Searcher

Hallo,

ich habe etwas die Lust an der Weiterarbeit am "Flash Stick" verloren. Das Wetter wurde gut und außerdem habe ich nicht zuletzt Zweifel, ob mir zB beim TT mit Untermotorisierung bessere Fahrdaten einen großen Nutzen bringen würden. Das Gefährt reagiert dort etwas zäh auf Ansteueränderungen der Motore. Kleine Veränderungen der Parameter in der PI Regelung sind kaum zu spüren.

Dafür erprobe ich jetzt wieder eine andere Antriebseinheit. Vor EINIGER Zeit hatte ich mir ES-05 Servos von Modelcraft angeschafft und möchte die Reste nun als Getriebemotore verwenden.

Die Drehgeschwindigkeit des Abtriebs ist allerdings recht gering und die Elektronik nur für ca. eine halbe Umdrehung statt einer stetigen Drehbewegung ausgelegt. Da ist also ein Zweifach-Hack angesagt.

Mechanik-Hack: Nach oberallgeiers Methode (Danke für die gute Dokumentation) habe ich den Abtrieb schneller gemacht indem ich ein Zahnrad entfernt habe und eines mit schmalen Papierstreifen auf der Abtriebswelle fixiert habe. Anstelle der Papierstreifen hatte ich auch ganz dünne Drähte von einer Kupferlitze probiert. Hielt besser als Papier, schien mir aber schon fast den Kunststoff zu beschädigen - zurück zum Papier und das beruhigende Gefühl zur Möglichkeit der Rückbaubarkeit haben

Elektronik-Hack: Das Poti, das im Servo die Lage des Servohorns an die Servoelektronik zurückgibt, wurde entfernt und anstelle dessen ein Spannungsteiler mit zwei 2,2k Widerständen eingebaut.

Abhängig von der Pulsweite des Servosignals stellt sich nun eine Drehzahl von 0 U/s bis knapp 8 U/s ein (Bei 5V Spannung für Servo). Rückwärts in etwa das Gleiche, wenn man die Pulsweite über die Mittenstellung bei etwa 1500µs = 0 U/s weiter verringert (oder vergrößert, je nachdem welche Richtung man als rückwärts betrachtet).

Für die Geschwindigkeitsregelung versuche ich zunächst nicht einen Sensor im Servogehäuse unterzubringen, sondern über externe Reflexoptokoppler eine selbstgedruckte Encoderscheibe abzutasten. Zwei CNY70 liefern ein Quadratursignal, das über noch zwei Logikchips aufbereitet wird und ein Takt und ein Richtungssignal liefert. Die Signale sollen dann im µC weiterverarbeitet werden. Das gleiche Prinzip läuft im TT schon erfolgreich.

Wie fast immer schlägt Murphys Gesetz zu. Nachdem ich endlich die erste Encoderscheibe entworfen und ausgedruckt hatte, war mir die Reaktion der CNY70 auf die Schwarz- Weißübergänge zu gering. Ist die Auflösung der CNY70 zu gering? Mmmhhh, also die nächste Encoderscheibe mit halb so vielen Elementen auszudrucken versucht. Ging nicht, weil schwarze Tinte im Drucker zu Ende. Neue Patrone mit Nicht-Originaltinte eingesetzt und gedruckt. -> Gar kein Unterschied bei den Schwarz- Weißübergängen mehr zu erkennen! Was ist jetzt los? Nach Überprüfung fast aller Fehlermöglichkeiten mußte es die schwarze Tinte sein, die IR Licht praktisch genau so stark reflektiert wie das weiße Papier.

Hab dann die schwarzen Segmente mit einem schwarzen CD-Marker per Hand nachgemalt und siehe da, ein kräftiges Ansprechen der Ausgänge von den CNY70, viel besser auch als mit der Original Druckertinte. Demnächst ist also wieder eine gemalte Encoderscheibe mit 32 schwarzen und 32 weißen Segmenten auszuprobieren statt der gegenwärtigen 16 schwarzen und 16 weißen.


Durchmesser des Rades im Testaufbau sind 42mm. In einem Standarddreirad mit differentieller Lennkung ließen sich bei 7 U/s damit theoretisch (7/s)*4,2cm*3,14 gleich etwa 90cm/s erreichen.

Hier noch ein paar Oszillogramme zum Quadraturencoder. Mal sehen, inwieweit sich damit eine Regelung über das Servosignal verwirklichen läßt.

1. Analoge Ausgänge der beiden CNY70



2. Ausgänge nach den Logikchips.
Kanal 1 ist Taktsignal, Kanal 2 ist Richtungssignal. Mal sehen, ob sich damit eine halbwegs gute Steuerung für ein Vehikel über das Servosignal aufbauen läßt. Die Regelung der verbliebenen Elektronik im Servo scheint mir verantwortlich für den rauhen Lauf des Servomotors zu sein, der sich in dem unregelmäßigen Takt wiederspiegelt.



3. Detail von Takt (Kanal 1) und Richtung (Kanal 2).
Anhand des Zeitversatzes der Richtungssignalflanke zur Taktsignalflanke läßt sich die Drehrichtung bestimmen. Positiver Versatz ist die eine Richtung, negativer die andere. Oder anders: Ist bei einer Taktflanke das Richtungssignal high, ist es eine Richtung. Ist das Richtungssignal low, ist es die andere Richtung.



Gruß
Searcher