Skytterelaterat Arduinopyssel

[Fält]

Acc sensor tror jag är rätt för enheten på geväret. Jag har en Shotmaxx2 timer som använder acc sensor, det är riktigt smidigt då den fungerar både när fler tränar samtidigt och när man torrklickar hemma.

Jag kommer redan på många sätt att ha roliga tävlingar med det du bygger!

En sak jag funderar över är om man kan få till någon vettig klocka som gör att man tex kan räkna ut vilken skytt som skjuter ett visst mål.

Men det är kanske värre att hålla reda på kulhastigheten. Redan när man jämför en .224 V-Max i 950m/s och en 6.5mm Norma DL i 900m/s så skiljer det ca 0.02s i tid mellan knall och träff på 300m då .224" kulan tappar dubbelt så mycket fart som 6.5mm kulan.

[kattafan]

Som du skriver så skiljer det inte supermycket i tid mellan två kulor. Antar man sedan att skyttarna skjuter på "sitt" mål så är problemet löst.

Eller tänkte du att man skulle göra aå att man bara eldar på och sen sorterar ut träffarna efterhand?


Angående mättiden och klockfrekvensen som diskuterats innan så har det lite olika påverkan. En 3cm lång kula som rör sig 900m/s passerar sensorn på 1/30000-dels sekund. Att optodioden reagerar är inte en flaskhals om den har en responstid som mäts i 10-20 nanosekunder. Om jag tänker rätt är eventuell problematik med mättid ett större problem för 1 än 2.

[lasse-a]

Angående mättiden och klockfrekvensen som diskuterats innan så har det lite olika påverkan. En 3cm lång kula som rör sig 900m/s passerar sensorn på 1/30000-dels sekund. Att optodioden reagerar är inte en flaskhals om den har en responstid som mäts i 10-20 nanosekunder. Om jag tänker rätt är eventuell problematik med mättid ett större problem för 1 än 2.

Nej, om man kunde mäta med 16MHz så vore det inget problem. Men det blir svårt, för att inte säga omöjligt, med de chip som används i en Arduino. Om du kollar min tråd som Fält länkade tidigare, så visar det sig vara krångligare än man tror. Jag gav till slut upp med att försöka få noggrannheten på 1-4 clock-cykler som man skall kunna nå enligt datablad. (Problemet med avbrott är att instruktionen som körs måste avsluta först, och instruktioner tar mellan 1 och 4 klockcykler)

Jag byggde en diskret räknare med extern klocka istället, det blir mera noggrant och är enkelt nog.

Sedan så tror jag personligen att det blir svårt med optisk mätning direkt vid mynningen. Krutgaser lär störa för mycket. MEN, lyssna inte på mig utan pröva och berätta hur det går! Det är bara så man kommer framåt!

[Fält]

Som du skriver så skiljer det inte supermycket i tid mellan två kulor. Antar man sedan att skyttarna skjuter på "sitt" mål så är problemet löst.

Eller tänkte du att man skulle göra aå att man bara eldar på och sen sorterar ut träffarna efterhand?

Ja, jag tänkte för att med minsta möjliga insats kunna sätta upp ett mål som skall nerkämpas snabbast möjligt. Men att då vara tvungen att ha sensorer på vapnen krånglar till det mycket mer än vad man tjänar på att bara sätta upp hälften så många mål.

[Fält]

Men med input capture funktionen så kommer den exakta tiden att sparas av timern innan interrupten aktiveras. Så den exakta tiden är sparad utan att man behöver göra något.

Sedan skall man bara hinna hämta den innan det kommer en ny puls (eller störning). Jag tror att jag skrev lite pseudokod som sparade värdet, kollade om klockan hade slagit över, tvingade timern till ett värde som motsvarade att första passagen skedde vid tid 0. Med 16MHz mätfrekvens så ger det kulan ungefär 4.1 tusendels sekunder att passera nästa mätpunkt om man har en 16 bit timer.

Så för att göra det enkelt för sig så vill man gärna ha 16 bit timers och flera input captures i AVR chippet man väljer.

