10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker1 Project presentatie Pendgroep Mijnenzoeker

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker2 Na een oorlog blijven op het slagveld altijd mijnen achter. Het zoeken van deze mijnen is een tijdrovend en gevaarlijk werk. Inleiding Opdracht

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker3 Maak een automatische mijnenzoeker. Een “robot” verkent daartoe systematisch een opgegeven terrein en geeft direct een melding op een centrale post van het detecteren van een mijn. Tevens wordt de exacte locatie doorgegeven. De robot zal de mijn vervolgens ontwijken en zijn zoektocht naar andere mijnen voortzetten. Hiermee wordt uiteindelijk het terrein volledig in kaart gebracht. Opdracht

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker4 Overzicht Inleiding Mijndetectie Plaatsbepaling Voortbeweging Communicatie Software Wagen Software Basisstation Conclusie

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker5 Inleiding Eisen Soorten mijnen Specificaties Omgevingsspecificaties Organisatie structuur

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker6 Eisen Betrouwbaar Terrein 100m * 100m Nauwkeurigheid 50 cm Bedieningsvriendelijk Militaire eisen en normen

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker7 Soorten mijnen Functie: –Anti personenmijn –Anti tankmijn Behuizing: –Metaal –Hout –Keramiek –Plastic –Bakeliet –Etc.

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker8 Specificaties Gebied 100m*100m Snelheid 3 km/uur Metalen mijnen tot 20cm diep met 25 g metaal Diameter mijn 10-50cm 3 niveaus detectie Basisstation 5m buiten gebied Omvang robot 1*1*1m Gewicht robot 100 kg Omvang basisstation20x30x40 cm Gewicht basisstation 5 kg excl. PC Werkduur robot 3 uur + ¼ op reserve accu bijna leeg of geen communicatie  de robot komt zelf terug De robot is autonoom De robot activeert geen mijnen.

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker9 Omgevingsspecificaties Terrein: –Vlak –Obstakels max. 5cm hoog –Temperatuur:Tussen –10 & 50 ºC –Wind:Maximaal 8 beaufort –Behuizing:Spatwater dicht –Luchtvochtigheid:Maximaal 90%

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker10 Organisatie structuur Jeroen –Aandrijving –Voeding –Behuizing Alexander –Communicatie Gerben –Positiebepaling Johan –Mijndetectie –Behuizing Ruud –Software basisstation Kasper –Software robot

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker11 Overzicht Inleiding Mijndetectie Plaatsbepaling Voortbeweging Communicatie Software Wagen Software Basisstation Conclusie

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker12 Methoden Metaaldetectie Infrared ThermographyInfrared Thermography GPR TNA Ultrasoon scannen

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker13 Metaaldetectie Voordelen: Goedkoop te realiseren Technisch haalbaar Volledige dekking Nadelen: Detecteert alleen metalen landmijnen Kans op vals alarm

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker14 Infrared Thermography Voordelen: Detecteerd alle mijnen Groot bereik Nadelen: Duur Moeilijk te realiseren Geen volledige dekking

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker15 GPR (Ground Penetrating Radar) Voordelen: Detecteert alle mijnen Groot bereik Nadelen: Duur Moeilijk te realiseren Geen volledige dekking Vergunning voor nodig

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker16 TNA (Thermal Neutron Activation) Voordelen: Detecteert alle mijnen Groot bereik Volledige dekking Nadelen: Duur Zeer moeilijk te realiseren Gediplomeerd personeel voor nodig Vergunning voor nodig

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker17 Ultrasoon scannen Voordelen: Detecteert alle mijnen Groot bereik Volledige dekking Nadelen: Duur Zeer moeilijk te realiseren Gediplomeerd personeel voor nodig

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker18 Metaaldetectie Redenen: Eenvoudig op een microcontroller aan te sluiten Goedkoop realiseerbaar Relatief goede detectie- dekking Meerdere tegelijk te gebruiken

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker19 Principe Metaaldetectie 2 Spoelen –Detectiespoel –Referentiespoel Stroomspiegel Verschilspanning

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker20 Signaalconversie Audio  Analoge Spanning Analoge Spanning  Digitaal Digitale waarde vergelijken Melding aan centrale microcontroller

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker21 Overzicht Inleiding Mijndetectie Plaatsbepaling Voortbeweging Communicatie Software Wagen Software Basisstation Conclusie

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker22 Methoden Akoestisch Snelheidsmeter Radiografisch GPS/DGPS Voordelen: Nauwkeurig Technisch Haalbaar Nadelen: Bakens Duur Traag Gering bereik Akoestisch Voordelen: Nauwkeurig Groot Bereik Nadelen: Kosten Technische haalbaarheid Bakens Radiografisch Voordelen: Goedkoop Bereik Geen Bakens Nadelen: Afhankelijk van derden Alleen in openveld GPS/DGPS Snelheidsmeter Voordelen: Geen Bakens Goedkoop Technisch Haalbaar Nadelen: Onnauwkeurig Beginsnelheid moet 0 zijn

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker23 GPS 21 NAVSTAR Satellieten MHz

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker24 DGPS 2 Ontvangers 1 vast; 1 mobiel Nauwkeurigheid <0.5m

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker25 Garmin II plus Stand alone NMEA 0183 Uitgang TTL niveau Resolutie 0.5m

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker26 Conexant TU70-D200 Geïntegreerde antenne RS232 poort NMEA-0183 protocol 2D en 3D positie Voeding via PS-2 Stevige behuizing

