Mein Kunsttier (BEAM) mit Elektronik

[Searcher]

Würde es funktionieren ?

Ja!

Gruß
Searcher

[PICture]

Hallo!

Sch...ön, dass es funktionieren könnte. Besten Dank für die positive Beurteilung, dann kann ich es aufbauen versuchen.

Wenn ich mich nicht täusche, sollte sich beim abwechselnd angetriebenen Antriebsräder die Bewegungskraft durch hebelwirkung der Antriebsachse verdoppeln, was hier sehr erwünscht ist.

Ich hätte schon mit dem Aufbau des Fahrgestels angefangen, wenn mir nicht nächste "verrückte" Idee engefallen wäre. Die BLDC Motoren brauchen eben für mein SAA ("solar artificial animal") zu viel Strom und ich möchte zuerst einen stromsparsamen Antrieb haben.

Demnächst werde ich mit bereits ausprobireten Uhrwerk mit ihn ca. 16-fach beschleinigender Steuerung experimentieren. Der geschätzte Stromverbrauch sollte bei 2,4 V um 4 mA pro Motor betragen.

Wahrscheinlich werde ich doch zwei kleinste 15 mAh Ni-MH Akkus nehmen müssen, weil in meiner Wohnung zu viel dunklen Stellen gibt, woher mein SAA nie weg kommt.

[PICture]

Hallo!

Ich habe erst den Motor gebastellt und kann mit ihn schon experimentieren (siehe Foto). Leider minimalster seitlicher Druck auf die Achse stoppt den Motor. Deshalb muss ich das originale, bereits ausprobierte Zahnradgetriebe 30:1 drin lassen und aderen Fahrgestell basteln, weil der Getriebemotor (GM) grösser ist. Ich werde sicher keine Dose o.ä. dafür nehmen, weil mein SAA sollte ein klassischer BEAM-er, bloss mit µC werden.

Zuerst will ich mit originaler Steuerung und mittlerem Stromverbrauch von ca. 0,25 mA bei 2,4 V (0,6 mW ! ) probieren, ob sich es bewegen könnte. Wenn grössere Lestung des GM nötig wäre, versuche ich grösseren Impulsstrom durch die Spule fliessen lassen, wenn ich die Windungszahl aus dickerem Draht sinke. Jetzt muss ich aber warten, bis mir einnehmbares Konzept für leichten und gleichzeitig mechanisch stabilen Fahrgestell einfällt.

Ich habe bei dem GM (Gewicht um 20 g) aus Uhren die Antriebsradachse in zwei Kugellager am Enden erfolgreich befestigt (siehe Fotos). Bei einer Versorgungspannung 3,6 V /0,4 mA, so wie auf dem Foto, dreht sich das leicht gebremste Rad sprungweise in sekundentakt permanent. Weil die GM in umgekehrter Richtungen zueinander drehen müssen, habe ich ein Kern durch Bohren zwei Ø 1,5 mm Löcher adaptiert und "auf den Rücken" in die Motorspule eingeschoben. Auf dem Foto oben ist der originale und unten adaptierte Kern zu sehen, in der Lage, wie sie in die Motorspulen eingeschoben werden.

Jetzt kann ich schon geegneten Fahrgestell suchen, was länger dauern wird. Wenn es sich schon bewegt, möchte ich die optimale Versorgungspannung finden und danach die Spule entsprechend umwickeln (der GM geht bis ca. 5V). Der GM eignet sich für virtuellen Bumper leider nicht.

Ich bedanke mich herzlich für Eure hilfreiche Vorschläge im voraus !

[PICture]

Hallo!

Ich habe auf die schnelle Testfahrgestell mit doppelseitigen Klebeband "gefertigt" um wichtigste Parameter zu ermitteln (siehe Foto). Hier meine Ergebnisse:

Die Versorgung bei abwechselnd laufenden GM: 3,6 V / 0,4 mA (ca. 1,5 mW)
Max. zulässiger Gesamtgewicht ca. 75 g

Auf dem Foto gezeigte "Konstruktion" wiegt schon um 50g, deshalb ist eine Verwendung von nur einer Solarzelle mit 15 g möglich. Letztendlich habe ich mich entschieden mein Sartan auf der Waschmaschine im Badezimmer unterm Fenster zu plazieren, wo er in besten Lichtverhältnissen ungestört "leben" kann, weil so ein Fahrgestell sich nur auf glatten Flächen bewegen kann. Dort kann man mit ca. 1 Stunde pro Tag vom vollen Sonnenstrahlung rechnen, deshalb würde ich ein 3,6 V / 15 mAh Akku einbauen, der in dieser Zeit voll geladen werden sollte. Der Akku soll die Spannung aus der Solarzelle "stabilisieren", weil sonst die GM nicht richtig drehen (rückeln). Die Spannung wird natürlich durch einen ADC im µC ständig überwacht um Tiefendladung und Überladung zu vermeinden.

Anderseits freue ich mich, dass die vorgesehene ziemlich komplizierte Mechanik entfällt. Die Glasplatte der dünschicht Solarzelle wird, wegen erschöpften Gesamtgewicht, ein Träger für ganze, überwiegend SMD, Elektronik sein. Meine letztendliche Vorstellung habe ich im Code skizziert.