Vad är det för AVR på din Arduino? Jag kan hjälpa till att ta fram informationen du behöver.

Utan input captures går det inte, man får de problemen som Lasse hade med tidtagningen. Med 8 bit timers får man bara jobba lite hårdare då man får sätta upp en egen räknare för hur många gånger 8 bit timern slagit över, men det går.

[kattafan]

Jag har en Uno ich tre Nano, men båda ska vara samma samma, baserat på ATmega328p om jag läst rätt.

Har ju även en Raspberry att tillgå om jag behöver mäta snabbare. Där borde väl hastigheten räcka och bli över tänker jag, men då måste jag tänka igen och det är ju jobbigt.

Som jag ser det har jag 2 olika mäthändelser:
1. Viktigt att veta exakt NÄR i tiden två sensorer ger utslag.
2. Behöver bara veta ATT en sensor gett utslag.

2an borde jag ju kunna hantera med en latch (vippa?)

Är lite ringrostig på nomenklaturen som ni märker

[Fält]

RPi tror jag är tungjobbad och används normalt med ett operativsystem, att mäta tid med något som har ett operativsystem med den här precisionen brukar vara svårt.

Det finns lite mer kompetenta AVR MCU än ATMEGA 328, men det skapar nog inte några egentliga problem även om jag inte kan se något enklare sätt att göra det på än att använda en extern OR krets. https://ww1.microchip.com/downloads/en/ ... 02061B.pdf, sidan 126 är en bra början för att börja sätta sig in i hur input capture funktionen hos timern fungerar.

Du behöver koppla varje sensor till två ingångar på Arduino kortet. Båda sensorerna skall kopplas till OR kretsen som används för att isolera dem från varandra. Utgången från OR kretsen skall till ICP1 på microcontrollern, det bör vara pinne PB0 på Arduino kortet. Varje krets skall sedan också kopplas till varsin extern interrupt, INT0 och INT1.

Då vi fått trixa lite här så går det inte att använda ICP interrupten, den går att stänga av så att tiden sparas utan att vi blir meddelade. Vi använder istället de två vanliga externa interrupterna, men det första vi gör när vi kommer in i respektive interrupt rutin är att hämta tiden från ICR1H och ICR1L (det här är de två registren som sparat tiden från när ICP pinnen påverkats via OR kretsen). Vi kommer alltså till samma ställe även om vi tagit en omväg.

Med lite tur så har jag någorlunda läsbar pseudokod utan alltför pinsamma misstag. Observera att vi INTE använder TCNT1 som är timer1 registret. Timern inbyggda logik sparar alla värden därifrån helt automatiskt utan att några interrupts använvänds. Alltså introduceras inga tidsfel.

När vi får interrupten från den första sensorn gör vi:
Stäng av alla interrupter!
Spara tiden från ICR1H OCH ICR1L till Sensor1_tid // ICR1 innehåller den automatiskt sparade tiden från när kulan passerade
Mäter_nu = 1
Mätt_klart=0
Slå på interrupter igen!

När vi får interrupten från den andra sensorn gör vi:
Stäng av alla interrupter!
Spara tiden från ICR1H OCH ICR1L till IRC1_Sensor2_tid
tid= 65536*timeroverflow+ICR_sensor2_tid-ICR1_sensor1_tid
Mäter_nu = 0
Mätt_klart=1
timeroverflow=0
Slå på interrupter igen!

Timer1_Overflow interrupt (TIM1_OVF)
Om Mäter=1
timeroverflow=timeroverflow+1

[GabbeG]

Jag har funderat en del på hur man skulle kunna bygga en kronograf av magnetospeed typ. Har man ett avstånd på 3dm mellan pickuperna så behövs måste man kunna mäta tider på runt 300uS med en noggrannhet/upplösning på 5us, vilket kanske är görbart, jag är inte så insatt i mikroprocessorerna.

Man skulle kunna göra samma sak med analog elektronik, en operationsförstärkare per pickup i peak-detekterings konfiguration. Om den fösta peak detekteringen är positiv och den andra är negativ, så kan man ladda en kondensator under tiden som kulan befinner sig mellan pickupperna. Sedan behövs bara en analog voltmeter som är omskalad i m/s (Eller en AD-omvandlare om man vill ha ut resultatet digitalt).

