[Bubikopf]

Hallo zusammen,
heute habe ich meinen Messwagen fertig gestellt. Ich war lange auf der Suche nach einem (für mich) optimalen Programm für den Arduino.

Der Messwagen zeichnet auf:
- zurückgelegte Strecke in m
- aktuelle Geschwindigkeit in km/h
- maximale Geschwindigkeit
- Fahrzeit









Hier nach dem Testlauf auf meiner kleinen Anlage:



vG Uwe

[RedTrain]

Hallo Uwe

Interessanter und pragmatischer Ansatz, sieht sehr gut aus!
Ich würde den Messwagen eventuell gerne in H0m/Bemo nachbauen.

- Was verwendest Du für ein Display?
- Teilst Du den Arduino Sketch mit uns?

Vielen Dank!

[ortwing]

Hallo Uwe
tolles teil
Ich habe auch an den Sketch Interessen-
kannst du den mal : einstellen :

[Bubikopf]

Hallo zusammen,
anbei der Sketch. Ihr müsst jedoch für andere Maßstäbe/ Raddurchmesser die Konstanten in der Berechnung anpassen. Für H0 (1:87) und Raddurchmesser von 10.38mm gelten:

weg=dispCnt*0.00283705*1000;
v=rpm*0.1702228;
vmax=maxrpm*0.1702228;

Bauteile:
- Arduino Nano Clone
- HallSensor A3144
- White 0.96" I2C IIC Serial 128X64 128*64 OLED LCD LED Display Module for Arduino

Zur Spannungsversorgung über die Gleis-Digitalspannung kommt dann noch das hier zum Einsatz (nach einem Test natürlich):
- Mini-DC-DC-Step-down-Spannungsregler-MP1584EN-Buck-Power-Module-Output-0-8-20V

Zur Zeit misst der Wagen nur bis 9999 m, danach spielt die Anzeige "verrückt". Ich hatte vorher in "km" ausgegeben, aber ich habe es nicht hinbekommen, mit einer oder zwei Nachkommastellen anzuzeigen. Deshalb steht oben im Auszug des Sketches auch der Multiplikator "*1000" noch drin. Vielleicht kann das ja jemand verbessern

Ansonsten dürft ihr den Sketch gerne verwenden und optimieren Dann aber bitte hier auch kommentieren und den Sketch posten.

Die Quelle von meinem Sketch ist ein Video auf youtube zur Drehzahlmessung eines Fidgetspinners. Autor und Link sind im Sketch enthalten.

Viel Spaß beim Nachbau und "Messen" der Anlage
Uwe

[attachment=0]Messwagen_1.1.zip[/attachment]

[trashmaster]

Das ist mal wirklich eine einfache wie geniale Lösung! Will mir schon lange einen Messwagen auf Basis eines Atmels aufbauen, aber da schmeiß ich doch glatt das bisherige Projekt übern Haufen.

[gerald_b]

Hallo,

finde den Bauvorschlag sehr gut und habe mich mal damit befaßt. Leider zeigte mein Display nach dem Start nur sonderbare Zeichen statt eines Textes.

Also herantasten und der Ursache auf den Grund gehen bis ein erwarteter Text angezeigt wird:

Für das monochrome Display die Adafruit_SSD1306-Bibliothek eingebunden. Diese ist jedoch standardmäßig auf 128x32 Pixel eingestellt, kann in der Headerdatei angepaßt werden.
Bibliothek kopieren und unter anderem Namen (bspw. Adafruit_SSD1306_128x64) einbinden, dann hat man beide Varianten verfügbar.

je nach Display ist die I2C-Adresse 0x3D (Standard für 128x64) oder 0x3C (für 128x64 mit geerdetem SA0), siehe auch Adafruit_SSD1306.h. Die Adresse kann mit einem I2CScanner am Arduino herausgefunden werden - oder einfach ausprobieren, das Display bleibt ansonsten dunkel.

