Roboter in Sandwichbauweise

[Zwerwelfliescher]

Hallo,

ich möchte mir einen kleinen Roboter bauen. Ich werde 3 Platinen mit jeweils 50x50mm Seitenlange mit Abstantsbolzen übereinander befestigen.
Als µC verwende ich den ATmega32 in TQFP Bauform.
Ich habe aber noch folgende Probleme:

-Ich möchte 2 Servos via PWM ansteuern und noch einen IR-Empfänger (TSOP1736). Hierfür benötige ich 3 Timer. Schafft das der ATmega32? Welche Pins muss ich für was nutzen wenn ich den Hardware Timer verwenden möchte?

-Wie viel mA darf ich an einem Pin anschließen ohne das der µC Schaden nimmt?

-Ich werde einen 7805 SMD Spannungsregler verwenden und einen LiPo Akku mit 7,4V. Ich habe gelesen, dass ich aber mind. 8V am Spannungsregler benötige.

mfg
Flexxx

[radbruch]

"DC Current per I/O Pin ................................................ 40.0mA"

Aus dem Datenblatt des Mega32 (http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2503.pdf), kann man unter "Electrical Characteristics" nachlesen. Bei Gruppenbeschaltung der Pins gelten noch ein paar zusätzliche Einschränkungen.

Der aktuellste Thread zur Hardware-PWM für Servos (mit einem 16MHz-Mega16):
https://www.roboternetz.de/community/threads/55285-Servo-ansteuerung-durch-pwm?p=528562&viewfull=1#post528562

Das Stichwort beim Spannungsregler lautet "Low-Drop", z.b.: http://www.conrad.de/ce/de/product/148245/

[Richard]

der SMD 7805
Hallo,

ich möchte mir einen kleinen Roboter bauen. Ich werde 3 Platinen mit jeweils 50x50mm Seitenlange mit Abstantsbolzen übereinander befestigen.
Als µC verwende ich den ATmega32 in TQFP Bauform.
Ich habe aber noch folgende Probleme:

-Ich möchte 2 Servos via PWM ansteuern und noch einen IR-Empfänger (TSOP1736). Hierfür benötige ich 3 Timer. Schafft das der ATmega32? Welche Pins muss ich für was nutzen wenn ich den Hardware Timer verwenden möchte?

-Wie viel mA darf ich an einem Pin anschließen ohne das der µC Schaden nimmt?

-Ich werde einen 7805 SMD Spannungsregler verwenden und einen LiPo Akku mit 7,4V. Ich habe gelesen, dass ich aber mind. 8V am Spannungsregler benötige.

mfg
Flexxx

Die Ausgänge können MAX 40 besser nur 20 mA und der Gesamtstrom durch das IC ist auch begrenzt genaues verrät Dir das Datenblatt, ohne welches eh NIX geht! Zumindest unter Bascom kann man recht leicht ohne sich um Timer zu kümmern etliche Servos betreiben. Welche Pin's für was geeignet sind, steht auch im Datenblatt. :-) Ohne Datenblatt bleibt alles ein Riesen Abenteuer, leider nicht immer einfach zu Studieren.....ABER Flicht Lektüre! der SMD 7805 "verbrennt" schon bei Ströme welcher der µC alleine braucht und ja der braucht ca. 3 V über der Regel Spannung. Für Dich währe ein Abwärts DC/DC Regler besser geeignet. Ist etwas teurer heizt dafür weniger Verlustleistung in die Umwelt worüber sich der Accu freut. :-)

Gruß Richard

[-schumi-]

Hallo :-D


-Ich möchte 2 Servos via PWM ansteuern und noch einen IR-Empfänger (TSOP1736). Hierfür benötige ich 3 Timer. Schafft das der ATmega32? Welche Pins muss ich für was nutzen wenn ich den Hardware Timer verwenden möchte?
Da gibts:

Timer 0, 8 Bit, Pin OC0 (Datenblatt Seite 69)
Timer 1, 16 Bit, Pins OC1A und OC1B (Datenblatt Seite 86)
Timer 2, 8 Bit, Pins OC2 (Datenblatt Seite 114)
Im Datenblatt ist wirklich gut erklärt, was man wo reinschreiben muss etc. (Ich wollte das Datenblatt auch nie lesen, aber seit dem ich mit 1x mit den Timern darin befasst habe hab ich es lieb gewonnen ;-) )
Datasheet gibts z.B. hier: http://www.atmicroprog.com/download/atmel/atmega32.pdf
(http://www.atmicroprog.com/download/atmel/atmega32.pdf)

