Stopky nejen pro hasiče

[Sakul]

V tomto vláknu se zabýváme touto konstrukcí. Bližší informace naleznete na webu Sakul World.
Takže pokud máte nějaké dotazy nebo připomínky rozhodně mi o tom zde napište.

Nová verze hasičských stopek je ZDE.

POZOR:
Až do dnešního dne 16.04.2013 se v programu stopek vyskytovala chyba, která mohla (ale nemusela) ovlivnit první koncový čas. Tato chyba je již opravena a nejnovější verzi programu si můžete stáhnout na konci tohoto příspěvku. Info o chybě najdete ZDE.

Velký displej pro stopky je k dispozici, více informací v tomto TOMTO tématu.

Nedávno jsme s kolegou (Botas) v práci vytvářeli stopky určené pro trénink hasičského útoku. Jednalo se o zařízení na zakázku pro hasiče.
Hlavní požadavky zařízení:
1. Měření času na 6timístném displeji
2. Možnost uložit až 5 mezičasů
3. Ukončení měření na 2 koncové spínače
4. Možnost po skončení měření listovat jednotlivé naměřené časy
5. Odesílání měřených časů do PC
6. Jednoduchá obsluha
7. Možnost napájení takřka z čehokoli (12V z auta - baterie, střídavé i stejnosměrné napájení + napájení ze sítě 230V)


Pro případné zájemce o stavbu, zde rovnou uvádím ceny jednotlivých komponent, které mohu zaslat.
CENY najdete - ZDE.

Takže skusíme malou ukázku formou videa:

Připojení koncových spínačů s externím napájením


První video ukazuje hardware stopek a jejich provedení


Dále tu máme ukázku funkce


A jako poslední i ukázku odesílání časů do PC

[Sakul]

Předem chci všechny upozornit, že toto zapojení vzniklo jako inspirace a bohužel jsem ho sám nikdy netestoval. Proto je možné, že bude nutné změnit nebo upravit zapojení a hodnoty součástek, tak aby stabilně pracovalo. Pokud to někdy otestuji a dotáhnu do konce dám vědět co a jak.

Protože jsem dostal několik dotazů zda je možné tyto stopky nějak propojit s větším LED panelem, rozhodl jsem se spíchnout jednoduchý a dostatečně výkonný převodník. Tento převodník je možné paralelně napojit na rozhraní stávajícího displeje a pomocí vícežilového kabelu propojit s větší tabulí. Převodník má vlastní napájení, kterým může být zároveň napájen externí displej. Aby bylo zapojení co nejjednodušší musel být zvolen kompromis v podobě nutnosti použití zobrazovačů v externím displeji se společnou KATODOU. Převodník totiž veškeré signály neguje. Toto není problém pokud teprve externí panel navrhujeme. Pokud už máme nějaký hotový a jak na potvoru má společnou ANODU je třeba ještě mezi stopky a tento převodník zařadit nějaký invertor (později pokud bude zájem je možno toto ošetřit programově) například 74HC240. Převodník se poté osadí tranzistory opačné polarity( NPN ze zamění za tip PNP a obráceně). Dále je nutné najumperovat převodník pomocí Jumper spojek JP5-JP8.
Pojistku F1 je nutné volit dle odběru připojeného panelu. Rezistory mohou mít hodnotu 4,7K dle použitých tranzistorů. S tranzistory ve schématu je možné spínat proudy až 300mA s BC447, 800mA s BC327 a 1,5-3A s BD139, což se domnívám je dostatečné pro jakýkoli panel.
Výhodou tohoto převodníku je maximální všestrannost a možnost použití s jakýmkoli panelem.