Im Standard zeigt mein Display 8 Zeilen a 16 Zeichen an, die Schrift ist klar aber sehr klein. Über einen ganzzahligen Faktor (z.B. 2) läßt sich die Schriftgröße anpasssen, damit reduzieren sich jedoch die Anzahl der Zeilen sowie Zeichen je Zeile -> kaum Text anzeigbar
eine "schmale" Schriftart suchen und einbinden (eine mit Adafruit kompatible Datei kann unter https://blog.squix.org/2016/10/font-crea...-gfx-fonts.html generiert werden)

Mit der neuen Schriftart waren die Zeilen "nach oben" verschoben, eine entsprechende Anmerkung findet sich in der adafruit-gfx-graphics-library. Kann mit einem "setCursor(x,y)" behoben werden.

Soweit bekam ich dann zumindest mal Zeichen in gut lesbarer Größe, Positionierung und Anzahl/Zeile auf das Display.

Nun ans Eingemachte und die Meßwerte inklusive Einheiten anzeigen:

die Deklaration der Variablen v, vmax und weg auf float umstellen (long bzw. int ergeben nur Ganzzahlen, mit den Berechnungen gehen damit die Nachkommastellen verloren)

Für eine einfachere/genauere Berechnung bzw. Anpassungsmöglichkeit auf andere Maßstäbe wurde eine Konstante vmodel eingeführt und mit 170.222799705 initialisiert. Das entspricht mit Raddurchmesser 10,38mm und Maßstab 1:87 den zurückgelegten Metern/Stunde bei 1U/min.

Anzeige von Ganzzahlen (Integer oder Long) in der print/println()-Funktion ist unproblematisch, bei Gleitkommazahlen erscheint ein "?" anstelle des Wertes
Wer sich damit befaßt findet heraus dass in Arduino die Ausgabe von Gleitkommazahlen a la "%f" nicht implementiert ist. Der Einfachheit halber kann man "String(wert, nachkommastellen)" verwenden.

Das Ergebnis (auch wenn das Display blau scheint, es ist gleichmäßig weiß):



Zur Anwendung kamen bei mir

Arduino Pro Mini mit Atmel 328P-AU, 5V, 16MHz, Abmessungen ca. 31x18x4mm direkt aus China bezogen bspw. https://www.aliexpress.com/item/1pcs-pro...2922183435.html derzeit 1,50 EUR

0,96" I2C-Display, 4 Pin, monochrom, Farbe weiß, bspw. https://www.aliexpress.com/item/White-co...2786765333.html derzeit 1,59 EUR

Für den Einbau am Wagen sind bestellt

A3144 Hallsensor, 10er-Set bspw. https://www.aliexpress.com/item/10pcs-ne...2814450417.html derzeit 0,47 EUR

Neodym-Magnet 2x1mm, 200 Stück, bspw. https://www.aliexpress.com/item/2018-New...2805034764.html für derzeit 0,68 EUR

Zur Programmierung des Pro Mini benötigt man noch einen FTDI-Adapter (Achtung: oft Mini-USB-Anschluß), idealerweise ist die VCC zwischen 3.3 und 5V umschaltbar, der Arduino läßt sich einfach aufstecken, ca. 1,25 EUR https://www.aliexpress.com/item/High-Qua...2826575637.html




Wer direkt aus China beziehen will: bei Aliexpress registrieren, Artikel suchen und in den Warenkorb packen. Zahlung per Kreditkarte, Paypal (evtl. + Gebühr) oder einfach per Giropay. Stellenweise gelten Mindestestellwerte für die einzelnen Zahlungsarten, sieht man im Vorfeld leider nicht. Man sollte nur darauf achten pro Bestellung/Händler den Wert von ca. 20 EUR nicht zu überschreiten. Andernfalls fällt Einfuhrumsatzsteuer an und man muß die Sendung ggf. beim zuständigen Hauptzollamt abholen.
Bei Angabe des Wohnortes ein "DE-<PLZ> " voranstellen, bspw. "DE-55116 Mainz". Im Standard werden die Sendungen meist mit der PLZ nach dem Bundesland adressiert und schonmal durch Adreßermittlung verzögert. Mit dem genannten Präfix läßt sich das wunderbar vermeiden.

