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Housing modeled and printed:
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Zusammenführung aller Komponenten:
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Assembled components modeled and printed:
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{width=430 height=319}
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**Beschreibung der Arbeit im Semester**
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**Description of the work in the semester**
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Das Projekt wurde in drei Sprints unterteilt:
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The project was divided into three sprints:
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Sprint 1:
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Klärung der Anforderungen mit dem Automatisierungsteam und Aufnahme der Basismaße. Erste Modelle der Plattform wurden in Onshape erstellt.
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Clarification of requirements with the automation team and recording of basic dimensions. Initial models of the platform were created in Onshape.
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erste vorläufige Anforderungen:
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First preliminary requirements:
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Dimensions:
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- Length: 180 mm
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Maße:
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- Width: 78 mm
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• Länge: 180 mm
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- Height: 48 mm (highest point, housing must end at 43 mm)
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• Breite: 78 mm
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Components:
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- Transponder: Siemens 6GT2600-4AK00-0AX0
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- Microcontroller: ESP32 with integrated gyro
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- Battery: Lipo battery capable of supplying the ESP32 with a voltage of 5V
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• Höhe: 48 mm (höchster Punkt, Gehäuse muss bei 43mm abschließen)
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Additional requirements:
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- Transponder must protrude 5mm from the housing -> this was adjusted later on
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- Transponder must be positioned at approximately 3/4 of the vehicle length -> this was adjusted later on
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- Microcontroller and battery must be sufficiently ventilated
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Komponenten:
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- Cut-outs for the lamps (front)
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- Mounting of the lamps (rear)
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- Optical requirements are still being defined
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• Transponder: Siemens 6GT2600-4AK00-0AX0
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• Mikrocontroller: ESP32 mit integriertem Gyro
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• Akku: Lipo-Akku, der in der Lage ist, den ESP32 mit einer Spannung von 5V zu versorgen
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Zusätzliche Anforderungen:
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• Transponder muss 5mm aus dem Gehäuse stehen
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• Transponder muss bei ungefähr 3/4 der Fahrzeuglänge positioniert werden
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• Mikrocontroller und Akku müssen ausreichend belüftet werden
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• Aussparungen der Lampen (Front)
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• Befestigung der Lampen (Heck)
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• Optische Anforderungen werden noch festgelegt
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Version v0 der Plattform:
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Version v0 of the platform:
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{width=446 height=105}
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Sprint 2:
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Verfeinerung der Plattform, Integration von Lampenhalterungen und Abstimmung über die finalen Komponenten. Herausforderungen durch Änderungen der Mikrocontroller-Maße wurden bewältigt.
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Refinement of the platform, integration of lamp holders and coordination of the final components. Challenges due to changes in microcontroller dimensions were overcome.
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Finale Komponenten:
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Final components (for measuring):
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Transponder:
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{width=125 height=158}
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Plantine:
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Circuit board:
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{width=356 height=172}
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Akku:
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Battery:
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{width=225 height=131}
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Version v1 der Plattform:
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Version v1 of the platform:
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{width=389 height=155}
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Sprint 3:
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Finale Anpassungen und Modellierung eines Gehäuses. Integration von Schnittstellen zwischen Plattform und Gehäuse. Maßänderungen der Platine wurden durch den Einbau von Schienen gelöst.
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Final adjustments and modeling of a housing. Integration of interfaces between platform and housing. Dimensional changes to the circuit board were solved by installing rails.
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Finale Plattform:
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Final platform:
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{width=383 height=190}
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Finales Gehäuse:
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Final housing:
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{width=422 height=227}
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Insgesamt wurde ein iterativer Entwicklungsprozess verfolgt, bei dem Feedback aus Tests und Abstimmungen kontinuierlich in die Modelle einfloss.
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**kurze Einführung in das Projekt**
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Overall, an iterative development process was followed, in which feedback from tests and coordination was continuously incorporated into the models.
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Dieses Projekt hat das Ziel, ein Carrera-Slotcar so zu erweitern, dass es automatisierungstechnische Anwendungen unterstützt. Dabei werden mechanische Plattformen und Gehäuse modelliert, um zentrale Komponenten wie Transponder, Mikrocontroller und Akku sicher und funktional zu integrieren.
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**Short introduction to the project**
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Die Anforderungen umfassen nicht nur technische Spezifikationen wie Maße und Positionierung, sondern auch Belüftung, optische Anpassungen und die Integration von Beleuchtung. Die enge Zusammenarbeit mit den Automatisierungstechnikern war essenziell, um sicherzustellen, dass die Plattform kompatibel und funktional ist. Durch die vielen Änderungen wurde ein Pflichtenheft erstellt, in dem die finalen Anforderungen festgehalten wurden.
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The aim of this project is to extend a Carrera slot car so that it supports automation technology applications. Mechanical platforms and housings are modeled in order to integrate central components such as transponders, microcontrollers and batteries safely and functionally.
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Finale Anforderungen nach Pflichtenheft:
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The requirements include not only technical specifications such as dimensions and positioning, but also ventilation, visual adjustments and the integration of lighting. Close collaboration with the automation engineers was essential to ensure that the platform was compatible and functional. Due to the many changes, a specification sheet was created in which the final requirements were recorded.
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Final requirements according to the adjusted specifications:
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- Gehäuse-Stabilität: Das Gehäuse muss stabil genug sein, um alle Komponenten sicher aufzunehmen (Transponder, ESP32, Akku).
