"Selbstbau"-Vario

Hallo Leute

Ich habe ab und zu mit Begeisterung im Jetforum (fliege keine Jets) von Markus und Spunki's Projekt Fuelwatch gelesen und habe mir gedacht, dass man vielleicht ein ähnliches Projekt für ein günstiges und kleines "micro vario" Variometer auf die Beine stellen könnte.
Ich selbst hätte Erfahrung im Layouten und auch ein wenig im Programmieren. Bis jetzt habe ich mich mit BasicStamp herumgeschlagen, ein wenig mit Assembler und PIC und Bascom für AVR.
Die Idee wäre ein sehr kleines Vario und am Boden ein LPR Funkgerät oder/und eine kleine Groundstation...

Was denkt Ihr ?
Hätte jemand Lust mitzumachen ?


Viele Grüsse

Christoph

Interessant !

Für mich wäre ein Vario "ohne alles", also lediglich
mit Piepton wichtig. Auf den ganzen anderen "Firlefanz"
kann ich verzichten. (go to Piccolario, u.ä.)

Dafür sollte es aber wirklich richtig klein sein, damit es
auch in enge Rümpfe passt.

Peer

Hallo

Layouten und programmieren ist die eine Sache. Beim Bezug der Hardware scheiden sich meist die Geister.

Einen absolut präzisen und hochempfindlichen Drucksensor ohne Streuung und in geringer Menge, für einen vernünftigen Preis zu bekommen, darin liegt die echte Herausforderung.

@peer: Genau darum geht es mir auch

@Claus: ich denke ist alles Verhandlungssache. Kennst Du Dich mit den Sensoren aus ? Schon mit handelsüblichen Drucksensoren gibt's ich denke gute Ergebnisse. Allerdings nicht mit 10bit Wandlerrate, ist klar.
Ich denke auch der Rest wie Prozessor, Platine und Programm ist nicht superkomplex.
Aber ich bin überzeugt dass das mit den Sensoren machbar ist. Ich denke die anderen deutschen Hersteller werden auch nicht grosse Stückzahlen verkaufen. Dazu ist der Markt zu klein....

Ich habe ca. 1997/98 auch überlegt, eines selbst zu bauen, als Nachrichtentechniker und langjähriger Bastler schien es mir machbar. Ich war froh, daß das Telario dann erschienen ist und habe als einer der ersten eines gekauft. Nachdem die erste Neugier verflogen war, habe ich es immer dabei gehabt aber ganz selten verwendet (obwohl es einwandfrei funktionierte). Grund:
1) Zum Hangfliegen braucht man kein Varion, das Gepiepse zerstört die angenehme Ruhe - Hangfliegen ist vorallem ein optischer Genuss (Ok, darüber gabs schon endlose Diskussionen, ist halt auch Geschmackssache).
2) Es gibt mindestens 3 mir bekannte Variohersteller in Deutschland. Warum nicht einfach eines kaufen, das den Ansprüchen genügt ? Ist unter Strich billiger und funktioniert perfekt (was zumindest bei meinen Eigenbauten nicht immer der Fall war).

waldopepper schrieb:

.....
2) Es gibt mindestens 3 mir bekannte Variohersteller in Deutschland. Warum nicht einfach eines kaufen, das den Ansprüchen genügt ? Ist unter Strich billiger und funktioniert perfekt (was zumindest bei meinen Eigenbauten nicht immer der Fall war).

Zum Vergrößern anklicken....

weil nur selber denken und begreifen schlau macht und es ja auch mal die grenzen zeigen kann?

Jungs also für Software bin ich dabei und HW kann ich auch ganz gut glaube ich.
Ich wäre für Pic als Prozessor wegen der angenehmen EMV Eigenschaften....
ich könnte auch in Grenzen emv Prüfungen durch führen ( ein frage des Aufwandes).
das sollten wir auf alle Fälle tun da wir am Funkfaden hängen ...
gute Drucksensoren sind allerdings ein echtes Problem
einfach mal ne PN schicken

@landebahnpflug

Pic ist ok für mich, und das Drucksensorproblem ist denke ich gelöst.
Mehr per PM, ich will noch nicht zu sehr vorgreifen...

Gruss Christoph

P.S. Du hast Recht. Kaufen kann jeder! Und mir ist auch bekannt dass es 3 Hersteller in D gibt. Plus einen berühmten in USA.... aber trotzdem....

Drucksensor ist gut, aber es geht auch optisch. Eine kleine Masse an einer Feder. Die Masse hängt im Strahlengang von einer LED. Dahinter ein Phtottransistor oder so. Nur so als Denkanstoß das es auch mehr Lösungen gibt ;D

@gravity

das wird nicht funktionieren, da du sonst im Kurvenflug ständiges Sinken im "Ferdersystem" hast

Das lässt sich aber rausrechnen. Man kann die Signale ja erfassen. Nur es könnte komplizierter werden das stimmt schon.
Zum Drucksensor. Es gab bei Conrad so kleine Sensoren in einem Zylindrischen Gehäuse, die hatten ein kleines Display, muss ich mal sehen ob ich die finde. Ev reicht sowas.

Hallo zusammen

Ich habe mir letztes Jahr auch Gedanken gemacht, ob ein Selbstbau nicht eine tolle Herausforderung wäre. Nun, ich hab mir dann trotzdem das Picolario gekauft

Noch ein paar Gedanken zum Druckmesser:

Der Sensor soll Druckunterschiede im Dezimeterbereich auflösen können. Es gibt solche und die sind bekanntlich teuer. Ausserdem muss er Atmosphärendruck aushalten können (viele sind nur differentielle Typen). Ausserdem ist der Druckabfall nicht linear mit der Höhe, was sicher nicht sooo wichtig ist, ausser beim Fliegen in den Alpen. Es gibt da im Netz Formeln die das beschreiben. Der Sensor sollte bereits intern temperaturkompensiert sein, sonst wirds zu aufwändig.

Um jetzt die Druckunterschiede messen zu können, muss der AD in der PIC eine entsprechende Auflösung haben, oder eine externe Lösung gemacht werden. Ich denke >16bit muss schon sein um den ganzen Bereich zu erfassen?

Warum macht Ihr das nicht klassisch mit Analogtechnik? Es gab früher für Gleitschirmler mal ein Selbstbauvario, dass nur ein Zeigerinstrument und Sound hatte.

Als zweite Idee könnte man noch den elektronischen Nachbau eines mechanischen Vario von manntragenden Seglern verwenden, wo ein definiertes Loch in einer Flasche einen zeitverzögerten Druckausgleich erzeugt, der mit einem Differenzdrucksensor gemessen werden kann.

Edit: Hier noch ein paar Links als Ideenpool

http://www.sensair.com/OSFI/
http://home.arcor.de/d_meissner/d_logger.htm
http://www.trash.net/~luethi/microchip/projects/alti/alti.html#transmitter
http://www.nvlsi.no/index.cfm?obj=product&act=display&pro=83#

Hier hat jemand das wohl schon fertig

http://ludens.cl/Electron/Vario/vario.html

Hallo,

Ich finde eure Idee vom Selbstbau grundsätzlich nicht schlecht. Wenn sich ein geeignetes Team zusammentut könnte das durchaus was werden.

Ich habe auch mal versucht mit einem Robbe Höhensensor, den es für den damaligen Bordcomputer gab und den ich über hatte, ein Vario zu bauen und mutig ein HF-Modul (Preis ca. 90 DM) bestellt, die Schaltung layouted, Printplatte geätzt und bestückt. Gescheitert ist mein Projekt daran dass der Sensor bis in den Frequenzbereich von ca. 0.3 Hz herunter ein Rauschen von +/- 1 m/s aufwies. Damit war nicht zu fliegen. Ich meine die Bedenken von Claus Eckert zur Sensorqualität sind durchaus angebracht.

Ich habe auch absichtlich oben den Preis für das HF-Modul genannt denn es kann durchaus sein dass der Materialeinstand einen Selbstbau unrentabel macht.

