NIBObee - Odometrie

[nibo]

Hallo,

ich habe eben meine NIBObee fertig gebastelt und auch schon ein paar kleine C-Programme zum Testen via USB übertragen.

Funktioniert alles wunderbar - bis auf den Odometrietest für die linke Seite (getestet mit dem Programm, das initial drauf ist - first.c):

Die linke gelbe LED (LED0) leuchtet durchgehend, sobald man einmal am linken Rad gedreht hat und es nicht grad stockfinster im Raum ist. Ich habe natürlich mit dem Poti versucht das zu regeln. Doch die beste Stellung scheint ganz rechts gedreht, am Anschlag, zu sein - so funktioniert der Odometrietest für die linke Seite wenigestens noch halbwegs im dunkeln, weiter nach links gedreht überhaupt nicht mehr. Auf der rechten Seite funktioniert der Odometrietest einwandfrei in fast allen Poti-Stellungen (außer ganz links).

Hat jemand eine Idee woran das liegen kann? Ich forsche da morgen noch ein bissl weiter...

Vielen Dank schon einmal.

[elektrolutz]

Hallo nibo,

ertser Hilfsansatz ist die Empfehlung, die Oberflächen der IR-LED und des Fototransistors zu reinigen. Das ist bei dem eigentlich stabil gebauten Getriebekasetn leider etwas Fummelarbeit.

Sollte dieses nichts bringen, dann wird das Problem wohl in der Elektronik liegen.

Die Elektronik zur Odometrie ist im NiboBee-Schaltplan Blatt 3/3 - rechte Seitenhälfte beschrieben.
--- Als Erstes noch einmal optisch mit eine guten Lupe prüfen, ob alle Lötstellen OK sind.
--- Optisch prüfen, ob nicht eventuell Widerstände vertauscht worden sind.
--- Am IC4 prüfen, dass die IC-Beinchen richtig im Sockel stecken.
--- IR-LEDs und Fototransitoren richtig herum eingebaut?
--- An beiden Odo-Einheiten gleiche Bedingungen erzeugen. (Sensoren im Radloch-Fenster / Sensoren nicht im Radloch-Fenster)
--- Nun mit einem Messgerät an gleichen Positionen die Spannungswerte verleichen.
--- IR-LEDs und Fototransitoren sind hitzeempfindlich und eventuell beim Einlöten durch zu viel Wärme beschädigt worden und müssen ausgetausch werden?

Viel Erfolg bei der Fehlersuche!

[nibo]

Hallo elektolutz,

vielen Dank für Deine Tipps. Ich berichte hier mal den Zwischenstand vom Debugging mit einem Multimeter:

Messgröße/Seite    L (fehlerh.)  R (funktioniert)
--------------------------------------------------------
R (IR-LED)         ~180          ~180

R (PT)             ~820          ~820  
    
U (IR-LED)         1,18          1,19

U (PT geschl.)     0,1? - 0,6    0,5 - 0,6

U (PT offen)       4,5 (1)       3,5 - 4,5
                   0,5 (2)	
	
(1) = direkt nach dem Einschalten der Board-Spannung
(2) = nach dem man das Rad einmal bewegt hat dann immer so
		   
(R in Ohm, U in V)

Es sieht also so aus, als funktionieren die IR-LEDs korrekt (BTW: Na sowas - laut Schaltplan senden die immer, auch wenn keine Odometrie initialisiert wurde).
Man könnte nun vermuten, dass der linke Phototransistor einen Schlag weg hat. Dagegen spricht aber, dass die Messwerte direkt nach dem Einschalten noch korrekt scheinen (und die linke Odometrie im dunklen Raum fast perfekt funktioniert), oder? Also wird er vllt. doch durch die Elektronik falsch angesprochen? Ich habe den kleinen 10 nF Kondensator auf der linken Seite etwas umgebogen (stand etwas weit draußen am Zahnrad). Ich weiß leider nicht, welchen Effekt dieser in der Schaltung hat (bin Softwareentwickler, kein E-Techniker). Könnte er dieses fehlhafte Verhalten verursachen, wenn er kaputt wäre? Mein Multimeter unterstützt leider keine kapazitiven Messungen, sonst würde ich ihn testen.