[nemitom]

Zdravím, jsem začátečník s PIC a tak bych se chtěl zeptat je možné k této konstrukci získat zdrojový kod? (ASM) Jde o to že bych se chtěl podívat na strukturu programu a taky pár věcí upravit.... (odpočet casu na základně, přeblikávání vysledných času na terčích po skončení atd.) a ještě jedna otázka chystá se nějaký program do PC? Díky

[Sakul]

ASM je možná za 400Kč. Jinak běžně není pro tuto konstrukci tato verze programu dostupná.
Co se týká programu. Je popsána činnost stopek s programem Hyperterminál. Jak je psáno lze použít prakticky jakýkoli jiný podobný program. Z důvodu, že Hyperterminál plně dostačuje jak pro vypisování, tak i pro zaznamenávání časů, nepředpokládám žádný jiný vývoj nějakého programu přímo pro tuto konstrukci (alespoň z mé strany).

[nemitom]

Protože jsem dostal několik dotazů zda je možné tyto stopky nějak propojit s větším LED panelem, rozhodl jsem se spíchnout jednoduchý a dostatečně výkonný převodník. Tento převodník je možné paralelně napojit na rozhraní stávajícího displeje a pomocí vícežilového kabelu propojit s větší tabulí. Převodník má vlastní napájení, kterým může být zároveň napájen externí displej. Aby bylo zapojení co nejjednodušší musel být zvolen kompromis v podobě nutnosti použití zobrazovačů v externím displeji se společnou KATODOU. Převodník totiž veškeré signály neguje. Toto není problém pokud teprve externí panel navrhujeme. Pokud už máme nějaký hotový a jak na potvoru má společnou ANODU je třeba ještě mezi stopky a tento převodník zařadit nějaký invertor (později pokud bude zájem je možno toto ošetřit programově) například 74HC240. Převodník se poté osadí tranzistory opačné polarity( NPN ze zamění za tip PNP a obráceně). Dále je nutné najumperovat převodník pomocí Jumper spojek JP5-JP8.
Pojistku F1 je nutné volit dle odběru připojeného panelu. Rezistory mohou mít hodnotu 4,7K dle použitých tranzistorů. S tranzistory ve schématu je možné spínat proudy až 300mA s BC447, 800mA s BC327 a 1,5-3A s BD139, což se domnívám je dostatečné pro jakýkoli panel.
Výhodou tohoto převodníku je maximální všestrannost a možnost použití s jakýmkoli panelem.

Dobrý den, mám problem pripojil jsem prevodník k casomire (zatim jeden segment) a svítí celá osmicka nemení se a svítí meně nez by mela tranzistory jsou dle vaseho doporucení.... jen tečky funkují dobre...

[Sakul]

Zdravím,
bohužel jsem neměl možnost tento převodník ještě otestovat. Nejprve k nízkému svitu. Tento převodník vlastně nijak nereguluje svit, ten je dán napájecím napětím převodníku a předřadnými rezistory na jednotlivé segmenty. Toto je nutné správně zvolit s ohledem na použitý zobrazovač.
Nyní k tomu, že svítí celá osmička. Nevím jak to máte zapojené, takže se k tomu nemohu nijak vyjádřit. Nicméně je nutné, aby byl převodník připojen ke zdroji signálu na svorkovnici JP1, aby byla na vstupu nějaká logická úroveň (H nebo L). Zároveň ve schématu jak na to nyní z odstupem koukám chybí blokovací rezistory na bázích tranzistorů Q1-Q6. Na bázích těchto tranzistorů je nutné zajistit také nějaký logický stav. Tento stav bohužel není zajištěn přímo z výstupu stopek jako je tomu u řízení jednotlivých segmentů. Proto dle zvoleného displeje je nutné zařadit rezistory z báze proti zemi (při použití NPN tranzistorů).
Abych mohl případně analyzovat Váš problém, potřebuji vědět jak to máte zapojení a jak máte najumperovaný převodník (JP5-JP7).

[nemitom]

Při měření jsem zjistil že se tranzistory BD139 neotevírají na plno proto ten svit... (odpor do baze mám 2k2) na jumperu JP5 mám jumper na 2-3, JP6 2-3, JP71-2, JP8 1-2 jinak tranzistory Q7-Q13 mam BC327, Q14-Q16 BC556, a Q1-Q6 BD139.... jinak odpory R1-R10 4k7.... Jakou hodnotu asi tak na to blokování??