Mein Sketch inkl. Schriftart und angepaßter Adafruit_SSD1306_128x64.h-Datei. Die Schriftartendatei gehört ins Messwagen-Projektverzeichnis. Das Adafruit-zip einfach in die "libraries"-Verzeichnisstruktur der Arduino-Software entpacken, dann ist diese auch für andere Projekte verfügbar. Am einfachsten erklärt sich die Struktur, wenn man vorher über die Bibliotheksverwaltung "Adafruit SSD1306" einbindet, die Arduino-Verzeichnisstruktur im Windows-Explorer öffnet und zu "libraries" navigiert.
[attachment=0]Messwagen_1.2.zip[/attachment]

Für den Speicherplatzbedarf die Arduino-Ausgabe beim Kompilieren:
Der Sketch verwendet 18492 Bytes (60%) des Programmspeicherplatzes. Das Maximum sind 30720 Bytes.
Globale Variablen verwenden 1637 Bytes (79%) des dynamischen Speichers, 411 Bytes für lokale Variablen verbleiben. Das Maximum sind 2048 Bytes.

[Bubikopf]

Hallo Gerald,
vielen Dank für Deine Mühe und die Verbesserung des Sketch. Funktioniert perfekt! Ich habe die Anzeige Weg mit 3 Nachkommastellen, und die Geschwindigkeitswerte nur mit einer NAchkommastelle ausgegeben. Passt besser auf meine kleine Anlage (1 Runde = ca. 880m).

Ich würde gerne noch die Schrift auf dem Display vergrößern - ich kann die Werte dann ohne Lesebrille ablesen Was muss ich da anpassen?

Zitat

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display.setFont(&Roboto_Condensed_14); //replace standard font

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vG Uwe

[gerald_b]

Zitat

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Ich würde gerne noch die Schrift auf dem Display vergrößern - ich kann die Werte dann ohne Lesebrille ablesen Was muss ich da anpassen?

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Hallo Uwe,

habe etwas experimentiert und über die im ersten Posting verlinkte Seite eine 16pt-Schrift erstellt (16 Punkte x 4 Zeilen = 64 Punkte = Displayauflösung) und eingebunden. Im ersten Wurf mit println(...) wurde die Zeitanzeige unten abgeschnitten. Abhilfe besteht nun darin, für jede Zeile die Position neu zu setzen. Dafür habe ich einfach die Schriftgröße genommen, d.h. zwischen den einzelnen Zeilen ist nun kein Abstand zu sehen wenn bspw. ein y über einem T steht. Um es einfacher anpassen zu können sind der absolute Wert als auch die Schriftgröße in zwei Konstanten definiert.
Aufgrund der veränderten Schriftgröße verschwinden nun die Einheiten bei Wegstrecken >99.999 km bzw. bei Geschwindigkeiten > 99.9 km/h. Das kann man mit einer Anpassung der Nachkommastellen nochmals in den Griff bekommen.

Gruß
Gerald

[attachment=0]Messwagen_1.3.zip[/attachment]

[Bubikopf]

Hallo zusammen,
so, der Wagen ist fertig!

Als Spannungsversorgung dienen nun 3 x Knopfzellen CR2032. Den "Batteriehalter" habe ich mit Kupferfolie und einen Stück meiner alten EC-Bankkarte gefertigt. Die Knopfzellen klemmen kontaktsicher darunter Der kleine Schalter stammt aus einer alten LED-Gartenleuchte.
Zur Tarnung des Display ist der Wagen mit Ladegut Kohle bedeckt. Das Teil vor dem Display kann "herausgefriemelt" werden, um die Batterien zu wechseln. Nun fällt der Wagen im Zugverband (fast) nicht mehr auf.

Und Danke an Gerald, der Sketch ist perfekt!










vG Uwe

[gerald_b]

Zitat

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Als Spannungsversorgung dienen nun 3 x Knopfzellen CR2032. Den "Batteriehalter" habe ich mit Kupferfolie und einen Stück meiner alten EC-Bankkarte gefertigt. Die Knopfzellen klemmen kontaktsicher darunter Der kleine Schalter stammt aus einer alten LED-Gartenleuchte.

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Hallo Uwe,

hast Du den ursprünglichen Gedanken mittels Step-Down-Spannungsregler wieder verworfen oder kam das gewünschte Ergebnis nicht zustande?
Sind die 3 Knopfzellen mit insgesamt 9V das Resultat weiterer Versuche oder einfach nur das Ergebnis in Anlehnung er ersten 9V-Block-Umsetzung?

