Stromrichtung in Spule umkehren (Analog Switch?)

[Nils Wenzler]

Hallo zusammen
Ich möchte einen Strom in beide Richtungen durch eine Spule schicken. Da das Signal PWM- Moduliert ist, will ich nicht einfach zwei Ports mit dem gleichen Signal machen, die abwechselnd geschaltet werden, sondern eine PWM- SIgnal "Quelle", also ein PIn, und dazu ein Schaltpin, der eifach auf High oder Low gesetzt wird, und dadurch eine Umkehrung der Stromrichtung bewirkt.
Als erste Lösung habe ich mir das mit verschiedenen Transistoren überlegt.
Dabei bruache ich aber einen Haufen Transistoren, und es wird dadurch kompliziert und Aufwendig.
Ich habe dann einen angehenden Elektroniker gefragt, und der meinte ich solle im Internet mal nach Analog Switch suchen. Das sei ein Bauteil welches bei zb. Low am "Schalteingang" den Strom auf Ausgang 1 und bei High auf Ausgang 2 durchschaltet.
Ich habe nun im Enet und auch hier gesucht, aber nirgends eine schlüssige Erklärung über dieses Bauteil, dessen Funktion oder die Anschlussbelegung gesehen.
Könnt ihr mir sagen ob das richtig und zu gebrauchen ist (wenn ja wie?) oder ob ich auf dem Holzweg bin.
Oder villeicht habt ihr ja ganz andere Ideen...
Gruss Nils

[uwegw]

Du brauchst eine H-Brücke, fix und fertig erhältlich als Motortreiber-IC.

[Nils Wenzler]

Oke Danke genau so etwas habe ich gesucht.
Allerdings wenn ich das Datasheet richtig lese braucht der eine Spannung von 5V. Ich habe allerdings nur 3.7-4.2 zur verfügung. Muss ich jetzt die heraufkonvertieren, geht der auch so, oder gibts es eine alternative?
Zweites Problem: gibt es dieses Bauteil im Eagle, ich heb nichts gefunden...
Gruss Nils

[uwegw]

Wieviel Strom ist nötig?

Es gibt da ne schöne H-Brücke, die schon mit 2,7V läuft: BA6845FS, 1A maximaler Strom. Nachteil: recht kleines SMD-Teil, aber mit etwas Übung noch handlötbar (0,8mm Raster).

[Nils Wenzler]

SMD wäre sowiso Pflicht, sorry für die wenigen Angaben:D
Mehr:
Das Teil muss SMD sein, max. 200 ma verkraften (ein bischen weniger geht auch, gerechnet mit Worst-Case) und im Spannungsbereich von 3.5-4.3 max laufen.
Soll in mein Maturaprojekt kommen: ein Modellflugzeug mit einem Gewicht unter 10 Gramm.
Danke Greez Nils
PS: Welches von denen meinst du jetzt...? ich sehe nur das schon genante und welche die mehr strom vertragen...

[uwegw]

Ich mein den BA6845FS (nicht im Wiki gelistet). Erhältlich für nur 1,10€ bei Reichelt.
Dürfte das Richtige für dich sein. 200mA lässt das Teil absolut kalt.

Es ist das untere IC auf diesem Foto meiner Robotersteuerung:
http://img209.imageshack.us/img209/9677/uwegwkettbotplatinegeltetjo7.jpg

Eagle-Lib könnte ich dir geben. Wo kommen die Steuersignale her?

[Nils Wenzler]

Das ist die zweite Frage:
Ich habe bisher den ATmega48 SMD als Favorit betrachtet, da er 6 PWM kanäle und auch sonst alles was ich brauche hat. Habt ihr da einen besseren Vorschlag?
Gruss Nils

[Pascal]

Man kann dir keinen besseren vorschlagen, ohne zu wissen, was du genau benötigst. Wir wissen bisher nur, dass du einen PWM-Pin und einen sonstigen Pin benötigst, dafür wäre der ATMega48 überdimensioniert. Verrate uns aber erstmal, was du genau brauchst, dann kann man dir weiterhelfen.

