Rozdíly

Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.

--- 2018:goal-counter [2019/01/12 20:39]
Marek Vitula [WS2812]
+++ 2018:goal-counter [2019/01/14 21:12] (aktuální)
Marek Vitula [Závěr]
@@ Řádek 27: / Řádek 27: @@
 Jako možný způsob detekce se nabízí použití optické závory v podobě IR LED diody a fototranzistoru, případně laserová dioda, kde dá využít přesné ohraničení brankoviště. Já jsem pro projekt zvolil laserovou diodu kvůli lepšímu vymezení polohy brankoviště.
-Návrh zapojení
+==== Návrh zapojení ====
-{{:2018:goal-counter:fritzing_schema_bb.png?600|}}
+{{ :2018:goal-counter:fritzing_schema_bb.png?600 |}}
 ===== Software =====
@@ Řádek 54: / Řádek 54: @@
 T0H Symbol, doba trvání 364 ns leží v povoleném intervalu 200 až 500 ns.
-{{:2018:t0h.png?400| T0H Symbol}}
+{{:2018:goal-counter:t0h.png?400| T0H Symbol}}
 ----
@@ Řádek 63: / Řádek 63: @@
 Vzhledem k malé velikosti míčku a malému rozměru brankoviště připadají v úvahu optické metody detekce s pomocí fototranzistoru a nějakého zdroje světla. Protože je brankoviště ohraničené, tak bude dobré použít světlo směrové.
-Zvolil jsem proto laserovou diodu, která umožňuje přesně ohraničit brankoviště a zároveň je s ní možně měřit rychlost průletu míčku brankou. Zároveň ale je nutné pokrýt větší plochu, takže použijeme linkovou fresnelovu čočku, která nám z bodu vytvoří linku a tak můžeme pokrýte celé brankoviště i v případě že se míček prolétne vzduchem.
+Zvolil jsem proto laserovou diodu, která umožňuje přesně ohraničit brankoviště a zároveň je s ní možně měřit rychlost průletu míčku brankou.
-Na druhé straně brankoviště je umístěno pole fototranzistorů, zvolil jsem 6 paralelně zapojených fototranzistorů v pouzdře SMD 1206 napájených do za sebou do pájivého pole.
+Zároveň ale je nutné pokrýt větší plochu, takže můžeme použít linkovou fresnelovu čočku, která nám z bodu vytvoří linku a tak můžeme pokrýte celé brankoviště i v případě že se míček prolétne vzduchem.
+Ve vytvořeném prototypu jsem ale použil pouze jednoduchý laser, protože objednaný laser s fresnelovou čočkou došel požkozený.
 Softwarová implementace detekce je závislá na třídách InterruptIn a Timer v mbed. InterruptIn poskytuje obsluhu přerušení na GPIO a Timer je jednoduchá implementace časovače.
 Po detekci sestupné hrany je vytvořeno přerušení, které spustí časovač a po detekci vzestupné hrany je časovač zastaven, je ověřeno jestli pulz netrval déle než 2 vteřiny a pokud ne, je to prohlášeno za gól a čítač skóre je inkrementován.
+Také je nutné ošetřit případ, kdy se míček odrazí od zadní strany brankoviště, aby nebyl gól započítán dvakrát. Ukládám si proto i čas průletu předchozího gólu. Gól je uznán pouze pokud doba mezi dvěma góly není kratší jak půl vteřiny.
 ==== Měření rychlosti průletu míčku bránou ====
-Laserová dioda umožňuje přesné ohraničení. Se znalostí průměru míčku a doby průletu (šířka pulsu mezi dvěma hranami), jsme schopni - nepříliš přesně - změřit rychlost průletu brankovištěm.
+Laserová dioda umožňuje přesné ohraničení. Se znalostí průměru míčku a doby průletu (šířka pulsu mezi dvěma hranami), jsme schopni - nepříliš přesně - změřit rychlost průletu brankovištěm. Nepřesnost je dána hlavně tím, že jsme schopni změřit rychlost pouze v přímém směru.
 Rychlost v km/h, proměnná balltime je interval mezi dvěma hranami vyjádřený v sekundách.