Bei der Sketcherstellung habe ich einen 5V Arduino genutzt und das Display mit 3,3V aus dem Programmieradapter versorgt. Man kann hier sicherlich auch einen 3,3V Arduino hernehmen, dann funktioniert das ganze Gebilde ggf. mit nur einer Lithium-Knopfzelle. Bei 5V-Betrieb dürften 2 Zellen (2x 3V=6V) theoretisch ausreichend sein.

Für die Batterien bietet sich die Verwendung eines oder mehrerer Halter an, die Anordnung der Anschlüsse variiert. Für 2 Knopfzellen gibt es sogar welche mit integriertem Schalter (Achtung: Rund ca. 33mm Durchmesser, bei länglichen mit Schalter an der Stirnseite).

ohne Schalter halbrund (5 Stück ca 0,45 EUR)
https://www.aliexpress.com/item/5-Pcs-Hi...2934599942.html


ohne Schalter rund (10 Stück ca. 0,41 EUR)
https://www.aliexpress.com/item/10PCS-CR...2861615385.html


mit Schalter rund (Stück ab 0,54 EUR)
https://www.aliexpress.com/item/2-x-CR20...2854922088.html


mit Schalter länglich (1Stück ca. 0.58 EUR, 5 Stück 1 EUR):
https://www.aliexpress.com/item/Plastic-...2900010746.html
https://www.aliexpress.com/item/HL-2017-...2810056330.html

[Bubikopf]

Ja, die spannungsversorgung vom Gleis war mir zu aufwändig und nicht stabil genug. Deshalb die Lösung mit den knopfzellen. Und mein batteriehalter aus Recycling Material funzt perfekt

Gr. Uwe

[behbeh]

Hallo,
tolles Projekt. Hab da noch eine Idee, Man kann doch die Daten auch mit diesen preiswerten RFM70 Modulen zu einem Empfänger senden, dann hätte man das Display( Wie auch immer das aussieht) getrennt und könnte man es neben seinerr Zentrale plazieren, Vorteil: man hat ständige Kontrolle über die Daten , auch aus dem Tunnel. Dann müsste man noch einen Winkelmesser (Accelometerchip) einbauen, das dann in Prozent umrechen,für Steigungen usw.
Gruß
Bernd

[Bubikopf]

Zitat

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Hallo,
tolles Projekt. Hab da noch eine Idee, Man kann doch die Daten auch mit diesen preiswerten RFM70 Modulen zu einem Empfänger senden, dann hätte man das Display( Wie auch immer das aussieht) getrennt und könnte man es neben seinerr Zentrale plazieren, Vorteil: man hat ständige Kontrolle über die Daten , auch aus dem Tunnel. Dann müsste man noch einen Winkelmesser (Accelometerchip) einbauen, das dann in Prozent umrechen,für Steigungen usw.
Gruß
Bernd

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Hallo Bernd,
diese bzw. eine ähnliche Idee/ Vision hatte ich auch. Eigentlich ist der aktuelle Messwagen ein Prototyp, um die grundsätzliche Funktion der Geschwindigkeitsmessung etc. zu evaluieren. Danach wollte ich ein NodeMCU-Board (ein Arduino mit WLAN) verwenden und die Messwerte ins Heimnetzwerk übertragen. Dann kann man entweder ein Tablet oder Smartphone oder den Modellbahn-PC zur Anzeige verwenden.
Aber für dieses Projekt reichen meine Arduino-Kenntnisse (bisher) nicht aus. Aber vielleicht findet sich ja hier ein Experte, der mein Projekt weiterentwickeln könnte/ will.

vG Uwe

[behbeh]

Zitat

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Zitat

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Hallo,
tolles Projekt. Hab da noch eine Idee, Man kann doch die Daten auch mit diesen preiswerten RFM70 Modulen zu einem Empfänger senden, dann hätte man das Display( Wie auch immer das aussieht) getrennt und könnte man es neben seinerr Zentrale plazieren, Vorteil: man hat ständige Kontrolle über die Daten , auch aus dem Tunnel. Dann müsste man noch einen Winkelmesser (Accelometerchip) einbauen, das dann in Prozent umrechen,für Steigungen usw.
Gruß
Bernd

