Ruderwegmessung mit ESP32 und Servotester Deluxe DIY Projekt

Ruderwegmessung mit ESP32 und Servotester-Deluxe

Hallo miteinander,

ich wollte kurz ein neues Projekt von meinem Kumpel Thomas und mir vorstellen. Eine Ruderwegmessung per ESP32 verbunden mit dem Servotester Deluxe als Ausgabegerät.

Die Geschichte und wie es dazu kam:

Per Zufall bin ich beim Surfen durch YouTube auf das DIY-Projekt „Servotester Deluxe“ vom RC-Modellbauer gekommen. Ich hatte schon viele elektronische Schwerpunktwaagen und Sensoren für meine damalige Jeti-Anlage gebaut, kann ein wenig Programmieren und Löten, und war sofort begeistert. Ich erzählte meinem Modellbau-Kumpel Thomas, dass ich das Projekt angehe und da ich keinen 3D-Drucker habe, habe ich gleich gefragt, ob er das Gehäuse für mich drucken könnte. Thomas war fortan auch sofort mit im Boot und wir haben uns dann beide den Servotester Deluxe gebaut. Wir waren beide echt begeistert von dem Teil. Wir haben uns dann weiter rege über das Teil ausgetauscht und auch angefangen, eigene Ergänzungen und Software-Ideen umzusetzen. Thomas hat hier das Programmieren zum Glück komplett übernommen, weil er studierter Programmierer ist und die geforderten Kenntnisse bei weitem mein Horizont überstiegen haben. Dann kam die völlig überarbeitete Softwareversion von TheDIYGuy999, die dann richtig Spaß gemacht hat.

Irgendwann unterhielten wir uns über die Glider Throw Geräte von der Fa. Mahmoudi und ich merkte an, dass die Teile toll sind (ich habe ein Set mit zwei Sensoren), ich es aber doof fand, dass ich dazu ein Ausgabegerät mit WLAN benutzen musste. Ich würde es besser finden, dafür ein kleines OLED-Display zu haben, wie bei es sich bei den Schwerpunktwaagen
durchgesetzt hat.

Und dann hatte Thomas die Super-Idee, den Servotester Deluxe dafür zu nehmen … gesagt, getan !

Der erste funktionierende Prototyp:

Nun setzte Thomas sich hin und fing an zu entwickeln, zu Programmieren und auch die Gehäuse zu zeichnen. Die Basis der Sensoren ist ein ESP32-Lolin32, ein kleiner Kreisel-Sensor, ein kleiner 1S Lipo und ein Mikroschalter. Der Lipo wird über USB-C von dem Kontroller geladen. Die Kommunikation zwischen den Sensoren und dem Servotester-Deluxe findet über das ESP-Now Protokoll statt. Die Verbindung ist extrem stabil und schnell und die eigentliche Funktion braucht sehr wenig Strom.

Die Servotester-Deluxe Software (von TheDIYGuy999) wurde um die notwendige Programmierung erweitert, der ESP32 in den einzelnen Sensoren wurden entsprechend programmiert - et voilá - der erste Prototyp war fertig.

Die Software:

In dem Servotester-Deluxe gibt es nun zwei weitere Menüs.
  1. Winkelmessung Ruderausschläge
  2. EWD Messung Einstellwinkeldifferenz
Der Bildschirm passt sich adaptiv an die Anzahl der sendenden Sensoren an. Bislang ist die Software für vier Sensoren programmiert. Man kann aber mehr als vier Sensoren verwirklichen, wobei dann an dem kleinen OLED die Seiten umgeblättert werden müssten. Es passen nur vier Sensoren mit den entsprechenden Daten halbwegs gut lesbar auf eine Seite.

Für jeden Sensor kann man die Flächentiefe separat einstellen. Angezeigt werden dann:
  1. Winkel in Grad
  2. Ausschlag in mm
  3. Batteriezustand der Sensoren als Grafik (bei leerem Akku gibt es eine akustische und visuelle Warnung)
Einstellungen und Änderung der Werte erfolgen durch den Drehgeber/Druckknopf. Die Sensoren können jederzeit durch einen einfachen Knopfdruck genullt werden.

Die Hardware:
Die Gehäuse bestehen aus 3D gedrucktem Material, welches durchsichtig ist. Die Idee war, die Befestigung per Klammer oder Clip zu machen, Magnete haben sich aber als besser herausgestellt.

Der Servotester-Deluxe ist, bis auf die erweiterte Software, wie er ist. Aber auch hier wird es zukünftig eine Änderung geben.

