Trådlöst 2-kanals avfyrnings-system 2.4Ghz
Postat: 14 augusti 2009, 19:10:00
Efter som jag har pratat om detta fina lilla system i en annan tråd så tänkte jag att jag skulle visa det och förklara tanken bakom det hela. Först kommer en projektbeskrivning, sen ungefär hur jag (vi) gått tillväga med 2-kanalaren.
---------------
Min idé är att jag vill skapa ett relativt billigt och framför allt säkert trådlöst avfyrningssystem för pyroteknik, detta eftersom jag annser att det inte existerar ett sådant på marknaden.
Anledningen till att jag valde att bygga en lite 2-kanalare är att man ska kunna gömma den på kroppen eller i en ficka.
Detta på grund av att när man "skjuter" folk med squibs så vill man ju att det ska vara så litet som möjligt för att inte synas i bild.
Trådar vill man ju helst inte ha om man skulle vilja köra helbild eller till exempel att personen i fråga ska springa i bild.
Dessutom så är det bra att ha två kanaler i samma modul, annars får man ha två dosor (som den på bilden bredvid komponent-layouten) och två avfyrare.
Något sådant system finns inte mig veterligen, två dosor och en avfyrare är det närmsta man kan komma (dyrt!!!)
Tanken är att det också ska bli ett GUI till detta avfyrningssystemet, och då ska det gå att länka flera mottagare till sändaren (datorn), i princip hur många du vill.
I programmet (GUI) så ska det var möjligt att programera sekvenser med olika intervaller, det ska finnas en "floor plan" så man kan se vart man har placerat pjäserna, sen ska det finnas möjlighet att programera till musik också med hjälp av en waveform så man kan se vart man ska lägga avfyrningarna.
Mycket är teori än så länge, men en del av det vet vi kommer att fungera, sekvensavfyrningen med olika intervaller fungerar redan.
--------
Har också en idé (kommer mera info om detta senare) om att göra en modul som man kan koppla till 2-kanalaren så att man kan få en sekvensavfyrning med olika tidsintervall emellan. Modulen ska bestå av 12-kanaler, vilket innebär att man kan få 2x12 kanaler avfyrade i serie på bara två knapptryck (handkontroll), alternativt ett kanpptryck om man kör via datorn och sekvens-läget via GUI:t.
---------------
Det tog ungefär fyra månader från start till en typ färdig hyfsat fungerande prototyp (funkar från dator till mottagare men inte med handkontroll än), är lite finslip kvar på programeringen.
Var ett himla velande fram och till baka om vilka komponenter det skulle vara, microkontroller hit och dit, relädrivers eller inte, en eller flera kanaler.
Tillslut så kom vi fram till att det skulle vara Xbee och en ATtiny 2313 som stod för kommunikationen och att det skulle vara två kanaler.
Här kommer en bild på komponent layouten för mottagaren.
Till vänster ser ni en 1-kanals mottagare, den funkar till mindre grejer men jag vet inte hur störkännslig den är, kostar cirka 600:- inkl. moms
Microbrytaren är till för påslagning av mottagaren(1) och armering av pjäser(2)
Mina kopplingsscheman:
Den (nästan)färdiga prototypen:
Det har tillkommit en kristall till 2313 som ska kopplas in som extern klocka (inte gjort när bilderna togs), vi hade nämligen problem med timingen för tinyns defaultfrekvens stämmer tydligen inte så bra med seriell kommunikation.
Jag ska tillägga att jag bara är halva hjärnan bakom detta projekt, jag har tänkt ut hur allt ska kopplas och hur det ska fungera, sen har min kompis fixat den jobbiga delen (programmeringen)
Han har "oturligtvis" blivit pappa nu, så han har inte så mycket tid för vårt projekt
Men, men, jag är glad för hans skull
Än så länge har vi lagt ut ca: 4000:- på projektet, vilket jag nog måste säga är rätt bra med tanke på vad vi åstadkommit på fyra månader. Bara förstört en dyr Xbee för 350:- annars inga katastrofala bakslag.