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Hallo Bernd,
diese bzw. eine ähnliche Idee/ Vision hatte ich auch. Eigentlich ist der aktuelle Messwagen ein Prototyp, um die grundsätzliche Funktion der Geschwindigkeitsmessung etc. zu evaluieren. Danach wollte ich ein NodeMCU-Board (ein Arduino mit WLAN) verwenden und die Messwerte ins Heimnetzwerk übertragen. Dann kann man entweder ein Tablet oder Smartphone oder den Modellbahn-PC zur Anzeige verwenden.
Aber für dieses Projekt reichen meine Arduino-Kenntnisse (bisher) nicht aus. Aber vielleicht findet sich ja hier ein Experte, der mein Projekt weiterentwickeln könnte/ will.
Hallo Uwe,
ja das ist genau auch mein Problem, mit dem NodeMcu läuft meine OpenSense Wetterstation, aber das "die Internetanzeige nennt ich es mal" gibt es schon. Aber man muss dann praktisch eine Homepage auf dem NodeMcu laufen lassen und durch die interne IP Adresse auf rufen.
Vlt mach ich das mal zwischen den Feiertagen, wenn da Zeit ist, (wenn nicht die b. Verwandtschaft kommt oder auch Freunde). Da hab ich eigendlich immer die besten Idee gehabt beim programmieren, aber man wird ja älter.
Aber wir können ja mal in Verbindung bleiben wenn Du möchtest. NodeMcu hab ich noch da...!!
LG Bernd

vG Uwe

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[Bubikopf]

??????????

[behbeh]

Hallo Uwe,
habe da eine Seite zum lernen mit NodeMcu gefunden.
"https://www.mikrocontroller-elektronik.de/nodemcu-esp8266-tutorial-wlan-board-arduino-ide/"
Mal schauen ob es uns weiter hilft.
Gruß Bernd

[Erich Müller]

Zitat

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??????????

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Da hat Bernd Codesalat gemacht und dann auch noch den BB-Code ausgeschaltet. Es müsste so sein (aber ich setze einen Zitatcode drumherum, schließlich ist es nicht mein Text) :

Zitat

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Zitat

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Zitat

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Hallo,
tolles Projekt. Hab da noch eine Idee, Man kann doch die Daten auch mit diesen preiswerten RFM70 Modulen zu einem Empfänger senden, dann hätte man das Display( Wie auch immer das aussieht) getrennt und könnte man es neben seinerr Zentrale plazieren, Vorteil: man hat ständige Kontrolle über die Daten , auch aus dem Tunnel. Dann müsste man noch einen Winkelmesser (Accelometerchip) einbauen, das dann in Prozent umrechen,für Steigungen usw.
Gruß
Bernd

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Hallo Bernd,
diese bzw. eine ähnliche Idee/ Vision hatte ich auch. Eigentlich ist der aktuelle Messwagen ein Prototyp, um die grundsätzliche Funktion der Geschwindigkeitsmessung etc. zu evaluieren. Danach wollte ich ein NodeMCU-Board (ein Arduino mit WLAN) verwenden und die Messwerte ins Heimnetzwerk übertragen. Dann kann man entweder ein Tablet oder Smartphone oder den Modellbahn-PC zur Anzeige verwenden.
Aber für dieses Projekt reichen meine Arduino-Kenntnisse (bisher) nicht aus. Aber vielleicht findet sich ja hier ein Experte, der mein Projekt weiterentwickeln könnte/ will.

vG Uwe

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Hallo Uwe,
ja das ist genau auch mein Problem, mit dem NodeMcu läuft meine OpenSense Wetterstation, aber das "die Internetanzeige nennt ich es mal" gibt es schon. Aber man muss dann praktisch eine Homepage auf dem NodeMcu laufen lassen und durch die interne IP Adresse auf rufen.
Vlt mach ich das mal zwischen den Feiertagen, wenn da Zeit ist, (wenn nicht die b. Verwandtschaft kommt oder auch Freunde). Da hab ich eigendlich immer die besten Idee gehabt beim programmieren, aber man wird ja älter.
Aber wir können ja mal in Verbindung bleiben wenn Du möchtest. NodeMcu hab ich noch da...!!
LG Bernd

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[spaceduck]

