Linienfolger Mega32 - CNY70

[27Loco]

Hallo,

habe mir heute Abend mal folgenden Schaltplan erstellt der einen Mega32 mit 6xCNY70 Sensoren nutzt. Ich hoffe es sind keine Fehler enthalten, wenn doch wäre es nett wenn Ihr es mir sagen könntet :).

Grüße

Edit: Schaltplan in Rev. 2
+ Resettaster und AREF, AVCC und GND verbunden

[Hubert.G]

Der Reset Taster funktioniert so nicht.
AREF nur über 100n nach GND, nicht mit VCC verbinden, das wird bei bedarf intern gemacht.
Beim L293 fehlt die Leitung zu 3-4EN.
Pin8 ist die Versorgungsspannung für die Motoren. Auf diesen Pin gehört auch noch ein Kondensator zur Stromunterstützung wenn ein Motor anläuft.
An Pin 16 gehört ein 100n.

[27Loco]

Der Reset Taster funktioniert so nicht.
AREF nur über 100n nach GND, nicht mit VCC verbinden, das wird bei bedarf intern gemacht.
Beim L293 fehlt die Leitung zu 3-4EN.
Pin8 ist die Versorgungsspannung für die Motoren. Auf diesen Pin gehört auch noch ein Kondensator zur Stromunterstützung wenn ein Motor anläuft.
An Pin 16 gehört ein 100n.

Vielen Dank für deine Hilfe.
Anliegend ist die Rev 3 des Schaltplans. Ich hoffe ich konnte deine Anmerkungen umsetzen.

Habe aber immernoch eine Frage. Wieso kommt an Pin 16 100n?

An der 2ten Stromversorgung am L293D habe ich noch kein Kondensator dran da ich noch nicht weiß welchen Motor ich nehm und welche Spannung ich letztendlich da nutzen werde.

[Hubert.G]

Es soll an jeden Stromversorgungspin ein Kondensator damit Störungen von und zum IC abgeblockt werden.
Die Resettaste funktioniert immer noch nicht, die gehört parallel zum C1 nach GND.
Deine LED 17 wird auch nicht leuchten mit 5V an beiden Seiten.
Am MAX232 ist V+ und V- falsch beschalten, es gehört jeweils ein Kondensator nach GND.
An AVCC ein eigener Kondensator, wenn du den ADC nutzen willst dann auch noch ein L wie im Datenblatt.
Die Kondensatoren an den Stromversorgungspin so nahe wie möglich an den Pin plazieren.

[Besserwessi]

Bei den Sensoren sollte man den Widerstand besser nach GND schalten, dann kann man ggf. für mehr Empfindlichkeit die interne Ref. Spannung nutzen. Bei den LEDs aus den CNY70 könnte man jeweils 2 oder 3 in reihe schalten, das spart einiges an Strom.

Die extra Induktivität muß nicht undbedingt, auch wenn man den ADC nutzt, zumindest wenn die Abblockkondensatoren gut positioniert sind.

Die LED am µC sollte man vermutlich mit weniger Strom nutzen, und nicht gerade über einen ADC Pin steueren

[27Loco]

Vielen Dank für Eure Hilfe.

Konnte leider noch nicht alle eure Verbesserungen umsetzen.
Bisher:
+ Reset-Taste nun hoffentlich funktionsfähig
+ LED 17 sollte nun leuchten :)
+ MAX232 sollte nun korrekt beschalten sein
+ Für die ADC Nutzung wurde ein L hinzugefügt wie es im Datenblatt zu finden ist

[Hubert.G]

Sieht soweit gut aus.
Der Kondensator C1 ist falsch, gehört nach GND, so wird VCC nicht versorgt.
Es fehlen jetzt nur noch die Kondensatoren an der VC und VCC Pin des L293 und VCC des MAX232.
Wenn du am MAX232 Elko verwendest, generell, speziell an V+ und V-, auf Polarität achten.
Wenn du die LED der CNY70, zumindest drei und drei in Serie schaltest und die Spannung vor dem Regler abnimmst, ersparst du dir einiges an Strom und dem 7805 Wärne.

[27Loco]

So nun sind wir in der Revision 5.

+ Belegung vom ISP war falsch
+ LED in Reihe geschaltet
+ Eingangsspannung 11.1V
+ Kondensatoren an den Pin VCC/VC des L293
+ Kondensator am VCC des Mega nach GND

Mir ist noch aufgefallen das der CNY70 im Schaltplan falsch ist. Anode und Kathode müssten bei der LED vertauscht werden.

[Hubert.G]

Soweit sieht es gut aus.
Bei 11,1V musst du allerdings genau nachsehen ob die Spannung da noch für die sechs LEDs in Reihe reicht. Wofür ist eigentlich die zweite LED beim OK?

[27Loco]

Ich werde das vorher am Breadboard einmal ausprobieren ob es reichen wird. Die LEDs sind ein visuelle Rückmeldung das die IR höchstwahrscheinlich an sind.

