July 22nd, 2017

Veröffentlichung des fertigen LET1

Nach dem Wettbewerb werden nun von uns die Dateien und Bild des fertigen Trucks veröffentlicht. Erreicht haben wir einen Sonderpreis für Naturschutz und Umwelttechnik.

LET Schaltungen

LET Software GLCD

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Platinenherstellung abgeschlossen2

Hier das Ergebnis, des heutigen Tages:

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Nun kommt noch der Schutzlack drauf und dann geht’s ans Bestücken…

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Entwicklung der Schaltung abgeschlossen0

Die Entwicklung der Schaltung für das Mainboard ist nun abgeschlossen. Gestern wurden auch die letzten Fehler korrigiert und auch der CAN Bus und das neue Display laufen nun. Der nächste Schritt ist die Herstellung der Platinen.

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Werbung ist nun komplett0

Heute konnte ich den letzten Aufkleber für den Trailer abholen. Da er eine besondere Größe hatte dauerte es etwas länger. Nochmals vielen Dank an WerbeArt aus Isenbüttel.

Der Aufkleber findet auf den Türen seinen Platz, natürlich auch in dem schönen Petrolgrün.

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Moderne LED Technik mit organischen Stoffen5

Heute habe ich ein nagelneues PLED Display von Electronic Assembly in Betrieb genommen. Es soll einen Kontrast von 100:1 haben, einen Stromverbrauch von nur 20µA pro Pixel und absolut verzögerungsfreie Anzeige. Genaueres ist im Datenblatt zu finden.

Hier ein paar Impressionen von Kontrast und Blickwinkel des OLED:

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Max 1649 - Ein Step-Down für low-power Anwendungen0

Oft hat man eine Spannungsquelle, die einem 12V Akku gleicht und benötigt für diverse Controller 5V. Doch bei einer Eingangsspannung von 12V “Verbrät” ein 7805 60% der benötigten Energie. Was ist nun, wenn es sich um eine Anwendung handelt bei der jedes Elektron zählt? Richtig, ein Schaltwandler mit einem maximalen Wirkungsgrad von ca. 90% bei einem Strom von 10mA bis 2A. Der MAX 1649 ist für zwei verschiedene Betriebsarten gedacht, voreingestellte 5V oder regelbar von 1,5V bis Vdd. Hier ein paar Kenndaten des Chips:

  • - bis zu 90% Wirkungsgrad (von 10mA bis 1,5A)
  • - mehr als 12,5W Ausgangsleistung möglich
  • - Eingangsspannung 5,3V bis 16V
  • - geregelte Strombegrenzung
  • - 300kHz Signalfrequenz
  • - 96,5% Aussteuerung möglich

Die Testschaltung könnte dann z.B. so aussehen:

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schaltplan_max1649.jpg layout_max1649.jpg layout_max1649_3d.jpg

Die hier gezeigte Schaltung hat auf dem Steckbrett mit einem standard MOSFET einen Wirkungsgrad von ca. 75%.

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Werbung ist da0

Nun ist auch die von uns entworfene Werbung für den Truck fertig und konnte aufgeklebt werden. Der Truck sieht jetzt auch wesentlich hübscher aus und nach anfänglichen Zweifeln an unserem Petrolgrün gefällt es uns doch sehr gut;)

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Erste Probeschaltungen für die Mainunit sind auch in Arbeit und funktionieren mit kleineren Abstrichen ganz gut. Nächste Aufgabe wird die Dokumentation sein, die bereits in einem Monat fertig sein muss *schluck*


