Im Rahmen eines Förderprojekts enwickelten Herr Morgenthaler und Leo P. einen automatischen Torzähler für den Tischkicker im Schulhaus, der im Mai 2017 in Betrieb genommen wurde. Die beiden hatten sich zuvor schon anderen Roboter- und Programmier-Projekten gewidmet. Auf der Suche nach einer nützlichen Anwendung für einen Kleincomputer entstand die Idee für einen Torzähler. Der Weg zum fertigen Zähler war jedoch lang und steinig, weil es ein "Learning-by-doing"-Projekt ohne Vorwissen war.
Im Selbststudium mussten sie sich in Programmiersprachen einarbeiten, ein Display finden, dieses richtig verkabeln und ansteuern, Schalter und Sensoren kaufen und verwenden lernen. Mehrmals standen sie kurz vor dem Aufgeben. Fast am Ziel angekommen wechselten sie noch den Typ Kleincomputer: Der ursprünglich geplante Raspberry Pi, wäre ein "echter Computer", der bei jedem Start das Betriebssystem und danach ein Programm laden muss. Für Akku-Betrieb am Tischkicker mit vielen täglichen Neustarts wäre das ungeeignet und zu langsam gewesen. Also wechselten sie auf einen Arduino, der bloss ein Mikrocontroller und nicht ein vollwertiger Computer ist. Er braucht weniger Strom, läuft sofort an und viele Neustarts schaden ihm nicht. Nebst Plastikgehäuse, Kabel, Schalter und diversem Kleinmaterial kamen für den Zähler diese Kern-Elemente zum Einsatz:
Der «Zählcomputer» zeigt nach Betätigung des Strom-Hautpschalters den Torstand 0:0 an und kontrolliert dann ständig, ob eine der beiden Lichtschranken in den Torgehäusen unterbrochen wird. Falls ja zählt er den Torstand auf der richtigen Seite um 1 nach oben. Gleichzeitig kontrolliert er ständig, ob der rote Nullsteller-Knopf gedrückt wird und somit bei 0:0 neu begonnen werden soll. Der Akku sorgt für 30-40 Stunden Spielbetrieb, wobei das Display den meisten Strom verbraucht. Link zum Schaltplan in hoher Auflösung
Das verwendete System Arduino ist eine aus Soft- und Hardware bestehende Computer-Plattform. Alles ist im Sinne von Open Source offen und frei verfügbar. Die Hardware, der sogenannte Arduino, besteht aus einem Board mit einem Mikrocontroller und analogen und digitalen Ein- und Ausgängen. Die Programmier-Umgebung für den Arduino gibt es online oder sie kann gratis vom Netz geladen werden. Sie soll auch Einsteigern den Zugang zur Programmierung und zu Mikrocontrollern erleichtern. Die Programmier-Umgebung, die Arduino-Webseite und das Internet bieten viel Hilfe.
Die Programmierung erfolgt in der Programmiersprache C++. Ein fertiges Programm wird per USB-Kabel von einem "richtigen" Computer auf den Arduino geladen und startet dann automatisch. Ohne angeschlossenen Computer braucht der Arduino eine Stromquelle.
Das gesamte zum Einsatz kommende Programm als pdf
Update Mai 2020 nach 3 Jahren Betrieb:
Der Zähler ist weiterhin in täglichem, harten Gebrauch und bewährt sich im Langzeittest. Schwachstellen sind die geklebten Befestigungen der Lichtsensoren. Sie müssen ab und zu erneut befestigt werden.
Nach etwa 2.5 Jahren konnte eine seltsame Fehlfunktion damit behoben werden, dass alle Kabelverbindungen unter dem Tisch und am Arduino neu sauber eingesteckt wurden. Wahrscheinlich gab es durch Vibrationen irgendwo einen Wackelkontakt.
Hallo Rene
Cool, dass dich unser Projekt inspirieren konnte. Den Fehler sehe ich hier: Du rufst in deinem Programm mit #include "Adafruit_LEDBackpack.h" eine Programm-Bibliothek auf, die du noch gar nicht auf deinen Rechner runtergeladen hast. Es braucht zwei Ordner mit Bibliotheken, welche du in den korrekten Ordner laden musst, damit die komfortablen, include-Befehle überhaupt funktionieren können.