Eine Variometerschaltung basierend auf einem Ausgleichsgefäß (Thermoflasche bei den Großen) wie von Gromit vorgeschlagen gab es mal in einer französischen Modellbauzeitschrift. Vielleicht habe ich sogar noch diesen Artikel. Die notwendige Größe für das Gefäß macht die Sache m. E. uninteressant.

Gruß
Seagull1

Gromit schrieb:

Hier hat jemand das wohl schon fertig

http://ludens.cl/Electron/Vario/vario.html

Zum Vergrößern anklicken....

Wirklich interessant an diesem Aufbau ist, dass er keinen AD benötigt. Und er hat die Messkurve mit einem Kondensator linearisiert.

Wirklich spannend gelöst.

Nachtrag: Hier gibts diverse Funkmodule
http://www.wirelessworld.ch/
http://www.funkmodul.com/
http://www.elseco.de
http://www.hy-line.de/

Hi Leutz

absolutwertdruckdosen mit 14bit sind selten..

es gibt aber einen trick um mit 10bit AD-wandlern mehr rauszuholen:

sampeln auf 10bit, wert A speichern.
wert A zurücksampeln, zb mit 10bit-PWM und einem kondensator/widerstand: wert B
ein differenzOP bildet die differenz aus A-B und verstärkt um faktor 10
nun sampelt man das resultat in 10bit: wert C

jetzt nur noch wert A und C passend zusammenzählen und hat eine 13bit auflösung des druckdosenanalogsignals

ein LM324 bietet mit 4OPs in einem gehäuse zusätzlich die möglichkeit den offset (null-höhe) einzustellen.


mit einer 25€ MPX4100-druckdose hat das ganz ok geklappt. wegen dem sensorrauschen ist eine temp-kompensation, ein isoliergehäuse und eine durchnittsbildung vorteilhaft. als basis dient ein crumb128 (8bit AVR-board).
SW gibts bei logview, midilogger ..

als funkstrecke bietet sich zb das 433/868MHz easyradio an.
ich verwende WT11 bluetooth-module von BLUEGIGA weil man damit noch einige dinge mehr machen kann!

Hi,

wenn ihr nur einen Varioton haben wollt, dann kann man sich für die Signalgewinnung doch einen PIC sparen.

Man nehme einen Drucksensor (MPXV5004G), jage sein Signal durch einen Differenzierer und fertig ist das Vario-Signal.

Einen PIC könnte man jetzt nehmen, um auf einfache Weise einen Ton zu generieren, damit man keine analogen Tonerzeuger schaffen muss.

Ciao, Steffen

Hallo, da muß ich mich mal einklinken.

Ich fliege seit 2 Jahren mit einem Eigenbau-Vario.

Sensor ist ein MPX5115A (Absolutdrucksensor mit interner Kalibrierung und Kompensationsschaltung). Dessen Ausgangssignal geht auf einen Differenzierer.
Dann noch eine Verstärkerstufe und auf einen Atmel Tiny 15L Mikrocontroller mit 10bit ADC.
Ist schön klein 30x65mm Platine, mit Bestückung max. 10mm dick inclusive
des HF-Moduls.

Hauptproblem ist bisher die Stromversorgung. Der Motorola-Chip will stabilisierte 5V,
die kriegt man nicht aus der Empfängerversorgung. Muß auch sehr stabil sein, Spannungsschwankungen schlagen sich stark auf's Variosignal durch. Im Moment
stabilisiere ich die Versorgungsspannung auf 4V, außerhalb der Spec. aber funktioniert.
So wirklich gefällt es mir aber noch nicht. Ich überlege, das Vario komplett mit
zwei 145er Kokam-Zellen zusammen einzuschrumpfen, dann ist es elektrisch völlig
von der Empfangsanlage getrennt, schnell zu wechseln zwischen Modellen und
hat eine störfreie spannungsversorgung.