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- Transponder-Position: Der Transponder kann entweder bei etwa 3/4 der Gesamtlänge des Autos oder alternativ am hinteren Teil des Fahrzeugs positioniert werden.
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- Freiliegender Transponder: Der schwarze Teil des Transponders muss frei liegen, jedoch nicht mehr zwingend 5 mm aus dem Gehäuse herausragen. Der oberste Punkt des Transponders muss mindestens auf derselben Höhe wie der höchste Punkt des Fahrzeugs liegen, um eine minimale Freilegung sicherzustellen.
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- Maximale Höhe: Die maximale Höhe des Fahrzeugs, gemessen von der Schiene bis zur Oberkante des Transponders, darf bis zu 51 mm betragen. Die Höhe von 48 mm wird als Richtwert angestrebt, wobei ein maximaler Toleranzbereich bis zu 51 mm akzeptiert wird.
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- Belüftung: Eine ausreichende Belüftung für den ESP32 und den Akku muss gewährleistet sein, um Überhitzung zu vermeiden.
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- Lampenhalterung: Die Lampenhalterung muss neu konstruiert und funktional in das Gehäuse integriert werden.
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- Lampen-Aussparungen: Die vorderen Lampen müssen ausgespart und sichtbar sein, wenn sie leuchten.
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- Housing stability: The housing must be stable enough to hold all components securely (transponder, ESP32, battery).
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- Transponder position: The transponder can either be positioned at about 3/4 of the total length of the car or alternatively at the rear of the vehicle.
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- Exposed transponder: The black part of the transponder must be exposed, but must not protrude more than 5 mm from the housing. The uppermost point of the transponder must be at least at the same height as the highest point of the vehicle to ensure minimum exposure.
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- Maximum height: The maximum height of the vehicle, measured from the rail to the top edge of the transponder, may be up to 51 mm. The height of 48 mm is aimed for as a guide value, whereby a maximum tolerance range of up to 51 mm is accepted.
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- Ventilation: Sufficient ventilation for the ESP32 and the battery must be ensured to prevent overheating.
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- Lamp holder: The lamp holder must be redesigned and functionally integrated into the housing.
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- Lamp cut-outs: The front lamps must be recessed and visible when lit.
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**Mögliche Hindernisse und wie diese zu vermeiden sind**
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**Possible obstacles and how to avoid them**
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Änderungen der Maße:
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Changes to the dimensions:
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- Hindernis: Maße der Platine und anderer Komponenten haben sich mehrfach geändert.
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- Lösung: Flexibles Design in Onshape und frühzeitige Kommunikation mit den Technikern.
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- Obstacle: Dimensions of the circuit board and other components have changed several times.
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- Solution: Flexible design in Onshape and early communication with the technicians.
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Fehlende Testmöglichkeiten:
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Lack of testing possibilities:
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- Hindernis: Das Carrera-Auto durfte nicht mitgenommen werden, was die Testmöglichkeiten einschränkte.
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- Lösung: Nutzung der STL-Datei der Basis des Automatisierungstechnikers für virtuelle Tests.
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- Obstacle: The Carrera car was not allowed to be taken along, which limited the testing possibilities.
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- Solution: Use of the STL file of the automation technician's base for virtual tests.
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Unklare Anforderungen:
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Unclear requirements:
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- Hindernis: Zu Beginn des Projekts war unklar, welche Komponenten integriert werden müssen.
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- Lösung: Regelmäßige Meetings und Rücksprache mit dem Automatisierungsteam.
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- Obstacle: At the start of the project, it was unclear which components needed to be integrated.
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- Solution: Regular meetings and consultation with the automation team.
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**Offene Aufgaben**
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**Open Tasks**
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Keine offenen Aufgaben vorhanden
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No open tasks available
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**Aktuelle Bugs**
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**Current Bugs**
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Keine aktuellen Bugs vorhanden
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No current bugs available
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**Nützliche Hinweise für die Arbeit**
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**Useful tips for your work**
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- Flexibilität im Design: Da sich Maße und Anforderungen während des Projekts ändern können, ist es wichtig, Modelle flexibel zu gestalten.
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- Kommunikation: Regelmäßige Abstimmungen mit dem Automatisierungsteam vermeiden Missverständnisse und fördern eine effiziente Umsetzung.
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- Virtuelle Tests: STL-Dateien bieten eine gute Grundlage für virtuelle Tests, wenn physische Testmöglichkeiten eingeschränkt sind.
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- Dokumentation: Fortlaufende und detaillierte Dokumentation erleichtert spätere Anpassungen und die Übergabe des Projekts.
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- Design flexibility: As dimensions and requirements can change during the project, it is important to design models flexibly.
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- Communication: Regular coordination with the automation team avoids misunderstandings and promotes efficient implementation.
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- Virtual tests: STL files provide a good basis for virtual tests when physical testing options are limited. The assembly function in Onshape helped alot.
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- Documentation: Continuous and detailed documentation facilitates subsequent adjustments and the handover of the project.
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Link zu Onshape: https://cad.onshape.com/signin
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Onshape: https://cad.onshape.com/signin
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Nützliche Videos zum Einarbeiten in Onshape:
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- https://youtu.be/gloEpUt8_RM?si=hEDBCXuWHhwVhnKs
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