Ich fahre alle Fahrzeuge mit Schaltgetriebe, und nach einem langen Willenskampf mit meiner Freundin hat sie zugegeben, dass sie es erfahren würde, wenn es ein Display gäbe, das anzeigt, welcher Gang eingelegt ist, weil sie dachte, dies könnte mich abschrecken. Zu ihrer zukünftigen Bestürzung habe ich ein Arduino und ich habe keine Angst, es zu benutzen.
Also hier ist, was ich bauen möchte: eine kleine Halterung, die gut unter meinen Schaltschuh passt und genügend Informationen an den Arduino weiterleitet, um die Position des Schalthebels zu bestimmen. Dies unterscheidet sich von einigen Methoden, die versuchen, die Beziehung aus Drehzahl und Geschwindigkeit abzuleiten, da sie nicht funktionieren, wenn sie gestoppt oder mit geschlossener Kupplung sind.
Im Idealfall möchte ich, dass nichts den Schalthebel berührt. Ich könnte zwei (oder vier) Federpotentiometer verwenden, aber sie kosten jeweils 122 $ oder mehr! Außerdem möchte ich keine Spannung oder Berührung des Schalthebels. Ich könnte Mikroschalter verwenden, aber sie könnten irgendwann schwach werden oder sehr empfindlich auf die Position der Halterung reagieren und würden immer noch den Schalthebel berühren.
Was ich verwenden möchte, sind entweder Hall-Effekt-Sensoren oder Näherungssensoren. Hall-Effekte sind billig (~ 0,25 $ bei eBay), und ich würde sie lieber verwenden. Wären sie empfindlich genug, um den Shifter aufzunehmen, der sich in ihre Nähe bewegt? Würden sie weiterhin die Präsenz spüren oder spüren sie nur Bewegung? Muss ich den Schalthebel magnetisieren? Will ich rastende? Könnte jemand erklären, wie man diese auf eine Weise verwendet, die der Arduino erkennen kann, und / oder ein Diagramm dafür bereitstellen?
Die andere Option wären Näherungssensoren, die am billigsten etwa 22 US-Dollar pro Stück zu kosten scheinen, sodass der Kauf von sechs teuer wäre und nicht gut unter den Schaltstiefel passen würde. Würden diese funktionieren, ohne den Schalthebel zu magnetisieren?
Gibt es andere Möglichkeiten?
Ich bin jetzt zwischen der Verwendung von Mikroschaltern und den oben abgebildeten billigen Hall-Effekt-Sensoren. Könnte mir jemand, der mit HE-Sensoren vertraut ist, einen einfachen Schaltplan erstellen, wie man einen am besten mit einem Arduino verdrahtet? Sie sagen, dass sie einen Abstand von 5-8 mm spüren, das sollte also ausreichen, da ich sie in der Nähe der Basis der Schaltwelle montieren werde. Welche Magnete sollte ich für den Schalthebel verwenden? Und Hilfe, wie viele / welche Stärke brauche ich?
Dies ist tatsächlich schwieriger, als es aussieht, um wiederholbar zu werden.
Ich würde Hall-Effekt-Sensoren für diese Anwendung nicht empfehlen. Ihre Erfassungsabstände sind im Allgemeinen klein, was bedeutet, dass die Montage der Sensoren und des Magneten mit einer gewissen Präzision erfolgen muss. Sie werden es sehr herausfordernd finden, alle Hallen so auszurichten, dass sie unter allen Betriebsbedingungen einheitlich arbeiten.
Das Getriebe bewegt sich auf seinen nachgiebigen Halterungen als Funktion des Motordrehmoments. Bei einem Toplader-Getriebe bewegt sich der Schalthebel auch relativ zur Karosserie als Funktion des Motordrehmoments, was es fast unmöglich macht, wiederholbare Messungen zu erhalten.
Bearbeiten: Das OP verfügt über ein Toploader-Getriebe, bei dem keine externe Verbindung genutzt werden kann. Bei jedem anderen Getriebe gibt es eine externe Verbindung zwischen dem Schalthebel und dem Getriebegehäuse - normalerweise Stangen oder Kabel.
Für einen Toplader: Ich würde Potentiometer für die X- und Y-Achse am Schalthebel empfehlen, wobei die Töpfe am Getriebe (nicht am Körper) montiert sind und durch die Bodenblechöffnung zugänglich sein sollten, durch die der Schalthebel kommt. Sie müssen die analogen Messwerte von den beiden Töpfen entschlüsseln, um sie an die Gangauswahl anzupassen.
Für jedes andere Getriebe: Ich würde empfehlen, ein versiegeltes Potentiometer zu verwenden, das als Spannungsteiler verwendet wird und an jedes Schaltgestänge angeschlossen ist (unter der Karosserie, nicht im Getriebe). Sie würden dann die Kalibrierung + Fensterung in Ihrer Firmware durchführen, wo es einfacher zu tunen ist. Wenn Ihr Getriebe mehrere Verbindungen hat, entkoppelt es im Wesentlichen einen Teil der Multidimensionalität aus dem Schalthebel für Sie, was es wiederum einfacher macht, diskrete Gänge analogen Spannungsbereichen zuzuordnen.
Das Rückwärtsfahren ist einfach - tippen Sie einfach auf den Rückfahrlichtkreis.
Bearbeiten: Nun, wenn HikeOnPast Recht hat, funktioniert dies auch nicht für Sie (da Sie keine Schaltgestänge haben, mit denen Sie mechanisch umgehen müssen) ... Die beste Möglichkeit, damit dies für Sie funktioniert, wäre, eine Art Maske zu erstellen sitzt oben auf der Schalteinheit unter dem Kofferraum mit 6 Optosensoren und bringt dann eine Maske am Schalthebel an, um die Sensoren nach Bedarf zu blockieren, um festzustellen, in welcher Position er sich befindet. Das mechanische Design wäre jedoch eine riesige PITA. Ich lösche diese Antwort jedoch nicht, da ich denke, dass dies eine anständige Lösung für jemanden ist, der dasselbe in einem anderen Auto tun möchte (wie ich! Ich habe eine Weile über so etwas nachgedacht).
Eine andere Idee wäre, Optosensoren / Magnetsensoren entlang der Schaltkabel zu verwenden (vorausgesetzt, Ihr Auto verwendet Schaltkabel und kein anderes System wie Hydraulik). Ich denke, Optosensoren wären billiger. Sie benötigen 2-4 davon, zwei für jedes Kabel. Sie legen den Optosensor um jedes Kabel (ein Ende auf einer Seite des Kabels, ein Ende auf der anderen Seite) und befestigen dann eine Art Maske am Kabel, die den Sensor blockiert, wenn sich der Schalthebel in einer bestimmten Position befindet. Das Anbringen der Maske am Kabel würde den Schaltweg / die Spannung überhaupt nicht beeinflussen und wäre viel wiederholbarer als die Verwendung von Sensoren direkt am Schalthebel selbst. Die größten Probleme, die ich vorhersehen würde, wären die Verfügbarkeit von Platz um die Schaltkabel unter dem Armaturenbrett (bevor sie in die Brandwand kreuzen) und die Tatsache, dass Sie '
In diesem Diagramm wird davon ausgegangen, dass Sie ein 5-Gang-Auto haben, das zwei Verbindungen verwendet. Der einfachste Weg wäre, 4 Optosensoren zu verwenden, die als digitale E / A für den uC fungieren. Die roten Balken/Pfeile bezeichnen die Optosensoren, die blauen Balken die direkt am beweglichen Teil des Gestänges angebrachte Maske und das schwarze Rechteck das Gestänge selbst. Damit lässt sich die Position des Schalthebels ganz einfach extrapolieren. Wenn beide linken Sensoren am linken Kabel frei sind, wissen Sie, dass sich das Getriebe im Leerlauf befindet (unabhängig vom rechten Kabel). Andernfalls ist das Getriebe eingelegt, und welcher Gang wird von den blockierten Sensoren bestimmt.
Das Anbringen von etwas am Schalthebel selbst, versteckt unter dem Kofferraum, ist wahrscheinlich der beste Weg.
Ein zweidimensionaler linearer Kodierstreifen, vielleicht aus Kunststoff, könnte als Kragen hergestellt werden, der um den Schalthebel montiert und daran befestigt wird. Der Kragen ist weiß und mit schwarzen Mustern bedruckt. Oder vielleicht transparent. Möglicherweise können Sie mit einer laserbedruckten Folie davonkommen.
Diese Muster werden von optischen Sensoren abgetastet. Die Anordnung ist derart, dass, wenn der Stab hin und her bewegt wird, nur die Hin- und Her-Sensoren mit einem Quadratursignal angesteuert werden, das decodiert werden kann, um die Bewegungsrichtung und Position anzugeben. Die Side-to-Side-Sensoren sehen keine Änderung des Musters, da es im Vergleich zu herkömmlichen Linear-Encodern breit ist. Und umgekehrt. Das Bild gibt einen Hinweis auf die Grundidee.
Bryan Böttcher
gbarry
HikeOnPast
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Ehrik
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