Optimierte Servo-Platinen herstellen

[squelver]

Hallo,

für meinen Skorpion habe ich bisher nichts passendes gefunden, wenn, dann mit zu wenig Leistung, zu groß oder so...

Ich benötige eine Art Servo-Platine (30x) die Motorspannungen bis mindestens 18 Volt und Dauerstrom mit mindestens 500mA bringt, einen Anschluss (Kontakte) für Poti und einen Anschluss (Kontakte) für Servokabel.
Die Platine sollte nicht breiter als 20mm sein, in der Länge max. 40mm.

Pro Teil möchte ich nicht mehr als 5 Euro ausgeben.

Sieht wer eine Möglichkeit?
Was werden noch an Informationen benötigt?

Ich benötige solch Platinen bestückt bis April, da ich dieses Jahr bei der MakerFaireHannover teilnehmen möchte und das mindeste für mich das Ansteuern der Beine per "Servo"-Signal ist.
Alles andere ist bis dahin zu aufwändig, geplant war ursprünglich pro Bein n Atmeil oder Arduino, wofür dann wieder Spannungsmessung und co notwenig ist, um die Potis zu verwenden.

Grüße Andreas

[Che Guevara]

Hi,

also ein paar mehr Infos wären schon nicht schlecht :P
Soll es eine reine "Pufferplatine" sein, also nur ein paar C's drauf, sodass die Spannung geglättet wird oder soll z.b. ein AVR drauf, der etwas auswertet / steuert?
Soll sie ein- oder zweiseitig sein? Oder mehr Lagen? Aus welchem Basismaterial? Welche Toleranzen?
Ich ätze öfters mal ein paar Platinen (siehe: https://www.roboternetz.de/community/threads/39679-Willas-Shrediquette-Tricopter-Quadrocopter-Hexacopter/page313 ), da gibts drei kleine Bilder, die zeigen sollen, dass ich auch kleinste Strukturen schön auflösen kann. Bestücken kann ich sie dir auch, bis hin zu QFN ist alles möglich (vermutlich sogar BGA, hab ich aber noch nie gemacht).

Gruß
Chris

[HannoHupmann]

Was genau möchtest du denn am Ende raus bekommen bzw. was für ein Steuersignal sollte rein gehen?
ADhoc würde ich dir Tatsächlich zu einer Platine pro Bein raten, die dann folgende Eigenschaften hat:

1x mega32-16AU (ca. 2,95€)
2x Motortreiber z.B. 2x L298 mit 2A oder L293B mit bis 1A; mit 500mA wirst du vermutlich nicht glücklich werden. (ca. je 1,20€)
4x AD-Eingang für den Spannungsteiler (Poti) (Stecker?)
1x i2c Ausgang zum Hauptkontroller (Stecker)
1x Programmierschnittstelle (Stecker)
beliebige Anzahl i/O Ausgänge für alles Mögliche und sei es nur Taster um Bodenkontakt zu erkennen. (Lötkontakte?)

Leider wirst du da mit 5€ nicht hin kommen, aber da du nur für jedes Bein eine brauchst hätte ich gesagt es wird trotzdem günstiger.

Alternativ wäre es vielleicht möglich eine "Servosteuerung" wie bei einem Modellbauservo aufzubauen, die basiert ja genau auf deinem Konzept. Allerdings habe ich keine Ahnung wie die aussieht :-D

PS: Vermutlich ist die Motortreiber Lösung nicht so gut, da die für kontinuierlich drehende Motoren ausgelegt ist, aber hier willst du ja eher kleine Bewegungen machen und Haltekräfte übertragen.

[squelver]

Hey ihr, danke für euer Feddback :)

bei meinem Auftrag geht es darum die Schaltung und die Platinen umzusetzen, ich leider nicht die Zeit udn Ahnung, das selbst zu machen.

Ich stelle mir eine einfache Platine, wie sie in Servos zu finden ist, vor, nur mit abgeänderten folgenden Anforderungen:

- Motorspannung 12 - 18 Volt / Dauerstrom 1A
- 1 Motortreiber pro Platine
- als Servo analog (o. digital? besser?) ansteuerbar (Controller ist dem Entwickler überlassen, Funktion wie ein normaler Servo)
- Potentiometer-Anschluss (Lötaugen)
- Motor-Anschluss (Lötaugen)
- Batterie-Anschluss (+ / - , Lötaugen)
- Signal-Anschluss (Lötaugen)
- einseitig bestückt
- Art der Platine: geätzt, günstigere Variante, Lagen je nach Bedarf, Toleranzen offen
- 2 Bohrungen in der Mitte (Bild und Maße folgen)
- ggf. SMD-LED (weiss) für Status (Spannung liegt an)

Ich möchte für meine Beingelenke wie einen Servo steuern ;)

squelver

[Klebwax]

Ich benötige eine Art Servo-Platine (30x) die ......

Pro Teil möchte ich nicht mehr als 5 Euro ausgeben.

Da komme ich auf gesamt 150€, bei einem Mindestlohn von 8,50€ reicht das kaum, um den Schaltplan zu besprechen.;)

MfG Klebwax

[squelver]

Da komme ich auf gesamt 150€, bei einem Mindestlohn von 8,50€ reicht das kaum, um den Schaltplan zu besprechen.;)

MfG Klebwax

Danke für den Hinweis :)
Ich hatte den Gedanken, mir 30 Servos zu kaufen, dann die Platinen auszubauen und für mehr Spannung vorzubereiten, das läge jetzt vieleicht noch im Rahmen.... hmmm... ist noch Zeit, für Vorschläge bin ich offen, mein Sponsor wir erst im März tätig ;)

squelver

[HannoHupmann]

Hallo squelver,

die Ansteuerung als Servo ist natürlich eine schöne Sache für die spätere Logik, aber dann muss die Position auch gleich noch ausgewertet werden. Ich vermute mal das ist bei Servos eine Komperatorschaltung (zumindest bei den Analogen) und bei den digitalen wird sicher ein kleiner Chip arbeiten.

Motortreiber sind in der Regel mit 2 Kanälen versehen (d.h. zwei Motoren können gesteuert werden). Mit einem kleinen Atmel µC kann man die Ansteuerung dann auch sehr bequem realisieren.

Soweit ich mich erinnere sind es 5 Motoren pro Bein und 6 Beine = 30 Motoren, d.h. man bräuchte 15 dieser Platinen. 10€ pro Platine sind damit erlaubt und Material wird wohl 8€ kosten, bleiben also 30€ für die "Entwicklungsarbeit". Bei 12€ die Stunde darf man sich nur 2,5h damit beschäftigen. 1,5 Stunde Layout und Design und 1h Aufbauen.

EDIT: Vermutlich ist es besser 2 Motortreiber + 1 Controller auf eine Platine zu bauen, dann braucht man 6 Platinen + 1 Platine mit 3 Motortreibern und 1 Controller, wäre dann etwa 100€ Materialkosten und es bleiben 50€ für die Entwicklung und Fertigung.

squelver unterm Strich kommst du bei der klassischen Kosten/Nutzen Rechnung raus. Du willst eine Servo-Ansteuerung als Lösung und die Hersteller (das Forum und seine User) sagen dir, dass das eine sehr teure Lösung werden wird. Alternativ gibt es eine etwas unbequemere Lösung die aber kostengünstiger ist.

Einziger Punkt der noch nicht angesprochen wurde: jemand realisiert wirklich die Servo-Ansteuerung genau so wie sie im Modellbau-Standard-Servo verwendet wird, für deinen Roboter. Allerdings arbeiten diese Steuerungen mit eine sehr großen Drehzahl und einer mehrstufigen Übersetzung, was bei dir leider nicht gegeben ist.

http://www.wiesolator.de/data/topics/C-Control/Servo/_images/b006.gif
http://www.google.de/imgres?sa=X&biw=1600&bih=905&tbm=isch&tbnid=IuCJ54BEyDXidM%3A&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.wiesolator.de%2Findex.p hp%3Farea%3DC-Control%26topic%3DServo&docid=O4JMPJS8PyTdJM&imgurl=http%3A%2F%2Fwww.wiesolator.de%2Fdata%2Ftop ics%2FC-Control%2FServo%2F_images%2Fb006.gif&w=370&h=219&ei=m3HeUrz7HOr2yAOnzYCgDg&zoom=1&iact=rc&dur=800&page=1&start=0&ndsp=37&ved=0CGkQrQMwBQ

[squelver]

Hallo Hanno,

ich muss dich korrigieren, ich habe 4 Motoren pro Bein, möchte aber 30 Platinen (auch für Greifarme udn Schwanz), also jedes Modul soll einen eigenen Treiber haben, weil ich das Gewicht verteilen will und wegen der Optik :cool:

Jedes Bein-Modul hat einen Faulhaber-Planetengetriebe-Motor mit einer Untersetzung von 369:1 und ein Poti, das aber nur den tatsächlichen Winkel aufnimmt und der liegt bei ca. 120Grad.

