Version 1.0
schon vor ein paar Jahren habe ich die Schranke V1.0 gebaut. Es wurde ein Gehäuse für den Versuchsträger gedruckt und ein Arduino Nano programmiert. Bis das Gehäuse so passte waren etlichen Versuche notwendig, aber so passt es jetzt ganz gut. Die Software lief weitestgehend stabil, aber es kam immer mal wieder zu sporadischen Hängern, da half dann nur ein Neustart. Zu dem geriet immer wieder das Blinke der LED ins stocken. Das gefiel mir auch nicht wirklich. Im Gehäuse verbirgt sich ein Standard-Servo, der den Sperr-Balken bewegt. Der Sperr-Balken ist ein schmales Stück PS, das mit Magneten am Servo-Horn befestigt ist. Die magnetische Befestigung hat drei Vorteile: a) abnehmbar für den Transport, b) der Balken gibt im Falle eine Fehlfunktion nach und c) der Balken gibt nach, wenn ein Fahrzeug degegen fährt. Die Anforderung zum Öffnen und die Belegt-Meldung wird mittels Ultraschall-Sensoren erzeugt, die etwas schräg vor die Schranke zeigen und in der Software auf eine Entfernung von ca 5 - 30 cm Reichweite eingestllt sind. Zu dem sind mindestens 3 positive Messungen nötig, um eine Anforderung zum Öffnen zu generieren.
Version 1.1
Die Software wurde grundlegend überarbeitet und die Stromversorgung von Aussen mittels Festspannungsregler auf 5V reduziert. Ich hatte das in einem anderen Projekt schon mal, das die 12V Eingangs-Spannung für den Arduino zu Problemen führte. Seit der Reduzierung läuft die Schranke stabil über längere Zeit ohne Abstürze bzw Blockierungen. So ist nun auch der Betrieb mittels Powerbank möglich.
Als Weiteres habe ich mich für eine zentrale Ampel oben auf dem Schranken-Gehäuse entschieden - realisiert über eine LED, die rot und grün leuchten kann. Ist die Anforderung zum Öffnen der Schranke positiv, fängt die Ampel an rot zu blinken. Sobald die Schranke vollständig geöffnet ist, wechselt die Ampel auf grün. Melden beide Sensoren, das der Bereich frei ist, wechselt die Ampel wieder auf rot blinkend. Nach einer Wartezeit beginnt dann der Schliess-Vorgang der Schranke. Ist die Schranke ganz unten geht die Ampel wieder auf Dauerrot. Während der Schliess- und Öffnungs-Vorgänge sind die Sensoren blockiert. Ein während des Schliess-Vorganges in den Sensor-Bereich einfahrendes weiteres Fahrzeug muss leider warten, bis der Vrogang angeschlossen ist - Pech gehabt!
Um den Belegt-Bereich der Schranke zu "garantieren", muss das durchfahrende Fahrzeug eine gewisse Länge und Grösse haben.
Das Blinken der Ampel läuft jetzt stabil, während in der älteren V1.0 dieses immer wieder ins Stocken geriet. Durch eine Umstellung in der Software konnte dieses Verhalten beseitigt werden. Wiederkehrende Abschnitte wurden zu dem in parametrierbare Funktionen ausgelagert und somit die Übersichtlichkeit der Software erhöht.
Hardware
Als Schranken-Antrieb nutze ich einen Standadr-Servo. In den Einzelstücken ist es ein Hitec HS-311, in der Doppelschranke kommen zwei Reely S-3003 MG zum Einsatz. Das Board ist ein Arduino Nano, die Sensoren Utraschall Abstandsensor SEN-US01. Da weder an die Servos noch an das Board übermässige Anforderungen gestellt werden, kann man hier einfachste Hardware einsetzen. Dazu kommen noch die Rot-Grün-LED und ein paar Kabel. Der Schranken-Blaken ist mit zwei Neodym-Magneten von 5mm Durchmesser und 2mm Höhe am Servo fixiert. Der Prototyp hat als Schrankenbalken einen 2mm starken PS-Streifen. Die zukünftigen Versionen bestehen dann auf 5mm Alurohr, das mit Schrumpfschlauch in rot-weiss kenntlich gemacht wird. Dazu kommen einige 3D-Druckteile, die alle selbst konstruiert sind.
geplante weitere Optionen:
- Schranke immer auf, Schranke immer zu, einstellbare Befahrbarkeit nur von einer Seite (gesteuert über Schalter oder eine einfache 12V-4-Kanal-Fernbedienung).
- Doppel-Schranke mit zwei Sperr-Balken
- Test mit Infrarot-Sensoren anstatt der Ultraschall-Sensoren
Test-Aufbau mit Version 1.0
und hier gibt es es paar bewegte Bilder von einem Test mit der Version 1.1: