SUBMS Langfassung

Sonntag, August 26th, 2007

Hier findet ihr die Langfassung meiner Jugend Forscht 2006 Arbeit ‘SUBMESS’ auch als Dokument im PDF-Format, da sich dieses doch sehr viel besser formatieren, lesen und speichern lässt.

pdf.gifSUBMESS-Langfassung

Viel Spaß damit! Über eine Rückmeldung freu ich mich, wie immer.



Photoalbum SUBMESS

Sonntag, August 26th, 2007



Einleitung

Sonntag, August 26th, 2007

[singlepic=35,240,160,,right]Meinen Einstieg in die Robotik hatte ich mit dem LEGO Mindstorms Robotersystem . Damit hatten wir – von der Schule aus organisiert – an dem jährlich von Lego veranstalteten Wettbewerb der FIRST Lego League teilgenommen. Danach hatten mein Klassenkamerad und ich die Idee, mit diesem System eine Jugend forscht Arbeit zu schreiben.

Dies taten wir im Jahre 2005. Wir bauten einen Staubsauger Roboter mit Hilfe des Lego Systems. Dabei haben wir die Erfahrung gemacht, dass gründliche Planung und genaue Dokumentation dringend nötig ist. Das habe ich für dieses Projekt von Anfang an zu bedenken versucht.
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Konzept

Sonntag, August 26th, 2007

Nun galt es, als erstes ein Konzept zu entwickeln, nach dem ich das Umweltbeobachtungsmesssystem erstellen will. Ich habe hierfür eine Liste der Daten erstellt, die ich sammeln will:

  1. Temperatur,
  2. Luftfeuchtigkeit,
  3. Tageslänge,
  4. Regenmenge,
  5. Luftdruck.

(Darüber hinaus kann das System natürlich mit weiteren Sensoren, wie z.B. zur Messung der Stickoxide, des CO2-Gehaltes, der Radioaktivität usw. umgerüstet werden)

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Mechanischer Aufbau

Sonntag, August 26th, 2007

[singlepic=47,210,140,,right]Um mit dem Aufbau des Roboters zu beginnen, musste ich überlegen, wie groß die Grundplatte werden soll. Dies ist von dem größten Bauteil des Systems abhängig. In meinem Fall, ist dies die Solarzelle. Ich hatte nach meinen ersten Internetrecherchen zuerst eine Solarzelle mit einer Diagonalen von 45 cm im Auge. Diese liefert genug Strom um einen 12 Volt Bleigelakkumulator zu versorgen und aufzuladen. Deshalb wählte ich für die Grundplatte einen Durchmesser von 50 cm.
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Steuerung und Programmierung

Sonntag, August 26th, 2007

[singlepic=44,210,140,,right]Im Folgenden werde ich den vermutlich schwierigsten Teil des Projektes erklären, die Elektronik. Um die Sensoren auslesen zu können, benötige ich einen Mini-Computer auf dem Roboter. Dieser sollte in der Lage sein, die Daten der Sensoren auszulesen, zu verarbeiten, zu speichern und dann wieder ausgeben zu können. Für diese Aufgabe wählte ich einen ATMega16 (Bild 4.8) Dies ist ein von der Firma ATMEL hergestellter Mikrocontroller, der die Möglichkeit bietet, an 32 Ein- und Ausgängen Sensoren und Motoren zu steuern. Dieser Mikrochip arbeitet intern mit einer 8 Bit Architektur, er hat einen 16 KByte großen Flashspeicher, der das Speichern von Programmen ermöglicht. Zusätzliche 512 Byte an EEPROM (Electrically Eraseable Programmable Read Only Memory) dienen zur Speicherung der Messdaten. Vermutlich werde ich noch einen externen EEPROM anschließen, da ein 512 Byte-Speicher nicht ausreichend ist.
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Ergebnisse und Bewertungen

Sonntag, August 26th, 2007

[singlepic=43,210,140,,right]Nun steht mein selbstfahrendes Umweltbeobachtungsmesssystem SUBMESS vor mir.

Ich glaube, ich habe eine ganze Menge geschafft. Leider bin ich mit den Hard- und Softwarearbeiten bis zur Erstellung dieser Langfassung nicht komplett fertig geworden. Ich bin jedoch zuversichtlich, dass ich bis zum Wettbewerb noch alles vollenden kann.

Vor allem die programmiertechnische noch nicht ganz gelöste Aufgabe, die Daten abzuspeichern, liegt noch vor mir. Ich will noch versuchen, einige Diagramme mit den Datenverläufen vom PC erstellen zu lassen. Ich denke, dies ist eher nebensächlich und gehört nicht zu meinem Hauptthema.
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Quellen

Sonntag, August 26th, 2007

Da ich noch nicht die Zeit hatte, die Links in den Text einzubauen sind sie hier nur aus meiner Langfassung kopiert. Ich werde das aber noch beheben.

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