Wie viel mA darf ich an einem Pin anschließen ohne das der µC Schaden nimmt?
Pi mal Daumen 30-35, Kurzzeitig auch mal 40. Allerdings sollte der gesamte Stromverbrauch eines Ports unter 200mA bleiben, wenn ich mich recht erinnere. Aber das steht sicher auch genauer im Datenblatt


Ich werde einen 7805 SMD Spannungsregler verwenden und einen LiPo Akku mit 7,4V. Ich habe gelesen, dass ich aber mind. 8V am Spannungsregler benötige.
Der 7805 kommt sollte etwa 1.5V mehr am Eingang haben, manche sagen auch 2V. Reicht also
(Falls er zu wenig Spannung bekommt fängt er an zu schwingen und kann keine stabile Spg mehr bereitstellen)

Viele Grüße
-schumi-

[EDIT] Oh mann bin ich lahm... ^^

[Bammel]

hey,

bei der verwendung von lipos drauf achten das du diese nicht zu tief entlädst.

Gruß

[Zwerwelfliescher]

Danke für die schnellen Antworten.


Das Stichwort beim Spannungsregler (http://www.rn-wissen.de/index.php/Spannungsregler) lautet "Low-Drop", z.b.: http://www.conrad.de/ce/de/product/148245/
Genau so etwas habe ich gesucht!


Die Ausgänge können MAX 40 besser nur 20 mA und der Gesamtstrom
Wenn ich also LED´s anschließen möchte ist es besser einen Transitor dafür zu verwenden? Welche SMD Typ ist dem BC548 oder BC 547 am ähnlichsten?


bei der verwendung von lipos drauf achten das du diese nicht zu tief entlädst.
Das kenne ich;) Ich fliege meine Flugzeuge nie wieder ohne Lipo Saver.

mfg

[Zwerwelfliescher]

Hallo,
ich habe gerade eben einen Schaltplan erstellt. Vielleicht könnt Ihr ja mal schauen ob ich Fehler gemacht habe oder ob es Verbesserungen gibt.

mfg

[021aet04]

Ich kann die Datei nicht öffnen da ich kein Target habe. Besser ist es wenn man einen Plan o.Ä. entweder im PDF-Format oder als Bild (*.jpg) postest. Somit kann es jeder ansehen. Du kannst die Dateien dann direkt hochladen (ohne es als Zip zu verpacken).

MfG Hannes

[-schumi-]

Wenn ich also LED´s anschließen möchte ist es besser einen Transitor dafür zu verwenden?
In den allermeisten Fällen (StatusLEDs etc): Nein, nur zusätzlicher Umstand.
Ausgenommen natürlich irgendwelche Scheinwerfer oder so etwas, wo die LEDs dann eben mehr als 30mA brauchen


ich habe gerade eben einen Schaltplan erstellt. Vielleicht könnt Ihr ja mal schauen ob ich Fehler gemacht habe oder ob es Verbesserungen gibt.
Würde ja gerne, aber da hier jeder nach belieben / Betriebssystem ein anderes Programm verwendet um Schalt- & Bestückungspläne zu zeichen, währe es nicht doof, wenn du das als PDF oder sonst ein möglichst Systemunabhängiges Format posten würdest
(Ich verwende z.B. KiCAD und kann mit deiner Datei leider herzlich wenig anfangen...)

Gruß

[EDIT] Schon wieder zu langsam :(


entweder im PDF-Format oder als Bild (*.jpg) postet
Wenn als Bild, dann eher noch PNG, jpg ist für Bilder (von Kameras/Webcams) gedacht und führt dazu, dass man Schriften nicht mehr richtig lesen kann und alles verschwimmt...

Aber Vektorgrafik ala PDF, SVG oder sowas währ natürlich besser

[Zwerwelfliescher]

Sorry, habe vergessen das ganze in PDF zu speichern. Hier die Datei:

mfg

[021aet04]

Das sieht sehr gut aus. Einige Dinge sind mir trotzdem aufgefallen. Du musst an jeden Verbraucher (also auch beim µC) einen eigenen 100nF Keramikkondensator einbauen, damit die Störungen eliminiert werden. Du solltest an jeden Sensor und Verbraucher einen 100nF einbauen. Zuviele schaden nicht, zuwenige jedoch schon. Die Led könntest du direkt mit dem µC verbinden. Die CNY Sensoren solltest du gegen GND schließen (statt +5V den Eingang und statt den Eingang Masse anschließen). Dann sparst du dir auch R4 bzw R5. Du kannst dann den internen Pullup verwenden.

