Prof. J. Walter - Informationstechnik, Mikrocomputertechnik, Digitale Medien Stand der Technik
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Ortungssysteme für Swimming-Pixel
Wintersemester 2019
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Stand der Technik


Gliederung

1. schwimmende Wasserbeleuchtung
2. Ortungssysteme
3. uCs
4. mapping von Bildern auf ungeordneten Pixelfeldern

Stand der Technik

1. schwimmende Wasserbeleuchtung

Es gibt sehr viele schwimmende Beleuchtungssysteme, die sich vor allem in folgenden Punkten unterscheiden:

-Größe und Form
-Verarbeitungsqualität und Preis
-Spannungsversorgung (Kabel, Akku, Solar)
-Lampentechnologie (mittlerweile fast immer LED)
-ggfs. Akkutechnologie (NiMH, NiCd, Lithiumbasiert)

Diese Systeme haben fast alle gemein, dass sie nicht von außen angesteuert werden können. Meistens werden sie mittels Helligkeitssensor an und abgeschaltet und leuchten entweder in einer Farbe oder in fest vorgegebenen Farbmustern. Einige wenige Leuchten können dank einer Fernbedienung vom Ufer aus gesteuert werden.

Bespiele finden sich u.a. hier


2. Ortungssysteme

Unter dem Projektnamen "CAM Tracker Ortung" findet sich hier auf dem HIT-Server die Dokumentation zu einem Ortungssystem, das über akustische Signale funktioniert. Die Funktionsweise des  CamTrackers soll für dieses Projekt adaptiert werden.

An der Universität Freiburg wurde eine Masterthesis zum Thema "Laufzeitbasierte Schallortung mit unbekannten Sender- und Empfängerpositionen" verfasst, die unter folgendem LINK abgerufen werden kann.

3. uCs

Als Mikrocontroller wurde der ESP32 ausgewählt, da dieser viele Vorteile vereint:

-hohe Verfügbarkeit
-günstiger Preis
-onboard DAC (Schallerzeugung)
-onboard ADC (Microphonanschluss)
-ultra-low-Power-Modi
-onboard Wireless-Schnittstelle (Bluetooth, WiFi, ESP-Now)
-stabiler Betrieb zwischen -40°C und +125°C
-160 / 240 MHz-Prozessor, 32bit
-520 KiB SRAM

Dokumentation findet sich u.a. hier:

http://hit-karlsruhe.de/esp32/
Google Drive Mechatronikwelt: Drive/07-EVA-ESP32/ESP32-Basics-Vorlesung.pdf

4. mapping von Bildern auf ungeordneten Pixelfeldern

https://github.com/NiklasFauth/strip-display-test


  Mit Unterstützung von Prof. J. Walter Wintersemester 2019