Klart vi fick tänka om några gånger, det blev lite dyrare fast bättre resultat, det var bl.a. när vi fick byta ut sändar/mottagar-kretsen till Xbee, som förövrigt är en helt sjukt bra liten skapelse!
---------------
Jaha så här ser då GUI:t ut för tillfället:
Kanal 1 är bunden till vänster shift-tangent och kanal 2 är bunden till höger shift-tangent, man kan även avfyra genom att klicka med musen.
Fliken "Serie" är till för sekvensavfyrnig, där kan du ställa in hur långt det ska vara mellan avfyrningarn, från en tiondels sekund och uppåt.
-------------
Äntligen har vi lyckats rulla igång igen efter en lång, lång paus!
Nu har vi fixat en kristall till avfyraren och koden är fullt fungerande.
Har dock upptäckt ett löjligt kopplingsfel som gör att båda knapparna triggar till båda portarna på 2313 via lysdioden, detta ska fixas i det närmsta genom att löda dit två dioder på varsin sida om lysdioden (har inte hunnit uppdatera schemat än).
Vad som är väldigt trevligt är att min programerare lyckades porta arduinons biblotek till 2313 vilket har gjort att programeringen går sjukt mycket snabbare, skönt att slippa återuppfinna hjulet
Vi har också kommit fram till att vi ska sätta en 2313 på mottagarsidan, vilket snabbar upp kommunikationen avsevärt mycket mer.
----------------
Vad har hänt sen sist, jo vi har fått avfyraren (handkontrollen) till att fungera, hurra! :-D
Så nu är äntligen prototypen snart helt klar, rent hårdvarumässigt vill säga.
Sen ska ju koden in i mottagaren också såklart, men den är klar i teorin
Håller redan på med att ritar på version 2 som är taget några steg längre.
Här är en version kretskortslayouten:
Men jag vet inte om den fungera än, det är första gången som jag gör nått sånt här, plus första gången jag jobbar med eagle.
Dom ungefärliga måtten är 49x37mm
--------------
Fixat till jordplanet nu, hoppas jag
Har även uppdaterat schemana till prototyp v1.
--------------
Arbetet går långsamt vidare.
Här kommer lite bilder på dom färdiga (hårdvarumässigt) prototyperna v.1
Den i efterhand ditsatta mikrokontrollern och kristall. IC-sockeln är fixerad med silicon som också har en isolerande effekt.
Sändaren har fått två dioder vid lysdioden så att inte knapparna ska trigga varandra som innan
Har också isolerat baksidorna med siliconet så att man inte ska råka göra någon kortis med handen eller dylilgt.
Ska bara överlämna grejerna till min programmerare så han kan stoppa in koden i mottagaren, sen j**lar ska det testskjutas tändpärlor!
--------------
Liten mer ingående förklaring av version 2.
Som nämnt innan så är denna tagen några steg längre än v.1 som bara har två kanaler.
För det första så strävar vi efter att göra den Arduino-kompatibel, för det andra att göra den så kraftfull och liten som möjligt. V.2 har upp till 32 generella I/O kanaler varav 8 är analoga.
Tanken är att v.2 ska vara modulbaserad så att man inte ska vara begränsad till ett användingsområde (som v.1), utan man ska kunna välja fritt efter vad man ska använda systemet till.
Modulerna ska bestå utav olika mindre instickskort som man pluggar in i en hylslist på mottagarkortet.
Detta gäller när man tillämpar lite färre kanaler, vid användandet av fler än, låt säga 6st kanaler, så handlar det väl mer om att man stoppar in mottagaren i en t.ex. avfyrningsmodul med 32 kanaler.
Man har valmöjligheten att driva insticksmodulerna via antingen 12V accen som driver mottagaren eller en extern strömkälla.
I fallet när det gäller 2-4 kanals avfyrare för squibs (kroppsträffar) så kan det ju vara smidigt att köra på mottagar accen rent storleksmässigt, medans om man kör med ett 32 kanaligt avfyrnings-system så kan det vara bra att ha en extern strömkälla då det krävs lite mera juice om man t.ex. skjuter saker simultant.