Viel experimentieren tu ich im Moment noch mit der Software.
Hauptspielplatz ist ein Digitalfilter, das das Ansprechverhalten und
die Empfindlichkeit bestimmt. Und dann gibt es da noch so was
wie 'nen Integrator, der mal so werden soll, daß die Unterbrechungen oder
Klicks im Steigton jeweils z.B. 1m Höhengewinn entsprechen.
Was die Tonerzeugung angeht, ist der Atmel nicht wirklich komfortabel
zu handhaben, aber ich hab mich nun mal auf das System eingeschossen.

Wie gesagt, das Ganze ist noch nicht ausgereift, ich würd aber durchaus das
Design hier zur Diskussion stellen. Mal suchen, was ich Doku so rumliegen habe.

eine spannungsversorgung ohne ripple gibts mit einem "fetten" elko und einem 100nF tantal parallel am bec. beide kommen aus cdr-laufwerksschrott.

ganz vorsichtige hängen noch eine Zdiode mit vorwiderstand rein und eine 10nH-spule..

meine MPX4100 mit anhang läuft damit ganz ok..
das analogsignal wird mit einem LM324 in instrumentenverstärkerschaltung auf ca. 2,5V runtergeholt und dem zweiten LM324-differenzverstärker zugeführt.



@NuriULF
gratulation zu deiner lösung!

versuche mal die tonerzeugung per "PWM" und einem widerstands/kondensatornetzwerk. es geht bis cd-qualität (mit 8pins)!
auf der ATMEL-page findest du diverse AVR-APPnotes zu dem thema.
du findest auch digitale filter..

ich bin vom minilogger ausgegangen, visualisierung mit logView. funzt klasse!

OK, hier ist mal das Platinen-Layout, mehr hab ich auf die Schnelle nicht
verfügbar. Ein Schaltbild exisitiert nur per BleistiftaufPapier, das werd ich aber demnächst mal zeichnen.
Photos kann ich am Wochenende mal machen.




Man erkennt aber schon recht gut, was los ist. Bestückt wird beidseitig, vieles mit SMD,
die Platine selbst aber ist einseitig, was eine Herstellung mit Primitiv-Mitteln erlaubt..
Das große runde Ding ist der Drucksensor (Bestückungsseite), der CDP-TX-04 ist das HF-Modul.
(Fast) alles andere sind SMD-Bauelemente, ein CMOS-OPV für den Differenzierer und Vorverstärker,
und der Controller. An dem 6er-Block Lötaugen hängt der
Programmier-Stecke für den Prozessor.

Bauelemente sind alle Standard. Wenn man aber die Einzelpreise für Drucksensor (~25),
HF-Modul (~50) und sonstigen Ramsch zusammenrechnet, ist man auch bei 100 Euro. Und muß alles selbermachen.

Aber ums Selbermachen geht's uns ja

Tonerzeugung per PWM ist natürlich die hohe Schule. Da der Transmitter aber
sowieso eigentlich für Digitale Signale gedacht ist, erzeuge ich einfach ein
Rechtecksignal der entsprechenden Frequenz. Die geringe Bandbreite sorgt
dann schon für den Rest. Mein Problem ist eher die Umrechnerei von Spannungen
in Frequenzen und Interrupt-Zeiten, weil der Controller nicht mal nen
Multiplikationsbefehl hat.

hallo Ulf

ich übertrage vom geloggten höhenwert die letzten 8bits.
damit ist ein inkrement von 12cm pro bit oder max +/-15m pro messung möglich. mit einem wert/sec decke ich meine modelle gut ab.. bis zu 10mal pro sek kann der wert ausgelesen und gespeichert werden.

am boden addiert ein AVR butterfly und zeigt abwechseld mit der höhe den letzten steigwert an.

der 8bit-wert dient nach der differenzbildung zum erzeugen eines tones durch den boardeigenen piezo-buzzer: zu einem grundwert (einschaltdauer) addiert man den 8bit-wert. pausen geben die werthöhe an. ich habe die akkustik um den nullpunkt für eine bessere auflösung gespreizt: von 2 auf 15m/s ändert der ton nicht mehr gross, er hat einfach mehr pausen

interrupts brauchts keine, es wird gepollt.


die grundrechenarten sind mit registerschieben, bitshiften und rotieren, effizient lösbar.