CRONOGRAFO BALISTICO

vince59: ... https://www.youtube.com/watch?v=jZOJLJD3aNU

... ha traforato il terminale della carabina per inserirci i sensori ... ASSASSINO !!!

Oltretutto il principio e' sbagliato, e puo causare errori ... non ultimo quello dovuto al fronte di compressione dell'aria di fronte al pallino all'interno della canna (l'aria ha una sua densita', e comprimendola la si cambia, cambiando anche il suo indice di rifrazione ... se il fronte di compressione e' costretto all'interno della canna, potrebbe generare di fronte al pallino una zona in cui il raggio dei sensori viene spostato "prima" che il pallino vero e proprio arrivi sul sensore ... vero che sarebbe valido per entrambi, ma non e' "predicibile" di quanto possa essere la rifrazione, per cui puo essere fonte di errori) ... se poi usa un qualche lubrificante, i residui potrebbero accumularsi sui sensori con il tempo, e voglio vederlo a smontare tutto ogni volta che li deve pulire :D

Non dico che non funzioni, si puo anche realizzare un sistema con il tubo, ed alcuni apparati economici di fascia bassa usano proprio quel sistema, ma "STACCATO" dell'arma, mai integrato nel terminale di volata ...

Se vuoi fare qualche esperimento, c'erano dei fotodiodi PIN differenziali di fascia abbastanza economica, SFH221, che incorporano due fotodiodi affiancati nello stesso case, non sono dei veri e propri diodi a quadratura o dei sensori a triangoli, ma costano molto meno (sugli 8 Euro, 20 volte di meno del piu "straccio" sensore ad immagine o diodo a quadratura), e con una lente semicilindrica o astigmatica (o forse addirittura solo una fenditura, e' da provare) dovrebbe essere possibile fare in modo che "mettano a fuoco" una striscia bianca al centro dei due fotodiodi, come fanno in questo tipo di apparecchi ... poi dovrebbe bastare leggere i diodi in modo differenziale e generare un'impulso nel momento in cui la variazione passa da uno all'altro dei diodi (quando l'ombra del pallino passa da uno all'altro dei due chip, uno aumenta e l'altro diminuisce il segnale) ... certo difficilmente si otterranno risultati uguali a quelli di un'apparato da 250 Euro, ed e' tutta roba da sperimentare ... ma in fondo il bello dell'hobby non e' proprio sperimentare ? ... ;)

@ etemenanki. E' probabile che il tizio abbia tagliato uno stabilizzatore ed applicato sul vivo di volata. Escludo che sia stato così folle da tagliare quello proprio dell'arma.

Come hai ountualizzato è il concetto che fai-da-te che è devastante. Non sono ferrato come te....tfatico a comprendere quale sia la difficoltà tecnica della lettura dell'interruzione di un fascio....se utilizzassi due di quei puntatori laser a batteria? l'idea è prendo due di quei puntatori laser e li sparo verso qualcosa che legge e rilevo il momento in cui il fascio viene interrotto. Preciso che il pallino ha un diametro di 4,5 mm. Il problema del codice al momento non l'ho affrontato perchè si tratta di rilevare velocità elevate dell'ordine di 160/170 m/s e non so ancora quale "algoritmo" utilizzare.

vince59: Il problema del codice al momento non l'ho affrontato perchè si tratta di rilevare velocità elevate dell'ordine di 160/170 m/s e non so ancora quale "algoritmo" utilizzare.

Quello non mi sembra un grosso problema .. su una distanza di 1mt (distanza sulla quale non credo che, in prossimità dell'uscita del pallino ci sia calo apprezzabile) a 170mt/sec si ha un tempo di passaggio di quasi 6 msec. ... tempo facilmente misurabile con un paio di interrupt (primo pasaggio e secondo passaggio) e l'utilizzo di micros().

Il problema è semmai la scelta di due fotosensori che rispondano a quella velocità ::) ... e anche l'allineamento del tutto.

