Что купить для проекта?

Smirnoff
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2020

Я имею опыт программирования, но полный ноль в электронике вообще и в ардуино в частности.
Хотел бы изучить, но мозг устроен так, что не могу изучать абстрактно, только экспериментально.
В связи с этим прошу помочь советом, что нужно купить для моего проекта, чтобы начать работать и изучать.

О проекте: есть домашний гребной тренажер. Его встроенный "компьютер" имеет минимальный функционал - подсчет повторений и времени. Чтобы сделать тренировки интереснее, хотелось бы знать пройденное расстояние, скорость, темп и т.д. Тренажер конструктивно представляет собой маховик, раскручиваемый вытяжным тросом. Доступа к маховику нет, не хочу разбирать корпус, пока действует гарантия. Если я правильно понимаю, то для расчета необходимо знать длину, на которую вытягивается трос, и скорость вытягивания. Для этого на трос надо прикрепить какие-то метки, например, через каждые 5 см, а на корпус - датчик для их считывания. Ну и какое-то простое цифровое табло для вывода рассчитанных параметров.

Подскажите, пожалуйста, что для всего этого надо купить, чтобы начать в этом ковыряться?
И если есть идеи по проекту, тоже буду очень благодарен!

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

Магниты и аналоговый датчик холла. Располагаем магнитные полюсы параллельно движению тросса, иначе не считать направление движения.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

Это если магниты на трос удастся примостить, а там ролики, шкив, может еще какие направляющие троса + сила, чтобы ободрать все эти магниты с троса ...  

inspiritus
Offline
Зарегистрирован: 17.12.2012

Лучше конечно мастерить энкодер из шкива

там наверняка можно регулировать усилие, а прикладываемая энергия рассеивается нагревом чего-то типа тормозного диска и колодок, если мерять этот нагрев, то можно посчитать потраченные калории

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

а седлушка без подъезда что ли? То-есть ноги не участвуют?

Green
Offline
Зарегистрирован: 01.10.2015

Ну и экран побольше, что бы там море, волны... Вентилятор само-собой, а не одно полотенце.)

Ulliss
Offline
Зарегистрирован: 16.09.2019

так лодка проходит расстояние большее, чем гребок. Инерция, мать ее.

Green
Offline
Зарегистрирован: 01.10.2015

Так тренажер ведь. И показатели все будут тренажерными. Для велосипедных ещё и кино заряжается, т.е., маршрут/рельеф можно выбирать - значит и нагрузка будет изменяться соответственно. А там и скорость, и педаляж, и даже мощность. Не говоря уже о пульсе.)

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

inspiritus пишет:

прикладываемая энергия рассеивается нагревом чего-то типа тормозного диска и колодок, если мерять этот нагрев, то можно посчитать потраченные калории

в нормальных гребных тренажерах энергия рассеивается индукционно. То есть крутится маховик с магнитами. Генератор получается. ;))) В дорогих - двойная система - индукция + аэродинамика. В самых понтовых не воздух, а вода... но эти стоят дороже лодки с мотором ;))).

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

Нихера - покрасить трос черным и сделать светлые пометки. Далее в отраженном свете считывать их проходы. Датчика нужно 2 чтобы понять направление движения. И НИКАКИХ МАГНИТОВ!

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

mykaida пишет:

Нихера - покрасить трос черным и сделать светлые пометки. Далее в отраженном свете считывать их проходы. Датчика нужно 2 чтобы понять направление движения. И НИКАКИХ МАГНИТОВ!

идея, зайти в ремонт струйных принтеров, там есть и лента оптическая и датчики, это если трос сматывается не до конца

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

mykaida пишет:

Нихера - покрасить трос черным и сделать светлые пометки. Далее в отраженном свете считывать их проходы. Датчика нужно 2 чтобы понять направление движения. И НИКАКИХ МАГНИТОВ!

Два датчика по общим меткам дрейфуют.

Ну если быть честным, то с магнитами тоже довольно большой геморрой вылезет в борьбе с дрейфом. Но лучше в таких ограничениях не сделать.

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

rkit пишет:

Два датчика по общим меткам дрейфуют.

Мы живем в реалии - разделить максимум расстояния на максимум скорости. Применить Ё и скорее всего ничего не сдрейфует. С вероятностью 10е-5

Кроме того, вы можете считывать только по одному датчику/, а второй использовать только для указания направления.

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

Потому-то в реалии никто так и не делает.

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

ua6em пишет:

идея, зайти в ремонт струйных принтеров, там есть и лента оптическая и датчики, это если трос сматывается не до конца

Не поверите - я плакал. Зашел к друзьям в автосервис, а они разобрали плоттер А0. Сервы забрал, конечно, но плакал - плоттер А0! Сцуки!

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

rkit пишет:

Потому-то в реалии никто так и не делает.

В реалии так все лифты работают

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

Метки на троссе? С оптическими датчиками? В лифте? Фантазируй больше.

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

rkit пишет:

Метки на троссе? С оптическими датчиками? В лифте? Фантазируй больше.

Отверстия на ленте, которая прокручивается параллельно троссу. Почитайте - полезно это.

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

mykaida пишет:

Отверстия на ленте, которая прокручивается параллельно троссу. Почитайте - полезно это.

Нет, там массив датчиков в шахте на каждом этаже, не фантазируй.

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

rkit пишет:

Нет, там массив датчиков в шахте на каждом этаже, не фантазируй.

По разному бывало. Но нормальные с перфолентой.

А теперь к ТС - помогу, если интересно. Для спортсменов писал, для пауэрлифтинга на PIC в ассемблере. На ардуинке попроще будет. Денег брать не буду - спортсмены это святое!

Smirnoff
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2020

wdrakula пишет:

в нормальных гребных тренажерах энергия рассеивается индукционно. То есть крутится маховик с магнитами. Генератор получается. ;)))

У меня магнитный тренажер, и я как-то не подумал, что он действительно как генератор работает.
Получается, что если всё-таки аккуратно разобрать корпус и найти где снимать параметры индукционного тока (силу или напряжение? не силен в электротехнике), то это будет идеальный способ определения мощности гребков. Тогда не надо привязываться к механической части. И можно будет в перспективе как-то прикрутить инерцию движения лодки. И вообще можно будет всё устройство запитать от этого тока. :))

Я правильно рассуждаю?

Smirnoff
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2020

mykaida пишет:

А теперь к ТС - помогу, если интересно. Для спортсменов писал, для пауэрлифтинга на PIC в ассемблере. На ардуинке попроще будет. Денег брать не буду - спортсмены это святое!

Спасибо большое!
Пока ищу где-бы ардуино закупить, из-за коронавируса китайские посылки не раньше чем через 3 месяца придут  ((

Green
Offline
Зарегистрирован: 01.10.2015

mykaida пишет:

...на PIC в ассемблере.


Это сильно. Хорошо хоть не в кодах. На тетрадке в клеточку.)

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

Smirnoff пишет:
Я правильно рассуждаю?

Маловероятно. т.к. зазор между маховиком и тормозящими пластинами д.б. небольшой.

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

Smirnoff пишет:

У меня магнитный тренажер, и я как-то не подумал, что он действительно как генератор работает.

Получается, что если всё-таки аккуратно разобрать корпус и найти где снимать параметры индукционного тока (силу или напряжение? не силен в электротехнике), то это будет идеальный способ определения мощности гребков. Тогда не надо привязываться к механической части. И можно будет в перспективе как-то прикрутить инерцию движения лодки. И вообще можно будет всё устройство запитать от этого тока. :))

Я правильно рассуждаю?

Не совсем.

Начнем с начала - Вас интересует скорость перемещения весел? Но при этом Вам интересен только их прямой ход, а обратный не нужен? Значит важно направление движения, а это или еще один датчик или (в теории) обратная полярность генерируемого тока. Но суть в том, что Ваш тренажер скорее всего ничего не генерирует, а магнитным он называется, поскольку создает сопротивление движению за счет или индукции или банального приближения магнита к металлическому диску. (Кстати, подскажите модель)

Прикрутить инерцию лодки несложно, но учесть параметры лодки, ее сопротивление в среде боюсь не возможно без решений дифференциально-интегральных уравнений и знаний гидродинамики. Хотя, возможно (я не изучал), существуют стандартные формулы для определенных типов лодок от температуры и солености воды. Опять-же будет разница в ламинарном и турбулентном обтекании корпуса.

Давайте начнем с малого - разберем барабан и посмотрим, а из чего он состоит

Smirnoff
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2020

Прощу прощения, что не быстро отвечаю, много забот.

Модель тренажера очень экзотическая - Kondition HRM-7800.
Внутри корпуса - шкив, на который наматывается трос, и маховик. Они соединены устройством, которое преобразует возвратно-вращательные движения шкива во вращательные движения маховика в одну сторону. Внутри обода маховика расположены постоянные магниты по типу колодок в барабанных тормозах. Торможение осуществляется вихревыми токами Фуко в маховике. Нагрузка регулируется приближением магнитов к внутреннему ободу маховика.

Можно считывать вращение шкива или маховика, но маховик вращается тем медленнее, чем больше нагрузка. Как определять вихревые токи в маховике, я не представляю...

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Green пишет:

mykaida пишет:

...на PIC в ассемблере.


Это сильно. Хорошо хоть не в кодах. На тетрадке в клеточку.)

для PIC это дефакто вроде как...

Green
Offline
Зарегистрирован: 01.10.2015

...было, на заре пико-создания.

asam
asam аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.12.2018

Smirnoff пишет:

Можно считывать вращение шкива или маховика, но маховик вращается тем медленнее, чем больше нагрузка. Как определять вихревые токи в маховике, я не представляю...

Мощность затрачиваяемая на вращение диска зависит от скорости и силы магнитного поля. То есть в вашем случае надо замерять скорость вращения маховика и расстояние между диском и магнитами.

Smirnoff
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2020

asam пишет:

Мощность затрачиваяемая на вращение диска зависит от скорости и силы магнитного поля. То есть в вашем случае надо замерять скорость вращения маховика и расстояние между диском и магнитами.

