Neu- Kabelidentifikation Alt-Hilfe für Einsteigerprojekt

[z-martin]

Hallo,
meine ersten Fragen wurden unten ja schon beantwortet. Ich habe jetzt im Keller ein altes Kabel gefunden (der Papa war vor 20Jahren auch ein Elektronik Bastler). Dieses Kabel sieht mir sehr nach den Kabeln aus, die immer noch zum Programmieren der boards verwendet werden.
In dem Stecker sind auch 10Buchsen und die Optik ist schon sehr ähnlich.

Vielleicht könnt ihr da ja mal einen Blick draufwerfen und mir sagen, ob das
1. Tatsächlich das entsprechende Kabel ist

2. falls ja, hat sich an dem Standard was geändert oder funktioniert das mit dem alten Kabel genauso wie mit dem neuen? Wie man auf den Bilder sieht, ist das ein 25Pol D-Sub und nicht der von euch meistens verwendete 9-Pol. Unterstützt Bascom auch die 25Pol Buchse des PCs?

danke (Bilder siehe unten)

Martin
http://img6.imageshack.us/img6/2792/cimg1408em2.th.jpg (http://img6.imageshack.us/my.php?image=cimg1408em2.jpg)
http://img179.imageshack.us/img179/8286/cimg1409hp9.th.jpg (http://img179.imageshack.us/my.php?image=cimg1409hp9.jpg)
http://img179.imageshack.us/img179/4611/cimg1410bn2.th.jpg (http://img179.imageshack.us/my.php?image=cimg1410bn2.jpg)
http://img17.imageshack.us/img17/9947/cimg1411ds1.th.jpg (http://img17.imageshack.us/my.php?image=cimg1411ds1.jpg)


Ich bin Maschinenbaustudent im ersten Semester an der TU München. Für ein Projekt von ein paar Mitstudenten und mir bräuchte ich ein paar Empfehlungen von eurer Seite.

Ziel des Projekts ist, ein Gefährt an einem ca. 9m langen Seil mit ca 8% Steigung auffahren zu lassen. Am oberen Ende des Seils soll das Gefährt kurz anhalten und daraufhin wieder abfahren. Auf halber Höhe soll ein Zwischenstopp eingelegt werden, bei dem (ev. mit einem Schrittmotor) eine Klappe geöffnet werden soll, bevor das Gefährt wieder nach unten fährt.

Vorraussetzungen:
Die Erkennung, dass das Gefährt oben angekommen ist kann entweder optisch (ausschließlich vom Startplatz ausgehend) oder mechanisch über einen Schalter/Taster erfolgen.

Die Erkennung, dass das Gefährt auf halber Höhe ist, muss optisch oder über einen präzisen Timer erfolgen.

Sämtliche Fahrtinformationen müssen auf dem board gespeichert werden können. Manuelle Fernsteuerung ist nicht möglich.

Die Programmierung sollte für Anfänger, die mit der Materie bisher nichts zu tun hatten schnell erlernbar sein.

Sämtliche Fahrtstrecken sollten möglichst schnell zurückgelegt werden, da bei dem Versuch die Zeit eine große Rolle spielt.

Was würdet ihr uns für diese Anforderungen empfehlen? Wir benötigen letztlich eine gesamte Grundausstattung. Vom Controllerboard bis zum Motor und der optischen Distanzerkennung (falls die preiswertere Idee mit dem Timer nicht funktioniert).

Meine Überlegung war RN-control mit dem Motorboard md23, allerdings ist das recht teuer und kann vermutlich viel zu viel für das, was wir machen wollen. Allerdings schein das laut dem wiki-Artikel eine Kombination zu sein, die sehr gut zusammenspielt. Ich habe mir hierzu auch schon das youtube video angesehen.

Wie groß sollten denn die Motoren dimensioniert sein, damit sie an dem Seil ausreichend schnell hochfahren können?