MfG Hannes

[Richard]

Normal übliche LED's brauchen maximal 20 mA 5÷e−3 = 250 Ohm, etwas teurere aber schonendere LED's begnügen sich mit 2 mA Dann 2k5 Ohm Vorwiderstand. Ein Transistor ist in beiden Fällen überflüssig. (ich) selber achte darauf die 2 mA Typen zu benutzen weil Effektiver und Accu schonend. Bei stückzahlen unter 100..1000 ist das auch noch vom Preis her zu "überleben". :-)

Gruß Richard

[-schumi-]

<klugscheiss>
Ich glaube nicht, dass der µC recht schnell ist, wenn du den mit 16Herz taktest^^
</klugscheiss>

Was noch fehlt und noch nicht genannt wurde ist ein Pullup für den Reset, sonst resettet der zwischendrin immer mal, wenn der ISP-Programmer nicht angesteckt ist (Kann man aber vllt. auch per Software (Eingang+Pullup) machen, Ob geht weis ich aber nicht)

[021aet04]

Den Reset habe ich übersehen. den musst du natürlich noch mit einem Pullup an +5V schließen. Ein 100nF gegen GND gehört auch dran.

Bei der Referenz der Analogspannung solltest du genau darauf achten wie du den einstellst. Dadurch kann der µC zerstört werden wenn du die falsche Referenz einstellst.

MfG Hannes

[Zwerwelfliescher]

Du musst an jeden Verbraucher (also auch beim µC) einen eigenen 100nF Keramikkondensator einbauen, damit die Störungen eliminiert werden.
Also auch bei den Servos?


Was noch fehlt und noch nicht genannt wurde ist ein Pullup für den Reset
Stimmt, den habe ich vergessen genau wie den Reset Taster.


Bei der Referenz der Analogspannung solltest du genau darauf achten wie du den einstellst. Dadurch kann der µC zerstört werden wenn du die falsche Referenz einstellst.
Wenn ich die Referenzspannung auf +5V lege, wird doch die Spannung an den ADC Ports mit dieser Spannung verglichen? Also wird der Ausgang des Sharp Sensors mit 5V verglichen.

mfg

[021aet04]

Kondensatoren kann man nie genug haben. Man braucht zwar keine Kondensatoren an den Servos, Schaden kann es aber nie. Ich würde welche einbauen (beim Signal). Bei jedem Servo solltest noch einen Elko an die Versorgung geben, da die Servos kurzzeitig relativ große Ströme ziehen. Eventuell musst du noch eine Diode (und eigenen Kondensator) zwischen Versorgung und µC.
Bei der Analogreferenz würde ich Sicherheitshalber einen Widerstand zwischen VCC und AREF geben. Dann zerstörst du nicht den µC wenn du einmal eine falsche Referenz einstellst.

MfG Hannes

[Zwerwelfliescher]

So,
ich habe den Schaltplan jetzt verbessert.
Bei den Servos habe ich an der Versorgung jeweils einen 4,7µF Elko angebracht.
Den Reset Taster habe ich hinzugefügt und einen Widerstand bei AREF gegen VCC.


Normal übliche LED's brauchen maximal 20 mA 5÷e−3 = 250 Ohm, etwas teurere aber schonendere LED's begnügen sich mit 2 mA Dann 2k5 Ohm Vorwiderstand. Ein Transistor ist in beiden Fällen überflüssig. (ich) selber achte darauf die 2 mA Typen zu benutzen weil Effektiver und Accu schonend. Bei stückzahlen unter 100..1000 ist das auch noch vom Preis her zu "überleben". :-)
Wo gibt es solch LED´s, sind das dann die Low Current?


Du solltest an jeden Sensor und Verbraucher einen 100nF einbauen.
Wie mache ich das bei dem Sharp Sensor? Der hat doch in sich schon einen Kondensator? Kann ich direkt mit dem Ausgang auf den ADC Eingang?


Die CNY Sensoren solltest du gegen GND schließen (statt +5V den Eingang und statt den Eingang Masse anschließen). Dann sparst du dir auch R4 bzw R5. Du kannst dann den internen Pullup verwenden.
Geht das auch so wie ich es gemacht habe?

Hier der Schaltplan

mfg
Flexxx

Edit: Warum hat die TQFP Version 3xGND und VCC??? Muss ich bei jedem einen 100nF anschließen?

[radbruch]

20435
Nanu?

[021aet04]

Du kannst eine normale Led mit 2mA betreiben. Die Helligkeit ist zwar geringer, aber immer noch zu sehen. Ansonsten kannst du auch eine Low-Current Led nehmen. Ich würde auch bei einem Analogsensor einen Kondensator (100nF) einbauen. Wenn du sicher bist das einer eingebaut ist kannst du darauf verzichten. Die CNY-Sensoren kannst du so anschließen. Das ist aber unüblich. Normalerweise verbindet man die Schalter bzw Kontakte mit dem Eingang und GND. Du musst bei jedem VCC vom µC einen 100nF Kerko gegen GND schalten. Die Aufteilung hat mit dem Aufbau des µC zu tun. Einige Ports haben einen eigenen Eingang. Die mehreren Versorgungen dienen auch dazu Störungen gering zu halten.