Guglielmo

vince59: il problema piu che altro e' dovuto al fatt oche il pallino ha, appunto, "solo" 4.5mm di diametro, e la zona di lettura (se vuoi realizzare qualcosa tipo il chrony) e' larga, quindi non puoi usare un solo raggio, a meno che la tua mira non sia talmente precisa da consentirti di interrompere con sicurezza due raggi del diametro di circa 1mm a distanze diverse dal vivo di volata (cosa che probabilmente, neppure il campione mondiale di tiro a segno riuscirebbe a fare ;))

Quel video funziona (piu o meno) proprio perche' ha messo i due traguardi nello stabilizzatore di volata (e si, spero anch'io che non abbia massacrato quello originale dell'arma), per cui il pallino e' costretto a passarci davanti per forza ... ma se appena appena usi un qualche lubrificante (e li usano tutti), dopo poche decine di colpi avrai probabilmente i sensori coperti di sporco, residui di polvere impastata con olio, residui di piombo, pelumini dei feltrini di pulizia ... e non e' certo una soluzione facile, smontare tutto ogni poco tempo ...

si possono usare due laser, nessun problema in quello ... solo che bisogna fare una cosa di questo tipo https://www.youtube.com/watch?v=HwInYFFdCsg (magari fatta un tantino meglio di quella del video, che fa un po pena, ma e' il principio che conta, quello della "tenda" di raggi a zigzag) ... sara' un po un casino settare gli specchi, ma per funzionare funziona ... oppure, come il chrony, si prendono un paio di semicerchi di plastica bianca, li si illuminano con qualche led IR, e li si "leggono" con due fotodiodi differenziali in cui l'immagine della striscia e' "messa a fuoco" al centro dei due diodi ...

Perche',uno si potrebbe chiedere, proprio stramaledetti (:P) fotodiodi differenziali ? ... per evitare false letture ... se si usase un singolo fotodiodo, o anche un'array lineare, una variazione improvvisa di luminosita' potrebbe essere letta come start o stop, falsando la lettura ... usando invece un fotodiodo differenziale, si genera l'impulso solo quando l'ombra del pallino passa da un diodo all'altro (in pratica, l'unico momento in cui il segnale di uno sale di colpo e contemporaneamente il segnale dell'altro scende di colpo), ignorando tutti gli altri tipi di variazione luminosa ... gestendo i segnali in modo differente, si puo perfino misurare la velocita' di frecce o altri tipi di proiettili piu lunghi ...

trovando una lente astigmatica decente ed un paio di fotodiodi SMD abbastanza piccoli come dimensioni, si potrebbero anche saldare il piu vicino possibile senza dover per forza usare un componente piu difficile da reperire in vendita ... o magari usando piu diodi SMD affiancati e disposti su due linee parallele, il piu vicini possibile, si puo costruire una piu semplice camera a fenditura ... ma li serve fare qualche esperimento ...

bgiorno Guglielmo ed Etemenanki.

Guglielmo ti sarei grato se, come al solito, mi potessi dare un indicazione su come metter su il codice. Tieni conoto però che la distanza del misuratore e sul vivo di volata o nelle immediate prossimità ovvero in 10/20 cm.

Etemanki. Ti seguo nel ragionamento generale ma mi perdo quando si va nel tecnicismo della lettura. Ipotizzando di montare sul vivo di volata un tubo di diametro pari alla canna, il problema della precisione e relativa interruzione dei due fasci dovrebbe essere superato. Ancora meglio riducendo il diametro...è sufficente 6mm e già hai 1,5 mm in più rispetto al pallino. Non ho idea però di quanto il fascio si a largo anche perchè non mi è chiaro ancora quale sia il sensore ottimale.

Ma tu vuoi costruire un sistema da integrare in una singola arma (termine improprio per le aria compressa, lo so, ma chiamiamola "arma" per convenzione), oppure uno che possa essere usato per qualsiasi arma in modo libero da vincoli ? ... perche' le due cose sono molto diverse ...

vince59: Guglielmo ti sarei grato se, come al solito, mi potessi dare un indicazione su come metter su il codice. Tieni conoto però che la distanza del misuratore e sul vivo di volata o nelle immediate prossimità ovvero in 10/20 cm.

A 170 mt/sec abbiamo 17000 cm/sec il che significa che i tuoi 10 cm vengono percorsi 588 μsec. La risoluzione della funzione micros() è di 4 μsec quindi ... comunque la misura dovrebbe essere possibile.

Usi due interrupt, uno attivato al primo passaggio, uno attivato al secondo. Entrambi, [u]l'unica cosa che fanno[/u] è salvare il valore di micros() ciascuno in una sua variabile dopo di che si tratta banalmente di fare una sottrazione e calcolare la differenza di μsec tra i due passaggi.

Guglielmo

Grazie Gugliemo. Etemenanki...intendo utilizzarla per una sola carabina. Non integrata in maniera fissa ma da utilizzare per verifiche solo dopo la manutenzione o per testare pallini diversi.

Che modello di carabina hai, se posso chiedertelo ? ... e lo stabilizzatore di volata e' rimuovibile con facilita' ?

Te lo chiedo perche' realizzare un sistema del genere con un tubo di piccolo diametro non e' una buona idea, anche se di diametro maggiore del pallino ... in uscita dal vivo di volata, anche se di solito non si nota ad occhio, hai piu che il semplice pallino ed un po di aria ... ci sono microscopici frammenti di piombo, c'e' una piccola parte di lubrificante vaporizzata, se l'aria e' umida probabilmente anche nebbia dovuta all'espansione rapida dell'aria che la raffredda ... poca roba, ma sul medio-lungo periodo, abbastanza da sporcarti i sensori e rendere inaffidabili le misure ... inoltre considera che il tutto prendera' una discreta "botta" ad ogni colpo, dovuta al rinculo dell'arma ...

A quel punto, se non vuoi realizzare un sistema usabile "a distanza" dall'arma, la soluzione migliore potrebbe essere l'uso di due piccoli diodi laser (quelli economici e "stupidi" tipo questi, con l'accortezza di chiudere bene la parte posteriore con del termorestringente, perche' sono dei "bare-chip" e si fa presto a rovinarli, e di sottoalimentarli intorno ai 4V perche' tanto non devono certo essere visibili a metri, ma solo riuscire ad eccitare il fotodiodo a pochi mm) ed un paio di fotodiodi PIN (piu veloci dei normali fotodiodi, tempi di risposta medi di 5nS), infilati in un tubo largo abbastanza da essere assemblato sopra il tuo stabilizzatore (per questo chiedevo quale carabina e', perche' ogni modello ha di solito uno stabilizzatore diverso) ... una battuta interna garantirebbe l'allineamento, e magari una fascetta sulla parte terminale verso lo stabilizzatore garantirebbe la stabilita' ... a quel punto, si allineano i laser ed i fotodiodi in modo che siano in asse con l'asse della canna, con i fotodiodi montati in fori da 3mm rientrati e con almeno 10 o 15 mm di spazio fra l'asse della canna e le pareti interne del tubo ... questo consentirebbe di ridurre il materiale che si puo depositare sui sensori (si potrebbero perfino prevedere alcuni dischetti forati prima dei sensori per fermare il piu possibile le particelle di sporco) mantenendo comunque una buona sicurezza sul fatto che il pallino interrompa i raggi (cerchero' di tirare in piedi un disegno per spiegarmi meglio)

...questa idea comincia a piacermi.

PS: Weihrauch HW 977 libera vendita

La 997 ha piu di un modello ... se e' questa a canna corta con il fermo dell'asta di caricamento quasi a filo con il vivo di volata, potrebbe volerci un po piu di lavoro meccanico per realizzare un'attacco decente e stabile, mentre se e' questa a canna lunga con lo stabilizzatore prolungato, la cosa diventa molto piu facile ...