Hoffentlich könnt ihr mir helfen. Ich bin nämlich auf dem Gebiet nicht wirklich fit und finde keinen rechten Einstieg. Ich hoffe quasi auf eine Art Initialzündung um mir dann selbstständig das zur hardware passende Wissen anzulesen.

vielen Dank schon im Vorraus für eure Antworten

Martin

[Da_Vinci13]

Hi,
Also wegen der Programmiersprache:
Ich schätze mal Bascom ist eine gute Einstiegssprache (Ich kann das selbst nicht beurteilen, aber ich hab das viel gelesen! ;))
Natürlich kommts darauf an wie viel Zeit ihr investieren wollt, denn sonst könntet ihr auch C lernen... Am besten kauft ihr euch ein Buch zu der Programmiersprache, da es ziemlich mühsam ist alles am Computer zu lernen...
Neben dem Programmiersprach erlernen kann ich euch noch das http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-GCC-Tutorial
emphehlen.
Jedoch müsst ihr zuerst einpaar Grundkenntnisse in Bascom bzw. C oder einer anderen Programmiersprache haben...

über Sensoren könnt ihr sehr viel im wiki nachlesen, sowie auch über Motore....

Das hier kann ich auch noch emphehlen:
https://www.roboternetz.de/robotertutorial1.html

Hier lernt ihr zwar nicht WIE ihr es baut, aber WAS man so benötigt...
Du kannst es ja mal soeinbisschen überfliegen!

Grüsse!

[z-martin]

Hallo,

erstmal danke für deine Antwort. Den ersten Link kannte ich noch nicht, von daher besonderen Dank hierfür, das Tutorial habe ich schon 2mal durchgewälzt, bevor ich mich dazu entschieden habe, euch doch zu belästigen ;)


Mein Problem ist vor allem, dass ich über absolut keine Erfahrung verfüge, um einzuschätzen, was ich überhaupt brauche bzw. was für unseren speziellen Fall am günstigsten ist.

Grundkenntnisse in C und Basic sind vorhanden. Ein gewisses Talent zum Programmieren (wenn auch bisher nur auf software Ebene) auch.

Im Moment hakt es schlicht an der Auswahl der hardware, denn wir wollen natürlich nichts kaufen, was vollkommen überdimensioniert (und damit viel zu teuer) ist, andererseits soll es ja am Ende funktionieren.

Das budget für die Elektronik setze ich mal auf 150€, wenn man dafür schon etwas akzeptables bekommen kann.

OT: Super Forum hier. So schnelle Antworten bekommt man selten.

[Andun]

Moin Martin,

also die Frage zur Hardware ist nicht so einfach zu beantworten. Zur Motordimensionierung ist zuerstmal wichtig, was das Gerät mal wiegen wird. Dementsprechend kansnt du dir ja berechnen wieviel Kraft der Motor haben muss etwa.

Dafür musst du natürlich wissen, wie du die Plattform baust oder was habt ihr dafür vorgesehen? Ist leider so ein halbes Henne-Ei-Problem, aber man sollte sich einfach mal hin setzten und sagen:

1. Grundplatte 20x30cm PVC 5mm
2. Wiegt so und so viel
3. Räder + Aufhängung wiegt ...
etc. Dann kommt man auf ein Gewicht von ein paar Kilo und dann müsst ihr halt noch was für die Steigung einplanen.

Aber du willst hier ja anscheinend eher auf die Elektroník hinaus:

In wie fern wollt ihr selbst ätzen, löten, auf Lochrasterplatine selbst aufbauen? Auf Robotik-Hardware gibt es einige "günstige" Plattformen, wie auch das RN-MiniControl z.B. welches ihr mit einer Lochrasterplatine sicherlich sofort an einen Motortreiberstein anschließen könnt mit den passenden Adaptern.

Da ich selbst mehr löte und auch ätze, habe ich mir selbst ein Application Board und Motortreiber gebastelt. Das ganze ist natürlcih was die Schaltung anbelangt unschlagbar günstig, kostet aber Zeit und ne Präzise Bohrmaschine für die geätzen Platinen hat auch nicht jeder im Haus.