Beim folgenden Link findest du die nötigen Schritte für den Download (und bei Interessen weitere Infos zu den Bibliotheken allgemein)
https://learn.adafruit.com/adafruit-led-backpack/0-dot-56-seven-segment-backpack-arduino-setup
Auf meinem Windows-Rechner landten sie hier: /User/Reto/Arduino/libraries
Nach einem korrekten Download und einem Neustart der Arduino-Software, solltest du sie hier ganz unten im Menu finden:
Sketch > Bibliotheken einbinden
Viel Erfolg!
hi,
gibt erst eine möglichkeit, euch zu kontaktieren um Probleme zu besprechen. Habe soweit alle Materialien gekauft aber schon bei dem Scatch bekomme ich eine Fehlermelung die ich nicht deuten kann (Adafruit_LEDBackpack.h: No such file or directory). Da ich ein totaler Anfänger bin aber ein Freund gerne diese Anzeige haben möchte melde ich mich bei euch. Ich bräuchte Hilfe.
Wenn die Verkabelung stimmt und keine Fehlermeldung ausgegeben wird, fällt mir als Fehlerquelle spontan ein:
- Die Infrarot-Sensoren haben (zu viel) Sonnenlicht. Bei uns steht der Kasten in einem relativ dunklen Bereich des Schulhauses. (Das trieb uns bei der Entwicklung des Tisches mehrmals fast zur Verzweiflung, weil plötzlich nichts mehr ging.)
- Irgend ein kleiner Programmfehler
Flo nochmal hier.
Kennt ihr das Problem das die lixhtschranken einfach nicht zählen wollen trotz hundert prozentig korrekter Verkabelung? Ich finde den Fehler einfach nicht bezweifle aber ein wenig das die lichtschranken defekt sind da eine zumindest gestern funktionierte und urplötzlich jetzt auch nicht mehr klappt ... besten Gruß
Hallo Flo, wenn das Display 0 anzeigt, hast du es offenbar schon erfolgreich in Betrieb genommen. Hilfe zum verwendeten Adafruit-Display gibt es hier: https://learn.adafruit.com/adafruit-led-backpack/0-dot-56-seven-segment-backpack
Fürs Programmieren ist ein hilfreicher Tipp, sich Schritt für Schritt seinem fertigen Programm zu nähern. In kleinen, funktionierenden Schritten: Erstmal einfach das Display in Betrieb nehmen und zum leuchten zu bringen. Dann bestimmte Zahlen anzuzeigen. Als nächstes eine Variable, dann zwei Variablen an den gewollten Stellen. Dann in einem nächsten Schritt einen Taster in Betrieb nehmen und mit ihm irgend etwas Kleines zu bewirken. Danach durch Drücken des Tasters eine Variable hochzählen. Dann mit dem anderen Taster eine weitere Variable. So steigt am Schluss die Wahrscheinlichkeit, dass alles im fertigen Programm auch wirklich tut, was man möchte! Viel Erfolg!
Schönes Projekt,
habe es probiert nachzubauen , nur leidern wollten wir es testweise mit Tastern, anstelle von den lichtschrank probieren.
Aber Unser Display zeig null an, gibt es eine Möglichkeit dieses zu testen irgendwie?
Liebe Grüße
Flo
Olivia
I sent you a mail from another mail address. You could also contact me via morgenthaler@oszt.ch with your question concerning the display.
Hallo, "Ich entschuldige mich für meine schlechten Deutschkenntnisse und schließe ein Projekt ab, das diesem Fußball ähnelt. Ich habe einige Fragen zum Anschließen von Arduino an das 7-stellige Display. Wenn Sie mich also kontaktieren könnten, wäre ich Ihnen dankbar."
Antworten
Es ist wieder Olivia. Ich kann die E-Mail, mit der Sie mich kontaktiert haben, nicht finden. Unter was wird die E-Mail sein?
oder wenn Sie die E-Mail erneut an diese E-Mail senden können livyahhhh@gmail.com, vielen Dank
Guten Tag Olivia, ich habe Sie auf Ihre G-Mail-Adresse kontaktiert.