@@ Řádek 80: / Řádek 86: @@
 float speed = 0.034f/balltime*3.6f;
 </code>
-==== Zdrojový kód aplikace ====
-Knihovna GoalCounter pro Mbed zajišťující počítání gólů je k dispozici zde: https://os.mbed.com/users/nxf46245/code/GoalCounter/
+Z měření, které jsem provedl na prototypu zařízení vyšlo najevo, že průměrná rychlost průletu míčkou brankou se pohybuje mezi 5 až 15 km/h. Nejvyšší naměřená rychlost míčku při přímé střele na bránu byla 18 km/h.
-Dokumentace: https://os.mbed.com/users/nxf46245/code/GoalCounter/docs/tip/
-TODO
+==== Komunikace s PC po sériové lince ====
-==== Video a fotografie ====
-TODO
+Komunikace s PC je realizována po sériové sběrnici UART vyvedené na portu USB. Po každém gólu jsou odesílány informace o skóre, době průletu míčku brankovištěm a rychlosti. Po ukončení hry se vypíšou informace o každě střele.
+**Ukázka komunikace**
+<code>
+Side 1 score
+Score : 9
+Time of ball pass : 0.021904 seconds
+Speed of ball (34 mm diameter) : 5.588023 kph
+Side 1 score
+Score : 10
+Time of ball pass : 0.017052 seconds
+Speed of ball (34 mm diameter) : 7.178171 kph
+Game over
+Team 1 is winner
+</code>
+==== Zdrojový kód aplikace a dokumentace ====
+  * Knihovna GoalCounter pro Mbed zajišťující počítání gólů je k dispozici zde: https://os.mbed.com/users/nxf46245/code/GoalCounter/
+  * Dokumentace knihovny: https://os.mbed.com/users/nxf46245/code/GoalCounter/docs/tip/
+  * Celý zdrojový kód aplikace: https://os.mbed.com/users/nxf46245/code/goal_counter_project/
+===== Video a fotografie =====
+{{:2018:goal-counter:img6.jpg?400|}}{{:2018:goal-counter:img5.jpg?400|}}{{:2018:goal-counter:img3.jpg?400|}}{{:2018:goal-counter:img1.jpg?400|}}
+{{ youtube>qLfhL_8Cpjo?medium }} Video demonstrující animaci vítěze
 ==== Vylepšení ====
+Dostal se mi do ruk poměrně zajímavý vývojový kit NXP OM40006 obsahující mikrokontrolér LPC54000 a také displej s dotekovou vrstvou, kde by se dala implementovat grafická vrstva pro obsluhu počítadla. Na fotografii níže je demo aplikace návrhu počítadla.
-TODO LPC displej
+{{:2018:goal-counter:lpc.jpg?400|}}
-===== Zdroje =====
-Erich Styger, popis hardwarové části
- https://mcuoneclipse.com/2015/08/01/tutorial-adafruit-ws2812b-neopixels-with-the-freescale-frdm-k64f-board-part-1-hardware/
-Brian Daniels, WS2812
+===== Závěr =====
-https://os.mbed.com/users/bridadan/code/WS2812/
+Navrhované zařízení bylo sestaveno na nepájivém poli a experimentálně vyzkoušeno na hracím stole stolního fotbalu. Avšak pro praktické použití takového počítadla je nutné vymyslet jak senzory zabudovat do stolu aby nepřekážely při hře.
+Při návrhu a programování se také projevily některé nedostatky zvolené platformy Mbed a to zejména horší debugování a malá podpora hardwarových perifierií a také občasná neaktuálnost dokumentace API. Nicméně platforma je to zajímavá a to zejména z důvodu integrace téměř plnohodnotného IDE do webové stránky.
+===== Zdroje =====
+  - Erich Styger, popis hardwarové části   https://mcuoneclipse.com/2015/08/01/tutorial-adafruit-ws2812b-neopixels-with-the-freescale-frdm-k64f-board-part-1-hardware/
+  - Brian Daniels, WS2812 https://os.mbed.com/users/bridadan/code/WS2812/

Individální projekty MPOA

Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web

Rozdíly

Nástroje pro stránku