А как технически можно замерять расстояние между диском и магнитом?

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

автоматически или ручками?

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

Smirnoff пишет:

А как технически можно замерять расстояние между диском и магнитом?

Да..а, модель суперэкзотическая. Ничего по ней не нашел...

Но пользуясь логикой предполагаю, что на тренажере есть ручка (винт, барашек или какая-нибудь приблуда), которая регулирует усилие. Значит датчик прикрутим к ней.

Если маховик крутится в одну сторону при гребке и возврате - это ни есть гуд, более того - это полностью извращает принципы гребли (вспоминая мой скромный опыт байдарышника - но на ней все по другому). Обратный ход весла обычно свободен.

То, что на нем есть магниты - это хорошо. Можно использовать датчики Холла.

Хотелось-бы увидеть внешний вид аппарата (лучше всего в максимально разобранном виде) и инструкцию.

Smirnoff
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2020

ВН пишет:

автоматически или ручками?

Желательно автоматически, конечно. Магниты регулируются тросиковым приводом с дискретным переключением по типу переключения скоростей на велосипеде. Тросик идёт к ручке на корпусе для переключения нагрузки.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

 mykaida, там наверно что-то вроде храповик с обгонной муфтой стоит , типа дергалки бензопилы и прочих аналогичных девайсов, т.е. обратный ход свободный за счет пружины. 

Smirnoff
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2020

Да, обратный ход свободный.

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

ВН пишет:

 mykaida, там наверно что-то вроде храповик с обгонной муфтой стоит , типа дергалки бензопилы и прочих аналогичных девайсов, т.е. обратный ход свободный за счет пружины. 

Возможно. Пока не увидим механику - не узнаем.

Smirnoff
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2020

Снял внешний кожух. Не уверен, что тут что-то понятно.

Smirnoff
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2020

Магниты внутри белой пластмаски, которая внутри маховика.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

С дискретным приводом проще, в простейшем случае достаточно кнопкой переключать режим нагрузки. Не столь удобно как автомат, зато без всякого гемороя с датчиками.

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

Smirnoff пишет:

Да, обратный ход свободный.

Тогда соглашусь с ВН - храповик и обгонная муфта. Но тогда на возврате не должен крутиться маховик. Если только по инерции и очень недолго.

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

Smirnoff пишет:

Снял внешний кожух. Не уверен, что тут что-то понятно.

Дык это-ж бубль-гум, извините, велотренажер. Стоит туда покапАть. Думаю гугл подскажет.

Smirnoff
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2020

mykaida пишет:

Тогда соглашусь с ВН - храповик и обгонная муфта. Но тогда на возврате не должен крутиться маховик. Если только по инерции и очень недолго.

Он крутится по инерции. Насколько долго - зависит от заданной нагрузки. Чем больше нагрузка, тем ближе магниты, тем он быстрее останавливается.

Мне кажется, asam правильно написал, что надо брать скорость маховика и умножать на коэффициент нагрузки. Только как автоматически определить, какая "скорость" включена?

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

Smirnoff пишет:

Только как автоматически определить, какая "скорость" включена?

Ставим датчик (да хоть резистор) на ручку скорости и определяем, какая включена. Хотя чего это значит в отношении встречного потока и скорости движения лодки - это терра инкогнита.

Smirnoff
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2020

mykaida пишет:

Ставим датчик (да хоть резистор) на ручку скорости и определяем, какая включена. Хотя чего это значит в отношении встречного потока и скорости движения лодки - это терра инкогнита.

Нашел таблицу биомеханических показателей гребли, думаю оттуда подобрать коэффициенты.

https://cyberleninka.ru/article/n/biomehanicheskie-pokazateli-grebli-vysokokvalifitsirovannyh-grebtsov-na-kanoe/viewer

asam
asam аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.12.2018

Smirnoff пишет:

Нашел таблицу биомеханических показателей гребли, думаю оттуда подобрать коэффициенты.
 

Не разбираюсь в биомеханике гребли. Но если бы мне надо было знать относительно точность мощьность затрачеваемую гребцом на вращение маховика, то я бы:

- Поставил датчик скорости вращения маховика
- Поставил датчик положения ручки управления магнитами
- Подключил к маховику электромтор через ваттметр и регулятор напряжения.
- Снял зависимости скорости вращения маховика от потребляемой электромотором мощности на всех 4х (или сколько их там) положениях ручки управления магнитами.
Ну а потом пересчитвал бы скорость вращения маховика обратно в Ватты зная текущее положения ручки управления магнитами.

Smirnoff
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2020

asam пишет:

Не разбираюсь в биомеханике гребли. Но если бы мне надо было знать относительно точность мощьность затрачеваемую гребцом на вращение маховика, то я бы:

Это действительно видится довольно точным способом мерить мощность.
Но у меня, к сожалению, нет электромотора и ваттметра ((
Попробую менее точный, но более дешевый способ - "грести" через пружинные весы в качестве динамометра и мерить скорость маховика.