[Sakul]

Odpory do báze Q1-Q6, bych se nebál dát 1K, když tak je nutno zvolit hodnotu, aby se otevřely dostatečně. Blokovací hodnota může být třeba 10K, pokud by byl problém lze tuto hodnotu snížit i na 4,7K. Najumperované je to zdá se dobře.
Jak bude chvilka času zkusím si to tady otestovat a dám vědět, k čemu jsem dospěl.
Ještě jeden upřesňující dotaz. Jaké používáte napájecí napětí. Předpokládá se nejméně 12V pro spolehliví chod.

[nemitom]

ano je to 12V (13.8V) z baterie jinak segmentovky mám sestavené z led pásků (12V)....

[nemitom]

Takže jsem hodil odpory 420ohm na tranzistory Q7-Q13 z baze na + a docilil jsem toho ze displej je citelny bohuzel neaktivni segmenty lehce prosvicuji a aktivni nesvítí plným svitem.... myslím že je to dané "obnovovací" frekvenci displeje.... proste ze je frekvence malá díky tomu se zdá že nesvítí naplno..... nějaký nápad jak to ošetřit??

[nemitom]

Tak jak to vypada?? Mrkal si na to?

[Sakul]

Zdravím,
dosud jsem se k tomu neprokousal. Snad se to podaří tento týden. Jinak k tomu, že neaktivní segmenty prosvicují - nejsou dovřeny tranzistory. Buď se musí zvolit nižší blokovací hodnota nebo jiný typ tranzistoru. To že aktivní segmenty nesvítí dostatečně, vidím celkem jasně v tom, že pokud používáte jako jednotlivé segmenty LED pásky, které jsou na 12V není možné je v multiplexním řízení vybudit. Muselo by se do nich pustit 15-20V, aby dosáhly statického svitu.

[nemitom]

Zdravím vás,
je to pro mě stále aktualní, takže?

[Sakul]

Zdravím,
bohužel jsem nic ohledně propojení s velkým displejem netestoval. Hlavní problém je v tom, že nemám velký displej. Nicméně jsem se rozhodl už před nějakým časem vytvořit univerzální převodník a řízení velkých displejů pomocí sériové komunikace, kde bude možné připojovat jednotlivé segmenty na sběrnici, nebo i bezdrátově. Ale aby to nebylo příliš jednoduché je to pouze ve stádiu návrhu a nepředpokládám, že se k tomu vůbec do konce tohoto roku dostanu. Bohužel jsem zavalen mnoha jinými a aktuálními projekty, které vyžadují mou pozornost.
Protože však již mnoho lidí se mnou konzultovalo problém propojení s velkým displejem, bohužel pro Vás ostatní to bylo mailem (zde je právě ten zakopaný pes, že dost lidí to řeší spíše přes mail, než aby napsali sem do diskuse), mohu zde poskytnout nějaké částečné schémata a úpravy, které je možno aplikovat, případně je použít k inspiraci. Opět však upozorňuji, že to nejsou zcela jasné návody použitelné bez úprav pro tento případ. Je nutno je uzpůsobit pro daný displej a jeho řešení. Prozatím se asi nejčastěji osvědčil pro posílení proudového výstupu do jednotlivých segmentů budič ULN2003 (nebo podobný z této řady). Jeho datasheet je volně k dispozici na internetu. Pro použití se stopkami je však nutné invertovat výstupy z procesoru pro buzení segmentů, aby bylo možné použít tento budič. Opět invertorů existuje celá řada s dostupnými specifikacemi na internetu.
Bohužel se to celé potýká s mnoha problémy, které se těžko řeší. Je to způsobeno tím, že tyto stopky nebyly navrženy pro měření časů na soutěžích, ale výhradně pro nácvik disciplíny útoku. Proto byl použit malý displej. Hodně lidí v tom, ale spatřuje velmi levnou časomíru pro soutěže. Pro toto je sice stopky také možné použít, ale vyvstane problém právě s tím jak je propojit s velkým displejem. Pak je však na konstruktérovi, jak si s tím poradí.
V příloze jsem přidal jedno schéma také stopek, které používají ULN2003 a zároveň je tam i naznačeno použití startu přes mikrofon (startovací pistole). Podobných schémat je na internetu také dostatek a je tak možno si z nich vzít inspiraci.

