Geschwindigkeitsmessung in Segelflugzeug

[astir]

Hi, habe mich im Forum schon vorgestellt.
Mein geplantes Projekt für das ich etwas Hilfe brauche handelt sich um die Messung der Geschwindigkeit eines Segellflugzeugs SFZ beim Windenstart. Windenstart = wenn ein Flugzeug FZG von einer Motorwinde an einem Seil (Stahl oder Kunstoff) in die Höhe gezogen wird. Dauer ca. 60 Sekunden. Das Problem ist, dass es dort mehrere Einflussgrößen bei dieser Startart gibt: den Piloten im FZG und den Windenfahrer am Boden und den Wind. Jedes SFZ hat einen dafür vorgeschriebenen Geschwindigkeitsbereich z.B. 80 - 110 km/h. Wenn dann aber nach dem Start der Pilot stark zieht also versucht Höhe zu gewinnen, wird er die Winde (Seilgeschwindigkeit) abbremsen oder umgekehrt zuwenig zieht die Seilgeschwindigkeit=Schleppgeschwindigkeit erhöhen. Kommt nun noch in der Höhe z.B. Gegenwind/Rückenwind dazu wird der Schlepp nicht optimal sein können und die Ausgangshöhe evtl. stark reduziert.
Ich möchte also die Geschwindigkeit im SFZ messen und in der 1. Stufe mitloggen, später grafisch anzeigen und so ein Feedback für den Windenfahrer ermöglichen. In einer 2. Stufe möchte ich die Messdaten über Funk direkt dem Windenfahrer zur Verfügung stellen und so eine Möglichkeit der Korrektur ermöglichen.
Wurde alles schon mal gebaut. War aber viel zu teuer und unpraktisch. Also versuche ich auch einmal.
Nun zu meinen Fragen an Euch bevor ich anfange von Grund auf alles durchzuackern.
Welche Prozessor sollte ich nehmen wenn ich folgende Anforderungen verwirklichen will:
- geringen Stromverbrauch da die 12V-Bordbatterie klein ist)
- nichtflüchtigen Speicher für die Daten zum späteren Anzeigen
- grafische Anzeige wobei 128x64 reichen sollten
- einfache Eingabemöglichkeit zum Starten des Vorgangs
- für 2. Stufe Funkmodul mit mind. 1 km Reichweite Luft-Boden
Funkempfang am Boden mit Anzeige Optisch, akustisch etc.
und evtl. mitloggen für Erfolgskontrolle.

Die Möglichkeit die Geschwindigkeit über den Staudruck zu messen im Flugzeug ist gelöst, Diff-Drucksensor mit Ausgabe im Millivoltbereich.
Ein bis zwei Messungen pro Sekunde müssten reichen.
Jetzt AD-wandeln integrieren und abspeichern in einem widergewinnbarem Format für spätere Auswertungen od. evtl. gleich grafisch Anzeigen oder später ermöglichen. (Muss man wieder extra auslesen)
Die Anzeige sollte als Punktkurve sein.
Jetz hör ich erstmal auf damit es kein Roman wird.
Was ich noch bräuchte ist natürlich das Entwickungswerkzeug, habe da was über den STK500 gelesen, würde das taugen?
Programmieren wollte ich in Bascom, Assembler ist schon zu lange her.
Über hilfreiche Hinweise würde ich mich freuen.

 

[Dirk]

Hallo Astir,

willkommen bei uns im Forum!

Ich denke mal für deine Anwendung kannst du fast jeden AVR mit AD-Wandler und ausreichend IOs für Display und Tastatur verwenden. Vielleicht helfen dir ja folgende Informationen ein bisschen weiter:

Stromaufnahme:
Typische Stromaufnahme eines ATmega AVRs beträgt etwa 1mA (@1MHz) bis 20mA (@16MHz), das ist noch abhängig von der Betriebsspannung. Die Größe des Gesamtstroms ist natürlich zusätzlich abhängig von den weiteren Verbrauchern, wie Display, externer Datenspeicher oder Sensorik.

Datenspeicher zum Loggen:
Am einfachsten ist es, wenn du den internen EEPROM-Speicher (aktuell bis 4kByte bei ATmega) verwenden könntest. Dieser ist bis zu 100.000mal beschreibbar.
Externe Datenspeicher wären zum Beispiel externes EEPROM (seriell über SPI oder I2C), SD/MMC-Card (seriell SPI), DataFlash (seriell SPI, Atmel), FRAM (Ramtron). Ich glaube Bascom hat eine Library für SD-Card (mit Bascom kenne ich mich leider nicht so aus). Wenn der interne EEPROM-Speicher nicht ausreicht, würde ich versuchen DataFlash (aktuell bis 64MBit) zu nutzen.

Druckmessung:
Die Messung der Spannung des Drucksensors könntest du mit dem 10Bit-AD-Wandler des AVRs durchführen. Nicht jeder AVR hat einen ADC. Eine Auswahlhilfe erhältst du in unserer AVR-PRAXiS-Database.

Entwicklungswerkzeug:
Das STK500 als Entwicklungswerkzeug ist sicherlich sinnvoll, es ist auch nicht so teuer. Im Forum gibt es einige User, die das STK500 nutzen. Das STK500 unterstützt Mikrocontroller mit DIP-Package, für TQFP32/64/100 und SO Packages benötigst du Expansion-Module, oft wird das STK501 Expansion-Modul für TQFP64 (zum Beispiel ATmega128) eingesetzt.

So, ich hoffe die paar Punkte konnten dir etwas weiterhelfen.

Schönes Wochenende noch und viel Spaß beim Basteln,
Dirk