Deswegen mein Tipp:
Abwägen zwischen gekauften ApplicationBoards, (welche auf meist viel Fehler- und damit Frustfreier sind) und Lochrasterplatinen aufbauten zum Ansteuern von Sensoren und Motoren.

So, das sollte erstmal reichen. Jetzt kannste wieder fragen stellen.

mfg
Andun

P.S.: Ich studier übrigens in Hamburg genau das gleiche und auch im 1. Semester. :D

[z-martin]

Dann erstmal ein Hallo nach Hamburg.

Über das Gewicht der Konstruktion kann ich derzeit noch nichts sagen. Mit ca. 3-5kg würde ich aber rechnen. Das Maximalgewicht liegt bei 10kg. Mehr geht versuchsbedingt sowieso nicht.


Am liebsten wäre uns eine fertige Lösung für das application board, da wir nicht die Möglichkeiten haben, saubere Platinen zu ätzen bzw. Durchbohrungen sauber zu gestalten.

[Andun]

Ok. Das ist doch mal ne Aussage.

Welches Board ihr jetzt nehmen solltet ist eignetlich Geschmackssache. Vermutlich kommt ihr mit fast jedem zum Erfolg. Ihr solltest es daher vom Preis und von der Dokumentation abhängig machen, würde ich sagen.
Also den Kompromiss zwischen Kosten und Aufwand finden.

Die RN-Boards sind unterstützungstechnisch wohl kaum zu schlagen hier, aber bei z.B. eine Eval Board von Pollin (hab ich mit angefangen) oder von jedem anderen Händler kommt ihr auch zum Ziel, aber ihr müsst euch den Programm mehr selbst erarbeiten.

[z-martin]

Hallo

So nach einigem Nachforschen bin ich mal zu folgender Aufstellung gekommen.

Die Klappe kann man auch über einen Getriebemotor und eine Seilwinde steuern. Dann sparen wir uns die Kosten für den Schrittmotor, auch wenn dies sicher die elegantere Lösung wäre.

RN Mini Control für die Steuerung
Mini Motortreiber (2x1A Dauer)
Motor1: Bewegung des Fahrzeugs. Der darf gerne überdimensioniert sein, denn das Gerät sollte auf dem Seil ziemlich flott unterwegs sein.
Motor2: Klappe öffnen und schließen. Dieser Motor muss ja nicht sehr stark sein.

Den Stopp ganz oben hätte ich mechanisch über einen Taster geschaltet.

Was jetzt noch vollkommen offen ist, ist, wie man den Stopp auf halber Höhe gestalten kann. Geht das über einen Timer präzise genug? Also dass man einfach nach dem oberen Stopp x ms abfährt? Ist dann die "Serienkonstanz" auch gegeben?
Zur Genauigkeit, die benötigt wird: +- 5cm wäre gut, +-10cm wäre ok, +-15cm erträglich.

Denn so wie ich das sehe sind Sensoren, die über 4m gehen sehr teuer. Oder gibt es hier günstige Alternativen?

Vielleicht kann mit noch jemand helfen bezüglich der Motorauswahl und der Erkennung des halbe Höhe Stopps.

Ein feedback zur bisherigen Aufstellung wäre auch nicht schlecht, um zu erkennen, ob ich auf dem Holzweg bin.


ciao und gute Nacht
Martin

[Bernhard667]

Hallo,

die Erkennung der Mitte über Timer dürfte wohl kaum exakt genug werden.
Beim Rauffahren hast Du andere Belastung, das geht langsamer als das Runterfahren. Entsprechend kannst Du nicht die Zeit beim Rauffahren ausmessen und beim Runterfahren nach der Hälfte anhalten.
Wenn Du mehrmals fahren darfst, kannst Du auch die Zeit beim Runterfahren ausmessen. Ich befürchte aber, das reicht trotzdem nicht, da die Fahrgeschwindigkeit vom Zustand der Batterien abhängt.

Wie schlupffrei ist den die Verbindung Seil zu Rad. Dann brauchst Du eigentlich nur die Zahl der Umdrehungen zu zählen und weist, wo auf dem Seil Du bist.

Wenn das alles nicht reicht, bliebe Ultraschall. Die SRF05 haben lauf Datenblatt nicht genug Reichweite. Da bliebe dann nur das Aufstellen einer Bake.
-Fahrzeug sendet Puls zur Bake.
-Bake antwortete mit bekannter Verzögerung.
-Fahrzeug empfängt Antwort und hat somit die Gesamtlaufzeit (= Streckenmessung)

Ist allerdings etwas aufwändiger. Darfst Du überhaupt eine Bake aufstellen.

Bernhard

[Andree-HB]

...läuft das Gefährt eigentlich in einer Schiene ?
Damit wäre es nämlich mit einer Wegmarkierung (Nockenschalter o.ä.) auf halber Strecke am einfachsten zu lösen, ausserdem hat man dann einen perfekten Geradeauslauf.

[z-martin]

Hallo,
nein, das Gerät wird an einem Seil laufen.

Die Aufhängung wird eventuell (ist nur einer der bisherigen Lösungsansätze) aussehen wie folgt: Die O s sind die Räder die ---- das Seil.


O
-------------------------------------------------------
O O


Zwischen den Unteren Rädern und dem Oberen Rad könnte zum Beispiel mit Federn eine Verbindung hergestellt werden, um die Traktion zu gewährleisten. Die Obere Rolle sollte den Antrieb übernehmen. Die unteren dienen dem Anpressdruck (s.o.) und dafür, das unten hängende Gerät vom Schwingen abzuhalten.

Das Gefährt selbst wird dann unter dem Seil hängen (Schwerpunkt), so dass ein Umfallen oder Herausfallen mehr oder weniger ausgeschlossen werden kann.

Wegmarkierungen an dem Seil sind nicht möglich. Die einzige Möglichkeit Sender/Empfänger (eventuell zur Entfernungsbestimmung) etc aufzustellen ist im Startbereich am unteren Ende des Seils gegeben.

Oben befindet sich ein Anschlag (Wand). Von daher kann man den Stopp dort sehr leicht mit einem mechanischen Taster realisieren.

Was mir gerade noch eingefallen ist:

Vielleicht kann man das Gerät zweiteilig aufbauen. Beide Teile fahren nach oben, stoppen dort. Dann fährt das untere Teil an einem Seil der entsprechenden Länge nach unten. Wann das Begrenzungsseil aus ist, kann man per mechanischem Schalter feststellen. Dann bleibt das "Missionsmodul" stehen und öffnet die Klappe. Währenddessen fährt das obere Modul ab und zusammen wird wieder nach unten gefahren.

[oberallgeier]

Hi,

na dann ist die Erkennung der "Mitte" der Wegstrecke doch eher einfach. Es wird noch ein zusätzliches Rad oberhalb, seitlich oder unter dem Seil als Messrolle angebracht, das als Encoder ausgebildet ist. Die Auflösung ist von eurer geforderten Genauigkeit abhängig. Dieser "Kilometerzähler" zählt beim Hochfahren die gefahrenen Ticks und zählt beim Abwärtsfahren knapp (Bremsweg muss experimentell bestimmt werden) die Hälfte ab, bevor er einen Stop veranlasst. Dann Klappe auf und runter fahren (muss die Klappe vor der Weiterfahrt nicht wieder geschlossen werden ? ? ?).


... Vielleicht kann man das Gerät zweiteilig ... Dann fährt das untere Teil an einem Seil der entsprechenden Länge nach unten ...Der Tacho an Deinem Fahrrad funktioniert vermutlich ebenso - ein Knoten am Lenker und einer an die Haustüre. Beim Heimfahren wird gewickelt (recyclebar). Das nannte man im alten Griechenland Ariadnefaden. Ist gleichzeitig die Urform des Navi - noch dazu netzunabhängig.

Was ist das denn für ein Projekt? Privates Basteln oder Lehr-/Übingsinhalt einer Eliteuni?

Viel Erfolg

[z-martin]

Hi,

es gibt in München ein Tutorsystem, in dem in kleinen Gruppen Teamfähigkeit, Projektmanagement etc geschult werden. Von dieser Tutorgruppe ausgehend gibt es nun ein Projekt, bei dem ein Modell für ein Lawinensprengsystem entwickelt und gebaut werden soll.

Das Gefährt fährt also an dem Seil hoch, stößt dort an eine Wand, wodurch die Sprengladung (im Modell ein rohes Ei) freigegeben wird und auf das Gefährt rollt. Auf halber Höhe soll das Ei möglichst exakt in der Mitte der Wegstrecke abgeworfen werden.

Hierbei ist es ausdrücklich erwünscht, möglichst viele Informationsquellen zu nutzen. So wie in einem realen Entwicklungsprozess ja auch. Nicht dass hier jemand denkt, dass wir uns einen unerlaubten Vorteil verschaffen wollen. ;)

Dann könnte man ja vielleicht gleich einen EMG 30 Motor nehmen, denn dieser hat so einen Wegstreckenzähler gleich integriert.

Die Klappe muss natürlich geöffnet und geschlossen werden, aber das sollte ja der geringste Aufwand sein.

[oberallgeier]

... ein Modell für ein Lawinensprengsystem entwickelt und gebaut werden soll ...Na ja, als Modell sollte es schon gehen. Aber ansonsten - dann müsste Anfang und Endpunkt der Sprenganlage GENAU gleich weit vom optimalen Auslösepunkt entfernt sein - das ist total irreal. Die Sprenganlagen die ich kenne, funktionieren nicht so. Die 8 % Steigung könnten einen realen Durchhang schon simulieren, das erscheint mir glaubhaft. Der Rest . . . schon mal so ein Seil aus der Nähe gesehen, nachdem es eine eisige Nacht lang knapp um den Gefrierpunkt geschneit hat? Dann ist das Seil etwas eingefroren in leichten Schnee (der übrigens hervorragend zur Verfertigung von Lawinen geeignet ist).

Einen Encodermotor hätte ich Dir vorgeschlagen - wenn . . . . Da gibt es Dinge, die heissen Schlupf. Daher wird die gemessene Wegstrecke aufwärts anders sein als die abwärts (nochdazu wenn "aufwärts" erst Schnee weggeräumt werden muss). Daher der von mir vorgeschlagene, praktisch lastfrei und damit schlupfarm betreibbare, gesonderte Encoder wird ein möglichst genaues Ergebnis liefern.

......................http://oberallgeier.ob.funpic.de/encD15.jpg
Nachtrag 18:15. Tip: Aus einer Wheelmaus hatte ich mal einen Encoder - im Wheel - mit 60 Lichtschlitzen ausgebaut.

[z-martin]

Da hast du natürlich recht. Insbesondere beim bremsen und beschleunigen dürfte es zum durchrutschen kommen.

Das mit dem Lawinensprengsystem dient nur zur Motivation, dass die Aufgabestellung halt besser verpackt ist ;)

Schnee wird es auf dem Modell nicht haben. Das würde das Ganze doch etwas zu komplex für einen Haufen Erstsemester machen. Wir sind zwar alle ziemlich ambitioniert, aber letztlich fehlen nach dem ersten Semester noch die Grundlagen in E-Lehre und Mechanik.


ciao

[Neutro]

Das mit dem Schlupf dürfte leicht zu umgehen sein wenn die Encoderscheibe
nicht an der Anriebsmotorachse sondern an einer seperaten Rolle befestigt ist die auf das Seil drückt. Dann dürfte nur die tatsächlich zurückgelegte Strecke gemessen werden.

Gruß

Neutro

[oberallgeier]

Das mit dem Schlupf dürfte leicht zu umgehen sein wenn ...genau so hab ich das ja oben beschrieben . . . .