...la canna lunga è per la full ...se non vado errato. Cmq no problem per l'adattamento allo smorzatore una volta realizzato posso anche fissarlo con fascette per il tempo strettamente necessario

Ho provato a buttare giu uno schizzo, fa un po pena perche' Eagle non e' un cad grafico, ma dovrebbe servire a spiegare almeno a grandi linee cosa intendevo ...

|500x250

il tubo dovrebbe avere almeno tre diversi diametri all'interno, cosa non facile se non si ha un tornio, ma probabilmente si puo realizzare qualcosa di simile incollando tre pezzi di tubo uno dentro l'altro ... la prima variazione di diametro la si userebbe come battuta sul piano di volata, per garantire l'allineamento, insieme alla lunghezza della parte che calza sopra lo stabilizzatore ... il secondo gradino si potrebbe anche ignorare se non si mette il dischetto forato, che insieme ai fori laterali serve solo per scaricare il piu possibile i residui prima che raggiungano la zona dei sensori, aumentandone la durata, o comunque riducendo lo sporco che si accumulera' con il tempo ... laser e fotodiodi dovrebbero affacciarsi all'interno del tubo attraverso forellini da un paio di mm, perpendicolari all'asse della canna, in modo che il pallino interrompa il raggio per forza, anche con un diametro della parte terminale del tubo di 10 o piu mm ... non dovrebbe essere troppo difficile realizzarlo, avendo l'accesso a qualche strumento di lavoro (potendo utilizzare frese o CNC, potrebbe anche non essere un tubo ma un quadrato o un'esagono o quello che si trova in cui realizzare il foro principale a piu diametri ed i fori laterali, risulterebbe anche piu robusto, ma senza CNC o fresa, bisogna ripiegare sui tubi)

I fotodiodi andrebbero protetti esternamente una volta posizionati, per evitare che luce esterna li influenzi ... bisognerebbe anche testare il materiale dei tubi per essere sicuri che sia opaco alla lunghezza d'onda del laser (lo dico perche' una volta mi e' successo, avevo realizzato un sensore per diverse lunghezze d'onda, dagli UV agli IR, e l'avevo messo in una di quelle scatole grigie della Gewiss, ma il sensore degli IR dava sempre dati assurdi, poi provando ho scoperto che anche se la plastica era opaca al visibile ed all'UV, lasciava invece passare gli IR come se fosse stato vetro sabbiato :P :D)

terminale-misura-pallino.png|802x401

Bgiorno a tutti,

dunque ritorno alla carica per portare avanti qualche tentativo grazie anche alle utili informazioni fornite nel thread. Ho una manciata di fotodiodi, diodi ir e normali. Vorrei fare qualche prova pratica sia sul codice sia sul funzionamento del rilevatore di velocità. Il codice è quello di cui al post #1 che riporto di seguito per comodità. Lo sto studiando ma, vista la mia ancora scarsa preparazione a riguardo vi chiedo gentilmente di fornirmi un vostro parere. Pr la parte hardware cme detto al momento ho solo diodi e fotodiodi...sono questi in in grado ri rilevare velocità di 160/170 metri x secondo?

/*
Tomado de http://aeroquad.com/showthread.php?845-How-do-I-make-a-tachometer-with-my-spare-arduino-board-and-IR-LED-and-RECEIVER
Modificado por Pablo Andrade Mejía http://www.arduinolab.wordpress.com

05 de Noviembre de 2012

Se le añadió la función de enviar la velocidad en metros por segundo y pies por segundo al monitor serial
lo que quita la necesidad de tener una pantalla de cristal líquido

Aquellos que tengan dudas acerca de cómo se debe conectar los sensores para que funcione correctamente
hagan click aquí http://www.instructables.com/id/Arduino-Based-Optical-Tachometer/step3/IR-Detector-Circuit/

Los fotodiodos o fototransistores son nombrados como attachInterrupt(0, front, CHANGE); Éste está relacionado
con el pin digital 2, y, el attachInterrupt(1, rear, CHANGE); Éste está relacionado con el pin digital 3

Quienes quieran probarlo pueden conectar dos botones a los pines 2 y 3

Los fotodiodos deben tener una resistencia entre 10k y 100kohm conectados al colector (pin, o pata larga) y esta al pin digital
para asegurarnos que cuando el haz de luz sea interrumpido el voltaje llegue a 0 o tierra
*/

#include 

#define MPS2FPSCOEFF 3.28084
#define LENGTH 0.159             
#define MICRO2SEKCOEFF 1000000

LiquidCrystal lcd(4, 5, 6, 7, 8, 9);

volatile int stateFront = HIGH;
volatile int stateRear = HIGH;

int led1 = 12;                             
int led2 = 13;                             
int startChrono;
unsigned long startTime, stopTime, elapsed;
double fpsSpeed, mpsSpeed; //double tiene la misma función que float, así que no hay que preocuparse

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Super Chrono");
  Serial.print("Cronografo");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("by Honk");
  delay(700);
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Initializing...");
  Serial.println("Inicializando"); 
  delay(700);
  lcd.clear();

  startChrono = 0;
  elapsed = 0;
  fpsSpeed = mpsSpeed = 0;

  pinMode(led1, OUTPUT);
  pinMode(led2, OUTPUT);
  /*
  Sí los resultados no son los esperados donde dice CHANGE cambien por RISING o LOW
  tanto como en attachInterrupt(0, front, "      "); como en attachInterrup(1, rear, "     ");

  Sí todo resulta bien simplemente no hagan nada
  */
  attachInterrupt(0, front, CHANGE); //0 (on digital pin 2) kanske falling/rising/low
  attachInterrupt(1, rear, CHANGE);  //1 (on digital pin 3)

  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Take a shot!");
  Serial.println("Preparado para disparar?");
}

void loop()
{
  //Start counting when interrupted
  if(stateFront == LOW && startChrono == 0)
  {
    startTime = micros();  // Count microseconds since start
    startChrono = 1;       // Set Chrono flag
    digitalWrite(led1, HIGH);
  }

  // Stop counting and calculate speed
  if(stateRear == LOW && startChrono == 1)
  {
    stopTime = micros();  // Count microseconds since start
    startChrono = 0;      // Clear Chrono flag
    elapsed = stopTime - startTime;  // Calculate elapsed time (in us)

    digitalWrite(led2, HIGH);
    mpsSpeed = (LENGTH*(MICRO2SEKCOEFF)) / elapsed;            // s = v * t, v = s / t
    fpsSpeed = mpsSpeed * MPS2FPSCOEFF;

    lcd.clear();
    lcd.print("Fps: ");
    lcd.print(fpsSpeed);
    Serial.println("PPS(Pies por segundo) ");
    Serial.print(fpsSpeed);
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("m/s: ");
    lcd.print(mpsSpeed);
    Serial.println("Metros por segundo ");
    Serial.print(mpsSpeed);
   
    startChrono = 0;
   
    delay(500);
    digitalWrite(led2, LOW);
    digitalWrite(led1, LOW); 
   
  }

}

void front()
{
  stateFront = !stateFront;
}

void rear()
{
  stateRear = !stateRear;
}

vince59: ... fotodiodi...sono questi in in grado ri rilevare velocità di 160/170 metri x secondo? ...

Dipende da che fotodiodi sono, se ci dai la sigla ti diamo informazioni piu precise ...

Comunque, indicativamente, i normali fotodiodi (moderni) hanno un tempo di risposta intorno agli 0.5 microsecondi, alcuni necessitano di 1uS ... i fotodiodi PIN sono in genere intorno ai 5/8 nanosecondi (ma alcuni modelli arrivano a 2nS) ... il pallino e' lungo in genere dai 4 ai 6 mm, secondo i modelli, consideriamo il caso peggiore di 4mm ed 1uS ... 170m/S sono 170mm per millisecondo, o 0.17mm (170 millesimi di mm) ogni microsecondo ... un pallino lungo 4mm che passa davanti ad un diodo a 170m/s, se non ho sbagliato a calcolare, lo dovrebbe oscurare per almeno 23 microsecondi, quindi in teoria piu che sufficenti per far scattare anche fotodiodi di tipo vecchio, che avevano in media da 5 a 20 microsecondi di tempo di risposta ...

Se poi i tuoi sono fotodiodi PIN da 5nS, il problema non si pone neppure ... intanto che il pallino gli transita davanti, non solo lo rilevano, ma fanno in tempo anche a scendere al bar a far colazione e rientrare prima che abbia finito di passare :D

...e sono di nuovo qui. Devo riuscire a fare anche sto "coso"...

Vorrei utilizzare questi

https://www.ebay.it/itm/10X-LED-3mm-INFRAROSSO-EMETTITORE-RICEVITORE-940-nM-fotodiodo-ricevente-diodi/262583996447?hash=item3d2339d01f:g:oG0AAOSweW5VeCkj

oppure farlo con due testine laser (link) e cercare di realizzare una barriera zigzag con gli specchi

https://www.ebay.it/itm/A75-LASER-650nm-5mW-6MM-PUNTATORE-ROSSO-ARDUINO-3V-diodo/232728144012?hash=item362fada88c:g:4AwAAOSwdPtay35F

guarda QUI che bello già pronto e fatto :D

scherzo ovviamente, seguo con interesse perchè l'argomento mi interessa. anch'io ho una 977 ma quelle sopra i 7.5J :)

s-l1600.jpg|1600x1119

vince59: ... oppure farlo con due testine laser (link) e cercare di realizzare una barriera zigzag con gli specchi ...

Se parli di quello da fissare sulla canna, la barriera a zig-zag non serve, basta usare dei normali fotodiodi e mettere sia il led che il fotodiodo in cavita' che si affacciano verso l'interno tramite dei forellini da 2.5 / 3 mm allineati con l'asse della canna ... il pallino interrompera' per forza i raggi, in quelle condizioni, perche' sono vincolati alla canna e piu stretti del pallino stesso ... ;)

@ gianlucaf ...che gusto c'è a comprarlo già fatto? La 977 è bellissima ....sono tentato di fare un upgrade :smiling_imp: :smiling_imp: :smiling_imp: :smiling_imp: :smiling_imp:

@ etemenanki. Dunque sto smanettando ora con diodi IR e relativi ricevitori TSOP 34838 ma mi sembrano lenti nelle risposta. Ho fatto delle prove moooolto elementari sulla basetta millefori ma mi sembra che l'interruzione del fascio IR da parte di un oggetto molto piccolo e molto veloce non venga rilevata. Ho ordinato nel frattempo laser e riceventi. Concordo che a questo punto ne bastano due messi in un tubo allineato longitudinalmenmte con la canna. Il piombino di sicuro interromperà il fascio. Leggendo i tuoi post ho compreso che la risposta del ricevitore deve essere molto veloce - sto studiando - ma non mi è chiaro se il TSOP 34838 essendo un diodo PIN anche se a IR possa andare bene come caratteristiche. In attesa di ricevere il materiale voglio provare a mettera a punto il codice e provare con gli IR. Consigli ben accetti.

Ehm, no, la serie TSOP sono moduli ricevitori, non hanno nulla a che fare con i diodi pin (hanno piu o meno la stessa proporzione di velocita' che c'e' fra una lamborghini ed una ford "model A" :D)

Ora sto uscendo, oggi te ne cerco qualcuno sui datasheet, di diodi PIN o fotodiodi veloci "veri" ;)