Bitte meine Hexapod Schaltung überprüfen

[Roba]

Hallo,

Da ich neu bei euch im Forum bin, stelle ich mich erstmal vor. Ich bin Robert Schütte bin 16 und (noch) in der 10. Klasse an der Realschule Twistringen. Aja Rechtschreibung ist nicht mein Fachgebiet ;)

Nun zu meinem Projekt, ich möchte einen Hexapod bauen, da ich Sie sich sehr interessant fortbewegen. Nun war ich nicht untätig und habe schon angefangen meinen Hexapod zu designen und 2 Schaltungen zu erstellen. Ich bitte euch nun darum diese mal auf Fehler hin zu überprüfen und mir diese zu nennen, damit ich endlich die Einzelteile bestellen kann.

Das Mainboard, das Herz des Hexapods:
http://blogage.de/files/17367/image?mainboard.png
Zur Erläuterung:
P5: Ausgang zum RS232 Modul http://www.pollin.de/shop/downloads/D810036B.PDF
P6: Zum Anschluss an einem Playstation 2 Controller
P7: Anschluss an dieses Display http://www.pollin.de/shop/downloads/D120232S.ZIP
P8: Für jegliche Benutzung der übrig gebliebenen 3 Ausgänge des ATmega32

Das Bein-Steuerungsmodul, verbunden über I2C:
http://blogage.de/files/17182/image?leg_board2.png
Zur Erläuterung:
P1: I2C Eingang
P2: I2C Ausgang, damit kein I2C Stecker verloren geht
P4: Ausgang zum RS232 Modul (siehe Mainboard)
S1-S18: Ausgänge für die 18 Servos
Taster1-6: Schalter, damit der Hexapod weiß, wann er kontakt zum Boden hat

Ich hoffe Ihr nehmt mich in euer Forum auf und zeigt mir meine Fehler in diesen Schaltungen(Falls es welche gibt). Aja das sind meine ersten beiden Schaltungen am PC überhaupt, deswegen nicht über die nicht vorhandene Übersicht beklagen :)

Mit freundlichen Grüßen Roba

P.S. Falls ich in der Falschen Rubrik bin bitte verschieben :) thx

[Besserwessi]

Es fehlen Abblockkondensatoren am µC (2 Stück).

Die Verbindung ARef - Vcc macht eigentlich keinen Sinn. Besser ein Kondensator von Aref nach AGND, oder auch einfach Aref frei lassen.

Der I2C Bus braucht wohl noch Pull Up Wiederstände. Ohne, bzw. mit den AVR internen geht das vermutlich nur mit kurzen Leitungen und 1 weiteren Teilnehmer am BUS.

Eine Diode am Spannungsregler wäre vermutlich auch angebracht.

[Roba]

Hi,
danke für deine Antwort Besserwessi. Jedoch habe ich noch 2 Fragen.

1. Pull Up Widerstände für I2C vor Jeden Mikrocontroller aber nur für SDA?

2. Welche Abblockkondensatoren fehlen denn?

MfG Roba

P.S. Habe leider die letzte Woche keine Zeit gehabt um mich mit deiner Antwort zu befassen, da ich Mündliche Prüfungen hatte

[Besserwessi]

Die Pullup Widerstände braucht man für SDA und SCL, jeweils einen Bus.

Die Abblockkondensatoren gehören an die Versorgungsspannung. Als Fausregel: Zu jedem Paar GNG/VCC Pins, einmal 100 nF, so dicht wie möglich dran. Das gilt für die µCs, andere Digtale ICs und fast alle Analogen ICs.

