Hallo liebe Gemeinde, ich möchte hier unser Projekt vorstellen. Seit nun mehr 2 Jahren tüftel ich an einer sauberen Lösung, Leistung an Rollenprüfständen zu messen und die Ergebnisse in eine Datenbank zu speichern. So gut und stabil der GSF Dyno auch ist, er ist etwas Benutzer unfreundlich und es vergeht immer einige Zeit zwischen Messung und Leistungsdarstellung.
Hier möchte ich anmerken, das ich zu keiner Sekunde den GSF Dyno kritisieren möchte. Ich wünsche mir nur eine etwas professioneller ausschauende Software für die Erstellung und Speicherung von Prüfstandsläufen.
Angefangen hat alles mit einem Atmega und einem einfachen C Programm. Viele Fehler und viele initiale Hürden habe ich alleine genommen, jedoch kam meine Entwicklung aus Zeitmangel (Test und Entwicklungszeit) zum erliegen.
Als ich mich nach einer Pause wieder mit dem Thema beschäftigt habe, kam nach kurzem Aufruf im Forum Wildstyler und Grua dazu.
Mit der Hilfe und unermüdlichen Geduld der Zwei ging alles mit sehr großen Schritten voran.
Wildstyler übernahm den Großteil der Prüfstandstest und hat alles in kürzester Zeit getestet was wir ihm schickten. Hemmungslos hat er seine Elenor auf dem Prüfstand gequält bis die Kupplung (Partnerlink) weinte (und auch den Geist auf gab).
Grua hat die nummerische Umsetzung in Labview, Entwicklung der Oberfläche und Bedienung übernommen. Die Auswertung hat er so nahe am GSF Dyno gehalten wie möglich.
Unser gemeinsames Ziel ist eine stabile Software zur Verfügung zu stellen die vom Forum frei benutzt und getestet werden kann. Wichtig ist uns allen Open Source.
Die Software läuft stabil und erzeugt wiederholbare Ergebnisse, sie ist aber noch nicht perfekt. Einige Features sollten noch implementiert werden.
Wir hoffen, das mit der gemeinsamen Hilfe des Forums eine gute und stabile Software auf dem Niveau eines AVL Prüfstands entsteht.
Nun genug des Gesülzes und zur Software.
Idee war es eine Microcontroller so zu programmieren, das er mit der Minimalkartschaltung benutzt werden kann.
Bei dem aktuellen Programm, handelt es sich um die Minimalausführung (nur Leistungsmessung) mit Debug Features.
Wenn sich genug Menschen finden bei denen diese Version gut funktioniert soll sie immer komplexer werden.
Messprinzip:
Arduino Mega angeschlossen and die Minimalkartschaltung.
Der Arduino bekommt in TTL (5V) die Impulse der Rolle und der Zündung. Diese gehen in den ICP4 und ICP5 (Pin 48 und Pin 49).
ICP steht für Input Capture Pin. Es ist wichtig das der Arduino nur 5V Signale bekommt. Das geht am einfachsten mit einem Optokoppler der auf die Unteschiedlichen Schaltkreise abgestimmt ist. So wa es uns möglich bei Wildstyler, Grua und mir drei unterschiedliche Prüfsysteme mit unserer Software/Hardware zu benutzen.
Dabei handelte es sich um:
12V / 16 Inkremente / leichte Rolle
9V / 24 Inkremente / schwere Rolle
5V/200 Inkremente / mittlere Rolle
Der Arduino hat die Aufgabe die Zeit zwischen zwei steigenden Flanken der beiden Eingänge zu messen und diese in einen Ringspeicher zu speichern. Die Werte werden dann über Serielle Schnittelle zusammen mit der Übertragungszeit (Zeit zwischen zwei Übertragungen) an den PC/LabVIEW gesenden. LabVIEW berechnet dann die Leistung und stellt sie dar.
Zur Zeit senden wir mit ca 50Hz die Werte an den PC. Das hat sich als guter Wert herausgestellt.