Kondensatorer och motstånd har har olika toleranser, så man får nog kalibrera varje enhet för sig. Ett motstånd på 10ohm med en kondensator i serie på 0,1nF laddar upp till 63% av matningsspänningen på 1 nanosekund. Om spänningen är 5v kan man då mäta 3,15v efter 1ns.(hoppas jag fick det där rätt, det börjar bli sent)

[detstorabla]

Man borde kunna använda något enkelt utvecklingskort för fpga. Betydligt snabbare....


Skickat från min SM-T835 via Tapatalk

[lasse-a]

Jag har funderat en del på hur man skulle kunna bygga en kronograf av magnetospeed typ. Har man ett avstånd på 3dm mellan pickuperna så behövs måste man kunna mäta tider på runt 300uS med en noggrannhet/upplösning på 5us, vilket kanske är görbart, jag är inte så insatt i mikroprocessorerna.

viewtopic.php?f=60&t=259872

Och analog peak-detect tror jag inte på. Det lär bli svårt att få det trimmat rätt (I patentet så triggar man som sagt på negativ flank). I så fall så skulle jag samplat och göra det digitalt. Jag har faktiskt skissat på en digitizer som skulle kunna göra det (uC som är vanliga har inte tillräckligt med buffert-minne) men det har lite gått i stå till förmån för kalibrering av min gamla ShootingChrony som utrustats med belysning och huva (som blockerar ljus utifrån).

[lasse-a]

Man borde kunna använda något enkelt utvecklingskort för fpga. Betydligt snabbare....

Ja, jag har funderat på det och beställt några billiga för att leka med; men jag har inte egentligen identifierat hur mycket det skulle hjälpa. På rak arm ser jag inte att det egentligen skulle tillföra så mycket. (De är också fortsatt ganska dyra för vad man får.)

Om man redan har kommit så långt att man fått digitala signaler så behöver man i stort sett bara en räknare. En FPGA är lite overkill för det. (Å andra sidan, "There's no kill like overkill..." )

[kattafan]

En ESP32 kanske kan vara nåt annars. Betydligt snabbare än Arduino men man kan använda samma setup. Snabbare, dubbla processorer, mer av allt.
https://www.espressif.com/sites/default ... eet_en.pdf

Jag har pysslat med mina träffindikatorer. Numera har jag 4 enheter:

1. Träffindikator med lilla antennen. Vill ha så lite som möjligt som skakar runt på plåten.
2. Fyrtorn. Blinkar vid träff samt vidarebefordrar till centralenhet.
3. Centralenhet som registrerar träff och överträff samt sänder till en dator med Excel för vidare lull-lull
4. En sensorenhet som sänder en ping till centralenheten när den känner av att bössan avfyrats.

Har inte alla sensorer än, men principen är programmerad i a f. Ska konvertera till RF24Network istället för vanliga RF24 så att man enklare kan lägga till fler träffinndikatorer.
I väntan på sensorerna ska anlända från Amazonas får jag väl kolla in hur man kan koppla en FRID-läsare till centralenheten och läsa in vilken skytt som skjuter.


Och ja, min fru är superimpad över att jag sitter i ett virrvarr av kablar med näsan klistrad vid datorskärmen.



God Jul allihopa

[kattafan]

Förresten, nån som har bra tips på strömkällor? Behöver lite kräm när man ska sända radio

[Fält]

För att ta tiden exakt kan du nog hitta det mesta i det här biblioteket, det brukar underlätta att inte behöva slå upp alla uppgifter i databladet. https://gist.github.com/billroy/4032657


För fartmätning och träffindikering så skall en Arduino inte ha några problem men det krävs att man använder timern rätt. På en ESP så kan det kanske vara möjligt att göra fel, men ändå få tillräckligt bra resultat. Att slippa grotta ner sig i detaljerna för att låta timers göra jobbet kan vara skönt, då det verkar vara mycket att gräva i med ESP32. Jag lade en stund på att hitta information om ESP32 timer hårdvaran och hittade ingen användbar information. Bara buzz som skröt om att alla pinnar kan användas som input, output, pwm och så vidare.