[Roba]

So, ich habe wieder Zeit gefunden und deine Verbesserungen in die Schaltung eingefügt. Ich würde mich über ein Feedback freuen ob nun auch alles richtig ist. Die Pull Up Wiederstände habe ich 10k Ohm gesetzt, hoffe das reicht. Gehen diese Dioden von http://www.pollin.de nummer: 140 327 möchte einen 7,2V Akku mit 2000mAh benutzen.

http://blogage.de/files/17976/image?mainboard_beta.png

http://blogage.de/files/17975/image?leg_board_beta.png

MfG Roba[/url]

[Besserwessi]

Als Verpolungsschutz reicht eine Diode. Die 2 te Diode besser über den Regler, damit die Ausgangsspannung nie viel höher als die Eingangsspannung wird. Mit 7.2 V Akku ist die Spannung aber ohnehin schon sehr knapp für einen 7805. Da sollte man einen lowdrop Spannungsregler mit passenden Elkos/Kondensatoren nehmen.

Die Dioden von Pollin sind nur für 250 mA, das reicht für den µC selber aber natürlich nicht für auch nur einen Servo. Wenn man mehr Strom braucht, dann wären Dioden wir 1N4001 (bis 1 A), 1N5821 (3A) oder so ähnlich besser.

[Roba]

Ich nehme nun an, dass ich nur die Diode bei GND herausnehmen muss und die andere Diode da nehme ich dann 1N5821 (3A), oder vergleichbares.

Dann müsste doch alles laufen oder? Sprich 18 Servos und die 2 µC sowie das Display.

Roba

[Besserwessi]

Mit einem 7,2 Akku wird es für den 78S05 sehr knapp mit der Spannung. Wenn da noch etwa 0,5 V an der Diode anfallen, wird das vermutlich gar nicht mehr reichen und man kreigt nur rund 4,5..4,8 V raus. Wenn mehr als 1 Servo gleichzeitig arbeitet (wahrscheinlich) wird auch ein Kühlkörper für den 78S05 gebraucht, wenn die Servos darüber laufen sollten.

Die bessere Lösung wäre es vermutlich für den µC und die Displays ein low Drop Regler (z.B. LM2940) zu nehmen, und die Servos extra zu speisen. Bei NICd/NIMH Akkus sollte es auch ohne Regler gehen, einfach mit 3 Dioden (z.B: 1N5403) in Reihe die Spannung auf etwa 5,5 V reduzieren. Viele Servos sollte auch direkt mit 7.2 V gehen. Alternativ kann man den Akku eventuell auch auf 6 V reduzieren.

Bei LIion Akkus wird kann auch für die Servos einen Regler brauchen.
Da wäre dann eventuell ein Schaltregler wie LM2576 oder noch was größeres angebracht.

[Roba]

Als erstes möchte ich mich bedanken, dass du sofort auf meine PM eingegangen bist.

Ich werde meinen Akku auf 6,0V reduzieren. Dann kann ich die Servos direkt vom Akku aus mit Strom versorgen. Dann würden die µC's und das Display vom 78S05 versorgt werden. Dass müsste nach meiner Logik gehen (Bitte korrigiere mich wenn ich da Falsch liege).

MfG Roba

[Besserwessi]

Mit 6 V geht der 78S05 mit sicherheit nicht mehr. Die 78xx Regler brauchen mindestens 2-2,5 V zwischen Eingang und Ausgang. Für 5 V am Ausgang mindestens 7 bis 7,5 V. MIt 7,2 V könnte es also eventeull noch gehen, aber sicher ist das auch nicht.

Da muß man dann einen low drop Regler nehmen. Man braicht dann auch keinen 3 A Typ mehr, 0,5 A sollten für µC und Display locker ausreichen.
gängige Typen wären z.B:. LM2940 oder LF50.
Diese Regler brauchen aber einen relativ großen Elko (oft 2 µF... 100 µF) hinter dem Regler. Was genau sollte man im Datenblatt nachlesen.

[BlackDevil]

/* Mit welchem Programm ist das gezeichnet?*/

[Roba]

Gezeichnet in KiCad. Wenn du willst kann ich dir auch die Schaltpläne geben.

Roba

[BlackDevil]

Wollte nur mal nach neuem CAD umschauen

[Roba]

Aso, naja ich habe für den Atmega, noch ne zusatz Libary. Kann ich auch mal uppen, wenn Interesse betsteht.

Roba