Cronometro elettrico atletica

Buongiorno a tutti,

Sono nuovo nel forum. Spendo allora qualche riga per presentarmi direttamente qui. Sono un informatico, dottorando in computer graphics. Ho quindi larga conoscenza di software, ma molto scarsa di elettronica. E di fisica, ne so qualcosa :slight_smile:

Sono anche un velocista, ed è per questo che vorrei realizzare un progetto con Arduino.

Come avrete notato dal titolo, vorrei costruire un cronometro elettrico. Anticipo la valanga di messaggi che mi inviteranno a cercare sul forum e sul web in generale, già fatto. Ho fatto ricerche su ricerche per molto tempo, ma l’idea mia è un’intersezione di progetti, ovviamente già esistenti, ma appunto, diversi.

Scrivo quindi per chiedere consigli ed illustrarvi le mie intenzioni.
Questo cronometro è inteso da utilizzare durante l’allenamento, il quale si svolge con delle ripetute (prove di corsa) che vanno dai 40 ai 300 metri. Per chi non conoscesse la pista di atletica, essa è un anello con lunghezza di 400m. Inoltre, la maggior parte delle volte mi alleno solo. Questo significa che devo essere autonomo in termini di start and stop, e che i due punti non coincidono.
Ancora, tutto il kit dovrebbe essere leggero, trasportabile, quindi indipendente da computer e alimentato a batterie. Ho bisogno di prendere un solo tempo, quindi anche un display per l’output andrebbe bene.

Per fare il punto, vorrei costruire un cronometro che:

  • abbia la precisione nell’ordine dei millesimi;
  • parta quando l’atleta preme un pulsante OPPURE in un momento random scandito da un beep. L’emettitore di suono deve essere accanto all’atleta, per ovvie ragioni di velocità del suono.
  • si fermi quando l’atleta arriva al traguardo
  • sia trasportabile a piedi o in bicicletta: quindi niente cavi da 100m per la comunicazione, niente stazione laptop, ombrelloni parasole, etc.

A grandi linee, credo di aver bisogno di due schede arduino, una al traguardo e una alla partenza. I miei dubbi/problemi sarebbero:

  • come effettuare una comunicazione efficace tra le due schede, considerando che la diagonale dell’anello pista (distanza massima in linea d’aria tra partenza e arrivo) è circa 150m, non avendo ritardi di misura? Ho visto che ci sono vari moduli RF, ma non saprei con quale andrei sul sicuro;
  • quale sistema usare per la fase di STOP? Anche qui, ci sono varie alternative: fotocellula, laser, ultrasuoni, etc. La cosa importante è che il tempo di risposta sia di qualche millisecondo, e non ho una dimestichezza tale da smontare e adattare circuiti. Quindi mi servirebbe un sensore pronto all’uso, anche se più costoso.
  • come funziona l’alimentazione su Arduino? Tutti i moduli devono funzionare a 5V? Altrimenti dovrei usare inverter?

P. S. Una soluzione per semplificare, sarebbe ovviamente quella di usare solo un arduino al traguardo, avere un beep sonoro o led visibile da 150m, e sottrarre il ritardo del suono al tempo finale della corsa. Ma, capite, una volta che si fa, vorrei costruirlo per bene :slight_smile:

Grazie mille a tutti quelli che troveranno il tempo di rispondermi
Luca

Buongiorno,
essendo il tuo primo post, nel rispetto del regolamento della sezione Italiana del forum (… punto 13, primo capoverso), ti chiedo cortesemente di presentarti IN QUESTO THREAD (spiegando bene quali conoscenze hai di elettronica e di programmazione ... possibilmente evitando di scrivere solo una riga di saluto) e di leggere con molta attenzione tutto il su citato REGOLAMENTO ... Grazie. :slight_smile:

Guglielmo

P.S.: Ti ricordo che, purtroppo, fino a quando non sarà fatta la presentazione nell’apposito thread, nessuno ti potrà rispondere, quindi ti consiglio di farla al più presto. :wink:

Buongiornissimo Guglielmo,

Fatto. Serve anche l’autocertificazione o ora potrete darmi dei consigli utili? Mi raccomando però, non usi il lanciafiamme eh. Nel mio vangelo, al capitolo 1 versetto 13 troverà anche delle istruzioni sulla gentilezza.

Luca

lukestevens:
... Serve anche l'autocertificazione o ora potrete darmi dei consigli utili? ...

... se vuole ottenere risposte su questo forum Le consiglio un attegiamento diverso ... qui con le polemiche NON si va molto avanti ! :slight_smile:

Guglielmo

Premesso questo ...

