Målindikatorer till ishockey

Berätta om dina pågående projekt.
bos
Inlägg: 2308
Blev medlem: 24 februari 2007, 23:29:15
Kontakt:

Målindikatorer till ishockey

Inlägg av bos »

Till en lokalhockeyklubb har jag nu precis avslutat ett projekt samt skrivit om det i klubbens forum. Jag tänkte att det kanske kan vara av intresse att slänga upp det här också. Istället för att skriva om hela inlägget så klistrar jag in det som det är, och det innebär att det på sina ställen står saker så att en vanlig "svensson" ska kunna begripa vad det är. Hoppas ni har överseende med det.

Håll till godo.


-------------8<-----------------

I julas fick jag en idé till ett projekt till Lunnevi ishall som nu är färdigt. Projektet har varit ganska hemligt, främst för att öka överraskningsfaktorn men också för att inte öka förväntningarna allt för mycket ifall det ville till att jag inte skulle hinna klart i tid, och efter att en del personer på forumet var intresserade av hur allt gjordes så har jag valt att presentera hela projektet här, från början till slut.

Den exakta anledningen till hur jag fick idén minns jag inte, men jag har sett i ett par NHL-matcher samt "större" landslagsmatcher att det funnits någon sorts målindikator bakom målen. Scandiavium i Göteborg har exempelvis en mindre pyroteknisk funktion, medan andra hockeyarenor har ljussignaler. Jag har aldrig sett denna typ av målindikation på den nivå som GIK spelar på, så jag satte mig ner och skissade lite på en idé med en kontrollenhet och två saftblandare.

Som alla projekt så börjades det med ett "rent" skrivbord:

Bild


Därefter skissade jag lite anteckningar om hur funktionaliteten och styrlogiken skulle utföras:

Bild


Sen var skrivbordet inte rent... Labbplattan fylldes snabbt med diverse kombinationer av styrlogik för att få fram en fungerande prototyp av anteckningarna:

Bild


Efter en lyckad etsning av styrkortet (till höger) så gjordes en enkel strömförsörjning (till vänster) på en bit veroboard:

Bild


Distanser och skruvar monterades sen på båda korten:

Bild


Strömförsörjningen i närbild:

Bild


Styrkortet i närbild:

Bild


Timer-kretsen (som har hand om tiderna för hur länge lamporna ska vara igång) syns här med sina hjälpkomponenter:

Bild


Lamporna styrs med var sitt relä. Ett relä består av en spole som kan bygga upp rätt mycket ström, som i sin tur kan förstöra den elektronik som styr reläerna. Därför valde jag att låta två optokopplare styra var sitt relä, för att slippa stora strömspikar:

Bild


Hjärnan i hela kontrollenheten, en mikrocontroller av typen PIC12F629:

Bild


Lamporna äter ganska mycket ström (nästan 5 ampere) vid drift. För att hålla kostnaderna nere och för att slippa designa en kraftfull strömförsörjning så användes ett kragg (strömförsörjningsenhet) från en PC-dator. Eftersom lamporna är relästyrda så kunde inte kraggen användas så som de var, utan de behövde byggas om en del. Fläkten, allt kablage och switchen för att reglera 120V/230V fyllde ingen som helst funktion, så dessa antecknades för senare borttagning.

Första steget i denna ombyggnation var att undersöka innanmätet:

Bild


Sidovy på kragget:

Bild


All onödig skit bortklippt med avbitartång:

Bild


På lödsidan i kragget letades det sen efter de ställen där strömkabeln (220V) ansluts, och de ringades in med tuschpenna:

Bild


Switchen för 120V/220V letades upp och ringades in:

Bild


En sista överblick innan kragget får känna lödpennans hetta:

Bild


Alla onödiga kablar bortlödda:

Bild


Detta kragg var av ATX-typ, och enligt specifikationen måste den gröna kabeln ("PS_ON") kortslutas med jord för att kragget ska slås på. Vanligtvis sköts detta av det datormoderkort som kragget ansluts till, men eftersom ingen dator ska vara inblandad så fick det bli den hårda vägen:

Bild


Relät plockades fram:

Bild


Och sattes fast med buntband vid strömintaget:

Bild


En av strömkablarna löddes fast, men då reläets kontaktben var oerhört sköra så upptäcktes det rätt snabbt att denna idé inte var särskilt bra:

Bild


Istället sågades det till en bit veroboard och löddes fast på reläbenen så att det skulle bli lite mer hållbart. Strömsladdarna löddes sen fast, och anordningen kändes mycket mer stabil:

Bild


Datorkragg har förmåga att ge ut både 5V och 12V. Eftersom lamporna drivs med 12V så är 5V inte så intressant. Ett problem är dock att ATX är lite kinkigt med att ge ut korrekta spänningar om det inte finns en belastning på 5V i det, så det plockades fram ett effektmotstånd och löddes fast, för att låta kragget kunna leverera 12V senare:

Bild


Översikt på den kompletta modifikationen:

Bild


Sidvy på modifikationen:

Bild


Då kragget var klart så behövde detta givetvis testköras för att utesluta otrevliga kortslutningar eller andra saker. Testkörningen gick perfekt redan på första försöket, och här syns anslutningen med kontrollenheten (som i detta skede ännu inte hade byggts ihop utan låg "fritt" på arbetsbänken):

Bild


När första kragget var klart så påbörjades ett annat, eftersom vardera lampan ska ha var sin strömförsörjning. När båda dessa var färdiga och testkörda så monterades lamporna fast i "locket":

Bild


Med lampan medföljde tre rätt grova bultar, vilket gjorde att monteringen blir rätt robust:

Bild


Ihopkoppling med det modifierade kragget för att se om allt funkade som det skulle, och även här fungerade allt på första försöket:

Bild


När lamporna och deras strömförsörjning var klara så påbörjades monteringen av kontrollenheten (som synes är metallådan också från ett kragg, allt för att hålla kostnaden nere):

Bild


Sidvy på strömintaget, transformatorn och strömförsörjningen fastmonterade:

Bild


Kontrollenheten börjar nu ta form efter det att styrenheten monterats in:

Bild


Bakvy av hela kontrollenheten:

Bild


För att slippa använda komplexa kontakter till signalkablarna ut till lamporna bakom målen så användes RCA-kontakter ihop med vanlig lampsladd. Billigt och bra:

Bild


Översikt på kontrollenheten. RCA-kontakterna syns ovanför strömintaget nere till vänster:

Bild


När innanmätet var klart var det dags att fixa själva panelen. Då jag inte är någon designer så gjorde jag en snabb CAD-layout på komponentplaceringarna, skrev ut på papper och klistrade på fronten. Blev iallafall lite bättre än att ha en tråkigt grå steril front:

Bild


Undersidan, som inväntade lite kablar:

Bild


Kablar fastlödda:

Bild


Närbild på switchen, som också styr de båda röda dioderna:

Bild


Vy framifrån med alla kablar fastsatta:

Bild


När fronten var klar var det dags att koppla ihop kablaget med styrkortet:

Bild


Närbild på styrkortet med kablarna fastsatta:

Bild


Slutligen sattes strömswitchen fast och isolerades:

Bild


Närbild på den kompletta kontrollenheten med ett ormbo av kablar:

Bild


Kontrollenheten komplett, så fronten sattes på och RCA-kablar till lamporna pluggades i:

Bild


Allt komplett, kvar återstod bara testkörningen:

Bild


En hylla till de båda lamporna behövdes, så en snabb skiss gjordes i CAD och skickades till Tony "Mr. T" Forsman två dagar före uppsättning i Lunnevi:

Bild


Tonys hylla:

Bild


Tony i full färd med att häfta upp signalkablar från speakerbåset ut till lamporna bakom målen:

Bild


Eftersom det krävs 220V till lampornas strömförsörjning och det inte fanns några uttag nära målet så behövdes en elektriker som skötte detta. A-lagets #12 Petterson erbjöd sin expertis, och här ses han på taket i färd med att dra den ena av de två strömkablarna. Andreas "The referee" Holst hjälper till inomhus:

Bild


En av lamporna med tillhörande hylla kunde nu sättas upp. Då undertecknads kamera inte direkt tillhör eliten av kameror så blev bilden inte särskilt bra, mycket på grund av att plexihållarna sög reflekterade allt blixtljus:

Bild



Arbetet i Lunnevi gjordes under söndagen den 10:e februari från klockan 10 fram till klockan 16, och redan vid den första testkörningen av lamporna så funkade allt perfekt. Det kom lite som av en överraskning att allt gått så smärtfritt.

