Měření kol a času Arduino UNO a Race Coordinator

Lap Tracker

Na internetu je publikována spoustu návodu, ale bohužel v dnešní době, kdy počítače nemají sériový a paralelní port, jsou tyto návody již nerealizovatelné. Než se podařilo postavil funkční časomíru na starou autodráhu ITES ocitnul jsem se mnohokrát ve slepé uličce.

Zapomeňte na převodníky USB – paralelní port, USB – sérový port, protože ty nefunguji. Dokonce se nepovedlo zprovoznit Lap Timer 2000 na starým, PC které mělo sériový port. Ale co funguje spolehlivě:

Aplikace na mobil Lap Tracker – velkou výhodou jsou nízké pořizovací náklady
Staré PC s paralelním portem, fototranzistor jako snímač a program Ultimate Racer
PC s USB, fototranzistor jako snímač, elektronická stavebnice Arduino UNO a program Race Coordinator

Právě poslední variantě se bude věnovat následující návod.

Rampa se startovacími světly na autodráhu

Princip

Schéma zapojení měření času Arduino UNO

Dopadajícím zářením se fototranzistor otevírá a prochází jím proud v závislosti na záření. Tedy průjezd autíčka způsobí snížení záření dopadajícího na fototranzistor anásledně i změnu proudu. Pro zvýšení citlivosti a odrušení okolního světla například, když na fototranzistor svítí slunce je fototranzistor nasvícen LED diodou.

Funkce měření kol a času Arduino UNO a Race Coordinator

Čidla pro měření času

Výhodou tohoto řešení je kombinace několika funkci. K zmiňované funkci měření počtu kol a času to jsou i startovací světla, tlačítko START/STOP a dále světlo označujícího vedoucího závodníka. Bohužel poslední funkce nesplnila očekávání, proto ji nedoporučuji. Bránu v provoz můžete vidět na následujících několika videích.

Nebudu popisovat přesný způsob montáže, ale inspirovat se můžete na následujících obrázcích. Důležité je schéma zapojení.

Nastavení Arduino UNO

Je to opravdu velice jednoduché viz stránky tohoto produktu a podrobný návod je na stránkách http://robodoupe.cz/2011/jak-zacit-s-arduinem/. Ovšem nejdůležitější je nahrát do stavebnice Arduino UNO soubor lapCounter.ino, který je umístěn ve složce kam jste nmainstalovali Race Coordinator. Standardně to je c:\Program Files (x86)\Race Coordinator official\data\arduino\lapCounter\.

Nastavení Race Coordinator

Nastavení programu Race Coordinator

Race Coordinator je program, který umožňuje měření kol, času, orchestraci závodů a celých turnajů. Jen o malinko víc se mi líbil už jen Ultimate Racer, především grafickým zpracováním. Co se týká funkcí jsou na tom oba programy stejně. Mimo jiné mají vstup na paralelní a sériový port. Rozhodujícím důvodem, proč byl zvolen Race Coordinator je, že obsahuje interface pro Arduino a již napsaný program pro Arduino. Mimo jiné i internace pro web kameru, ale tomu jsem se nevěnoval. Možná budou existovat i další programy, které mají interface na Arduino, ale já jsem je nenašel. V případě, že se vám to povede napište mi to. Rád si je prohlédnu.

Na stránkách www.racecoordinator.net stáhněte program a nainstalujte na PC. V menu programu Race Coordinator nastavte jednotlivé vstupy a výstupy Arduina. Cesta je Menu/Track Setup/Arduino. Na analog jsou přiřazeny startovací světla. Na digital jsou přiřazeny snímače. Správné přiřazení diod se překontroluje stisknutím červeného tlačítka, které zezelená a rozsvítí se příslušná dioda. Můžete tak v případě chybného zapojení spletence drátu, diod a fototrazzistoru překonfigurovat vstupy bez nutnosti zásahu do zapojení.

Odstínění

Při testování se vyskytl problém se samovolným odpojování Arduina od PC. Odpojení způsobovalo rušení motorku autíček.

Měření kol a času na autodráze Arduino UNO a Race Coordinator

Řešení:

Veškerá napájení včetně osvětlovacích diod napojit na USB.
Kolejnice dráhy propojit kondenzátorem 1n
Stabilizační kondenzátor 5 micro F na 5 V napájení Arduina
Všechny kabely které vedou do Arduina provléknout tlumivkou
Uzemnit nevyužité vstupy na Arduinu
Omotat alobalem celou elektroniku včetně kabeláže a ten uzemnit – nemusel jsem realizovat.

Problém s rušením se nemusí vyskytovat vždy. Spiš se vyskytuje u originálního Arduina. Asi má citlivější vstupy.

Seznam součástek:

Stavebnice Arduino UNO,
LED diody startovací světla (zelené a červené)
LED diody k nasvícení fototranzistoru

Konektor
Fototranzistory – je jedno jestli IR nebo klasické, fungují oba typy, doporučuji volit menší pouzdro
Konektor brána panel RS 232
Mikrospínač
Rezistory – dle použitých diod. Na internetu jsou jednoduché kalkulačky které vám velikost odporu spočítají
Tranzistory – pro posílení výkonu jsou ke každému výstupu Arduina zapojen tranzistor jako zesilovač