Frage von einem Neuling zu seinem Projekt...

[ticia]

Hallo zusammen,

da oben in der Betreffzeile dafür zu wenig Platz ist, erkläre ich kurz hier, worum es geht. Evtl. bin ich hier im Mechanik-Unterforum auch falsch, dennoch versuche ich es einfach mal:
also, ich Suche nach einer Möglichkeit, eine kreisrunde Scheibe (auf der schlußendlich verschiedene Filter konzentrisch angebracht sein sollen) exakt auf den Millimeter zu positionieren. Das Ganze würde vor einer Kamera angebracht werden und vollautomatisch steuerbar sein, d. h. jede "Filterposition" anfahrbar. Das könnte aber auch so geschehen, daß die Positionen nacheinander einfach durchlaufen. Wenn man so ein Teil kommerziell kaufen würde, würde das in etwa so aussehen: http://www.astro-fotos.com/img/sbig8pos1-k.JPG
Da ich aber mehr Positionen benötige, würde ein entsprechendes Filterrad ca 2500$ kosten->daher Suche ich nach einer Selbstbaulösung.
Nun also zu den Anforderungen:
1. es muß irgendwie vom PC aus steuerbar sein. Digital wäre natürlich toll...falls es eine geeignete Steuerung gäbe, die man umfunktionieren könnte...
2. jede Filterposition muß so anfahrbar sein, daß der Filter exakt vor der Kameraöffnung zum Stehen kommt. Da wäre die Frage nach der Sensorik...
3. es sollte so zu machen sein, daß jemand ohne großartige Digitalkenntnisse - oder gar Programmierkenntnisse - das realisieren könnte

Es wäre toll, wenn mir jemand da helfen könnte...evtl. gibt es ja rel. ähnlich gelagerte Sterungsaufgaben, die im Roboterbereich schon realisiert wurden...

LG und Danke im voraus,

Markus

[ranke]

Die Rastung kann man natürlich mechanisch machen. Ein Bolzen, der durch eine Feder in eine Nut gedrückt wird. Die Nuten sind außen am Filterrad, für jede Position eine Nut. Der Bolzen kann gegen die Federwirkung mit einem Hubmagnet angehoben werden. Vorteil dieser Rastung: der Antrieb kann sehr einfach gemacht werden (ein kleines Motörchen, Antrieb z.B. über Reibrad auf den Umfang des Filterrades, der Motor wird ausgeschaltet sobald der Rastbolzen in der Nut sitzt). Das geht natürlich nur, falls am Filterrad noch mechanisch gearbeitet werden kann. Falls das Filterrad schon existiert und nicht mehr bearbeitet werden kann, dann kann man auch "virtuelle Nuten" in Form von magnetischen oder optischen Markierungen aufbringen, die mit entsprechender Sensorik abgefragt werden können. Die mechanische Rastwirkung entfällt dann leider, deshalb muss der Antrieb aufwendiger gemacht werden, damit man positionieren kann.
Zur PC-Ansteuerung, welche Schnittstelle willst Du haben? Gibt es das PC-Programm schon, das das Filterrad steuern soll, falls ja, welche Vorgaben macht uns dieses Programm? Möglicherweise kann man die externe Logik mit einer Kleinsteuerung lösen, damit dürfte sich der Programmieraufwand in Grenzen halten (ganz ohne wird es nicht gehen).

[Richard]

Auf den Bild http://www.astro-fotos.com/img/sbig8pos1-k.JPG sieht es so aus als wenn die Filterscheibe am Außenrand eine Verzahnung besitzt und das Rad mit einem kleinen Schrittmotor (unter rechts) bewegt wird. Dafür xyz $ ausgeben ist happig.

Baue aus z.B. Sperrholz so eine Filterscheibe nehme ein Stück Endlos Zahnriemen und klebe diesen auf den Außenrand. Dazu dann noch einen kleinen Schritt Motor (aus einem alten Drucker) zum Antrieb. Wenn nicht Programmiert werden kann,soll,will muss man eine Schrittmotor Steuerung kaufen. Eine passende Software gibt es oft beim Kauf dazu.
Materieal mäßig sollte das (ohne Filterscheiben) keine 200€ kosten.