Invigningen skulle officiellt ske på onsdagen, under A-lagets näst sista seriematch mot Uddevalla. Eftersom lamporna inte testkörts i långvarig kyla så var det en ganska nervös tillställning och det antogs att minst en av dem inte skulle starta.

Antagandet visade sig stämma: den ena lampströmförsörjningen gillade inte alls kylan i Lunnevi och vägrade dra igång lampan, medan den andra lampan inte hade några problem alls. Det lite ironikomiska i detta var att den strömförsörjning som inte startade var ett datorkragg från 2003, medan den som startade var från 1995.

Med andra ord: Det var bättre förr!

Den havererade lampan togs med hem och byggdes om. Istället för att chansa om det funkade eller inte i kylan så lades konstruktionen i en frysbox (-18 grader) i ett dygn och testkördes direkt efteråt utan problem. Lampan kommer att monteras upp i samband med matchen GIK-Tyringe nu på fredag, och eftersom det då är play off-match och mycket hetta på isen så får vi då hoppas på mycket blinkande i Lunnevi.

Stort tack till Tony Forsman som konstruerade hyllorna, #12 Daniel Petterson som skötte allt med elen, samt Andreas Holst som hjälpte Daniel. Utan er så hade detta projekt aldrig kunnat genomföras.


EDIT: Uppdaterat länkarna till fungerande bilder.
Senast redigerad av bos 4 juli 2012, 13:36:37, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
Mignon
EF Sponsor
Inlägg: 174
Blev medlem: 6 mars 2006, 18:37:46
Ort: Göteborg
Kontakt:

Inlägg av Mignon »

Bra jobbat! :bravo:

I nästa version får du se till att den själv märker av när det blir mål!
Användarvisningsbild
Micke_s
EF Sponsor
Inlägg: 6741
Blev medlem: 15 december 2005, 21:31:34
Ort: Malmö

Inlägg av Micke_s »

Nice använding av atx nätagg :)
Hur är det med fukt runt atx nätaggen för den delen?
Användarvisningsbild
squiz3r
Inlägg: 5424
Blev medlem: 5 september 2006, 20:06:22
Ort: Lund
Kontakt:

Inlägg av squiz3r »

Riktigt fint!

Bara en fundering.. Blir inte RCA-kontakterna varma av att köras 5A genom? Låter som rätt mycket för sånna kontakter.. :)
Användarvisningsbild
JimmyAndersson
Inlägg: 26470
Blev medlem: 6 augusti 2005, 21:23:33
Ort: Oskarshamn (En bit utanför)
Kontakt:

Inlägg av JimmyAndersson »

Bra projektbeskrivning och ett stort plus för alla bilder. :)

5A genom kontakter som vanligtvis transporterar några mA kan låta lite riskabelt. Men dessa kontakter tillverkades faktiskt av RCA för att användas som internt kontaktdon *i* diverse apparater. Så de ska klara några Ampere. Hittade inget datablad, så jag vet inte riktigt hur många Ampere. Men det är lätt att ta reda på med lite trial&error. :)


En grejj jag tänkte på var:

"Lamporna styrs med var sitt relä. Ett relä består av en spole som kan bygga upp rätt mycket ström, som i sin tur kan förstöra den elektronik som styr reläerna. Därför valde jag att låta två optokopplare styra var sitt relä, för att slippa stora strömspikar"

Du skulle istället kunna ha satt en diod parallellt med reläspolen.
Egentligen borde du göra det ändå, för nu är det optokopplarnas interna transistorer som ligger lite risigt till. :)


En annan grejj:

"Ett problem är dock att ATX är lite kinkigt med att ge ut korrekta spänningar om det inte finns en belastning på 5V i det, så det plockades fram ett effektmotstånd och löddes fast"

Blir det motståndet varmt? Försök att sätta det lite längre ifrån kondensatorerna. Elektrolytkondingar kan nämligen torka ut om de blir varma under en längre tid.


För övrigt ser det utmärkt ut. :)
bos
Inlägg: 2308
Blev medlem: 24 februari 2007, 23:29:15
Kontakt:

Inlägg av bos »

Tack för kommentarerna.


>5A genom kontakter som vanligtvis transporterar några mA kan låta lite >riskabelt.

Det enda som går genom lampkabeln (och RCA-kontakterna) är 25V / knappt 50mA till relät, som slår på 220V till kragget. Jag valde att göra såhär istället för en annan lösning av ett par olika orsaker:

1. Signalkablarna är nästan 40 meter, skicka 12V @ 5A blir rätt mycket effektförluster.

2. Tänkte först ha 220V från controllern och switcha in i målkraggen, men eftersom kabeln sitter under sargen och man aldrig vet vad barn + fällkniv kan få för sig så försvann denna variant direkt.

3. Att låta relät styra 220V till kraggen istället för 12V är för att slippa låta kraggen vara på hela tiden. Lamporna används kanske 5-6 gånger per match (10 sekunder per gång), en match per vecka. Lite slöseri med energi där, tyckte jag.


>Du skulle istället kunna ha satt en diod parallellt med reläspolen.
>Egentligen borde du göra det ändå, för nu är det optokopplarnas interna >transistorer som ligger lite risigt till.

Jo, jag tänkte på detta också. Det är bara två matcher kvar i år så jag får patcha det där efteråt. En nackdel är att jag inte vet polariteten i kabeln, men med lite tur så satte jag alla färger i "rätt ordning" så det bör vara enkelt att leta sig fram till.


>Blir det motståndet varmt? Försök att sätta det lite längre ifrån >kondensatorerna. Elektrolytkondingar kan nämligen torka ut om de blir >varma under en längre tid.

Eftersom kragget är igång max 15 sekunder per gång så hinner motståndet inte bli ens i närheten av varmt. Men tipset i övrigt var värdefullt, för jag hade inte en tanke på att värmeutvecklingen i det kan smälta kondingarna.

Jag körde superlim mot kondingen mest för att låta motståndet vara stilla. Worst case-tanke var att om en spelare kommer och tacklar just det plexi som lampan/kragget sitter på så skulle motståndet "lirkas loss" efter sisådär 500 gånger. Plexit svajar rätt mycket, allt mellan 5-20 cm beroende på hur hårt det tacklas.

Men alla såna här problem är svåra att förutse i ett hemmalabb. Verkligheten är ju som känt det allra bästa laboratoriet och testmiljön... :)
Användarvisningsbild
Tony
Inlägg: 1038
Blev medlem: 9 november 2003, 16:08:47

Inlägg av Tony »

Sätter man dioden på styrkortet så är polariteten inget problem, däremot blir det sämre med EMC-kompabiliten (kablarna blir antenner).

Sen undrar jag; Om nu lamptiderna styrs av 556:an, vad gör då PICprocessorn för nytta?
Finns det fler funktioner än vad som framgår av videon?
En knapp till varje timer, eventuellt en tredje (tvåpolig eller via dioder) för att starta båda lamporna måste ju räcka.

Hur som helst ett trevligt projekt.
Nu väntar vi bara på en video där hemmalaget gör mål :-)
bos
Inlägg: 2308
Blev medlem: 24 februari 2007, 23:29:15
Kontakt:

Inlägg av bos »

> Sen undrar jag; Om nu lamptiderna styrs av 556:an, vad gör då PICprocessorn för nytta?

Den gör faktiskt ingen större nytta mer än att debounca knapparna. Först var det så att PIC:en skulle sköta allt som hade med timingen att göra. Sen upptäckte jag att jag hade ett berg med 555/556:or och tänkte att jag kan ju lika gärna använda en sådan, för då kan man t.om justera tiden med en trimmer (vilket inte gick med PIC:en eftersom alla pinnar var slut). När jag väl slängt på dem i schemat och etsat kortet, så kom jag på att PIC:en gör noll och ingen nytta längre, men jag orkade inte etsa ett nytt kort.

Hemmalaget spelar nu på fredag, ska försöka ta med mig kameran och filma måltillfällen... ;)
bos
Inlägg: 2308
Blev medlem: 24 februari 2007, 23:29:15
Kontakt:

Inlägg av bos »

Tony skrev:Nu väntar vi bara på en video där hemmalaget gör mål :-)
Nästan ett halvår senare blir din önskan uppfylld... :-)



Jag lyckades fånga tre mål på bild men på de två första var speakerbåset inte med i svängarna och glömde sätta på lamporna - argh... Turligt nog kom ett mål till och där blinkar lampan så fint så fint :-)
Användarvisningsbild
Tony
Inlägg: 1038
Blev medlem: 9 november 2003, 16:08:47

Inlägg av Tony »

Härligt!
men du får smiska speakern med en klubba... :D
Skriv svar