Mottagaren kommer att styras via ett datorinterface om fler än 4 kanaler tillämpas, v.2 på fjärrkontrollen kommer att ha 4 kanaler. Men allt detta är på idébasis fortfarande, men det skadar inte att ligga några steg före
---------------
Min idé är att jag vill skapa ett relativt billigt och framför allt säkert trådlöst avfyrningssystem för pyroteknik, detta eftersom jag annser att det inte existerar ett sådant på marknaden.
Anledningen till att jag valde att bygga en lite 2-kanalare är att man ska kunna gömma den på kroppen eller i en ficka.
Detta på grund av att när man "skjuter" folk med squibs så vill man ju att det ska vara så litet som möjligt för att inte synas i bild.
Trådar vill man ju helst inte ha om man skulle vilja köra helbild eller till exempel att personen i fråga ska springa i bild.
Dessutom så är det bra att ha två kanaler i samma modul, annars får man ha två dosor (som den på bilden bredvid komponent-layouten) och två avfyrare.
Något sådant system finns inte mig veterligen, två dosor och en avfyrare är det närmsta man kan komma (dyrt!!!)
Tanken är att det också ska bli ett GUI till detta avfyrningssystemet, och då ska det gå att länka flera mottagare till sändaren (datorn), i princip hur många du vill.
I programmet (GUI) så ska det var möjligt att programera sekvenser med olika intervaller, det ska finnas en "floor plan" så man kan se vart man har placerat pjäserna, sen ska det finnas möjlighet att programera till musik också med hjälp av en waveform så man kan se vart man ska lägga avfyrningarna.
Mycket är teori än så länge, men en del av det vet vi kommer att fungera, sekvensavfyrningen med olika intervaller fungerar redan.
--------
Har också en idé (kommer mera info om detta senare) om att göra en modul som man kan koppla till 2-kanalaren så att man kan få en sekvensavfyrning med olika tidsintervall emellan. Modulen ska bestå av 12-kanaler, vilket innebär att man kan få 2x12 kanaler avfyrade i serie på bara två knapptryck (handkontroll), alternativt ett kanpptryck om man kör via datorn och sekvens-läget via GUI:t.
---------------
Det tog ungefär fyra månader från start till en typ färdig hyfsat fungerande prototyp (funkar från dator till mottagare men inte med handkontroll än), är lite finslip kvar på programeringen.
Var ett himla velande fram och till baka om vilka komponenter det skulle vara, microkontroller hit och dit, relädrivers eller inte, en eller flera kanaler.
Tillslut så kom vi fram till att det skulle vara Xbee och en ATtiny 2313 som stod för kommunikationen och att det skulle vara två kanaler.
Här kommer en bild på komponent layouten för mottagaren.
Till vänster ser ni en 1-kanals mottagare, den funkar till mindre grejer men jag vet inte hur störkännslig den är, kostar cirka 600:- inkl. moms
Microbrytaren är till för påslagning av mottagaren(1) och armering av pjäser(2)
Mina kopplingsscheman:
Den (nästan)färdiga prototypen:
Det har tillkommit en kristall till 2313 som ska kopplas in som extern klocka (inte gjort när bilderna togs), vi hade nämligen problem med timingen för tinyns defaultfrekvens stämmer tydligen inte så bra med seriell kommunikation.
Jag ska tillägga att jag bara är halva hjärnan bakom detta projekt, jag har tänkt ut hur allt ska kopplas och hur det ska fungera, sen har min kompis fixat den jobbiga delen (programmeringen)
Han har "oturligtvis" blivit pappa nu, så han har inte så mycket tid för vårt projekt
Men, men, jag är glad för hans skull Än så länge har vi lagt ut ca: 4000:- på projektet, vilket jag nog måste säga är rätt bra med tanke på vad vi åstadkommit på fyra månader. Bara förstört en dyr Xbee för 350:- annars inga katastrofala bakslag.
Klart vi fick tänka om några gånger, det blev lite dyrare fast bättre resultat, det var bl.a. när vi fick byta ut sändar/mottagar-kretsen till Xbee, som förövrigt är en helt sjukt bra liten skapelse!
