hobby 4 Band 3 Pendel-Steuerungl

Aus dem Anleitungsbuch "Experimente+Modelle" zu den hobby-Kästen der 70er hier die Steuerung eines Pendels. Zunächst die Lösung aus der Anleitung - einschl. des Original Begleittextes und dann eine Visual Basic Lösung mit FishFa30.DLL.

"Prinzip : Bild oben zeigt das Modell eines Pendels. Das Antriebsprinzip ersehen Sie aus Bild unten. Bei jedem 'Nulldurchgang' wird die Lichtschranke kurzzeitig unterbrochen. Der am Ausgang A2 des angeschlossenen Grundbausteins entstehende 0-1 Sprung bringt das FlipFlop zum Kippen. Der von diemesm FlipFlop gesteuerte Relaisbaustein RB2 polt bei jedem 0-1-Sprung die Leitungen zum Elektromagneten (aus hobby 3) um. Richtige Polung und geschlossenen Arbeitskontakt b1-b3 des RB1 vorausgesetzt, zieht der gerade zum Südpol gewordenen Polschuh des E-Magneten den Nordpol des Dauermagneten (am Kopft des Pendels) zu sich heran. Pendel-Modell in Schwarz

Beim nächsten Nulldurchgang des Pendels erfolgt erneut eine kurzzeitige Anschaltung des Magneten, diesmal jedoch mit entgegengesetzter Polarität. (Weil das FlipFlop erneut gekipt ist.) Jetzt wird der Kopf des Pendes vom anderen Polschuh angezogen. Die zugleich stattfindende Abstoßung vom zweiten polschuh wirkt unterstützend. Die Umpolung wiederholt sich bei jedem 0-Durchgang.

Das Relais im RB1 zieht nur während jeder unterbrechung der Lichtschranke, also ganz kurzzeitig, an. Diese kurze Zeitspanne genügt jedoch, die durch Reibung verlorengegangene Energie des Pendels zu ersetzen. Sie reicht sogar, wenn Sie als Betriebsspannung die kleinste einstellbare Spannung des Netzgerätes wählen.

Soll die Dauer des 0-1-0-Impulses verlängert werden, ersetzen Sie die Winkelachse am unteren Ende des Pendels durch zwei querliegenden Bausteine 30. Noch elengnater ist die Formung des Impulses durch ein Monoflop, die später noch besprochen werden." Zitat aus hobby 4 Band 3 Seite 74.

Private Sub cmdAction_Click()
Const mMagnet = 2, mLampe = 1, ePhoto = 1
Dim ft As New FishFace, Polung As Long

ft.OpenInterface txtPortName.Text

ft.SetMotor mLampe, ftiEin
Polung = ftiLinks
Do
    If Not ft.GetInput(ePhoto) Then
      Polung = IIf(Polung = ftiLinks, ftiRechts, ftiLinks)
      ft.SetMotor mMagnet, Polung
      ft.Pause 350
      ft.SetMotor mMagnet, ftiAus
      Beep
    End If
Loop Until ft.Finish

ft.CloseInterface
Unload Me
End Sub

Das eigentliche Programm läuft in einer Endlosschleife in der ständig auf eine Unterbrechung der Lichtschranke abgefragt wird. Ist sie unterbrochen (Not ft.GetInput) wird die Polung gewechselt und der Magnet entsprechend geschaltet und nach 350 mSek wieder ausgeschaltet.

Die Einschaltdauer ist ein Mittelwert, er kann experimentell verändert werden. Wenn das Pendel nur mit der Winkelachse bestückt ist, ist ein zuverlässiger Lauf schwierig, deswegen wurde ein Stück Karton dazwischen gesteckt. Mit dem Abstand E-Magnet - Dauermagnet sollte ein wenig experimentiert werden, ebenso mit den Lichtverhältnissen, die Photozelle sollte eine schwarze Kappe mit kleinem Loch tragen.

Da das Pendeln erst richtig Spaß macht, wenn es auch noch tickt (oder klackert, wie die Relais der Schaltung oben), wurde noch ein Beep eingefügt.

Man kann natürlich auch nur einen Zähler für die Pendelausschläge einbauen oder gar die Anzahl der Pendelausschläge/Minute bestimmen, oder die Pendellänge verändern...

Das ist bei der LLWin-Lösung bereits geschehen und außerdem auch noch eine Frequenz-Messung über einen "Timer" :

Hier wird die VAR1 genutzt um die Polung des E-Magneten zu steuern. Die Anzahl Halbschwingungen über den gesamten Lauf wird in VAR2 aufaddiert. Die Frequenz (Anzahl Halbschwingungen/Minute) wird alle 30 Sekunden in einem separaten Thread gemessen und links im Terminal angezeigt.