Gruß Richard

[ticia]

Hallo Richard und ranke,

erstmal danke für die ausführlichen Antworten.
->ranke: es gibt keine software dazu; evtl. vereinfacht das die Sache ja dann sogar...als Schnittstelle würde ich diejenige nehmen, mit der sich das am einfachsten umsetzen läßt. D. h. USB fällt dann schonmal aus; dann wäre ein Parallelport geeigneter, oder? Die Idee mit der externen Kleinsteuerung gefällt mir ganz gut, da ich eben nur ganz beschränkte programmierkenntnisse habe
Aber wie gesagt, das Filterrad soll per PC-Befehl immer nur eine Position weitergefahren werden. Würde dann die Abschaltautomatik bei jeder "Endstellung" in der externen Steuerung umgesetzt werden?
Ich weiß nicht, wie die Sensorik bei den kommerziellen Filterrädern umgesetzt ist...möglicherweise mit einer Lichtschranke? Falls das - obwohl komplizierter - integriert werden könnte, fände ich das trotzdem besser, denn vermutlich kann ich mit meinen Mitteln einen Rastbolzen mit entspr. Aussparungen in der Scheibe selbst nicht in ausreichender Genauigkeit herstellen...würde ich vermuten.

->Richard: die Idee mit dem Zahnriemen hatte ich auch schon...d. h. die Steuerung erkennt dann die Position lediglich anhand der Schritte, die der Motor zurückgelegt hat?

[Richard]

->Richard: die Idee mit dem Zahnriemen hatte ich auch schon...d. h. die Steuerung erkennt dann die Position lediglich anhand der Schritte, die der Motor zurückgelegt hat?

Im einfachsten Fall ja. Natürlich kann man auch neben den Filterscheiben ein kleines Loch bohren und das mittels Lichtschranke erkennen. Sinnvoll ist auch eine null Punkt Marke zum "Eichen".

Da Du nur 1 Motor benötigst wäre z.B. das für Dich interessant http://www.shop.robotikhardware.de/s...roducts_id=237 Software die so etwas über den Parallel Port ansteuern kann gibt es für lau im Netz.

Gruß Richard

[ranke]

USB fällt dann schonmal aus; dann wäre ein Parallelport geeigneter, oder?

Inzwischen gibt es wohl auch ganz brauchbare Zugänge zu USB, ich bin da aber nicht auf dem neuesten Stand, vielleicht will jemand anderes dazu etwas sagen. Ansonsten scheint Parallelport am besten geeignet.

Ich weiß nicht, wie die Sensorik bei den kommerziellen Filterrädern umgesetzt ist...möglicherweise mit einer Lichtschranke?

Auf dem Foto, das Du gepostet hast kann man ganz gut erkennen, wie das mit dem punktgenauen Stoppen gelöst ist. Oberhalb jeder Filterscheibe ist ein kleines Loch, das mit einer Lichtschranke (links unten, mit rot-weiss-schwarzem Kabel) erkannt wird. Am Loch wird der Motor gestoppt. Links oben an der roten Filterscheibe gibt es zwei Löcher etwas dichter beieinander. Wenn das Gerät eingeschaltet wird, dann dreht der Motor solange, bis die beiden dichter beieinander liegenden Löcher an der Lichtschranke vorbeikommen, dann kennt die Steuerung die Position der Scheibe. So etwas muss natürlich irgendwie programmiert werden (wahrscheinlich am besten im PC-Programm, dann kann man sich die Kleinsteuerung sparen).
Falls Du keine Löcher bohren willst, könntest Du auch eine Reflexlichtschranke nehmen und einen kräftigen Schwarz-Weiss Kontrast auswerten (schwarzes Isolierband auf weißem Grund oder umgekehrt).
Zum Antrieb: Entweder, wie Richard vorschlägt, mit Schrittmotor und entsprechender Hardware. Ich bin mir nicht sicher, ob die von Ihm vorgeschlagene Schaltung direkt an den Parallelport angeschlossen werden kann (eventuell stimmen die Spannungspegel nicht). Alternativ mit einem kleinen Getriebemotor (z.B. mit einem gehackten Servo ). Dazu bräuchte es dann auch wenigstens noch eine Diode, einen Widerstand und einen Transistor statt der Schrittmotoransteuerung. In beiden Fällen wohl auch eine Stromversorgung, z.B. ein kleines Steckernetzteil.

