Der erste Prototyp
Der CitRad Sensor sollte auf einem möglichst günstigen aber trotzdem zuverlässigen Radarsensor aufbauen und mit einfachen Mitteln nachzubauen sein. Nach einigen Tests fiel unsere Wahl auf das IPS-354 Modul von Innosent. Ausserdem brauchten wir einen leistungsstarken Mikroprozessor um die Signale des Sensors zu verarbeiten. Hier entschieden wir uns für den Teensy 4.0 in Kombination mit dem dazu erhältlichen Teensy Audio Board. Das Signal des Sensors lässt sich nämlich mit Audio-Tools verarbeiten. Dazu gibt es das Audio System Design Tool und ausführliche Tutorials. Für uns war vor allem von Interesse dass sich damit eine Spektral-Transformation (FFT) umsetzen lässt. Im Gegensatz zu anderen Systemen kann der Teensy weiter Daten aufzeichnen, während er die Datenverarbeitung macht, sodass uns keine Daten verlorgen gehen.
Der allererste Hardware-Prototyp
Photo: Nanu Frechen / CC-BY-CA
Ein low-noise Verstärker?
Anfangs waren wir noch überzeut, dass wir eine Verstärkerschaltung brauchen, um das Signal des Sensors nutzen zu können. Hier haben wir verschiedene Verstärkerplatinen getestet und sogar eine komplett eigene Platine entworfen. Zum Schluss haben wir aber gemerkt, dass wir gar keine Verstärkung brauchen, wenn wir die 32bit Audio Library verwenden, die die volle Bandbreite des Digitalwandlers auf der Audio-Platine nutzt.
Erste Tests
Mit ein paar Jumperkabeln und Steckleisten konnte es jetzt an den Zusammenbau des allerersten Prototypen gehen. Da zu Beginn ohnehin der Laptop-Betrieb vorgesehen war, wurden alle Komponenten per USB-Kabel mit Strom versorgt und gleichzeitig eine Datenverbindung hergestellt um sich die Daten anschauen zu können. Die Ergebnisse sahen vielversprechend aus!
Erste aufgezeichnete Daten. Die Geschwindigkeitsverläufe mehrerer Autos sind sichtbar.
Screenshot: Nanu Frechen / CC-BY-CA