Ich hatte bei der Stromversorgung meiner letzten beiden DIY-Schwerpunktwaagen sehr guten Erfolg mit einem 3,5A Li-Ion 18650 Akku und einer kleinen USB-C Ladeplatine. Es ist geplant das Gehäuse des Servotesters entsprechend zu vergrößern um eine Stromversorgung per 18650 zu ermöglichen.

Was ist weiterhin geplant ?:
  • Softwareerweiterungen und/oder Verbesserungen, soweit uns dazu was einfällt.
  • Überarbeitung der Sensorengehäuse - bessere Haptik, Technik und Optik
  • Drucken der Flächen-Aufnahmen für die EWD-Messung
  • Implementierung von Servostrom-Messung (evtl. möglich durch ein etwas größeres Servotester-Gehäuse)
  • Überarbeitung des Servotesters für eine 18650 Stromversorgung.
Es gibt schon einige Projekte für Ruderwegmessung hier auf RC-Network. Bislang habe ich aber keines gefunden, das
  1. das ESP-Now Protokoll benutzt mit ESP-32 und Lolin32
  2. den Servotester-Deluxe als Ausgabegerät benutzt
Wir halten Euch weiterhin auf dem Laufenden, wenn es was neues gibt.

Herausstellen muss ich, dass der eigentliche Erbauer der Thomas K. ist. Thomas hat aber kein RC-Network Zugang und wir haben vereinbart, dass ich die Berichte und Infos verfasse. Ich bin hier nur der Ideengeber und „Berater“ :-) Wenn also Fragen kommen, werde ich mit Thomas Rücksprache halten müssen. Und ich bin nicht immer online, kann also nicht immer prompt antworten.

Viele Grüße, Thomas und Todde
 

Anhänge

  • IMG_7533.jpeg
    IMG_7533.jpeg
    255,3 KB · Aufrufe: 169
  • IMG_7547.jpeg
    IMG_7547.jpeg
    278,3 KB · Aufrufe: 163
  • IMG_7546.jpeg
    IMG_7546.jpeg
    256,2 KB · Aufrufe: 164
  • IMG_7545.jpeg
    IMG_7545.jpeg
    259,7 KB · Aufrufe: 149
  • IMG_7544.jpeg
    IMG_7544.jpeg
    271,5 KB · Aufrufe: 149
  • IMG_7543.jpeg
    IMG_7543.jpeg
    251,6 KB · Aufrufe: 154
  • IMG_7541.jpeg
    IMG_7541.jpeg
    245,9 KB · Aufrufe: 151
  • IMG_7540.jpeg
    IMG_7540.jpeg
    244,5 KB · Aufrufe: 150
  • IMG_7539.jpeg
    IMG_7539.jpeg
    235,8 KB · Aufrufe: 140
  • IMG_7538.jpeg
    IMG_7538.jpeg
    237 KB · Aufrufe: 142
  • IMG_7537.jpeg
    IMG_7537.jpeg
    238,7 KB · Aufrufe: 130
  • IMG_7536.jpeg
    IMG_7536.jpeg
    252,4 KB · Aufrufe: 137
  • IMG_7535.jpeg
    IMG_7535.jpeg
    341,4 KB · Aufrufe: 139
  • IMG_7534.jpeg
    IMG_7534.jpeg
    250,8 KB · Aufrufe: 162

Armageddon

Vereinsmitglied
Hi Todde,

extrem geil. Die Buchsen am "Muttergerät" sind fürs Laden der Sensoren? Bitte unbedingt weiter berichten. Thema ist abonniert :) .

Gruß Kai
 
Hallo Kai,

das Ausgabegerät ist ein Servotester. Die 5 Buchsen sind die Anschlüsse für 5 Servos, die man testen kann, wie ein normaler Servotester, aber mit erweiterten Funktionen. Das Gerät wurde von "Ziege-One Der RC Modellbauer" als DIY-Projekt entwickelt.

Es hat sich dann ein ein anderer Programmierer - The DIYGuy999 - die ursprüngliche Software vorgenommen und erhebllich erweitert. Mehr Infos gibt es hier, das ist eine kleine DIY Videoreihe:

Der RC Modellbauer Servotester Deluxe

Github Ziege-One

Ziege-One Servotester Deluxe

Github TheDIYGuy999

The DIYGuy999 Servotester Deluxe

Wir haben die erweiterte Software von TheDIYGuy999 nochmals erweitert mit den Menüpunkten Ruderweg- und EWD-Messung.
Die Entwicklung von Thomas ist also nur die Softwareerweiterung, neu entwickelte Software für die einzelnen Sensoren, und die Mechanik der Sensoren.

