Styrning av länspump

Eftersom våra länspumpsgivare gärna slutar fungera tänkte jag göra en utan rörliga delar och spånade på att mäta vattennivån med ultraljud. Men efter funderingar runt vattentäthet så kom jag fram till att kapacitiv mätning nog är bättre.

Principen går ut på att två elektriskt ledande plattor som är isolerade från varandra och från vattnet kommer att ha olika kapacitans beroende på hur mycket täckta de är av vatten. Noggrannheten blir på centimeternivå. Om detta låter intressant kan ni fördjupa er i detta examensarbete jag hittade på nätet: Givare för mätning av spolarvätskenivå

När jag väl började designa en prototyp fick den en LCD-display med menysystem och fyra knappar.
Men sen slog det mig att pumpen alltid varvar upp när den har pumpat ur allt vatten och börjar pumpa luft. Detta borde gå att använda (pumpen drar mindre ström när den går ”i tomme”). Min prototyp fick även en krets för att mäta strömmen till pumpen. Den fick också möjlighet att mäta batterispänningen. På så vis kan man ackumulera hur mycket effekt som har tagits ur batteriet i form av Wh (Watt-timmar) eller om man så vill uttryckt i Ah (Ampere-timmar). Här började jag fundera på att även ha möjlighet att mäta ström IN till batteriet från en solcell, men så långt kom inte prototypen. I nästa version kanske.

Tanken är att man ska kunna köra länspumpen helt utan givare om man vill.

Man kan valfritt ställa att pumpen ska börja pumpa på följande kriterier:

  1. Vattennivån överstiger en given nivå. (valbar, kan ställas upp vid svällning) (Via kapacitiv givare)
  2. Ett tidsintervall, här behövs ingen givare alls om man inte vill.
  3. Vanlig switch, men avstängning kan fortfarande gå på något av nedanstående kriterier.
  4. (Man kan själv starta en tömning via menyn)

Man kan ställa att pumpen ska sluta pumpa på följande kriterier:

  1. Vattennivån understiger en given nivå (via kapacitiv givare)
  2. Att pumpen går torr (upptäcks via strömförbrukningen). Ingen givare behövs.

Provkörde startalternativ 4 med stopalternativ 2 idag och det fungerade perfekt som ni kan se här:

MVH: Mikael

Annonser

Arbetet med den nya loggen….

Under ganska lång tid har vi arbetat och tänkt ut hur vi skulle vilja ha den optimala loggen. Detta då displayen på vår Silva 225 inte fungerade.

Eftersom Micke är multi-kompetent inom elektronik & programmering och har ett komlett elektroniklab  med bl.a utrustning för att fräsa egna kretskort, så var inte tanken alltför långt borta att själva produktutveckla en modern seglingslogg med alla tänkbara funktioner till ett vettigt pris.

Pris ja…. Visst finns det en hel del loggar på marknaden, men i vanlig ordning så utgår man från att alla som har segelbåt också har lust att lägga alla sina pengar på tillbehören. Vår tanke är att kunna erbjuda marknaden en riktigt avancerad logg sprängfylld med funktioner för ca 2000 kr.

Vad har då den ultimata loggen får hårdvara?

Jo, den baseras på en AT-mega 1284 processor (kanske inte optimalt, men det är den vi jobbar med nu…), använder sig av en avancerad GPS mottagare med god signalmottagning och dessutom kan den anslutas mot extern GPS mottagare i händelse att man vill ha instrumentet på en plats i båten där det inte går att få bra mottagning.

Vidare är tanken att den skall ha en rejäl skärm med ett mycket enkelt gränssnitt och möjlighet att själv designa vilka funktioner man vill ha synliga.

Kommunikation mellan loggen och t.ex en telefon sker via blåtand. Loggen sparar dessutom alla rutter och data på SD kort för att man enkelt skall kunna se alla sina seglingsrutter i ex. vis Google Maps / Google Earth. Tanken med detta är att man enkelt skall kunna ”tanka” data från loggen till sin telefon för att kunna gå igenom data separat, men det öppnar också upp för blåtandsstyrda trådlösa givare på båten för t.ex vattentemperatur eller liknande.

Accelerometer ingår också! Den behövs för ett antal olika funktioner, se nedan.

Ingångar för externa sensorer som t.ex vattentemperatur, lufttemperatur, ljudsensor, vindinstrument och traditionell skrovsensor för hastighet mfl skall självklart finnas. Antingen via blåtand eller via traditionell kabelanslutning.

Dessutom skall programvaran i loggen kunna nyttja alla dessa samtidigt för att ge tips på ex. vis bästa kryssvinkeln utifrån vindriktning och hastighet genom vatten!

Men det mesta är faktiskt en fråga om mjukvara….

Vad skall  den framtida loggen klara av då?

Jo, här har vi tänkt oss möjligheten att köra Open Source, då vi tror att det finns fler duktiga programmerare där ute som med tiden kommer tillföra fler funktioner än de som vi har från början.

Så här tänker vi oss när det gäller funktioner:

När man kommer ned till båten för att ge sig ut på ex. vis en klubbtävling så visar loggen klockan. När båten börjar röra sig känner GPS’en av detta och startar automatiskt en ny ”trip”.  Tanken är att årets totala rutttid sparas, så att man enkelt kan mäta totalt seglad distans per år och därefter kan se data för varje enskild trip.

Under aktuell tripdata kan man få se aktuell fart, genomsnittlig fart, högsta och lägsta fart, maximal lutning, aktuell lutning på båten, aktuell kompassriktning och seglad tid mfl. statiska mått.

Vi fortsätter med klubbtävlingen:

När man sen kommer ut till banan och man hör första skottet för tidsnedräkning slår man på nedräkningen (eller får den påslagen via ljudsensorn per automatik) och displayen börjar räkna ned med stora siffror så man ser exakt när starten går.

Har man varit duktig och lagt in koordinaterna för rundningsboj och start/mållinje bojar kommer man direkt se hur man ligger till i starten utifrån startskottet i form av tid efter start och vad detta innebär i förlorade meter utifrån sitt LYS etc.

Catchupfunktion:

Ser man att en medtävlande båt rundar bojen framför sig och undrar hur mycket efter man ligger gör man en ”tidtagning” tills man själv rundar bojen och beroende på sin egen båts LYS och framförvarande båts lys får man fram tiden man ligger efter och vad detta motsvarar i meter.

Loggen under segling:

Displayen visar aktuell kurs i form av en kompasslinje som ”rullar” i nederkant med stora siffror för aktuell kurs. Ovanför visas aktuell hastighet med plus och minustecken efteråt beroende på senaste minutens segling, om man ökar eller minskar sin fart. Man kan också se klocka eller aktuell seglingstid. Möjlighet att med ett enkelt knapptryck växla till ytterligare ”skärmvyer” med fördjupad information såsom plott av aktuell seglingsrutt, aktuella tripdata, tidtagarur etc är tänkt att finnas.

Med hjälp av den inbyggda GPSen har man möjlighet att lägga målpunkter som hemmahamn och andra målpunkter man tänkt segla till. Med enkla ”färddator”funktioner kan man då få fram fågelvägens avstånd mellan punkterna, beräknad seglingstid etc.

Med GPS följer också elektronisk kompass, baserad på rörelse.

Sammankopplade instrument

Vad vi förstått är det idagsläget inte tillåtet att koppla ihop instrumentinformation under tävling. Men för seglingsträning uppkommer flera intressanta möjligheter genom att länka ihop och presentera data för olika funktioner:

  • Seglar man en bana på kryss så kan datorn räkna ut när man bör slå för att  inte behöva göra extraslag för att klara av att runda en boj.
  • Med information om riktning från GPS och aktuell fart  samt den inbyggda accelerometern kan man få datorn att förelså vilken kurs som bör ge högsta fart respektive kortaste sträckan mot exempelvis en rundningsboj. accelerometern behövs här för att avgöra om båten ligger på kryss eller seglar läns.
  • Med ett instrument som visar vindriktning får man även in information om man har skotat sina segel optimalt utifrån riktningen (GPS kompass samt hastighet), lutningen från accelerometern samt aktuell vindstyrka. (Vi tror iaf detta! Vi får väl se hur det blir med detta i praktiken).

Ytterligare funktioner som är enkla att göra är ankarlarm (varnar när GPS visar avvikelse från låst position), virtuell tävlingsbåt, dvs tävla mot sig själv om man seglar en bana som upprepas). Mfl. Det svåra är nog bara att göra dem enkla att använda.

Framtiden…

Möjliga framtida uppgraderingar på enheten är ett enkelt GSM modem som därmed kan varna om båten avviker från en position (GPS larm) och kanske mest intressant för oss träbåtsfantaster: Har man en elektronisk nivåvakt kan man få ett SMS vid eventuellt  haveri på länspump om båten håller på vattenfylls!

Tanken är dock inte bara att loggen skall leva sitt liv i båten. Genom att länka samman insamlad information från exempelvis en klubbsegling och därefter analysera den via ett webgränssnitt på nätet (För er som orienterar, så tänker vi oss ungefär Winsplits) blir det än mer intressant:

Vad sägs om att efter en klubbtävling kunna göra jämförelser som ”om jag hade seglat en annan båt med andra egenskaper än min träfolka den aktuella tävlingen, hur hade jag placerat mig då?”. Denna typ av analys är möjlig att göra, liksom att plotta data på karta och se i om olika vägval helt enkelt var bättre än andra för olika båtar. Om inte annat så finns det mycket att lära sig genom att analysera sina egna seglingsdata.