Ich brauche nur eine Servosteuerung für meinen Motor und mein Poti. Hab ich einen Denkfehler, was die Erfassung der Position angeht?

squelver

[Klebwax]

Jedes Bein-Modul hat einen Faulhaber-Planetengetriebe-Motor mit einer Untersetzung von 369:1 und ein Poti, das aber nur den tatsächlichen Winkel aufnimmt und der liegt bei ca. 120Grad.

Ich brauche nur eine Servosteuerung für meinen Motor und mein Poti. Hab ich einen Denkfehler, was die Erfassung der Position angeht?

Eigentlich klingt das ok. Die gängigen Servo-ICs vertragen aber nur etwa 6V und erwarten, daß Motorspannung und Logigspannung gleich sind. Man könnte versuchen, sie mit einer externen Brücke aufzurüsten. Dazu muß man das IC gut kennen, es gibt da verschiedene. Und man darf keinen Fehler machen, die oben gezeigte Schaltung z.B. brennt ab, wenn beide Seiten auch nur kurz gleichzeitig angesteuert werden. Wenn der Motor mal klemmt, erwischt es möglicherweise Motor und Brücke. Inwieweit die Transistoren mit den induktiven Spannungsspitzen des Motors klar kommen, muß man untersuchen. Ob es für die Anwendung nicht besser ist, einen kleinen Prozessor mit nachgeschalteter Brücke zu nehmen und ihm PID-Regelung, Stromüberwachung, Geschwindigkeitskontrolle und weiteres beizubringen, sollte man auch prüfen.

Wenn das alles passt und zuverlässig funktioniert, sind die 30 Stück nur noch Fleißarbeit.

MfG Klebwax

PS: hier (http://www.cti-modellbau.de/CTI-Fahrregler/-107-108-160.html) gibt es soetwas fertig, die Spannung stimmt schon mal, der Strom ist ebenso wie der Preis wesentlich zu groß für deine Anforderungen.

[Slowly]

Bei den meisten Servos ist bei meinen ein M51660L eingebaut.
Wenn Du danach googelst, findest Du einiges an Info and Schaltungen dafür.
Es gibt Leute die das Teil sogar für Mosfet H-Brücken mit einigen 100A verwenden.
Das hier in SMD aufgebaut würde für Dich reichen:
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/225000-249999/245232-an-03-de-Miniatur_Fahrtregler.pdf

[squelver]

Ich danke euch :)

@Klebwax, einen Prozessor noch zu proggen... das krieg ich nicht mehr auf die Reihe, das würde alles zu aufwändig werden.
Dein Linktip wäre asolut zu groß.
@Slowly, deinen Vorschlag find ich genial. Dies als SMD, wenn das dann noch auf die besagte Platine passen würde...
Darf man den Schaltplan einfach s kopieren? O.o

[HannoHupmann]

Da hätte ich keine Bedenken den Schaltplan zu kopieren, denn du willst den ja nicht kommerziell nutzen, sondern nur privat und für dich allein. Abgesehen davon ist er veröffentlicht und damit kaum noch zu schützen. Sollte doch jemand ein Patent darauf angemeldet haben, dann müsste er erst mal heraus finden, dass du seinen Schaltplan verwendest und dich anklagen deswegen. Ich würde den eben nicht auf die Webseite stellen und wenn man noch eine zusätzliche LED (als Betriebsanzeige) einbaut, dann verändert man den Schaltplan schon wieder und es ist nicht mehr das Original.