[radbruch]

Das mit dem Schlupf dürfte leicht zu umgehen sein wenn die Encoderscheibe nicht an der Anriebsmotorachse sondern an einer seperaten Rolle befestigt ist die auf das Seil drückt. Dann dürfte nur die tatsächlich zurückgelegte Strecke gemessen werden.
Bei Kraftschluss (http://de.wikipedia.org/wiki/Kraftschlu%C3%9F) gibt's immer Schlupf!

[Neutro]

@Oberallgeier: Stimmt, hatte ich wohl überlesen!

@radbruch: Der Vorschlag der gegen das Schlupfen gemacht worden ist richtet sich nicht gegen das durchrutschen der Antriebswelle sondern bezieht sich lediglich auf die Encoderscheibe.

[oberallgeier]

... Bei Kraftschluss gibt's immer Schlupf!Na ja, formal betrachtet stimmts - formal wohl nur oberhalb µ. Aber die nine million bicyles in Beijing und alle andern auch, alle Motorräder und die Millionen Autos, alle Landlebewesen und vieles andere auch noch - fahren und gehen reibschlüssig. Und im Rahmen der technischen Möglichkeiten geht das recht angenehm, sicher und oft ohne merklichen Schlupf, solange Grenzwerte vermieden werden. Würden wir Bewegung immer mit Formschluss wollen, hätten wir alle Straßen voll mit Zahnstangen und Schienen . . . . . .

[hillger]

Man könnte es sich auch einfach machen und komplett auf einen uController verzichten.

Oben ein Wechselschalter, der die Drehrichtung umkehrt.
Die Mitte würde ich durch eine Laser(Startplatz) -> Photodioden(Gondel) Konstruktion erkennen, die eine Klappe auslöst.

Das Halten in der Mitte und Oben könnte man entweder mechanisch ( Klappe auf/zu unterbricht für eine Zeit den Motorstromkreis) oder elektronisch ( Monoflop) realisieren.

[z-martin]

Hi,

ich sehe einen großen Vorteil des Mikrocontrollers darin, dass man den Ablauf softwareseitig anpassen und optimieren kann.

zB. Ab wann die Drehzahl langsam runtergedreht werden soll, wie schnell beschleunigt werden soll, Haltezeiten etc.

So, jetzt brauche ich nur wirklich eure Hilfe bei der Motorauswahl. Unsere Anforderungen passen ja nicht so ganz mit dem üblichen Roboterbau zusammen.

Wir brauchen eine recht hohe Geschwindigkeit (nach Möglichkeit über 1m/s ). Von daher muss der Motor sehr hohe Drehzahlen und eine geringe Untersetzung im Bereich 20:1 haben.
Unsere Räder werden wohl einen Durchmesser von ca. 6cm haben.
Da das Gewicht des Wagens ungefähr bei 3-5 kg liegen wird brauchen wir auch noch ein hohes Drehmoment.

Ich habe das mal in den Motorrechner vom Roboternetz eingetippt.

Raddurchmesser des Roboters 6cm
Maximales Gewicht des Roboters 5kg
Motorgeschwindigkeit U/min (Umdrehungen pro Minute): 6000
Getriebeuntersetzung (wenn kein Getriebe,dann 1 eingeben) 20: 1

Ergebnis der Berechnung:
Weg pro Radumdrehung: 18,84cm
Geschwindigkeit m/Minute 56

Erforderliches Drehmoment des Motors (ohne Getriebe) 4,5 Ncm
Erforderliches Drehmoment des Motors (mit Getriebe) 90 Ncm

Ich habe jetzt einige Zeit bei Conrad, Reichelt etc gesucht, bin aber etwas von der großen Auswahl geschockt und überfordert.


Gibt es denn von eurer Seite Tipps, welche Motoren die Anforderungen erfüllen?
Wären vielleicht Motoren aus dem RC-Modellbau angebracht, wenn man ein entsprechendes Getriebe anbaut?

danke und ciao

Martin