Hallo zusammen,

Danke erstmal an Uwe für die Vorstellung seines Messwagens. Ich habe das Teil nachgebaut und empfand die Darstellung der Werte nur auf einem Display eher als Nachteil weil man das nicht permanent im Blick hat. Auf Uwes Basis habe ich die Software & Hardware daher auf einen Wemos D1 Mini portiert. Folgendes ist dabei herausgekommen:









Gespeist wird das Teil von einem 1S Lipo 400mAh Akku. Als Hallsensor habe ich den TLE4905 verwendet. Zusätzlich ist ein Kippschalter dazugekommen und der Akku ist steckbar um ihn extern aufladen zu können. Hauptgrund für die Portierung war natürlich das (eher noch rudimentäre) Webinterface um die Daten jederzeit mit einem Browser im Blick zu haben. Die Daten werden im Hintergrund via AJAX aktualisiert, es erfolgt kein Reload der gesamten Webseite. Es gibt noch ein WLAN Timeout von 10s, dann geht der Wagen in den local Mode nur mit Display.
Als Basis diente ein Piko Güterwagenbausatz von Völkner.
Aktuell sind die WLAN Logindaten noch hardgecoded, hier baue ich später noch eine elegante Methode via WiFi Manager ein. Für den Anfang tut es aber...

Todo:
- Beim ersten Start ist die Zeit nicht auf 0sec.
- Wifi Manager Einbindung

Jan

[Henrik Haftmann]

Zitat

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Messwagen_1.3.zip

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Hinweise zu „Messwagen_1.3.ino“:

Wie angegeben ist die Firmware für Arduino Nano. Möchte man einen Arduino Micro (mit ATmega32U4 und USB-Urlader) verwenden, muss das Display an die dortigen I²C-Pins angeschlossen werden. Dort ist SCL = (3) und SDA = (2). Das interruptfähige „hallPin“ legt man dann auf Nummer (7), das wäre INT6. Würde man die Pinbelegung vom Arduino Nano übernehmen, bliebe das Display schlicht dunkel.

Normalerweise gehören Daten (und Code) nicht in eine .H-Datei. Auch sollte man den Geberimpuls besser an ICP1 anlegen (beim Arduino Micro die (4)). Dann kann die Zeitnahme mittels Timer1 in Hardware erfolgen, unabhängig von Interruptlatenzen. Das würde allerdings Umbau der Firmware bedeuten.

[Maxam]

Hallo, die Datei Messwagen_1.3.zip scheint nicht mehr Online zu sein. Könnte Bitte einer diese zip nocheinmal zum Download bereitstellen? Vielen lieben Dank euch allen

..... Ok Funktioniert wieder

[Jenny_97]

Zitat von spaceduck im Beitrag #18

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Hallo zusammen,

Danke erstmal an Uwe für die Vorstellung seines Messwagens. Ich habe das Teil nachgebaut und empfand die Darstellung der Werte nur auf einem Display eher als Nachteil weil man das nicht permanent im Blick hat. Auf Uwes Basis habe ich die Software & Hardware daher auf einen Wemos D1 Mini portiert. Folgendes ist dabei herausgekommen:


Gespeist wird das Teil von einem 1S Lipo 400mAh Akku. Als Hallsensor habe ich den TLE4905 verwendet. Zusätzlich ist ein Kippschalter dazugekommen und der Akku ist steckbar um ihn extern aufladen zu können. Hauptgrund für die Portierung war natürlich das (eher noch rudimentäre) Webinterface um die Daten jederzeit mit einem Browser im Blick zu haben. Die Daten werden im Hintergrund via AJAX aktualisiert, es erfolgt kein Reload der gesamten Webseite. Es gibt noch ein WLAN Timeout von 10s, dann geht der Wagen in den local Mode nur mit Display.
Als Basis diente ein Piko Güterwagenbausatz von Völkner.
Aktuell sind die WLAN Logindaten noch hardgecoded, hier baue ich später noch eine elegante Methode via WiFi Manager ein. Für den Anfang tut es aber...

Todo:
- Beim ersten Start ist die Zeit nicht auf 0sec.
- Wifi Manager Einbindung

Jan

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Hallo,

ich hätte definitv interessem am Arduino Code und zum anderen wie funktioniert genau die Umrechnung mit dem Raddurchmesser? Das hab ich nicht so ganz verstaden. Bei meinem Testwagen ist es ein Durchmesser von 13,1 mm

Danke schonmal!