Die Sensoren haben einen USB-C Buchse. Diese dient primär zum Laden, aber auch zum Aufspielen etwaiger Software-Updates.

Anbei Fotos von der Buchse und mein vierfach Ladekabel (gibt's bei Hornbach) 🙂

VG Todde
 

Anhänge

  • IMG_7552.jpg
    IMG_7552.jpg
    235,9 KB · Aufrufe: 144
  • IMG_7553.jpg
    IMG_7553.jpg
    125,3 KB · Aufrufe: 146
Hallo Thomas & Todde
Ich finde Euer Projekt eine absolut faszinierende Sache. Falls das Messsystem nachgebaut werden darf, würde das mich sehr freuen, insbesondere als Besitzer des Deluxe Servotesters.
Wären in diesem Fall weitere Infos denkbar, z.B. welche Sensoren verwendet werden, oder wie man zu der nötigen Software kommt ?

Vielen Dank für Eure Arbeit.
Grüsse Josef
 
Hallo Allerseits,

ein kleines Update.

Die Gehäuse der Sensoren wurden überarbeitet und sind jetzt haptisch und optisch besser und schöner. Wir experimentieren derzeit noch mit den Stärken der Magnete. Auch der Deckel, der einrastet, muss noch etwas nachgebessert werden. Das wird wohl demnächst fertig. Die Gehäuse werden dann auf einem sehr guten Drucker in weiß mit schwarzer Schrift gedruckt. Die 1mm Moosgummi-Auflagen werden von einem anderen Kumpel von mir per CNC passend geplottet, damit das auch alles "trés chic" wird ... 🙂

Was wir haben sind:

Eine BOM
STL Dateien für die Sensoren
Software für den Servotester
Software für die Sensoren
Moosgummi-Auflagen geplottet

Ob und wie wir das veröffentlichen wird noch überlegt. Das Problem ist, dass das Flashen der Software für den Servotester komplexer ist (es bedarf Visual Studio Code mit dem Platform.io Plugin). Und es gibt keine Bauanleitung für die Sensoren - da muss geflasht (für den Mikrocontroller im Sensor mit der Arduino IDE), gelötet, geklebt und gebaut werden. Wir haben keine Bauanleitung, keinen Schaltplan und es wird das auch nicht geben. Und definitiv haben wir beide keine Zeit um Support anzubieten.

Wir wollen aber gerne, dass jeder was davon hat ... wir gucken mal, ob und wie wir das machen könnten. Ist noch nichts in Stein gemeißelt.

VG Thomas und Todde
 

Anhänge

  • Sensor1.jpg
    Sensor1.jpg
    57,2 KB · Aufrufe: 40
  • Sensor2.jpg
    Sensor2.jpg
    56,4 KB · Aufrufe: 43
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Todde

Danke für Deine Information. Es ist natürlich nicht so, dass ich eine Bauanleitung oder Support erwarte. Euer Projekt hat mich einfach sehr neugierig gemacht. Mein Interesse ist auf keinen Fall als Drängelei zu verstehen, es wäre einfach sehr interessant, zu gegebener Zeit zu erfahren, welche Komponenten z.B. als Kreisel-Sensor verwendet werden. Für meine eigenen ESP32-Basteleien arbeite ich mit Platformio, das Problem mit flashen wäre möglicherweise lösbar.

Ich wünsche Euch weiterhin gutes Gelingen und danke für die Veröffentlichung hier im Forum.

Grüsse Josef
 
Hallo Josef,

das wurde keinesfalls als Drängelei hier empfunden. Ich wollte das nur klarstellen. Erstmal müssen wir (Thomas und ich) jeweils ein gut funktionierendes Endprodukt haben.

Wenn das dann soweit ist, dann folgt die EWD-Waage. Da muss noch das eigentliche Prinzip der Messung festgelegt werden, eine Halterung für den oder die Sensoren entwickelt und gebaut werden und evtl. die Software noch angepasst werden, obwohl diese schon geschrieben ist.

Danach folgt die Umgestaltung des Gehäuses des Servotesters Deluxe, damit Akkubetrieb möglich ist, ohne dass da ein Lipo an der Seite heraushängt. Der Plan ist der Einbau einer USB-C Ladeplatine und ein 18650 Li-Ion-Akku mit 3,5A.