[Besserwessi]

Die Kondensatoren am L293 sind noch falsch. Die kommen gegen Masse, nicht in Serie.

Bei je 3 IR LEDs in Reihe passen 5 V. Wenn man direkt die 11 V nimmt, könnte man sogar alle 6 IR LEDs in Reihe schalten. Die IR LEDs brauchen etwa 1,1 - 1,3 V. Den Widerstandswert müßte man aber noch anpassen. Es wäre eventuell auch sinnvoll die LEDs abschaltbar zu machen, um in Stillstand Strom zu sparen. Man könnte das auch gleich mit einer Strombegrenzung kombinieren.

Wie oen schon erwähnt, die Widerstände und Fototransistoren besser vertauchen: man kann dann auch die interne Ref. sinvoll nutzen.

[27Loco]

Habe 6 in Reihe geschalten. Die IR habe ich mit 1,3V und die LEDs davor mit 1,5V. Der Widerstand ist 150ohm und zu GND.

Und ich habe an die LEDs einen einfachen Schalter angebracht + die Änderung am L293D.

[Hubert.G]

Die Kondensatoren am L293 gehören nicht in die GND Verbindung vom IC nach GND sondern von VCC1 und VCC2 nach GND.
Das sind Kondensatoren die Spannungsschwankungen und Störungen am IC verhindern sollen. Diese Blockkondensatoren (sie sollen Störungen blocken) gehören im Layout so nahe wie möglich an den IC-Pin plaziert.

[27Loco]

Ich bitte um Entschuldigung das ich etwas länger brauche :)

Nun sollten die Abblockkondensatoren richtig gesetzt sein.

[Besserwessi]

Zu dem IR LEDs sollte es reichen, wenn man eine normale LED in Reihe hat. Die leuchten entweder alle, oder keine. Besser die LEDs von µC aus abschaltbar machen, dann kann das Programm ggf. Hintergrundlicht kompensieren.
Die Kondensatoren sehen jetz besser aus.


Je nach größe der Motoren und Akkus wäre es eventuell hilfreich, wenn man auch die Spannung für die LEDs nochmal filtert, damit Störungen vom Motor nicht bis zu den LEDs kommen.

[27Loco]

Habe die LEDs rausgenommen.

Soll ich vielleicht eine Transistor hinzufügen? Dann könnte ich die LEDs an den µC anschließen und wenn ich sie benötige den Port auf Low setzen.

[Besserwessi]

Ich würde empfehlen die IR LEDs, und ggf. eine rote dazu per Transistor zu schalten. Man könnte den Transistor dann auch gleich als Strombegrenzung nutzen (Widerstand am Emitter und begrenzte Spannung an der Basis) - damit wäre der Strom weitgehend unabhängig von der Batteriespannung.

Die LED für die Anzeige der Versorgungsspannung kann man auf deutlich sparsamer machen: 1 mA bei einer low-current oder extra Hellen LED sollten reichen.

[27Loco]

http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/0d/Transi2.gif

Ich glaube das wäre die Schaltung die ich benötige um die IR LEDs per Transistor zu schalten oder?

1 Basiswiderstand und ein Pulldown und die LEDs mit dazugehörigen Widerstand.

Die IR LED benötigt 50mA. Bei 3 IR Leds wäre das ein Basiswiderstand von 760 Ohm bei einem BC328, wenn ich nach der Rechnung von http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand gehe.

In dem Artikel wird auch ein Widerstand für den Pulldown von 1M empfohlen.

Dadurch sollte ich in der Lage sein über den µC die LEDs ein und auszuschalten.

[Besserwessi]

Die IR LED benötigt keine 50 mA, sondern verträgt maximal 50 mA. Es ist druchaus OK die LEDs mit nur 20 mA zu betreiben. Man hat dann nur etwas weniger Signal.
Bei 5 V kann man 3 LEDs in Reihe schalten, bei 10 V sogar alle 6. Es reichen also 1 oder 2 mal 20-40 mA an Strom. Der Transistor muß auch nicht hart in die Sättigung getrieben werden. Da sollte also 1 mA an Basisstrom reichen, was auf einen Widerstand von etwa 4 K Ohm hinauslaufen würde. Auf den Pulldown könnte man auch verzichten, etwas Leckstrom in der Resetphase ist hier unkritisch. Ein BC328 ist aber ein PNP - hier braucht man einen NPN, wie z.B. BC338 oder 2N2222.

Wenn man will, könnte man den Widerstand zur Strombegrenzung auch an die Emitterseite legen, und dann die Spannung an der Basis z.B. mit einer roten LED auf etwa 1,6 V begrenzen. Damit wäre der Strom weitgehend unabhängig von der Batteriespannung.

[27Loco]

Ok, der Widerstand zur Strombegrenzung ist am Emitter. Eine LED an der Basis und jeweils 3 IR LEDs in Reihe.

Danke für deine Geduld :)