Btw. ich könnte mir vorstellen dass es Sinn macht deine Motoren mit ein paar Kondensatoren zu entstören: 2x 47nFund einmal 100nF (über die Werte scheiden sich die Geister)

[squelver]

Danke Hanno & Che Guevara & Klebwax & Slowly ,

ich denke, das isses, ich würde auf 200Euro erhöhen, ich benötige jemanden, der das ggf. für mich umsetzen kann, gern mache ich auch ein "Made by" zur Beschreibung auf der Messe ;)
Fühlt sich jemand in der Lage diese Aufgabe anzunehmen?

Die zuletzt beschriebene Schaltung in SMD auf einer einseitig bestückten Platine 20x40mm mit entsprechenden Lötpunkten und Status-LED.



squelver

[HannoHupmann]

Hallo squelver,

leider gibt es den M51660L (und der kostet bei Reichelt auch gleich mal 4,75€ :() nicht in einer SMD Bauform, auch bei den beiden Transistoren (BD675 und BD676) sieht es schlecht aus. Der Rest ist nur Hühnerfutter und kein Problem. Allerdings sind bei solchen SMD teilen immer nur 100er Packen als kleinste Menge zu bekommen, da wäre also ein "Bestücker" weit besser, der sowas eh im Lager liegen hat.

Da ich so eine Platine für meinen Wall-E auch ein paar mal einsetzen könnte wäre es wohl kein Thema einen Schaltplan und ein Layout zu pinseln.

[Slowly]

Der M51660L lässt sich, so blöd wie es klingt, fast günstiger beschaffen in dem man ganze Servos kauft und zerlegt :-)
Links ist eine Platine mit dem M... und rechts mit einem HT7002 den es scheinbar nicht zu kaufen gibt. Aus China gibt es den M... einzeln für 2,21 EUR bei Ebay. Sonst die ganze Platine verwenden und von pin 6 und 10 die Signale für eine nachgeschaltete H-Brücke abgreifen. Am besten dann mit MOS FET aufgebaut.
27310

[malthy]

Allerdings sind bei solchen SMD teilen immer nur 100er Packen als kleinste Menge zu bekommen [...]

Nee, (zB) bei Reichelt bekommst Du jedes SMD Bauteil auch einzelnd (http://www.reichelt.de/Vielschicht-SMD-G0603-High-Cap/X5R-G0603-10-6/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=89728&GROUPID=4338&artnr=X5R-G0603+10%2F6) wenn es sein muss ... :-) Aber das nur am Rande.

[Slowly]

Hier wären schon mal statt BD675 und BD676 passende Darlington Transistoren in SMD: MJD6036 und MJD6039
edit: aber wo kaufen?

[HannoHupmann]

Bekommt man wohl alles bei Ebay, irgendwie habe ich das Gefühl, dass man ordentlich Reibach machen kann, wenn man sich ein Rad von den SMD Teilen kauft und dann in 10er oder 20er Mengen vertickt. Aber wie es so schön heißt, jeder hat / kennt mindestens eine Methode um schnell reich zu werden, die nicht funktioniert.

[Slowly]

Da ist mir doch noch etwas eingefallen !
Ich habe hier noch zwei Ausschuß Kisten von einem Irre gewordenen SMD Bestückungsautomaten.
So wie es aussieht sind da massig MJD122 und KSH127 vorhanden !
27322

[Slowly]

Es funktioniert !27334
Eine modifizierte Billigservosteuerung mit einem M51660L und nachgeschalteter Darlington Endstufe in SMD.
Doppelseitig sollte die Platine aber sein und mit einer Möglichkeit die Wärme der Transistoren bei hohen Strömen abzuführen. Im Test habe ich ein 12V Escap Motor mit Getriebe angeschlossen.
Na Hanno ? Lust auf ein Eagle Layout ?
Jetzt habe ich auch noch die Teile gefunden die man braucht um eine 80A Endstufe zu bauen. Verdammt ! :p

[HannoHupmann]

Slowly wenn du mir den Schaltplan hast, dann pinsel ich ein Layout!

[HannoHupmann]

Schaltplan ist fertig und es gibt jetzt einen eigenen Threat zur Entwicklung dieser Schaltung:
https://www.roboternetz.de/community/threads/64148-Getriebemotor-zu-Servo-umbauen?p=593979#post593979

[squelver]

Hey ihr,
mich haben andere Dinge davon abgehalten, hier am Ball zu bleiben.
Das ging echt voran, nur warum bekomme ich keine Info, wenn jemand was schreibt? O.o