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker27 NMEA $GPRMC,125156,A, ,N, ,E,000.0,360.0,130301,000.7,W*6F $GPRMB,A,,,,,,,,,,,,V*71 $GPGGA,125157, ,N, ,E,1,05,2.6,54.8,M,46.6,M,,*76 $GPGSA,A,3,,06,,17,18,,,22,23,,,,2.8,2.6,1.3*36 $GPGSV,3,1,12,03,37,275,00,06,19,090,36,10,09,026,00,17,66,083,39*76 $GPGSV,3,2,12,18,20,138,40,19,17,316,00,21,01,166,00,22,69,242,41*79 $GPGSV,3,3,12,23,26,128,37,25,06,205,00,27,03,339,00,28,41,301,00*74 $PGRME,12.5,M,17.0,M,21.2,M*1F $GPGLL, ,N, ,E,125157,A*22 $PGRMZ,180,f,3*12 $PGRMM,User*58 $GPBOD,,T,,M,,*47 $GPRTE,1,1,c,0*07 $GPGLL, ,N, ,E,125157,A*22 52 ° N 6 ° E

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker28 52 ° N en 6 ° E 53 ° N 51 ° N 7 ° E 5 ° E 52 ° N en 13 min. 6 ° E en 53 min. Positie

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker29 Kompas Voeding 5 V 2 hall-effect sensoren Uitgangen 2,1V-2,9V –Uitgang1: Sinus –Uitgang2: Cosinus

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker30 Software

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker31 Overzicht Inleiding Mijndetectie Plaatsbepaling Voortbeweging Communicatie Software Wagen Software Basisstation Conclusie

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker32 Wielen/rupsbanden Motoren Voortbeweging

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker33 Motoren Goedkoop (2e Hands) Makkelijk te krijgen Krachtig Robuust

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker34 Schakeling Aansturing Keuze FET’s Functie diodes

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker35 Pulsteller Infrarood led + transistor

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker36 PIC Intelligentie Systeem

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker37 Stel: Rechter motor is sneller Motor links Motor rechts PWM

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker38 Overzicht Inleiding Mijndetectie Plaatsbepaling Voortbeweging Communicatie Software Wagen Software Basisstation Conclusie

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker39 Methoden Infra Rood Ultra Soon UHF

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker40 UHF Voordelen: Makkelijk Groot Bereik Niet richtingsgevoelig Nadelen: Makkelijk te storen Veel eisen regering

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker41 QTRC3 Bereik 200m Zenden & Ontvangen 20kbits/sec Direct op μController Half-Duplex Afgeschermde electronica

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker42 Level Conversie RS232 TTL  RS232 MAX232 Bekend Makkelijk te gebruiken Betrouwbaar 5V Voedingsspanning

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker43 Software I2C & RS232 op Interrupt 2 Buffers Na zenden CS als Acknowledge Synchronisatie op Preamble Grootte Data Pakket 1 Byte Checksum 1 Byte 20 Bytes Datapakket

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker44 Overzicht Inleiding Mijndetectie Plaatsbepaling Voortbeweging Communicatie Software Wagen Software Basisstation Conclusie

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker45 Modules MasterCommunicatie Positie Richting Mijn detectie Aansturing wagen

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker46 MicroControllers Waarom microControllers –Modulair opbouwen –Flexibiliteit –Randapparatuur in behuizing (UART, ADC etc) microControllers van MicroChip (PIC) –Goedkoop –Programmeer omgeving en programmer aanwezig –Ervaring

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker47 PIC 16F876 Microchip 5 ADC’s UART MSSP Module (SSP en I2C) 20 MHz

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker48 Onderlinge communicatie (I2C) 2: Ontvangen en zenden van hele strings 3: Reageren op ontvangen string (parsen) 1: I2C transport laag Slave: Interrupt driven Communiceert direct met de hardware

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker49 I2C in de software I2C ReadBuffer ISR Interrupt service routine I2C WriteBuffer Write actie vanuit master Read actie vanuit master Main loop Alleen als er nieuwe data is Als reactie op ontvangen data of een “message”

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker50 Software MasterCommunicatie Positie Richting Mijn detectie Aansturing wagen Voeding detectie

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker51 Overzicht Inleiding Mijndetectie Plaatsbepaling Voortbeweging Communicatie Software Wagen Software Basisstation Conclusie

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker52 GUI

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker53 Opbouw GUI User Interface GPS-module Robot Grafische weergave van mijnenveld Handbesturing robot Communicatie met robot DGPS Logfile bijhouden Ontvangen data GPS module Makkelijk te bedienen / instellen

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker54 Schema GUI GPS basis Converter COM1 COM2 Datasorteerder Status voertuigCommando’s Logfile Mijn Mijnenveld Positie station DGPS User Interface

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker55 Configuratie Compoorten

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker56 Opslaan/Openen Configuratie

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker57 Logfile

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker58 Handbediening

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker59 Mijnenveld: A < 0,5 Y[m]=a,0 X=a,0[m]X=a,5[m] Y=a,5[m] Y[m] X[m]

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker60 Mijnenveld: A > 0,5 Y[m]=a,5 X=a,5[m]X=b,0[m] Y=b,0[m] Y[m] X[m]

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker61 Overzicht Inleiding Mijndetectie Plaatsbepaling Voortbeweging Communicatie Software Wagen Software Basisstation Conclusie

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker62 Conclusie Binnen gesteld budget (€ 500,--) alleen metaal detectie mogelijk Opdracht is goed mogelijk, mits meer mensen of meer tijd (diversiteit)

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker63 Project presentatie Pendgroep Mijnenzoeker

10 april 2002Projectgroep Mijnenzoeker64 Einde