[Nils Wenzler]

Ok klar. Sorry
Also mal genau:
Ich mache als Maturaprojekt einen Modellflieger unter 10 Gramm mit Infrarotsteuerung.
Also brauche ich einen Controller auf dem Flieger der klein und leicht ist, im Bereich von 3.5-4.5V läuft, genügend Anschlüsse hat für das Infrarotmodul (Ohne mich schon genauer mit der IR-Übertragung auseinandergesetzt zu haben, wäre meine erste Idee ein externer Interrupt, die zweite UART:D, auf jeden Fall dort die entsprechenden möglichkeiten seitens des Controllers), des weiteren mindestens 3 PWM- Ausgänge hat, um min. drei Funktionen Proportional Anzusteuern (Seite, Höhe, Motor) lieber aber min. 4 Ausgänge hat, da ich dann auch mal noch ein Querruder o.ä nachrüsten könnte.
Dazu noch die nötigen Pins um die 2 (3) Steuerfunktionen in der Richtung umzukehren (wenn ich die H-Brücken richtig verstanden habe, brauche ich hier jeweils 2 zusätzlich zum PWM verfügbare Pins, um die Richtung zu codieren) also dort nochmals 4 (6) freie Pins. Das müsste eigentlich alles sein...
Abgesehen das er einigermassen Anfängerfreundlich zu Programmieren ist, im Stil der ATmega 8/32 etc.
Danke Greez Nils

[uwegw]

Für den BA6845FS brauchst du nur insgesamt zwei Pins pro Kanal, den rest macht er intern.

[Nils Wenzler]

Hallo
Müssen das dann zwei PWM-Signale sein an den zwei Pins, oder reicht ein PWM-Signal und ein "schaltpin"?
Gruss Nils

[uwegw]

Ein Pin PWM, ein Pin Schaltfunktion Richtungsumkehr. Um den Motor anzuhalten, muss die PWM auf 0% gestellt werden.

Lib ist draußen. mailadresse kannst du wieder löschen wg spambots.

[Nils Wenzler]

EDIT: Doppelpost

[Nils Wenzler]

Danke viel mals!
Das ist genau das wonach ich suche.
Wie ist es mit dem AVR, hast du da einen anderen/besseren Vorschlag zum ATmega 48? Der ATmega 8 hat wenn ich das richtig im Kopf habe nur 2 PWM Kanäle...
Danke Nils

[uwegw]

Auf wie viele Pins kommst du jetzt insgesamt?
Wenn ein Mega8/48/88/168 (<<alle gleiche Bauform, nur unterschiedlich Speicher und PWM) zu oversized ist, käme noch nen Tiny261 oder so in Frage, halt die 20pin-Liga. Nachteil: die gibts nur entweder als MLF (kannst du das löten?) oder als SOIC (dann sind sie schon wieder größer als ein Mega8 im TQFP. Wie sieht es den so allgemein aus mit der Schaltungsherstellung? Doppelseitig oder 4layer? Wie fein kannst du fertigen?

[Nils Wenzler]

Der Infrarotemügänger braucht nebst Plus und Minus nur ein Pin oder...?
Dann wären das: 1 Infra. + 3(4)*2 = 7 (9) davon müssen drei (4) PWM sein. Die angaben in den Klammern beziehen sich immer darauf das wenn 4 PWM Kanäle zur verfügung stehen ich nicht wütend bin, da ich dann später evtl auf 4 Kanal Steuerung aufrüsten kann. Vorerst brauche ich jedoch nur 3 sicher.
Wegen dem Löten: Die Lötstation dazu ist vorhanden, den Rest werde ich wohl lernen müssen.
Ich denke das ist zu schaffen.
Was die Platine betrifft, damuss ich noch mals nachfragen, ich kann diese bei einem Bekannten fertigen, und weiss nicht gerade auswendig was mit seiner anlage möglich ist. Aber gehen wir mal von der Annahme aus das es möglich ist.
Gruss Nils

[uwegw]

Um auf 10g zu kommen, müsstest du wohl definitiv doppelseitig SMD bestücken, und möglichst kleine (0805, besser 0603) Teile nehmen. Wichtig ist, dass die Platine professionell durchkontaktiert werden kann, sonst brauchst du viel mehr Platz für die Vias. Normales 1,6mm Basismaterial wiegt 0,34g/cm². Ich würde den Platzbedarf auf etwa 4-6cm² doppelseitig schätzen, also schon mal 2g nur die Platine ohne Bauteile. Da lohnt es sich, das extradünne 0,5mm zu nehmen, das reduziert das Gewicht auf ein Drittel, sagen wir mal 0,7g. Aber viel weniger als 2g für die komplette Elektronik wirst du nicht schaffen. Wie sieht der weitere Gewichtsverteilungsplan aus? Wo kommt die Energie her, was für Motoren, wie groß soll der Flieger überhaupt werden?