[pajatko]

Zdravim, ak môžem,
tu sú nejaké obrázky , ako som to prepojil. Použil som stopky, ktoré sú tú prezentované ( super zapojenie ) a podla priloženej schémy , len od IO3 za nim je invertor a potom je budič pre panel. Funguje to super. Panel je 250 mm veľký a ledky sú s pozorovacím uhlom 60°( 120°by bolo lepšie, ale to je potom o inej cene , aj tak cena panelu je dosť veľká ). Je to čitateľne tak z 60 m. Keď som panel pripojil na 12 V tak svietivosť bola super, po pripojení k stopkám to kleslo tak na 60% ( multiplex ).
Osadil som to do duralovej skrinky a ovládanie som vyviedol do externej krabičky. Ako ľavý a pravý terč som použil šipky z lediek.

[Mir]

Ahoj,
bylo by možné úpravou programu docílit, aby stopky odesílaly signál na seriový port i v okamžiku sepnutí, nejenom po odměření?

[Sakul]

Zdravím,
pokud jde o odesílání dat na RS232 je to trochu problematické. Nejspíš by nebyl až takový problém přidat odesílání například v momentě stisku startovacího tlačítka nebo dosažení prvního terče. Je tu však problém s probliknutím displeje v momentě odesílání dat. Pak je tu další problém co konkrétně by se a jak mělo odesílat. Nyní se odesílají všechny měřené časy daného měření.
Předpokládám, že by to chtělo odesílat data vždy v okamžiku, kdy dojde k nějaké interakci. Tedy při uložení mezičasu nebo dosažení některého koncového spínače. Principiálně by to tedy asi šlo, ale skus přesně definovat, co, kdy a jak se má odesílat. Pokud by poté o takovou úpravu byl zájem mohu to zkusit udělat.

[Mir]

Díky za rychlou odpověď. Probliknutí displeje by určitě nevadilo, pokud tedy by to odesílání nějak negativně neovlivňovalo měření. Pokud by to šlo, že by se odesílali ty změřené hodnoty ihned při změření, nikoliv až po ukončení měření. Start by mohl odeslat například 0. Předpokládám, že se vnitřně počítají nějaké impulsy a před odesíláním se to přepočítává a formátuje do požadovaného tvaru, což by šlo také řešit až v PC a zjednodušit sw ve stopkách.

[Sakul]

Zkusím se na to tedy podívat jaké by byly možnosti. V podstatě by to posílalo časy ve stejném formátu jako nyní, jen by to posílalo postupně tak jak jsou stopnuty.
Bohužel nemohu nijak upřesnit, kdy budu mít čas se tím nějak podrobněji zabývat, takže mějte strpení.

[PythluSS]

Zdavim, chtel bych se zeptat, jak je mysleno to programovani primo na desce? Jak to funguje, pripadne jaky pouzit programator/zapojeni portu? Diky, s pic nemam zatim zkusenosti...

[Sakul]

Konektor JP4 slouží pro nahrání programu do procesoru. Zapojení je dle programátoru PICKit2, který používám, ale je kompatibilní i s jinými programátory např Presto, který používám také. Dnes již nepoužívám programátory na RS232 nebo LPT, pro jejich nekompatibilitu a neustálé problémy. Jsou sice použitelné, ale jsou s tím pořád nějaké problémy.
Jinak samozřejmě lze procesor programovat přímo v aplikaci právě díky JP4, což je vhodné pokud se aklikace ladí, nebo pokud je procesor napevno zapájen do desky a není tak možné ho vyjmout a vložit do nějakého programátoru.