Projekt 31: Sensor für Lego Mindstorms EV3

Autoren: Kuete Tetsop Anicet, Dongmeza Lekomo A. J. , Fatih Akyol
Betreuer: Prof. Schneider

Lego Temperatursensor

Aufgabe

Entwickeln Sie einen einfachen Sensor für Lego Mindstorms EV3, z.B. einen Temperatursensor.

Erwartungen an Ihre Projektlösung

• Darstellung der Theorie
• Konzept, Beschaffung der Bauteile
• Platinenlayout und Gehäuse kompatibel zum Lego Stecksystem (montierbar)
• Elektrische Inbetriebnahme
• Treiber für EV3 Lobby
• Wiss. Dokumentation der Lösung
• Live Vorführung während der Abschlusspräsentation
• Kür: Treiber für Matlab und Simulink

Schwierigkeitsgrad

*

Definition der Projektziele

• Temperatursensoren sind elektronische oder elektrische Bauelemente, die ein elektrisches Signal abhängig von der Temperatur liefern.In diesem Projekt wird ein Temperatur Sensor für Lego Mindstroms EV3 gebaut. die unverarbeitete sensorwerten müssen auf dem Bildschirm des EV3 Lego gelesen werden. Hierzu wird der Temperatur Sensor als Alarmsignal erweitern werden.Das Signal wird ausgelöst wenn eine bestimmte Temperatur im Raum erreicht wird.

Bill of Material

Der LM 35 DZ Temperatur Sensor: Der Temperatur Sensor LM 35 DZ/NOPB hat eine Versorgungsspannung von +4 bis +30V , einen Temperatureinsatzbereich von 0 bis 100°C , eine Genauigkeit von +/- 0,4°C und Das Gehäuse ist TO-92. Die LM35-Serie sind Präzisions Sensoren, deren Ausgangsspannung linear proportional zur Celsius(Celsius) Temperatur ist. Der LM35 erfordert keine externe Kalibrierung oder Trimmen, um typische Genauigkeiten von 1.4°C bei Raumtemperatur und 3.4°C über eine vollständige 0,55-150°C Temperaturbereich zu liefern. Die andere Bauteile werden in Tabelle 1 gegeben.

Tabelle 1: Bill of Material

	Bauteile	Eigenschaften und Auslastung
1	Das Aluminium Rohr	Durchmesser 8mm
2	Gehäuse	48*30
3	Widerstand	(910 ohm): der widerstand dient dazu , den Strom im Fehlerfall zu begrenzen.
4	EV3-Stein	Dient dem Roboter als Schaltzentrale und Kraftwerk.
5	Pc-Kabel 6036901	Das Mini-USB-Kabel wird verwendet, um den EV3 Stein mit einem Computer zu verbinden
6	Das Kabel 6024581	25cm, / 10 Zoll / verbindung zwischen Sensor und EV3-Stein.
7	Silicone	Das Silicone wird verwendet, um das Aluminium Rohr mit dem Gehäuse zu verbinden.
8	5 Leitungen	Blau; Grün; Rot; Gelb; Schwarz; Weiß

Schaltplan und Bauphase

Das Schaltplan wie man in der Abbildung 1 sieht, wird in Fritzing gezeichnet. Die Leitungen( Pin 6; Vout)und (Pin 4) sind zu dem Temperatursensor von Hand gelötet und direkt mit dem Lego Kabel verbunden. Die Farbe müssen berücksichtigt werden. Die weiße Leitung, die mit dem Schutzwiderstand verbunden ist, wird zu den rote(GND) und gelbe Leitungen gelötet. Diese 5 Leitungen werden zu einem Zwischenstecker(siehe Abbildung 2) gelötet um die durch einen EV3 Kabel mit dem EV3 Brick zu verbinden.

Abbildung 1: Schaltplan

Abbildung 2: Mindstroms Zwischenstrecker

Realisierungsstrategie

• Anzeige von Sensordaten im EV3 Bildschirm

der ertse Block ist eine Endlosschleife. es wird benuzt damit der Sensor unendlich die neue werte anzeigt. dann kommt der block "unverarbeiteter Sensorwert" . die Anschlussnummer des Blocks muss gleich als die Anschlussnummer des Sensores ausgewählt werden. danach kommen die Blöcke zur Umwandlung der unverarbeiteter Sensorwerten in Celcius. endlich kommt der Block "Anzeige" um die werte im Bildchirm lesen zu können.

• Alarmsignal

zu dem Hauptprogramm wird ein "numerisch schalter" Block hinzugefügt und mit den Werten , die in Celsius umgewandelt wurde verbindet . es wird als Standardfall ein numerischer Wert geschrieben. wenn der Schalter diesen Wert erreicht hat, dann wird in einer Schleife ein Signal ,das mit den Blöcke "Stein-statusleuchte" und "Klang" geschrieben ist, ausgelöst werden. (siehe Programmablaufplan in Abbildung 3).

Abbildung 3: Programmablaufplan

weiterführende Links

• YouTube: LEGO EV3 Thermometer Temperature Sensor DIY
• eBook: Extreme NXT
• youTube: Temperatur sensor für LM 35 für DZ für Lego EV3

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