Kurz zum Arduino. Wir haben uns für den Arduino entschieden, da es ohne Vorkenntnisse möglich ist, ihn von jedem PC aus zu programmieren. Die USB Schnittstelle dient gleichermaßen als Programmierschnittstelle und Serielle Schnittstelle an den PC.
Die Daten der Rolle und der Zündung werden an Labview gesendet. Wir benutzen Labiew , da es nur noch 50€ als Home Version kostet und genau für solche Situationen entwickelt wurde. Eine Implementierung in Java oder C oder was auch immer ist natürlich auch möglich und ausdrücklich erwünscht. Labview ist nur das von uns genutzte Modul. Die Daten können wie gesagt beliebig verarbeitet werden.
Benötigt wird:
1x Arduino Mega
1x Labview 2014 oder neuer
1x Prüfstand mit Rollensensor
1x Minimalkartschaltung (nicht dringend notwendig wenn man weiss was man macht....)
Aufbau:
ACHTUNG Signale müssen aufbereitet bzw. auf 5V gebracht werden. Ich habe den LTV827S (Optokoppler) mit 180 Ohm zwischen Signal und Eingang und 10kOhm am Ausgang gegen GND.
1. Zündungssignal aus Minimalschaltung an Pin 48
2. Rollensignal aus Sensor (oder Minimalschaltung) an Pin 49
Ablauf der Messung:
In Labview müssen die bekannten Daten von Zündung, Massenträgheit usw. eingetragen werden. Desweiteren muss der korrekte COM Port eingestellt werden.
1. das Programm starten. (Weisser Pfeil oben im Menu)
2. Rollen und Rolle auf konstante Drehzahl bringen.
3. Die Messung Starten (Großer Knopf mit Start)
3.1. Labview startet die Übersetzungsermittlung. Ist dieser Prozess fertig erscheint ein Grünes GO und es kann gemessen werden.
4. Vollgas
5. Vom Gas gehen
Nach erreichen der maximalen Drehzahl und Reduzierung der Drehzahl wird die Messung automatisch beendet. Die Messung wird gespeichert und die nächste Messung kann starten.
Still to come:
Wir sind gerade noch dabei einige Verbesserungen zu implementieren. Dazu gehören:
1. Implementierung eines BME280 für die Wetterdaten.
2. Implementierung eines Fussschalters für "Messungsstart" und "nächste Messung".
3. Implementierung von Lambdamessung
4. Implementierung von Temperaturmessung ----> MAX31855 breakout ca. 15€
Ich möchte ausdrücklich nochmal darauf hinweisen, dass das Programm noch nicht perfekt ist und das vielleicht einige Lösungsansätze besser oder Prozessorfreundlicher gestaltet werden könnten.
Mit dieser Version möchten wir dem Forum eine stabile Basis zur Verfügung stellen, auf die nun gemeinsam aufgebaut werden kann. Open Source heisst hier das Sprichwort.
Ich persönlich bin zur Zeit durch Hausrenovierung etwas stärker eingespannt, werde aber weiterhin an dem Programm arbeiten. Ich denke, das wir gemeiensam in kurzer Zeit eine sehr professionelle Software/Lösung zum messen von Leistung haben werden.
Ich möchte mich nochmal bei Wildstyler, BugHardcore und Grua bedanken. Ohne die Drei wäre die Software jetzt nicht da wo sie ist und das Projekt wäre wahrscheinlich in eine meiner Schubladen gelandet.
Das ganze Paket kann von GitHub runter geladen werden. Im Zip befinden sich alle Dateien und eine Docu. Alle neuen Entwicklungsstände werden dort veröffentlicht.
https://github.com/gruaGit/WildBugChilGru/releases
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WildGruChil_Shield_v4 mit allen Anschlüssen für den BME280(wattenrott) und MAX31855 (adafruit) von wattenrott. 12V und 5V Variante
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