Die Löstellen und IC4 sehen auf den ersten Blick okay aus. Ist aber schon möglich, dass ich Fehler gemacht habe. Ich hatte 10 Jahre keinen Lötkolben mehr in der Hand und hab vorher auch nie so feine Sachen gelötet

[elektrolutz]

Hallo nibo,

wollte gerade mal schnell Vergleichsmessungen an meiner Biene machen, aber wegen schlechter Pflege und längerer Nichtnutzung sind die Akkus etwas platt.
Wenn das Ladegerät seine Fertigmeldung gibt, reiche ich meine Messergebnisse nach.

So wie sich Deine Messergebnisse darstellen, dürfte wohl der PT eine Macke haben.
(Ich gehe davon aus, mit "PT geschl." meinst Du, dass der Fototransistor von der IR-LED angestrahlt wird und somit durchgeschaltet ist und die gemessene Spannung die Spannung am PT ist.)
Einmal durchgesteuert bleibt er dann durchgesteuert. OK, das kann sicherlich ein Folge vor etwas zu viel Wärme beim Einlöten sein, oder auch ein mechanischer Defekt vom Umbiegen der Anschlussbeinchen.

Zum Glück sind die PTs gut erreichbar. Du solltest im Elektronikhandel Ersatz besorgen, es ist die Type "SFH 309 FA". Tausche beide PTs aus, also linke und rechte Seite, dann hast Du 2 PTs aus gleicher Fertigungsreihe, Typen aus unterschiedlichen Fertigungen können etwas voneinander abweichen.

Beim Einlöten unbedingt darauf achten, dass das kurze Beinchen des PT jeweils an die mit "C" gekennzeichnete Lötfläche kommt, wenn die Beinchen schon gekürzt sind, ist es das Beinchen, welches auf der abgeflachten Seite des Gehäuses ist!!!
In Fahrtrichtung rechts sollte die abgeflachte Seite unten sein und auf der linken Seite sollte sie oben sein!

[nibo]

Ich hatte zuletzt auch den PT in Verdacht und habe ihn ausgewechselt (habe ein Distance Kit ohne BXT9-Platine hier, daher war gleich einen PT zur Hand): Exakt das gleiche Verhalten wie vorher. Ich glaube nicht, dass ich den 2. PT auch zerstört habe, da ich bewusst auf kurze Lötzeit (ca. 2s pro Punkt) geachtet habe.

Das Problem liegt vielleicht doch woanders. Habe die Widerstände R30, R31, R27, R28, R35, R45 überprüft - die passen. Dann habe ich den Widerstand mal direkt an den PTs gemessen. Rechte Seite 820 Ohm (pasend zu R31), linke Seite 44,5 kOhm. Hm...das ist schon seltsam.

Weißt Du zufällig was C9 und C10 hier für einen Einfluß haben. Wie wirkt es sich aus, wenn die kaputt sind?

Noch eine Anmerkung: Im Dunkeln funktioniert der Odometrietest, jedoch blinkt die linke LED beim Drehen des linken Rades nicht so "sauber" wie analog die rechte. Es sieht so aus, als wäre sie länger an und nur sehr kurz aus. Der Poti is leider schon am Anschlag (rechts).

Schaltplan -> Seite 3 rechts

[elektrolutz]

Halo nibo,

wie, wo hast Du den Widerstand gemessen? - Die beiden Messspitzen direkt an Anfang und Ende von R30.

Wenn das so ist, dann ist der R30 defekt (vielleicht intern gebrochen und dadurch hochohmig geworden).

[nibo]

wie, wo hast Du den Widerstand gemessen? - Die beiden Messspitzen direkt an Anfang und Ende von R30.

Links Seite: Direkt an den Lötpunkten von R30 = 820 Ohm. Direkt am Phototransistor PT1: 44,5 kOhm
Rechte Seite: Direkt an den Lötpunkten von R31 = 820 Ohm. Direkt am Phototransistor PT2: 820 Ohm

Also an den PTs direkt von Anode zu Kathode gemessen.