Neues von JuFo1

Nach den ersten Umbauarbeiten an unserem Truck kam die Arbeit aufgrund des Winterurlaubs ersteinmal zum Stehen. Doch nun sind wir frisch und gut erholt wieder da und die ersten Fortschritte hat das Projekt auch gemacht. Inzwischen ist die Teileliste vervollständigt und bereit zum Bestellen. Außerdem ist der Schaltplan für die Mainunit des Trucks bereits weit vorangeschritten und kann in den nächsten Tagen vollendet werden. Unsere bereits vor einigen Monaten angelegte Projektmappe wächst auch ständig und hat mir zudem auch noch zu einer 1 im Lk Physik verholfen;) Weiterhin gibt es nun auch eine Werbung für unseren Truck, die den Link dieser Website, der in Petrolgrün an die Außenseite des Trucks kommt, zeigt. Nächste Schritte folgen…


Umbau die 2.0

Da nun sowohl Truck als auch Solarzellen endlich vorhanden sind konnte unser Projekt begonnen werden. Als wir sowohl die Löcher in den Hänger des Trucks gebohrt hatten, als auch die Solarzellen verkabelt hatten, folgte die Montage der Solarzellen auf den Hänger. Und schließlich wurden die Leitungen im Inneren des Trucks verlötet. Nun sieht unser Truck so aus:

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Der Umbau hat begonnen!0

So, die ersten Umbaumaßnahmen sind passé. Gestern wurden die stromfressenden Glühlampen in den Scheinwerfern durch sparsame LEDs getauscht. Diese verbrauchen nur noch 0,12W und verleihen dem Truck nun einen modernen Xenon-look! Des Weiteren sind die fünf nervigen blauen LEDs vom Dach verschwunden. Dort leuchten nun zwei weiße LEDs am Rand mit einer Stromaufnahme von nur 0,8mA.

Heute habe ich die Aufkleber entfernt um der zukünftigen Werbung Platz zu machen.

Seht selbst:

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Oben ohne!0

Nach einigen Spielstunden haben wir uns nun an die Arbeit gemacht und dem Truck als erstes mal sein Häuschen abgenommen.

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Darunter findet sich eine sehr primitive Platine, ein Motor und eine “Lenkeinheit”. Die Leitungen zum Motor haben einen so geringen Querschnitt, dass ich mich wunderte dass der Truck überhaupt fährt! Die Lenkelektronik spendet dem Motor je Richtung unterschiedlich Strom, so dass er nach links nur zur Hälfte lenken kann und die Lötstellen der Platine sind…naja…mir fällt nix ein.

Der Knaller an sich: Die Masseleitung geht vom Akku zum Schalter mit dem Typischen Tamiya Querschnitt (ca. 1mm²). Vom Schalter zur Platine ist der Querschnitt der Leitung der GESAMTEN Masse maximal 0,25mm².

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Nunja es gitb einiges zu tun. Alle Probleme werden nicht behoben, da sie für das Projekt uninteressant sind aber andere kann man einfach nicht so lassen. Als erstes wird die Beleuchtung durch Sparsame LEDs ausgetauscht, denn wir wollen ja sparsam sein mit unserem Strom.

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Endlich ein Truck0

Nach vielen Schwierigkeiten einen passenden Truck zu besorgen ist es uns nun doch endlich gelungen. Die Bedingungen für einen geeigneten Truck waren:

  • - die Größe, denn unsere 5 Solarzellen müssen darauf Platz finden;
  • - die Breite, ebenfals wegen der Solarzellen;
  • - er musste Ferngesteuert sein, damit er die entsprechende Elektronik besitzt, die wir verändern wollen;
  • - naja und der Preis musste irgendwo stimmen.

Nach langem Suchen sowie mehreren Bestellversuchen, die leider nichts brachten, haben wir nun endlich den passenden Truck gefunden. Bei Otto gabs einen 113cm langen und 20cm breiten, ferngesteuerten und halbwegs preiswerten Truck und nach 2 Wochen Wartezeit ist er nun bei uns eingetroffen. Nach ersten kleineren Spielereien, zum Beispiel durchs Wohnzimmer fahren, sind wir zu dem Entschluss gekommen, dass es eine gute Wahl war und sind sehr zufrieden. Jetzt kann auch die Montage der Solarzellen und die Veränderung der Elektronik beginnen.img_2908.JPG


Fortsetzung der JuFo Nachforschungen0

Wie bereits beschrieben versuchen wir einen Truck mit Hilfe von Solarzellen zu betreiben. Um die ungenutzte Energie, zum Beispiel durch Stillstand, zu speichern suchen wir noch einen passenden Akku. Ich habe mich dafür entschieden einen 12V Bleigelakku einzusetzen. Zum Versorgen einer Solarzelle ist nicht jeder Akku geeignet. Der Akku darf die Zelle nicht direkt belasten und darf keiner konstanten Spannung ausgesetzt sein. Außerdem habe ich mich auch deswegen für einen Bleigelakku entschieden, da diese auch bei seltener Benutzung eine hohe Lebensdauer haben.
Unser Bleiakku wird ohne Laderegler von einer Solarzelle gespeist. Der Verbraucher, in unserem Fall der Truck, wird über den Akku versorgt, wenn genügend Sonne scheint wird der Verbraucher von der Solarzelle versorgt und gleichzeitig der Akku geladen. Eine Sperrdiode verhindert das sich der Akku über die Solarzelle wieder entlädt. Beispielsweise wenn der Truck mit einem vollen Akku über Nacht stehen bleibt, so würde er sich wieder entladen. Deswegen nutzt man eine Sperrdiode, die das Rückfließen von elektrischem Strom in die Solarzelle verhindert.

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Am besten eignet sich hierfür eine Germaniumdiode, da jede Sperrdiode eine gewisse Eigenspannung besitzt, die dann von der Solarzelle zusätzlich produziert werden muss. An einer Siliziumdiode fallen meist 0,7V ab. Eine Germaniumdiode hingegen “vernichtet” nur etwa 0,35V.

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Truck ist schwer zu besorgen1

Gestern kam erneut eine schlechte Nachricht bezüglich des Trucks ins Haus. Auch der zweite Händler bei dem wir bestellt hatten, meldete sich nun nach 12 Tagen um uns mitzuteilen dass er nicht lieferbar ist obwohl der Artikel im Shop angeboten wurde. Diesmal musste ich sogar per Vorkasse bezahlen und bekomme es nun (hoffentlich) zurück.

Bald wird es schwierig einen Truck nach unseren Ansprüchen zu finden, aber wir geben nicht auf!


Solarzellen1

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Hier mal die ersten Bilder der Solarzellen für unser Jugend Forscht Projekt. Die Solarzellen sind von Conrad und eignen sich besonders für Kleinelektroniken. Es ist ein Solarmodul für 12V Akkus und besitzt einen Stapelzellenaufbau der ideal für das Tageslichtspektrum und dauerhaft hohe Leistung ausgerichtet ist. Die Solarzellen sind hoch lichtempfindlich und sind auf einem stabilen rahmenlosen Glas aufgebracht. Unsere Solarmodule bestehen aus in Serie geschalteten Dünnschichtsolarzellen, die Streifenförmig nebeneinander liegen. Der elektrische Anschluss erfolgt über Lötpunkte. Unsere Zellen haben eine Netzspannung von 18V und einen Nennstrom von 0,038A. Die Maße sind (L x B x H) 122 x 115 x 3mm.

Funktionsweise von Solarzellen: Die im Licht (in der Regel Sonnenlicht) enthaltene Strahlungsenergie wird direkt in elektrische Energie umgewandelt. Unser Fall: Unsere Solarzellen bestehen aus amorphen Silizium und sind dünnschichtig. Amorphes Silizium hat einen Modulwirkungsgrad zwischen 5 und 7%. Durch die hier verwendete Stapeltechnik durch Materialkombinationen unterschiedlicher Absorptionswellenlängen kann der Wirkungsgrad der Gesamtanordnung erhöht werden. Es wird versucht, die Materialien so zu wählen, dass das einfallende Sonnenspektrum maximal ausgenutzt wird.

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