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Die meisten Leute dürften diese Jahrmarktattraktion kennen: der
Hau den Lukas. Inzwischen etwas aus der Mode gekommen
erfreute sich dieses Gerät früher sehr großer Beliebtheit. Das Prinzip
ist ebenso einfach wie es anscheinend anziehend ist (oder vielleicht
auch war): Durch einen gezielten, kräftigen Schlag mit einem Hammer
auf das Ende eines Hebels versucht man ein Gewicht, das am anderen
Ende des Hebels in einer Führung befestigt ist, zu beschleunigen. Je
stärker der Schlag, desto höher die Beschleunigung und umso weiter
wird das Gewicht in der Führung nach oben befördert. Das Ziel ist es,
mit dem Gewicht eine Glocke zu erreichen, die am Ende der Führung
befestigt ist.
Auch an unserem Lehrstuhl ist ein Gerät entstanden (vielen Dank an Daniel),
das einem solchen Hau den Lukas sehr ähnlich ist, gewissermaßen eine
elektronische Variante eines Hau den Lukas. Im Gegensatz zum
traditionellen Hau den Lukas sorgt hier nicht Muskelkraft, sondern
Elektrizität und Magnetismus für die Beschleunigung des Gewichts. Das
Gewicht ist ein Metallzylinder der durch eine Plexiglasröhre geführt
wird. An der Plexiglasröhre sind in regelmäßigen Abstand Spulen
angebracht, die durch ihre magnetische Wirkung den Zylinder nach oben
ziehen können. Oberhalb einer jeden Spule befindet sich eine
Lichtschranke, mit deren Hilfe man den Ausschaltzeitpunkt der Spule
bestimmen kann, alternativ kann dafür auch die Spannung gemessen
werden, die an der Spule abfällt. Diese Spannung ändert sich nämlich,
wenn der Eisenkern die Spule betritt, außerdem kann man an ihr
ablesen, wann die Spule beginnt, denn Kern abzubremsen.
Auch die Steuerung erfolgt nicht manuell, mittels eines Hammers,
sondern mit Hilfe eines Mikrocontrollers, nämlich dem TriCore TC1796
von Infineon. Dieser Mikrocontroller ist ein Mitglied der
TriCore-Mikrocontroller Familie und findet hauptsächlich im
Automobilbereich Verwendung. Er besitzt einen 32-bit RISC-Kern,
zahlreiche I/O-Ports, Timer, A/D-Wandler, serielle Schnittstellen
(synchron und asynchron), CAN-Schnittstellen sowie etwa 192 KB
internes RAM, 2 MB internes Flash, 1 MB externes RAM und 4 MB externes
Flash.
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Gruppengröße:
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3 Bearbeiter
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Betriebssystem:
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ProOSEK/time
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Steuerrechner:
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Infineon TriCore TC1796
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Toolchain:
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TriCore GNU Toolchain
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Peripherie:
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- I/O Ports
- A/D-Wandler
- Timer
- TTCAN
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Ziele:
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- Eisenkern anheben
- Eisenkern schrittweise fallen lassen
- Eisenkern gebremst fallen lassen
- Eisenkern pendeln lassen
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