        _____________________________
     SC|_____________________________|            GM = Getriebemotor
       .---------. .------------. |
       |GM       | | Elektronik | |               AR = Antriebsrad
       |    _    | '------------' |
       |   / \   |               / \  ---          T = Trackball
       |  (AoR)  |              ( T )|CNY|
       '---\_/---'               \_/  ---         SC = Solarzelle

                                                 CNY = Reflexlicht-
                                                       schranke CNY70

              AR
            .------.
            '------'
               |
       .-----------------------------.
       |          |                  |
       |      GM  |                  |
       |__________|               _  | _
       |                         / \ |/ \
       |                        ( T )(CNY)
       |     _________           \_/ |\_/
       |    |         |              |
       |    | GM      |              |
       |    |         |              |
       '-----------------------------'
               |
            .-----.
            '-----'
              AR

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

[PICture]

Hallo!

Im Code habe ich geplannten noch undemensionierten Schaltplan vom Sartan skizziert.

                                   VCC
           D1                       +    _
                    T1              |   / \
     +---+->S-+-----   ----+--------+--(GMR)----+    SC = Solarzelle
    +|   |    |     v /    |+       |   \_/     |
  .-----.|    |     ---    -   A    |    _      |     A = Ni-MH Akku
  |     ||    |  __  |    --- 3,6V  |   / \     |
  |     ||    +-|__|-+     |- 15mAh +--(GML)--+ |   GMX = Getriebemotor
  |     ||       R2  |    ===       |   \_/   | |
  |     ||          .-.   GND       |         | |  LDRX = LDR
  | SC  ||        R3| |             |         | |
  |     ||          '-'             |         | |   XXO = Ausgang
  |     ||           |              |         | |
  |     ||            \|  __ SCO .-----. /MLO | |   XXI = Eingang
  |     ||          T2 |-|__|---<|     |>-----+ |
  '-----'|            <|  R4     |     | /MRO   |
    -|   |           |           |     |>-------+
     +---|-----------+           |     |
     |   |                   TNI |     |
    ===  +---------------------->|     |
    GND  |      .-----.   __ CNO |     | RFO
        .-.    +--|<-----|__|-+-<|  µC |>---+
        | |R1  ||  |  |   R5  |  |     |    |
        '-'    ||  V  |+------|->|     |   .-.
         |     ||     ||   CNI|  |     |   | |R7
         |     || --- ||  __  |  |     |   '-'
         +-----+--v \--+-|__|-+  |     | RFI|
         |      '-----'   R6     |     |<---+
        ===      CNY70           '-----'    |
        GND                         |       z LM385 Z2,5
                                   ===      A
                                   GND      |
                                           ===
                                 PIC16F88  GND

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Ich bedanke mich herzlich fürs Anschauen und Melden von möglichen Fehler im voraus.

[021aet04]

Ich weiß zwar nicht welchen µC du verwendest (vermutlich PIC), aber warum hast du die Zenerdiode über einen Widerstand an einen Ausgang des µC geschlossen? Haben die Ausgänge genug Leistung für die Motoren?
Welche Zelle verwendest du? Vermutlich eine Mehrzellige (wegen Akku). Ich habe vor mir eine Lampe zu bauen (hauptsächlich Fahrradlampe). Diese wird eine Solarzelle erhalten (2V/380mA), die einen Lipo Akku (1 Zelle) lädt. Habe aber noch einige Probleme mit dem Spannungswandler (geringe Spannung bei z.B. bewölktem Wetter, wie gerade). Deshalb interresiere ich mich mit Energy Harvesting u.Ä.

An deinem Entwurf fällt mir bis auf die oben schon erwähnten Bedenken bzw Anregungen nichts auf.

MfG Hannes

[PICture]

Hallo Hannes!

Danke sehr fürs Anschauen und positive Beurteilung. Die "Zenerdiode" (LM385) braucht zwar nur um 10 µA aber trotzdem möchte ich sie nur für benötigte Messzeit vom ADC mir dem I/O Pin einschalten (genauso die Lichtsranke). Als einzigen permanenten Stromfresser muss ich leider den steuernden PIC16F88 tolerieren.

Ich möchte eine dünnschicht Solarzelle QFSOALR (Chinaenglish ? ) 8638-11L (86x38 mm) aus chinesischen Solar- USB-Ladegerät verwenden (ännlich, wie dieses: http://www.ebay.de/itm/Neu-Solar-Bat...item43a5dbbbed ). Sie besteht aus elf intern seriell verbundenen 0,5V Segmenten und liefert beim bedeckten Himmel bei mir im Badezimmer (wo der Sartan "leben" sollte) um 5,5 V Leerlaufspannung / 0,2 mA Kurzschlussstrom (gerade gemessen). Bei voller Sonne liefert die Solarzelle um 16 mA.

Als Akku ist die wechselnbare Hälfte davon: http://www.pollin.de/shop/dt/Njk5OTI...TA_6_V15H.html vorgesehen. Die übrige Hälfte kann z.B. im Winter extern aufgeladen und zum Austausch verwenden werden.

Die Getriebemotoren mit 300 Ohm Spulenwiderstand, die um 0,4 mA Mittelstrom brauchen (12 mA Impulsweise 32 ms pro Sekunde), sollten den µC nicht beschädigen, oder ?

Ich befürchte, dass ich noch ziemlich viel meiner eigener KI in den steurnden µC einbrennen werden müsste, damit Sartan so "lebt" wie ich es mir wünsche. Es wird sicher unabsehbare Zeit noch dauern und möchte deshalb den Thread schon beenden, weil ich momentan keine weitere Probleme mehr sehe. Ich will eben nur noch lange mit Spass damit experimentieren. Hoffentlich reicht es nur eine impulsbetriebene Reflexlichtschranke (z.B. CNY 70) aus.

Ich werde aber gerne weiterhin daüber diskutieren, falls neue Probleme auftauchen sollten.