Die Komponenten für ein Sensor sind:

- ESP32-Lolin32 - dieser Kontroller hat ein USB-C-Eingang und ein Akkumanagement für 1S Lipo
- Ein kleiner 1S Lipo
- Ein GY-521 MPU-6050 3-Achs-Kreisel u. Beschleunigungssensor
- Die entsprechende Software für den ESP32
- Ein Mikroschalter (trennt den Akku komplett vom System)
- Widerstände als Spannungsteiler für die Spannungsmessung
- Das komplette Gehäuse, die Magneten und das selbstklebende Moosgummi

Den Servotester Deluxe haben wir ja nicht entwickelt, sondern nur nachgebaut. Die Links dazu gibt es im ersten Post. Wir benutzen den Servotester nur als Plattform für die Ausgabe und haben dafür die Software um die Menüs Ruderwinkelmessung und EWD-Messung erweitert.

Und dann - wenn alles fertig ist und funktioniert, gucken wir mal wie wir das handhaben, damit alle etwas davon haben 🙂

VG T. & T.
 
Kleines update:

Wir haben den Kollegen Michel aus Hamburg (MasterP51 hier im Forum) ins Team geholt. Michel kümmert sich um das Entwickeln und Zeichnen der EWD-Messeinrichtung.

Und ... die Bauanleitung für die Ruderwegsensoren ist schon halb fertig ... 🙂

Viele Grüße, T. & T. und Michel
 
Hallo,

das sind tolle Neuigkeiten. Kch hab mich gestern ans Flashen des ESP32 gemacht, mit Arduino IDE 2.3.2 hab ich nach diversen Fehlern aufgegeben und habe es dann mit VS Code erfolgreich hin bekommen.

Der Halter sieht vielversprechend aus. Aber das Rohr sieht mir etwas wuchtig aus. Ich habe es mal mit einem 5x5mm Kohlefaser Vierkant probiert, siehe Foto.

Gruß
Manfred
 

Anhänge

  • 20240328_135756.jpg
    20240328_135756.jpg
    255,5 KB · Aufrufe: 64
Hallo,

das sind tolle Neuigkeiten. Kch hab mich gestern ans Flashen des ESP32 gemacht, mit Arduino IDE 2.3.2 hab ich nach diversen Fehlern aufgegeben und habe es dann mit VS Code erfolgreich hin bekommen.
Hallo Manfred,

wenn Du den Servotester meinst, dann ist es schonmal gut, dass Du Software per VSC flashen kannst. Für die Funktionalität der Sensoren brauchst Du aber unsere erweitere Version der Software.
 
Hallo Todde,

Oh das sieht alles toll aus, freu mich schon aufs Nachbauen

brauchst Du aber unsere erweitere Version der Software
ja das ist mir klar, ich wollte vorab schon mal erste Versuche machen ob das mit dem Flashen alles klappt. Mein PC ist abgeraucht und auf dem neuen hatte ich die Entwicklungsumgebungen noch nicht wieder komplett installiert.

Platine für den Tester habe ich bestellt, hoffe das am Layout keine Änderungen gemacht werden müssen sondern nur in der Software (so hatte ich es bis jetzt verstanden).

Gruß
Manfred
 
Hallo und Frohe Ostern,

ich hab mal kurz den Lötkoben angeworfen. Grundsätzlich funktioniert das Prinzip super.
Ich nutze allerdings einen 3s Akku und keinen 6s, da muss ich mal die Stelle im Quellcode suchen und anpassen.

Nun heißt es nochmal warten auf Eure Sortwareerweiterung :)

Gruß
Manfred


e37a25b6.jpgc061a2b0.jpg
 
Ich nutze allerdings einen 3s Akku und keinen 6s, da muss ich mal die Stelle im Quellcode suchen und anpassen.

Moin Manfred,

was funktioniert denn nicht?

Die Zellenzahl sollte automatisch detektiert werden, wenn ich es richtig sehe.
Ab Zeile 1593:
Oder hast du die Firmware vom DIYGuy? Kann mir aber nicht vorstellen, dass er die Logik geändert hat.

Aber, wenn ichs richtig sehe, hast du am Empfänger auch einen Akku angeschlossen? Das würde ich nicht machen. Habe in der Schematic keine Diode gesehen, so dürfte ein Ausgleichstrom fließen. Also entweder den Empfänger vom Servotester mit Strom versorgen lassen oder die Plus Leitung in dem Patch Kabel zwischen Empfänger und Servotester trennen.
(Bin aber kein Elektroniker, ich wollte nur lieber meine Gedanken mitteilen, bevor dir da noch was kaputt geht (: )

Gruß Tjark
 
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten