Laser-Schießstand

Aus HSHL Mechatronik
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Autoren: Sperhake, Lukas Aaron und Iván, Kleiböhmer
Betreuer: Prof. Schneider


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Einleitung

Unser Projekt umfasst einen Laser-Schießstand, es gilt die vier Zielpunkte mittels eines Lasers zu treffen. Dabei wird von links nach rechts auf die Zielpunkte jeweils einmal mittels eines Lasers gefeuert. Sollte ein Zielpunkt getroffen werden, so wird dies mittels Lasersensor detektiert und es erscheint für den Anwender ein optisches Signal durch eine grün aufleuchtende LED direkt über dem jeweiligen Zielpunkt und zusätzlich ertönt ein akustisches Signal, welches das Geräusch einer abgefeuerten Waffe imitiert. Darüber hinaus wird der Treffer auf dem oben anliegenden Display angezeigt. Trifft der Anwender auch den nächsten Zielpunkt, so erfolgt wie bei jedem anderen detektierten Treffer eines Lasers wieder das optische sowie das akustische Signal. Auf dem Display wird der Treffer zu den bisherigen Treffern hinzuaddiert. Beim Detektieren des vierten und letzten Lasersignals wird dies ebenfalls wieder über die Ausgabesysteme ausgegeben und der Schießstand wird zurückgesetzt und ist bereit, von vorne gespielt zu werden.

Anforderungen

Der Laser Schießstand sollte folgende wesentliche Anforderungen erfüllen:

  • Detektieren eines Lasersignals
  • Grüne LED aufleuchten lassen
  • Stromversorgung über Batterie
  • Ausgabe der erzielten Treffer über ein Display
  • Audiosignal beim detektieren eines Lasersignals
  • Verbaut in einem Baukasten
  • Ausgabe eines Lasersignals

Anforderungen

ID Inhalt Ersteller Datum Geprüft von Datum
1 Die Sensoren müssen die Lichtwellen eines Laserstrahls mit bis 100 mW detektieren. Kleiböhmer 01.11.2020 Sperhake 02.11.2020
2 Die Signale müssen durch einen Microcontroller in Visuelle und Auditive

Signale umgewandelt und ausgegeben werden (LED´s, Display und Lautsprecher).

  1. Die LED´s müssen dem jeweiligen Sensor zugeteilt werden
  2. Das Display muss den jeweiligen Treffer ausgeben
  3. Der Sound muss eine adäquate Lautstärke haben
  4. Der Sound muss hörbar als Schuss wahrgenommen werden
  5. Resettaster am Microcontroller muss einen Neustart des Programms veranlassen
Sperhake, Kleiböhmer 01.12.2020 Sperhake, Kleiböhmer 31.01.2021
3 Die Box muss alle Bauelemente in sich tragen.
  1. Lautsprecher von außen sichtbar
  2. LED´s von außen sichtbar
  3. Sensoren nach Möglichkeit unsichtbar
Sperhake, Kleiböhmer 01.12.2020 Sperhake, Kleiböhmer 31.01.2021
4 Die Stromversorgung über Batterie.
  1. Das System soll mit einer 9V Blockbatterie betrieben werden
  2. Anschluss über ein Druckknopfsystem
Sperhake, Kleiböhmer 01.12.2020 Sperhake, Kleiböhmer 31.01.2021

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

Eingabe:

  • Lasersensor

Mikrocontroller: Systemsteuereinheit

Ausgabe:

  • LED
  • Display: Anzeige der Treffer
  • Lautsprecher: Imitieren eines Schusses
Abb. 1: Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf
Abb. 2: Programmablaufplan


Komponentenspezifikation

Stückliste

ID Bauelement Stückzahl
1 Arduino UNO R3 1
2 9V Blockbatterie 1
3 Druckknopfsystem 1
4 Lasersensor 4
5 Lasertransmitter 1
6 Lichtdioden Grün 4
7 Lautsprecher 1
8 0,96" OLED Mini-Display-128x64 1
9 Spanplatte 1x1m 1
10 Holzschrauben 20
11 Wiederstand 220Ω 4
12 Transistor TIP120 1


Abb. 3: Stückliste


Umsetzung (HW/SW)

Komponententest

Ergebnis

Zusammenfassung

Lessons Learned

Projektunterlagen

Projektplan

Projektdurchführung

YouTube Video

Weblinks

Literatur


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