Hur tänkte du bygga upp optisk avläsning av en måltavla? Jag har ett uppslag som är nära besläktat med en kronograf, Men med flera vinklade sensorer (och linser) så kan man räkna fram var skottet passerar genom mätfållan. Jag vet inte om det är praktisk genomförbart. Den mest förenklade principen jag kommer på är:
Om man tänker sig en kronograf med fyra skärmar, En lodrät längst fram och längst bak. Sedan en på mitten som lutar så att kulan passerar den senare när den träffar högre upp, och en skärm som är vriden så att kulan träffar senare när den är längre till vänster. Man kan då beräkna var kulan passerat baserat på farten man mätt upp med de två lodräta skärmarna och tiden det tagit för kulan att ta sig från den första skärmen till den lutade och den vridna skärmen.

[kattafan]

Rasterteknik.
X parallella linjer horisontellt
Y parallella linjer vertikalt

[lasse-a]

Förresten, nån som har bra tips på strömkällor? Behöver lite kräm när man ska sända radio

Tja, det beror på vad du menar? Li-ion batterier är kompakta och kan ge mycket ström när det behövs. Vill man göra det enkelt för sig så kan man använda en powerbank direkt.

Men det svarar antagligen inte riktigt på din fråga?

[lasse-a]

Rasterteknik.
X parallella linjer horisontellt
Y parallella linjer vertikalt

Ja, men då behöver du antagligen laser (eller sensorn i botten på en lång tub). Eller hur har du tänkt det?

När det kommer till målinmätning så tror jag inte det är en slump att i stort sett alla system är akustiska. Är målen sådana att man kan få en bra "bonk"-signal från dem när kulan träffar? Eller är kulan supersonisk? I så fall så borde man kunna mäta bogvågsknallen med sensorer runt tavlan (min tre i en triangel, eller "L"). Det finns ju flera sådana system på marknaden, så det borde vara möjligt att bygga själv. Ljudhastigheten i luft är ju dessutom ganska långsam, så det blir lite tid att mäta; 34mm / us.

Jag har lekt med bogvågsknall som kronografprincip (har bla fördelen att den kan ställas vid målet), men glömde slå på laptoppen den enda gången jag kom till skott... Så det har legat i träda sedan dess. Kanske dags att ta upp det igen. De finns kommersielt tillgängliga, inte bara den dåliga norska varianten utan, iaf rapporterat, amerikanska som skall vara bättre.

P.S. Läste just nu att du ju pratade om plåt. Då blir det värre med akustik. Ljudhastigheten i stål är betydligt högre, men å andra sidan så är detektionen enklare (med motsvarande kontaktmikrofon).

Och ESP32:an har många fördelar, men det är som sagt en ny arkitektur att sätta sig in i. Framförallt så har den *mycket* mera RAM-minne än konkurrenterna. Annars så finns det många ARM-varianter (exv. s.k. "blue pill" och "black pill" som är snabbare än ATMELs AVR-motsvarigheter och mkt bättre dokumenterade än ESP32:an, men som tyvärr lider av samma brist på minne. De har också ännu tjockare datablad än AVR-familjen.

[kattafan]

Projekt 2 är inte avsett för plåt.
En Sius/Megalink-tavla med monitor kostar 50.000kr så att byta ut 10-20 tavlor blir snabbt svettigt för en skytteklubb.
De klassiska tavlorna använder självläkande gummidukar och mikrofoner för att triangulera ljudet av när kulan slår i duken. Det finns även nya tavlor med laserteknik, men var de ligger på prisskalan vet jag inte.
Allt som har med dessa tavlor är svindyrt, ett litet kontrollkort till tavlan kostar 3500kr, mikrofoner kan man inte byta hur som helst utan att de måste skickas till Norge för kalibrering osv.

Dessa akustiska tavlor levererar mätprecision med mm-precision så man kan ju ifrågasätta om det är lönt att klabba med ljus.

Oavsett så finns det en ekonomisk motivering att komma ner i pris.

Anyhooo, jag har labbat med att sätta 4 optodioder på en linje och belysa dem med infrarött ljus. Med en laser skulle man kunna mäta var kulan passerar genom att se vilken sensor som slocknar s a s.
Men... om man inte ser det binärt så kan man se att sensorerna ger ganska exakt signal beroende på hur stor del av sensorn som skyms. M a o ser det ut som att det går att mäta att hindret befinner sig mellan sensorerna och därmed få en högre upplösning än bara sensorernas storlek (laser).

20201227_132929.jpg

I exemplet på bilden skymmer kulan sensor 2 helt och 3 till hälften. Alltså skulle man kunna räkna ut att kulan passerar sensorerna på en viss höjd.

Eller, det är teorin jag undersöker i a f. Håller jag en pinne i vägen så kan jag få väldigt exakta värden, men en flygande kula är ju en annan historia.

[kattafan]

Åter till projekt 3.
Vsr rätt mycket meck att få nätverksbiblioteket till sändaren att snurra av två anledningar:
1. Exemplet jag hittade funkade inte.
2. Arduino Uno orkar inte riktigt driva sändaren men Nano gör det.

Det var lite pyssel innan jag hittat rätt med koden och fixat buggen i Uno-enheten. Det är ju inte riktigt så att man kan stega igenom koden på samma sätt som i "vanlig" programmering. Men men, nu pratar enheterna med varann och den grundläggande koden lirar.

20201227_011055.jpg

Det jag visar i filmklippet är:
Startsignal4 skott 45s.
1. Skjuter, träffar inom 1.5s, blå dioder blinkar, träffdiod tänds på centralenhet.
2. Samma som 1
3. Skjuter, ingen träff. Inget blink, ingen träffdiod och det loggas som en bom i centralenheten.
4. Inget skott men träff, lampa blinkar men ingen träffdiod tänds Loggas som träff av annan skytt. Tanken är att man ska kunna ha träffindikatorn och blinksändaren standalone
5. Skott, träff, blink, träffdiod.
6. Skott, träff, blink, registreras som överträff eftersom vi bara tillät 4 skott. Blå diod tänds.
7. Tiden är ute, resultatet summeras och skickas ut till monitor/excel.

https://youtu.be/ZLkqCD4t9WM

Härnäst ska jag optimera sändningen och se vilka avstånd jag kan ha prylarna på. Efter det har mina sensorer förhoppningsvis kommit så jag kan bege mig utomhus....

Bonustrack, en Chimaera: https://youtu.be/kl8sEBmCygw

[lasse-a]

Eller, det är teorin jag undersöker i a f. Håller jag en pinne i vägen så kan jag få väldigt exakta värden, men en flygande kula är ju en annan historia.

Då förstår jag. Jag har inte lyckats hålla isär dina olika projekt.

Ja, liksom med Magnetospeeden så ligger priset ut till kund en faktor tio (minst) högre än vad komponenterna kostar. Så kan man bygga själv så finns det mycket att spara.

Och din ljusridå har potential tror jag. Dvs om det fungerar med pinne så kan det fås att fungera med kulpassage. Fotodioder är snabba nog, inte tu tal om den saken, så kan du bara behandla de uppkomna signalerna snabbt nog så är det iaf inte där skon klämmer. Problemet är nog snarare störningar från omgivningen. Solljus är exv. ett potentiellt problem. * Å andra sidan så ändras omgivningsljus ganska långsamt, och om du kör differentiellt, dvs mäter skillnaden mellan signal från dina dioder, snarare än absolutvärde, så kan det ev. agera filter nog.


*) Jag byggde en energimätare för ganska många år sedan som tittade på när lysdioden på elmätaren blinkade till. Den fungerade ypperligt tills den en sommarmorgon gav helt tokiga värden... Det visade sig att precis just då på året så kom solen in genom ett källarfönster i andra änden av en lång korridor och lyckades falla in från sidan på elmätaren precis på så sätt att sensorn fick fnatt.