[Richard]

Zum Antrieb: Entweder, wie Richard vorschlägt, mit Schrittmotor und entsprechender Hardware. Ich bin mir nicht sicher, ob die von Ihm vorgeschlagene Schaltung direkt an den Parallelport angeschlossen werden kann (eventuell stimmen die Spannungspegel nicht).

Der LTP Port arbeitet (gewönlich) mit TTL Pegel, der Teiber sollte ohne Probleme damit geteuert werden können,
Sicher wird es auch irgend etwas mit USB geben, aber der LTP Port ist sehr einfach zu steuern dafür gibt es tausende Beispiele im Netz. Zur Not kann ich etwas aus einem uraltem PC Bastelbuch Kopieren. Ich habe in meinen Anfängen damit sogar einen Schritt Motor one extra Treiber betrieben, warum der PC das überlebt hat???? Aber so ein 16 MHz Tandon PC war eben noch gute alte und SEHR teure Hartware.

Gruß Richard

[ranke]

Ich habe in meinen Anfängen damit sogar einen Schritt Motor ohne extra Treiber betrieben, warum der PC das überlebt hat???? Aber so ein 16 MHz Tandon PC war eben noch gute alte und SEHR teure Hartware

Umso mutiger! ich kann mich erinnern, dass ich bei einem Commodore Rechner (ich glaube, ein C16 oder C64) ein Schnittstellenkabel bei eingeschaltetem Rechner abgezogen habe, die Schnittstelle war danach kaputt. Es gibt eben alles auf dieser Welt!
Ich habe mich auch schon gefragt, ob man auf das Netzteil verzichten könnte um den Strom für den Antrieb aus der Schnittstelle zu saugen. Aber vorschlagen habe ich mir es nicht getraut. Zumindest aber eine Frage, der man nachgehen könnte. Das mit dem TTL-Pegel ist natürlich angenehm.

[ticia]

also ich würde mich dann mutigerweise für eine Steuerung mittels lichtschranke entscheiden.
wäre die in der o.g . Steuerung (http://www.shop.robotikhardware.de/s...roducts_id=237) integrierbar? müßte doch eigentlich gehen, oder?
Was würdet ihr denn für die Software empfehlen? Hab mal einen bestehenden Code in PureBasic etwas modifiziert...wäre das geeignet?
Ich bräuchte dann aber noch ein Controllerboard so wie dieses hier: http://www.shop.robotikhardware.de/s...products_id=10
Oder?
Wenn ich die Doku richtig verstanden habe, ist ein Anschluß per USB auch möglich...

LG und Danke, Markus

[Richard]

also ich würde mich dann mutigerweise für eine Steuerung mittels lichtschranke entscheiden.
wäre die in der o.g . Steuerung (http://www.shop.robotikhardware.de/s...roducts_id=237) integrierbar? müßte doch eigentlich gehen, oder?
Was würdet ihr denn für die Software empfehlen? Hab mal einen bestehenden Code in PureBasic etwas modifiziert...wäre das geeignet?
Ich bräuchte dann aber noch ein Controllerboard so wie dieses hier: http://www.shop.robotikhardware.de/s...products_id=10
Oder?
Wenn ich die Doku richtig verstanden habe, ist ein Anschluß per USB auch möglich...

LG und Danke, Markus

Die Lichtschranken Auswertung sollte auch der PC übernehmen und ein Controller Board brauchst Du nur wenn das Gerät auch autonom (ohne PC) arbeiten soll. Ansonsten ist das Controller Board dafür voll überdimensoniert. Der Motortreiber braucht nur 2 Signale 0/1 für links/rechts und 0/1 für Takt, bei jedem Takt macht der Motor dann einen Schritt b.z.w. halb viertel, achtel wie man es halt einstellt.

Ob Dein Pure Basic funktioniert? Meine Glaskugel kann ihn nicht sehen. Aber von Quik Basick kann ich bestätigen das man damit prima auf den LTP Port zugreifen kann/konnte.

Gruß Richard