Hallo, ich entschuldige mich für mein schlechtes Deutsch. Ich schließe ein Projekt ab, das diesem Fußball ähnelt. Ich habe einige Fragen zum Anschluss von Arduino an das 7-stellige Display. Wenn Sie sich bei mir melden könnten, würde ich es sehr schätzen.
Automatischer Torzähler für Tischkicker
Meine Anlage braucht auch vier große Anzeigen (7Segment o.Ä.), Lichtschranke, Programm/App für Schützenerfassung eines Schützenvereins uvm. Vereine sollten untereinander in Wettbewerbe treten und ein Ranking deutschlandweit anzeigen.
Habe so meine Vorstellung und Ideen, die ich nicht mehr leisten kann. Wenn ich jemanden finden würde der Interesse an einer komplexen Steuerung hat (als euer Kicker, aber ähnlich wäre!) und etwas für seine Zukunft sucht, würde ich mich freuen.
Brauche jemanden der mir ein Programm/Steuerung zu "meiner" in Serie geplante Schießanlage erstellen kann.
0385-6630373
015175070164
MfG Rüdiger Schacht, Deutschland
Guten Tag und Danke fürs Interessen. Entsteht irgendwo ein Projekt inspiriert von unserem? Wäre cool!
Die Anzahl Anschlüsse am Arduino reicht nicht für all unserer "Verbraucher". Es braucht jede Lichtschranken, jede LED und das Display je eine 3.3V Stromquelle (+) und je eine Erdung (-, ground, Abkürzung GDN). Nun hätten wir versuchen können, all die roten Kabel gleichzeitig in den 3.3V Steckplatz auf dem Arduino zu quetschen und alle Erdungen in den GND-Anschluss auf dem Arduino. Oder sie irgendwie zu verlöten. Weil ein solches Gebastel jedoch nicht überzeugt und zu anfällig für Fehlkontakte wäre, verwenden wir ein kleines universelles Erweiterungsboard, Fretboard genannt. Dort "vermehren" wir die Stormquelle und die Erdung wie auf dem Schaltplan gezeigt mit Kabeln. Erdung schwarz auf der einen Seite, Strom rot auf der anderen Seite. (Schaut man auf dem Foto "Gehäuse unter dem Tisch" genau, wird ersichtlich, dass es in Wirklichkeit nicht ganz so übersichtlich gelöst ist...) Englische Begriffe verwenden wir, damit unser Material für ein grösseres Publikum zugänglich ist.
Der Zähler läuft übrigens weiterhin tadellos.
Hoffentlich helfen diese Erklärungen - viel Erfolg und beste Grüsse! Es würde uns freuen, dereinst zu erfahren, falls etwas Ähnliches entsteht.
R. Morgenthaler
Hallo, Glückwunsch an die Schüler, ein tolles Projekt. Ich hätte dazu eine Frage. Was ist 3.3 V Connections und Ground Connections? Ich wäre sehr dankbar über eine Rückmeldung. Grüße aus dem Schwarzwald
Hallo,
danke für die ausführliche Erklärung. Ich habe einen ähnlichen Aufbau mit den Lichtschranken für unseren Kicker nachgebaut und es funktioniert wunderbar 🙂
Google Translate: Olá, Andre. A única ajuda que podemos oferecer é a documentação em nosso site. E a documentação aqui:
https://www.hackster.io/OSZT/automatic-arduino-goal-counter-for-table-football-soccer-4c4807
(Hallo Andre. Die einzige Hilfe, die wir bieten können, ist die Dokumentation auf unserer Seite. Und die Dokumentation hier:)
vc poderia me ajudar com o meu projeto pois que colocar uma matrix de 8x8 e com sensor de obstaculo para fazer a contagem dos pontos
(Google Translate: Könntest du mir bei meinem Projekt helfen, da sie eine 8x8 Matrix und einen Hindernissensor haben, um die Punkte zu zählen)
Das Projekt und der Bericht darüber: Eine tolle Überraschung nach der Heimkehr aus unseren Ferien! Die beiden Erfinder verdienen unseren höchsten Respekt für die Idee und vor allem für das hartnäckige Dranbleiben. Allerherzlichste Gratulation!
Irène und Jean-Claude Domon (Grosseltern von Leo)
Super cooli Idee! Freut mi bsunders, dass Leo bei dem Projekt mitarbeiten durfte! Ä liebe Gruess
Kathrin Malsy