---------------
Jaha så här ser då GUI:t ut för tillfället:
Kanal 1 är bunden till vänster shift-tangent och kanal 2 är bunden till höger shift-tangent, man kan även avfyra genom att klicka med musen.
Fliken "Serie" är till för sekvensavfyrnig, där kan du ställa in hur långt det ska vara mellan avfyrningarn, från en tiondels sekund och uppåt.
-------------
Äntligen har vi lyckats rulla igång igen efter en lång, lång paus!
Nu har vi fixat en kristall till avfyraren och koden är fullt fungerande.
Har dock upptäckt ett löjligt kopplingsfel som gör att båda knapparna triggar till båda portarna på 2313 via lysdioden, detta ska fixas i det närmsta genom att löda dit två dioder på varsin sida om lysdioden (har inte hunnit uppdatera schemat än).
Vad som är väldigt trevligt är att min programerare lyckades porta arduinons biblotek till 2313 vilket har gjort att programeringen går sjukt mycket snabbare, skönt att slippa återuppfinna hjulet
Vi har också kommit fram till att vi ska sätta en 2313 på mottagarsidan, vilket snabbar upp kommunikationen avsevärt mycket mer.
----------------
Vad har hänt sen sist, jo vi har fått avfyraren (handkontrollen) till att fungera, hurra! :-D
Så nu är äntligen prototypen snart helt klar, rent hårdvarumässigt vill säga.
Sen ska ju koden in i mottagaren också såklart, men den är klar i teorin
Håller redan på med att ritar på version 2 som är taget några steg längre.
Här är en version kretskortslayouten:
Men jag vet inte om den fungera än, det är första gången som jag gör nått sånt här, plus första gången jag jobbar med eagle.
Dom ungefärliga måtten är 49x37mm
--------------
Fixat till jordplanet nu, hoppas jag
Har även uppdaterat schemana till prototyp v1.
--------------
Arbetet går långsamt vidare.
Här kommer lite bilder på dom färdiga (hårdvarumässigt) prototyperna v.1
Den i efterhand ditsatta mikrokontrollern och kristall. IC-sockeln är fixerad med silicon som också har en isolerande effekt.
Sändaren har fått två dioder vid lysdioden så att inte knapparna ska trigga varandra som innan
Har också isolerat baksidorna med siliconet så att man inte ska råka göra någon kortis med handen eller dylilgt.
Ska bara överlämna grejerna till min programmerare så han kan stoppa in koden i mottagaren, sen j**lar ska det testskjutas tändpärlor!
--------------
Liten mer ingående förklaring av version 2.
Som nämnt innan så är denna tagen några steg längre än v.1 som bara har två kanaler.
För det första så strävar vi efter att göra den Arduino-kompatibel, för det andra att göra den så kraftfull och liten som möjligt. V.2 har upp till 32 generella I/O kanaler varav 8 är analoga.
Tanken är att v.2 ska vara modulbaserad så att man inte ska vara begränsad till ett användingsområde (som v.1), utan man ska kunna välja fritt efter vad man ska använda systemet till.
Modulerna ska bestå utav olika mindre instickskort som man pluggar in i en hylslist på mottagarkortet.
Detta gäller när man tillämpar lite färre kanaler, vid användandet av fler än, låt säga 6st kanaler, så handlar det väl mer om att man stoppar in mottagaren i en t.ex. avfyrningsmodul med 32 kanaler.
Man har valmöjligheten att driva insticksmodulerna via antingen 12V accen som driver mottagaren eller en extern strömkälla.
I fallet när det gäller 2-4 kanals avfyrare för squibs (kroppsträffar) så kan det ju vara smidigt att köra på mottagar accen rent storleksmässigt, medans om man kör med ett 32 kanaligt avfyrnings-system så kan det vara bra att ha en extern strömkälla då det krävs lite mera juice om man t.ex. skjuter saker simultant.
Mottagaren kommer att styras via ett datorinterface om fler än 4 kanaler tillämpas, v.2 på fjärrkontrollen kommer att ha 4 kanaler. Men allt detta är på idébasis fortfarande, men det skadar inte att ligga några steg före