe Waffen müßte man zumindest die Front mit einer Stahlplatte oder Lexan verstärken.

Die Kaufbaren sind aber alle nicht schußfest. Sind aus Plaste oder aus dünnem Blech.

Gruß Play.

Die Software ist ja einfach. Beispiel (ganz grober möglicher Ablauf):

Variablen festlegen.
Ein- und Ausgänge definieren.
Display-Treiber integrieren.

"Hallo, ich bin das Super-Chrony" auf Display ausgeben.

Loop starten:

Loop 1:
Warten auf Lichtschranke 1 = true

Wenn Ereignis Lichtschranke 1 = true dann Zähler / Uhr starten.

Loop 2:
Warten auf Lichtschranke 2 = true
Wenn Ereignis Lichtschranke 2 = true dann Zähler / Uhr stoppen.

Zähler (Zeit) auslesen. Wert z.B. 5701598 (der Wert ist als absoluter Wert völlig Banane. Könnten z.B. Taktzyklen oder Loopdurchgänge sein).
Wert mit Korrekturwert (Kalibrierwert) auf eine Normgröße bringen (2767127 ist z.B. 100m/s)

Wert auf z.B. 3 Stellen hinter dem Komma abtrennen.

Umgerechneten V0 Wert anzeigen.
MaxV0 anzeigen
MinV0 anzeigen
Joulewert berechnen (auf Basis des Diabologewichtes)
Joulewert anzeigen.
Wenn Joulewert unter 7,5 Joule dann "Du Schwächling nutzt eine F-Version" ausgeben. und eine "Zong, Verlierer" Melodie ausgeben (erfordert ein Piezo-Lautsprecher).

V0 und Joulewert speichern.

Wenn V0 besser als MaxV0 dann MaxV0 = V0.
Wenn V0 kleiner als MinV0 dann MinV0 = V0

Zurück zu Warten auf Lichtschranke 1.

In wieweit man dann das Programm erweitert, anpaßt, ändert, ... ist ganz der Kreativität des Programmiers überlassen.

Die Erfassung wird per Milchglasblende (oder ähnlichem oder der Form des Phototransistors) geregelt. Oder über die Breite und Länge des Schlitzes bzw dem Abstand zum Schlitz.

Die Empfindlichkeit ist eine Sache, die man per Software lösen müßte. Z.B. das das Chrony erkennt, wie hell die Umgebung ist und danach die Empfindlichkeit erhöht, ... Bei Nutzung der IR-LEDs ist das natürlich banane, da dann konstannte Lichtverhältnisse vorliegen.
Bei Nutzung des Umgebungslichtes muß dieses natürlich konstant sein (Glühbirne, ...). D.h kein flackerndes Kunstlicht (Energiesparlampen).

Gruß Play.

Dafür gibt es z.B Schmidt Trigger. Ausserdem kann man dem Arduino sagen, Er soll den Maximalwert der Durchgangskurve nehmen. Da gibt es div. Möglichkeiten. Bei einem geraden Durchschuß und zwei ident. Lichtschranken sollte aber die Kurve von Lichtschranke 1 und 2 identisch sein. Dann ist jeder Punkt (Triggerlevel) auf der Flanke nutzbar. Wie hoch oder steil die Kurve ist, ist dann Banane, da beide Kurven nahezu identisch sind.

Man kann die Messung ja mit einem Oszilloskop messen. Und wenn die Kurve für die Arduino-Messung ausreicht, muß man da auch nix weiter machen.

Das ist dann ein Detailproblem.

Gruß Play.

Die Frage ist, ob man dieses lästige Detailproblem braucht. Ob man wirklich eine analoge Abtastung benötigt. Wie gesagt. Da gibt es andere Lösungen. Der Arduino muß nur die digitalen Triggerimpulse messen. Und das kann Er hinreichend schnell. Ob man die Durchgangskurven vorher durch einen Schmidt Trigger jagen muß oder integrieren muß, ist eine andere Frage. Das entscheidet das Oszilloskop bzw ich, der draufschaut.

Habe 5x Oszilloskope.

Und dann sagt es, "ob dat not tut".

Gruß Play.

Ich bin, obwohl ich Theorie durchaus schätze, in diesem Fall Anhänger der Praxis. D.h aufbauen und sich die Meßkurven anschauen. Wenn man nix tun muß, muß man nix tun. Wenn doch, kauft man halt ein kleines IC für 60 Cent bis 1 Euro dazu.

Wobei ich zumindest beim Röhren-Chrony nicht glaube, daß die Kurven von Lichtschranke 1 und 2 sich unterscheiden. Max ein wenig in der Amplitude.

Gruß Play.