[Nils Wenzler]

Also mit 2gr für die Elektronik liege ich noch im Rahmen. Der Flieger ist noch nicht genau festgelegt, aber er wird je nach grösse max. 5g wiegen eher weniger. Der Akku ist ein 20mha Lipo, und der Motor ein 4mm Pager mit Getriebe. Also eine kleine Gewichtsaufstellung:
Motor+ Propeller 1g
Akku 1g
Ansteuerung der Ruder (zwei Aktuatoren) 1g
Elektronik 2g

Wären total 5g, könnte etwa aufgehen.
Greez Nils

[uwegw]

Wo kaufst du den Motor und die Akku? Ich bin auch immer auf der Suche nach superkleinen Komponenten für meine Robbis... würd gerne mal auf 3x3x3cm oder kleiner kommen...

Bei 9 Pins Bedarf käme auch nen Tiny24/44/84 in Frage. 12 I/Os, 4 davon PWM. In SOIC14-Gehäuse 6x9mm groß. In MLF nur 4x4mm, aber kaum noch von Hand lötbar.

[Nils Wenzler]

Ich habe alle Komponenten hier gekauft.
http://www.indoorflyer.co.uk/index.asp
Gibt auch schon fertig gewickelte Aktuatorspulen etc.
Gruss Nils

[Nils Wenzler]

Hallo
So ich habe noch eine Frage. Das mit den H-Brücken hat sich ja mittlerweile geklärt.
Jetzt ist die Frage: Beim ATtiny 261 hat es ja laut Datenblatt:
8/16-bit Timer/Counter with Prescaler and Two PWM Channels
– 8/10-bit High Speed Timer/Counter with Separate Prescaler
3 High Frequency PWM Outputs with Separate Output Compare Registers

also total 5 PWM Ausgänge?

Wo sind den die Angeschlossen auf dem Controller, und was heisst wenn steht OC1A, und dann OC1A mit einem Strich darüber. Sind das verschiedene Compare Register?
gruss Nils

[uwegw]

Der t261 scheint nur 3 PWM-Kanäle zu haben. Timer0 hat zwar zwei Ouptut-Compare-units, aber die können wohl nur nen Interrupt auslösen. Timer1 hat drei PWM-Kanäle. Auf den Ausgängen mit dem Strich drüber (das ist nen Zeichen für "invertiert") wird ein zum dazugehörigen PWM-Kanal invertiertes Signal ausgegeben, wenn aktiviert.

[Nils Wenzler]

Was heisst kaum mer von Hand lötbar, also einfach sehr schwer, nur für Profis, oder generell fast nicht mehr machbar...?
Sonst wäre das mein Favorit, wobei auf die normalversion nicht allzugross ist...
Gruss Nils

[uwegw]

MLF-Gehäuse sind eigentlich nur darauf ausgelegt, im Ofen verlötet zu werden. Die Lötflächen befinden sich nicht an der Seite, sondern unter dem IC. Sie sind an der Seite nur 0,23x0,65m groß zu sehen, und liegen im einem Raster von 0,5mm. Ich hab schon von Leuten gehört, die es per Hand geschafft haben, aber es ist wirklich die Königsklasse des Handlötens. Also: nur für absolute Profis. (evtl mit Bügeleisen oder Heißluft)

Hier siehst du mal den Unterscheid zu TQFP:
http://www.ulrichradig.de/home/uploads/images/MLF_Atmel.JPG

Das SOIC hingegen bekommt fast jeder auf Anhieb hin. Da kann man noch die Pins einzeln löten... und fürs Layout hat man den Vorteil, dass man noch ne Bahn zwischen zwei Pins durchziehen kann.

[Nils Wenzler]

Eigentlich sollte aber auch die SOIC version klein genug sein oder?
Gruss Nils

[uwegw]

Müsste. Bei dir kommt es ja auch eher aufs Gewicht an... welche Maße hast du dir für die Elektronik vorgenommen? Zur Not könnte man noch zwei Platinen stapeln, um nen kompakten Block zu haben. Aber das kommt auf deine Flugzeugkonstuktion an... gibts da schon Skizzen?

[Nils Wenzler]

Also was die Grösse oder Bauform angeht kommts nicht so drauf an, der Flieger kann angepasst werden. Es geht wie du sagst um das gewicht, welches ich mal mit etwa 2g für die Elektronik rechne.
Gruss Nils