Troligen kommer dock de allra flesta att mest cruising-segla och för dem är det ändå intressant att just kombinera olika instruments data och därmed få tips om man skall falla av några grader för att hitta den kurs som ger snabbast fart, eller få tips om när man bör slå för att nå en viss punkt och undvika extraslag. Och få alla sina data enkelt sammanställda för sin säsongs segling på ett enkelt sätt!

Hur går det för oss då?

logg

Vår första prototyp till logg. Under skärmen sitter alla vitala kretsar. Måtten på hela enheten är de samma som för Silva 225

Jo…. Micke jobbar på. Vi kommer återkomma mer om detta ämne, men idagsläget finns det alltså en fungerande prototyp med GPS, accelerometer /gyro, CPU och display. Dock utan någon somhelst mjukvara, vilket betyder att vi troligen inte kommer ha en så här avancerad logg klar inom det närmsta, men högst troligt är att vi under segelsäsongen 2013 själva kommer segla med en basic-version av de funktioner vi beskrivit ovan.

Vi behöver dina synpunkter!

Har du idéer eller funderingar eller rent utav vill bidra med utvecklingen är du välkommen att göra av dig till oss. Vi behöver också feedback på vad som är viktigt att prioritera för den här typen av produkt. Vad behövs och vad är egentligen bara ”lull-lull”?

Maila oss gärna isåfall på   förnamn@chroma.se   (byt ut förnamnet till mikael elller magnus).

Hälsningar Magnus (& Mikael).

Pumpar och flottörer

Vi har haft ganska stora problem med länspumpar och flottörer. Har bytt pump två gånger och flottörer 2-3 gånger. Flottörerna har inte läckt, men ändå slutar de fungera.

Länspumpen innehåller en motor och en motor är i princip en spole. En spole fungerar elektriskt som ett svänghjul, den vill upprätthålla den ström som är (motverkar förändringar). Detta gör att när flottören bryter strömmen så försöker lindningen i motorn (spolen) driva på samma ström som fanns där innan, detta gör att motorn nu agerar strömkälla över sin egen interna resistans och bygger upp en väldigt hög spänning med omvänd polarisering, detta kan få till följd att det i givaren slår en gnista (som kanske försämrar givarens funktion i längden?), men sätter man en backspänd diod över motorn kommer strömmen att snurra runt genom den istället. Det är värt ett försök.

GPS / Log

Jobbar så sakteliga på med vår log. Ibland får små roliga elektronikprojekt slinka emellan för att hålla ångan uppe. Ett sådant projekt var en enkel timer/tidtagare som man kunde nolla, avsedd att sitta på termosbryggaren på jobbet. Syftet var att kunna se hur gammalt kaffet är utan att behöva smaka på den potentiellt otäcka sörjan. Eftersom jag designade och layoutade kretsen slängde jag in ett IR-öga för fjärrkontroll och en TTL-serie-port.

Just serieporten visade sig ha vara en bra grej att CAD:a in när jag ett tag senare tog mig i kragen och gjorde ett litet kretskort till min GPS-modul. D.v.s. den frimärksstora kretsen närmast kontakterna på kortet uppe till vänster. De två kretskorten var mycket lämpliga att koppla ihop om man ändrade mjukvaran i kaffetimerkortet.

Knopmätarprototyp

Knopmätarprototyp

Läste på om NMEA-formatet och parse:ar fram hastighet och riktning. Så resultatet blev en liten prototyp-knopmätare som visar hastigheten i knop och om man håller in en knapp, riktningen i grader.

Cad:ar vidare på vår riktiga Log som ska ha en riktig pixeldisplay och en massa bra funktioner för tävlingssegling.

Finns det något intresse för ett utbyteskort till Silva 220/225? Man tar ur befintligt innanmäte och sätter i ett nytt kort och får därmed GPS-hastighet istället, med möjlighet för lite mer finesser än ordinarie kort har. Dock en smula begränsat eftersom den bara har en knapp.

// Micke

Sista semesterdagen-segling

Fredag idag. På måndag är semestern definitivt slut. Magnus lyckades få tillstånd att segla (2 barn) och jag (Mikael)  som har något lättare att få tillstånd kunde följa med (1 barn).

Det goa högtrycket som vi haft i några dagar hade visst bestämt sig för att dra vidare idag så vi fick nöja oss med duggregn och svaga/byiga vindar. Men ändå runt 20 grader i luften (och i vattnet).  Själva seglingen var som vanligt ganska behaglig, men rätt lugn. För att skydda kläderna från väta bytte vi om till enbart badbyxor, flytväst och skor (det visade sig vara snorhalt på däck utan skor). Magnus drack kaffe eftersom det inte fanns te att tillgå, inte illa!

Jag passade på att prova min knopmätare som jag baserade på ett litet kretskort jag och en kompis gjorde på mitt förra jobb. En AVR som genererar videosignal i mjukvara. Fixade in bilder på siffror och gjorde en funktion för att skriva ut dem samt snabbhackade ihop en algoritm som mäter paddelhjulsfrekvensen/hastigheten med glidande medelvärde under 5 sekunder och uppdaterar hastigheten en gång i sekunden.

AVR:en med kompositutgång för display (TV)

Tyvärr visade sig kalibrationen gjord i låg fart fela i hög fart och vice verca. Paddelhjulsvarvtalet är följdaktligen inte linjärt proportionerligt mot hastigheten. Får försöka föra in en överföringskurva/funktion i mjukvaran, men måste ut och köra med motor och gps nån dag för att kunna få fram kurvan.

Monitor för att visa vilka psalmer vi sjunger när vi seglar....!

På väg tillbaka passade vi på att kasta ankar vid stranden i Domsand och bada, vi var nästan ensamma. Vi provade magnus egenhändigt hopknopade ”repstege” som bestod av ett rep med 4 pålsteks-öglor på. Utan den hade vi aldrig kommit upp, men inte var det lätt med den heller. Kul att bada bredvid båten, stoppa in foten under och känna kölen och sen sätta ner foten på botten 30cm längre ner…

// Mikael

Bad från båten

Segeltur med Johan och Emma

Idag är min lillebror Johan och hans sambo Emma på besök. Vi passade självklart på att ta en segeltur. Det blåste inte så mycket, men vi lyckades toppa ca 5,3 knop trots allt.

Johan, Micke (mitten) och Emma

Micke mekar med loggen

Micke var också med först som styrman därefter som elektriker och mekade med loggen, som nu funkar trots trasig display. Vi passade på att kalibrera den ordentligt med GPS.

Eftersom familjen fick tillökning måndagen den 18:e juli blir det troligen mindre seglande framöver. Men min nya son kommer självklart att sättas i segelskola så fort som möjlighet ges!

// Magnus

 

Loggen har en knäckt display, men det går att lista ut ungefär vad där står. För er som är elektronikintresserade kan jag meddela att de tre sladdarna från paddelhjulsgivaren är som följer:

Brun – jord
Grön – 5V till givaren
Vit – puls från givaren, en per varv.

Jag är ganska säker på att det krävs ett pull-up motstånd mellan vit och grön på gissningsvis 10kohm? Fick nämligen inget utslag på multimetern på frekvensmätning om jag inte höll i vit och grön samtidigt (mig själv som lite väl högt pull-up-motstånd). Storleksordningen på frekvensen är ca 8 pulser per sekund vid 3 knop, i alla fall så som paddelhjulet är monterat på vår båt. Nu återstår bara att få tid till att konstruera något.

// Mikael

Flygning över Domsand

Innan jag åkte ut till vår första seglats insåg jag att det var väldigt vindstilla, som gjort för att flyga radiostyrt flygplan (och inte alls som gjort för att segla). Slängde med flygplanet och den minimala kameran. (Flygplan med motor, batteri och kamera väger runt 240 gram). Flög en sväng över hamnen, här kan ni beskåda resultatet.

Tog med flygplan och allt i båten också och väl ute på Vättern var det riktigt härligt sånär som på att vi inte kom nånstans, den strålande idéen att flyga planet runt båten och filma infann sig.

Landningen kunde förstås bli lite problematisk, men med tanke på planets ringa vikt torde det inte vara några problem att bara genomföra en planerad kraschlandning med planet mot någons bröst för att där efter studsa ner i sittbrunnen.

Nu tog tyvärr batteriet slut så det blev en ganska oplanerad inflygning, Magnus ställde sig vid aktern för att ta emot flygplanet som mycket riktigt studsade på hans bröst… Tyvärr ner i Vättern istället för i sittbrunnen.

Flygplanet, batteriet och minneskortet klarade sig nog bra, men kameran verkar ha gett upp, kanske inte världens största förlust eftersom den kostar runt 60 kronor. Jag var förstås ganska väl medveten om att det kunde sluta på detta sätt 🙂 Tyvärr gick den senast inspelade filmen inte att trolla fram från minneskortet, men den hade vart riktigt fin om det gått. Får göra om eskapaden vid tillfälle, helst utan att stifta närkontakt med Vättern…