  1. per l'alimentazione, una possibilità è usare delle batterie LiPo di sufficiente capacità, magari con uno step-up per portare la tensione di alimentazione esattamente a 5V.

  2. Per il colloquio tra i due moduli io andredi su degli HC-12 ... facili da usare ed hanno una bella portata.

  3. per l'arrivo ... probabilmente la cosa più sicura è un sistema ottico ... puntatorino laser da un lato, fotodiodo (racchiuso in un tubetto che lo scherma dalla luce solare) dall'altra.

Ovviamente queste sono solo alcune delle possibili soluzioni ... :slight_smile:

Guglielmo

Hai preso in considerazione un dispositivo PORTATILE che puoi, ad esempio, mettere addosso?

Una volta acceso, dopo un tempo random (diciamo da 2 a 4 secondi) emette un beep e comincia a contare il tempo. Il problema sarebbe come fermarlo all’arrivo. Un pulsante a fungo sopra al contenitore da schiacciare con una sberla?

Ciao,
P.

Grazie per le vostre risposte. Ho preso le schede e fra un po' dovrebbero arrivare anche gli HC-12. Per la gestione della linea d'arrivo, ancora non ho niente in mano. Si, proverei con un sistema ottico. La soluzione pulsante a fungo è infattibile poichè l'intenzione è di simulare la gara, e anche quel movimento potrebbe incidere alcuni centesimi di secondo.

Avrei in mente qualcosa del genere a questo punto: Sensore fotoelettrico

Anche se la portata è un po' pochina...

Pensate questo possa funzionare considerando una riflessione diretta: Play-Zone IR-Sensor (misuratore) - Galaxus

Luca

Per l'indeterminabilità del ritardo nella comunicazione via radio, considerando anche che il ritardo potrebbe variare secondo la qualità del collegamento, portare l'apparecchio in tasca mi sembra la cosa migliore.

Emetterà un suono dopo un tempo pseudo casuale (la vera casualità qui non è importante: potrebbe semplicemente essere 4+(millis()%5) o qualcosa di simile) e partirà il cronometro.

Più difficile è fermarlo all'arrivo: la cosa più semplice è una barriera a infrarossi o laser con un trasmettitore, ma torniamo al problema del ritardo di trasmissione: si potrebbe fare qualche prova collegando insieme l'avvio del cronometro con l'emissione del segnale radio e vedere che ritardo viene misurato: se è 1ms o più, si fa sottrarre al cronometro.

Facciamo un paio di conti sulla precisione: vuoi una precisione del millisecondo su circa un minuto, quindi 1/60000, pari a 17ppm, quindi non puoi usare una scheda originale Arduino Uno, poiché hanno un risuonatore ceramico. Devi usare una scheda con un vero quarzo.

Per il traguardo di arrivo, se non puoi agevolmente tirare un cavo attraverso la pista (rischio di inciampo, rischio di danneggiare il cavo se calpestato troppe volte, eccetera), ti consiglio un sistema a riflessione ... laserino e fotodiodo affiancati da un lato, e catarifrangente bianco dall'altro, se realizzato bene dovresti riuscire a coprire l'intera larghezza di una pista da atletica ed averne anche d'avanzo ...

Per i ritardi, tocca vedere cosa usi come link wireless ... calcolarlo e sottrarlo ... oppure, alla peggio, usare ANCHE un pulsante wireless con un link di tipo uguale per lo start (ovviamente con un diverso codice rispetto a quell odi arrivo) ... in questo modo avresti due possibili vantaggi, l'avere lo stesso ritardo allo start ed allo stop (cosi si annullano a vicenda), e poterti portare il trasmettitore dello start al collo o al polso (che se sei da solo e non disponi di un compagno che ti da lo start dalla postazione cronometrica, potrebbe essere un vantaggio ... si possono anche usare quei kit di radiocomandini formato portachiavi, se hanno una portata sufficente, che costano relativamente poco)

Idea! 8)
Potresti portare con te due contatti collegati al cronometro. Al traguardo metti un palo con una zona rivestita di gomma piuma e su questa un foglio di alluminio. Quando passi il traguardo, allunghi la mano e fai contatto, fermando il cronometro. E' una soluzione in stile russo, come la matita nello spazio anziché la penna pressurizzata! :smiley:

Sono già stati esclusi i tag rfid, vero?

Scusate, ma non è più semplice usare un sistema fotoelettrico tipo quello citato da Etem (LED IR/LASER + Catarifrangente bianco), e collegare il contatto N.A. in parallelo al pulsante di un cronometro commerciale? Ti posizioni 1mm prima del fascio, parti e parte il cronometro, arrivi e si ferma il cronometro, cos'è che non ho capito? :sweat_smile: