Fritzing PCB ist da
Heute Post von Fritzing im Briefkasten gefunden – endlich! Die größte Überraschung offenbarte sich nach dem Auspacken: Wir haben das bestellte PCB in doppelter Ausführung (+ einen Fritzing PCB Schlüsselanhänger) geliefert bekommen. Ein versteckter FHP Bonus oder die Entschuldigung für die vergessene Siebdruck-Ebene? Wie auch immer – die Fritzing PCBs sind sehr sauber produziert und kommen durch die “Plain Vanilla” Farbgebung auch wirklich schick daher.
Am Ende war es die Ausrichtung
Das komplette Hardware-Setup auseinander „gerupft“ um Störeinflüsse durch andere Module auszuschließen – keine Veränderung der Spannungsschwankungen. Die gemeinsame Stromquelle der beiden Sharp-Sensoren durch eine externe Stromversorgung ergänzt und voneinander getrennt – ohne Erfolg. Abblock-Kondensatoren zwischen sämtliche VCCs und GNDs geklemmt, um für eine stabile Stromversorgung zu sorgen – kein Unterschied auf dem Oszilloskop erkennbar. Darüber gelesen, dass über den Analog-Digital-Wandler (ADC) der meisten Microcontroller nur ein analoges Signal gleichzeitig umgewandelt werden kann und es daher zu Störungen kommen kann, wenn man gleichzeitig mehrere analoge Signale abfragt – das muss die Ursache sein! Zum Glück besitzt das Teensy 3.1 über zwei ADCs. Jeweils einen Sensor einem ADC zugewiesen – IMMER NOCH VERDAMMTE SPANNUNGSSCHWANKUNGEN AUF DEM OSZILLOSKOP. Einige verzweifelte Stunden dann die Erleuchtung durch einen Nebensatz in einem Roboter-Forum: Die Ursache des Problems ist die parallele Ausrichtung der Sharp-Sensoren – beide Empfänger empfangen jeweils dasselbe Signal der beiden Sender gleichzeitig, da beide Sensoren zeitgleich ihren Infrarot-Impuls senden. Im Prinzip vollkommen logisch. Die Lösung: Sensoren in einem kleinen Winkel auseinander „schielen“ lassen – Oszilloskop-Ergebnis: eine kerzengerade Linie ohne Schwankungen.
IR Material LUXACRYL-IR
Während meinen Bemühungen der Ursache der Spannungsschwankungen auf den Grund zu gehen, ein kleiner Lichtblick per Post: Das von Martin angeforderte Muster des “Luxacyrl-IR” Plexiglases ist bei mir angekommen. Ausgepackt, auf den Sensor gelegt – Resultat: Es funktioniert! Swipe- und Hover-Gesten werden problemlos erkannt, das Material scheint das IR-Signal des Sensors weder zu schwächen noch zu reflektieren. Grandios! Mit hoher Wahrscheinlichkeit ist der Durchmesser des Materials von großer Bedeutung. Unser erster Versuch mit einem Infrarot-durchlässigen Material mit einem Durchmesser von 3mm ist kläglich gescheitert – 0,8mm sind definitiv die bessere Wahl.
Künstlerische Freiheit des MakerBot
Währen Philipp weiter an den technischen Komponenten tüftelt und im Alleingang unser erstes PCB (printed circuit board) entworfen hat, habe ich mich um die »Verpackung« der Elektronik gekümmert. Vorgesehen ist grundsätzlich eine Art innerer Rahmen (wir nennen ihn liebevoll: Innencase), an dem alle Bauteile befestigt werden können, und der wiederum flexibel in verschiedene Hüllen gesteckt werden kann. Dies folgt der Leitidee, innerhalb der späteren Tests ohne großen Aufwand verschiedene Formen des Tookii ausprobieren zu können.
Simultane Spannungsschwankungen
Die Euphorie über die erfolgreichen Signalglättung des Low Pass Filters wurde relativ schnell getrübt – nämlich durch das Anschließen des zweiten Distanzsensors an das Oszilloskop. Durch eine abenteuerliche Konstruktion aus einem Lineal und einem Stückpapier habe ich für einen “fixen” Abstand von 15cm zum Distanzsensor gesorgt. Je nach Distanz gibt der analoge Distanzsensor eine Spannung zwsichen 0.30 V und 3.00 V aus – in der Theorie dürfte sich die auf dem Oszilloskop abgebildete Kurve also minimal in der Höhe (= Spannung) verändern, da das Objekt fixiert ist. In der Praxis sah es aber ganz anders aus: Heftige, simultane Spannungseinbrüche auf beiden Sensoren sind auf dem Oszilloskop zu erkennen – welche zu einer Differenz von fast +/- 10cm auf beiden Sensoren führen. Die Suche nach der Ursache beginnt.