PS: Die Kerkos sind noch nicht eingezeichnet. Paralell zum Reset Taster muss/solltest du auch einen 100nF Kerko schließen.

PS: Achte auch auf das Bild von radbruch.

MfG Hannes

[Zwerwelfliescher]

Upps:rolleyes:

Habe es jetzt verbessert und den CNY40 habe ich auch geändert.

[021aet04]

Der Plan passt jetzt so. Das einzige was noch fehlt sind die Kerkos zum entstören. AREF solltest du auch mit einem Kerko entstören. Die nicht verwendeten Ports solltest du mit Stiftleisten o.Ä. verbinden das du später, falls nötig, noch Sensoren,.. anschließen kannst. Die Pullup der CNY kannst du dir sparen wenn du die internen Widerstände des µC nutzt. Es ist aber egal was du nutzt. Ob an den Sharp noch ein Elko muss weiß ich nicht. Das kommt auf den Verbrauch bzw Stromspitzen an.

MfG Hannes

[Zwerwelfliescher]

Das einzige was noch fehlt sind die Kerkos zum entstören.
Habe ich jetzt eingefügt.


AREF solltest du auch mit einem Kerko entstören.
Habe ich mit 100nF gegen GND geschaltet.


Die nicht verwendeten Ports solltest du mit Stiftleisten o.Ä. verbinden das du später, falls nötig, noch Sensoren,.. anschließen kannst.

Wenn ich noch Platz habe werde ich es versuchen.


Ob an den Sharp noch ein Elko muss weiß ich nicht. Das kommt auf den Verbrauch bzw Stromspitzen an.

Ich habe jetzt einen 100nF zwischen die Versorgung geschaltet. Wie ihr ja sagt: "Kondensatoren kann man nich genug haben"

mfg

[Richard]

Wo gibt es solch LED´s, sind das dann die Low Current?


Richtig. :-)

Gruß Richard

[Zwerwelfliescher]

Ich bin jetzt gerade dabei das Platinenlayout zu fertigen.
Ich habe dazu noch Fragen:
-Sind 0,3mm Bahnbreite OK?
-Welches Gehäuße hat der 7805 in SMD Form?
-Welche Bauteile sind sinnvoll als THT zu machen?

mfg

[oderlachs]

Aber ein 16Hz Quarz in der Schaltung..das ist wohl Schreibfehler oder geht das wirklich ?

[Zwerwelfliescher]

Aber ein 16Hz Quarz in der Schaltung..das ist wohl Schreibfehler oder geht das wirklich ?
Ich meine 16Mhz! Habe den Schreibfehler schon verbessert :cool:
Soll ich Automasse zum Schluss machen oder am Anfang?

mfg

[PICture]

Hallo!


-Sind 0,3mm Bahnbreite OK?

Ja, bis ca. 0,3A.


-Welches Gehäuße hat der 7805 in SMD Form?

Wenn du 78L05 meinst, siehe: http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/208/402911_DS.pdf . ;)

[Zwerwelfliescher]

Ich stelle jetzt mal mein noch nicht fertiges Layout rein. Vielleicht könnt Ihr mir sagen, was ich besser machen kann.
Einmal als PDF und als Target File.

mfg

[dussel07]

Willst Du selber ätzen (falls ja dann müssen die Leiterbahnzüge breiter werden! Nur um den MC 0,3 alles Andere wenn geht in 0,5)?
Würde die Platine völlig anders angehen - eher erst mal alle Pins des MC auf gerade Stiftleisten (zB vorn und hinten) damit man sinnvoll andere Platinen anstecken kann - dann vieleicht rechts und links die Pins (abgewinkelte Stiftleisten) für die jeweiligen Aktoren der Platine. Reset würde ich bei dem wenigen Platz weglassen. Warum so ein Monstertransistor für eine LED - nimm eine LowCurrent LED ohne Transe?

[Zwerwelfliescher]

Willst Du selber ätzen (falls ja dann müssen die Leiterbahnzüge breiter werden! Nur um den MC 0,3 alles Andere wenn geht in 0,5)?
Nein, ich möchte mir eine Platine professionell anfertigen lassen.


Warum so ein Monstertransistor für eine LED - nimm eine LowCurrent LED ohne Transe?
Das ist der Spannungsregler :)

mfg

[021aet04]

Das sieht nicht schlecht aus. Ich würde noch die restlichen Ports auf Stiftleisten legen.

MfG Hannes