Dansk Elektronik Forum

Øvrige => Off Topic => Emne startet af: janengelbrecht efter Januar 03, 2014, 17:39:42

Titel: Fysik udstyr
Indlæg af: janengelbrecht efter Januar 03, 2014, 17:39:42

Sidder og tænker på om der ikke kunne være basis for at udvikle noget microcontroller baseret udstyr til brug i fysikundervisningen i folkeskolen og gymnasiet ?

Hovedparten af projektet er så PC baseret: DLL filer til Visual Basic eller Visual C# + PC program hvor forsøgene implementeres.

Elektronikdelen:

En box med 16 multiplexede A/D konvertere, 4 D/A konvertere, 16 relæer med hver 2 udgange, 4 optokobler indgange, 4 optokobler udgange, 4 PWM udgange, 4 udgange til servomotor styring.
USB forbindelse til PC.

Umiddelbart skal der være software biblioteker til:
- Frekvenstælling, pulstælling (TTL), (forsats til signaler der ikke er TTL firkant!)
- Spændingsmåling DC (præcitionsensretter forsats ved AC måling)
- DDS signalgeneration ( sinus, trekant,firkant,savtak)
- Temperatur måling (LM35)
- Oscilloscop (A/D 0-5V signaler 5MHz bandwidth)
- PWM D/A konverter: 0-5V sampling frekvens ca. 800Hz
- PWM 0.5V sampling frekvens 44100Hz
- Relæstyring
- Optokobler indgange (1 er interrupt indgang)
- Optokobler udgange
- Motorstyring : Servomotor
- PWM Motorstyring
- PID regulator (A/D indgang, D/A udgang)
- FFT: 44100 Hz sampling

Tænker at elektronikdelen skal kunne programmeres i C. Gerne Arduino baseret  (Evt. en ARM Arduino løsning!)

Formål: Styring af fysikforsøg, dataopsamling. Data kan så bearbejdes på PC. Enten i dedikeret program eller i Matlab (Gymnasiet!).

Har kigget på de eksisterende løsninger som er pænt dyre. Det må kunne laves meget billigere for de trængte skoler :P

Det vi har brug for er så elektronikfolk til teknik implementeringen, softwarefolk til programmering og skolelærere til at fremkomme med specifikationerne :)

Tænker det skal være Open SOurce baseret/Open Hardware så ingen tjener på andet end selve PCB produktion, kasse produktion, montering og evt. pakning/forsendelse.

Hvis der er brug for penge i udviklingsfasen kan projektet evt. laves som et Crowd Funding projekt.

Titel: Sv: Fysik udstyr
Indlæg af: gerd efter Januar 04, 2014, 15:44:26

Hej Jan,
jeg synes, at det er en rigtig rigtig god idé at lave noget for elever.
Det er vigtigt at motivere dem, da de har andre ting i tankerne som skole (piger, knallert/scooter, piger, alkohol og piger ).
Er du i kontakt med en lærer?
Skal det være mere en universel måleinstrument? Eller mere en slags:
Fysik-eksperiment-med-elektronik-og-software-nummer 1 till ... eksperiment-nummer 99 ?

gerd

Titel: Sv: Fysik udstyr
Indlæg af: janengelbrecht efter Januar 05, 2014, 02:58:53

Min brors kone er fysiklærer. Hun er meget til udstyr der kan kobles sammen med det gear de har i forvejen. Dvs. At at man kan observere "biler" der kører ned at slæder....start tidspunkt og sluttidspunkt....beregne accelaration osv., Derudover roder de jo med elektroteknik: ohms lov....så der skal jo kunne måles spænding, beregnes strøm og modstand, generelt skal der være mulighed for at at måle på fysisk udstyr med IR dioder og/eller LDR (synligt lys), måle spændinger, evt. også i et tidsforløb: oscilloscop, og mht kemi er der vel også særlige behov: temparaturmåling mv.
Så projektet handler vist mest om at afdække behovene først :P Udover hvad man selv kan huske fra skolens pensum er der jo nok sket noget siden :P

Men vil prøve at afdække skolernes behov og få lavet en kravspekcifikation og så kan vi tage den derfra :)

Titel: Sv: Fysik udstyr
Indlæg af: gerd efter Januar 05, 2014, 09:06:19

Citér

at måle på fysisk udstyr med IR dioder og/eller LDR (synligt lys)

ohja ... Måske et spektrometer med servo og LDR/fotodioder.
(http://elektronik-forum.dk/gallery/374_05_01_14_8_59_01.jpeg)

Jeg lavede en "GPS" med bare en LDR. Det var en LDR og en datalogger med ur. Fra tidspunktet for solnedgang og solopgang kan du bestemme verdens position.
http://sebulli.com/ldrgps/index.php?lang=en
http://sgpsproject.sourceforge.net/wiki/index.php/Main_Page

Titel: Sv: Fysik udstyr
Indlæg af: gerd efter Januar 05, 2014, 13:50:29

- et TSL1401 interface
Det er en 128 pixel foto diode array.
Det kan være interessant for mange optiske eksperimenter.
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0892/0900766b80892a98.pdf
Prisen er omkring 50kr.

Citér

Hovedparten af projektet er så PC baseret: DLL filer til Visual Basic eller Visual C# + PC program hvor forsøgene implementeres.

Vi kan programmere en "communication layer" med en meget simpel API. Bare 2 funktioner:

Kode:

void SetValue(int device, int channel, double value);
double GetValue(int device, int channel);

device kan være:

Kode:

#define ADC 0
#define DAC 1
#define SERVO 2
#define TEMPERATURE 3
#define VOLTAGE 4
...

Det er et eksempel, for at læse en temperaturføleren2 og at styre en servo 3:

Kode:

temp = GetValue( TEMP,  2);
SetValue (SERVO, 3 , 45.0); 

Titel: Sv: Fysik udstyr
Indlæg af: janengelbrecht efter Januar 05, 2014, 13:51:46

Kan være man skal lave hardwaren som byggesæt ? Mener....alle fysiklærere kender vel til elektronik også ? :)

Titel: Sv: Fysik udstyr
Indlæg af: asm7100 efter Februar 02, 2015, 19:34:42

Raspberry PI er jo sådan et project :-)

Titel: Sv: Fysik udstyr
Indlæg af: Merlin efter Februar 16, 2015, 00:14:51

 Hej alle sammen
 Er dette ikke cr. hvad du søger ?
 Tage
       - jammerbugten