MODE 3 — PROX+ENC

Ziel & Anwendung

Distanz wird sichtbar: Zwei Servos zeigen Nähe- und Fernbereich des Ultraschall-Sensors an, der Stepper folgt dem Encoder-Eingang, und der DC-Alarm wird lauter je näher das Objekt kommt.

• Ultraschall-Distanzwerte auf zwei verschiedene Servo-Bereiche mappen (Nah/Fern).
• Encoder-Inkremente als Stepper-Steuerung verwenden.
• Proportionale DC-Motorsteuerung nach Sensorwert umsetzen.

Anschluss & Funktion

Motoren am Board

Materialliste

• 2 Kartonzeiger ca. 6 × 1 cm für S1 und S2
• 1 Kartonbasis zum Aufkleben der Servos
• Optional: Distanzskala aus Papier (0–200 cm)

Step-by-Step Tutorial

1. Zwei Distanz-Anzeigezeiger bauen

   Schneide zwei Kartonpfeile (6 × 1 cm). Schraube Servo-Horn auf S1, klebe ersten Zeiger flächig auf Horn. Wiederhole für S2. Klebe beide Servos nebeneinander auf die Basis und beschrifte: 'NAH 0–50' und 'FERN 0–200'.

   Check: S1 = Kurzbereich (0–50 cm), S2 = Langbereich (0–200 cm) — beide mit Zeiger

   Tipp: Die zwei Bereiche erlauben präzisere Anzeige: S1 zeigt Feinskalierung im Nahbereich, S2 den Gesamtbereich.

2. Distanzskala auf Basis zeichnen

   Fahre S1 in Endstellungen und markiere 0 cm und 50 cm. Teile den Bogen in 5 gleiche Teile für 10-cm-Schritte. Gleiche Prozedur für S2 (0–200 cm).

   Check: Markierungen bei 0 cm, 25 cm, 50 cm für S1 sichtbar

   Tipp: Fahre S1 auf 1000µs (=0 cm) und 2000µs (=50 cm) und markiere die Zeigerpositionen — so entsteht eine echte Skala.

3. Leichtgängigkeits-Test

   VOR dem Einschalten beide Zeiger von Hand durch den Bogen drehen. Erst wenn beide leicht laufen, ProtoPeaks einschalten.

   Check: Beide Zeiger drehen sich ohne Widerstand von Hand

   Tipp: Zeiger müssen leicht sein. Schwere Zeiger verursachen Überhitzung des Servo-Treibers.

4. MODE 3 aktivieren und Distanz testen

   EasySensors → MODE 3 auswählen. Hand langsam auf 10 cm nähern: DC-Motor wird lauter, S1-Zeiger schlägt aus, Buzzer piept bei unter 10 cm. Encoder drehen: Stepper bewegt sich um Encoder-Schritte × 10.

   Check: Bei Abstand 30 cm: S1-Zeiger zeigt auf ~60% seiner Skala. Bei 100 cm: S2 auf ~50%.

   Tipp: Halte die Hand vor den Ultraschall-Sensor in verschiedenen Abständen und beobachte beide Zeiger.

5. Encoder-Stepper-Funktion prüfen

   Encoder langsam drehen: Der Stepper dreht sich proportional. Bei zu schnellem Drehen kann der Stepper steps verpassen — langsam und gleichmäßig testen. Display zeigt aktuelle Stepper-Position an.

   Check: Je Encoder-Raste macht der Stepper 10 Steps

   Tipp: Der Stepper akkumuliert die Schritte — viele Rasting-Bewegungen hintereinander bauen sich auf.

6. Schnapp-Klappe, Fühler und Trend-Anzeige anbringen

   Baue eine Klappe, die unter der Sicherheitsdistanz zuschnappt, einen Fühler-Zeiger, der sich proportional zur Nähe vorwagt, sowie einen kleinen Zeiger, der anzeigt, ob sich das Objekt gerade nähert oder entfernt.

   Check: Klappe, Fühler und Trend-Zeiger bewegen sich alle frei von Hand

7. DC-Alarm-Verhalten beobachten

   Hand langsam auf den Sensor zubewegen. Ab 50 cm beginnt der DC-Motor leise zu laufen. Je näher die Hand, desto schneller dreht der Motor. Unter 10 cm: Buzzer zusätzlich aktiv.

   Check: DC-Motor wird lauter/stärker je näher die Hand am Sensor ist (5–50 cm Bereich)

   Tipp: Die Motorgeschwindigkeit ist proportional: 5 cm Abstand = 70% Speed, 50 cm = 0% Speed.

Troubleshooting

• Distanz zeigt immer 0 oder springt wild — Ultraschall-Sensor braucht freie Sicht ohne Hindernisse seitlich. Mindestabstand 3 cm einhalten. Störende Objekte im Winkel über 15° zur Seite räumen.
• Stepper reagiert nicht auf Encoder — Encoder muss mindestens 2 Raster-Schritte bewegt werden (Schwelle `abs(encDelta) > 1`). Langsam und deutlich drehen.
• DC-Motor dreht dauerhaft auch bei großem Abstand — distanceCM = 0 bedeutet 'kein Echo' (Objekt zu weit). Der Code prüft `distanceCM > 0` — bei 0 sollte Motor stoppen. Sensor-Ausrichtung prüfen.

Modifikationen & Sicherheit

• Pro-Tipp: Zeiger mit Farbverlauf (grün → rot) gestalten für intuitive Nah/Fern-Anzeige.
• Erweiterung: Stepper mit einem Zeiger an einer langen Skala verbinden — zeigt dann die akkumulierte Encoder-Drehung als Messskala.

Wichtige Code-Teile

// S1/S2 (180°) zeigen Distanz im Nah- und Fernbereich
servocontroller.setServoPulse(1, mapDistanceCMshort);
servocontroller.setServoPulse(2, mapDistanceCMlong);
// Stepper folgt Encoder-Inkrement
float encDelta = EncoderPos - lastEnc;
if(abs(encDelta) > 1) { stepper.move((int)(encDelta * 10)); lastEnc = EncoderPos; }
// DC-Alarm proportional zur Nähe (5–50 cm)
setMotorspeed(map(constrain((int)distanceCM, 5, 50), 5, 50, 70, 0));
// Buzzer bei < 10 cm
if(distanceCM > 0 && distanceCM < 10) Buzzer.setMode(SHORT_BLINK);
else Buzzer.setValue(0);

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