[elektrolutz]

Hallo nibo,

prüfe doch bitte mal die Lötstellen, an denen das Getriebegehäuse mit der Hauptplatine verbunden sind, speziell die beiden Lötbrücken, die etwas von den Achsen verdeckt werden.
Ich vermute, die VCC-Verbindung ist nicht richtig gelötet, denn wenn der On/Off-Schalter der Biene auf "Off" steht, ist auf der Hauptplatine VCC und GND über den Schalter kurzgeschlossen (- dieses war mir bisher noch gar nicht aufgefallen -). Das bedeutet, egal ob Du an den PTs oder an den R30/R31 eine Widerstandmessung durchführst, der Messwert sollte dominant durch R30 bzw. R31 dargestellt werden.

[nibo]

Hallo elektrolutz,

danke für den Tipp, das klingt logisch. Tatsächlich war es so, dass die Masseverbindung zur Platine 6 nicht vorhanden war. Ich habe alle Lötpunkte zur Platine 6 mehrfach nachgelötet und mit Lupe überprüft - die sehen absolut okay aus. -> Immer noch keine Masseverbindung von der Hauptplatine zur Platine 6?! Na sowas. Irgendwann hats mir dann gereicht, und ich habe die Masseverbindung selbst mittels Kupferlackdraht hergestellt. Widerstand am PT gemessen: 820 Ohm, perfekt. Ich war mir sicher, dass nach dem Anschalten jetzt alles funktioniert.

Aber ich habe nun immer noch das gleiche Odo-Verhalten auf der linken Seite!? Selbst bei Poti-Stellung ganz rechts bleibt die linke Seite noch extrem empfindlich auf Umgebungslicht!

Die Platine 6 scheint in sich stimmig, habe überall die 820 Ohm gemessen, wo erwartet. Aber das die Masseverbindung trotz perfekter Verlötung nicht da war, ist schon sehr merkwürdig. Vielleicht stimmt ja mit einer anderen Verbindung auf Platine 6 irgendwas nicht? Ich frag mich wie ohne Masseverbindung vorher überhaupt ein Signal übertragen werden konnte. Das versteht wohl nur der Teufel selbst.

Ich glaub, ich fass die Stelle heute und morgen nicht mehr an und finde mich erstmal damit ab, dass die Odometrie nur im dunklen Raum funktioniert.

BTW: Welche Platinenversion hast Du? Bei mir ist es die 1.14.

Vielen Dank noch einmal für Deine Unterstützung!

[elektrolutz]

Hallo nibo,

das ist wirklich sehr merkwürdig, weil die Masseverbindung über alle Lötverbindungen an den Getriebgehäuse Ecken erfolgt. Bedeutet, dass alle diese vier Lötverbindungen nicht OK sein sollen. Das würde ich noch einmal genau prüfen.

Eine weiter Möglichkeit zu prüfen ist:
--- Akkus entfernen
--- IC4 entfernen
--- Haupt-Proz entfernen
--- On/Off-Schalter auf Stellung "On"
Nun sollten die Widerstandsmessungen andere Werte liefern und auch die Messung über die PTs sollten von den Werten R30/R31 deutlich abweichen.

Die Signalübertragung ist durch die Operationsverstärker (IC4) sehr empfindlich. Im eingeschalteten Zustand reicht bei meiner Biene schon eine Berührung mit einer Messspitze (bei Spannungsmessung) aus, um das Signal zu toggeln.

Das hier verwendete Prinzip ist eine IR-Lichtschranke. IR-Licht ist soweit unsichtbar, hat aber viele Quellen, z.B. Sonnenlicht, Glühlampen, IR-Fernbedienungen, ... Aus diesem Grund haben manche IR-Fernbedienungen Probleme bei Verwendung im Außenbereich. Es gibt zwar die Möglichkeit durch Filter dieses Fremdstörungen zu reduzieren, man reduziert dadurch aber auch ein wenig die Empfindlichkeit/Reichweite.
Hier im Getriebekasten ist die Lichtschranke recht gut abgeschottet, aber auf dem Arbeitstisch, direkt neben eine guten und starken Arbeitsplatzbeleuchtung , kann man diese Fremdwirkung deutlich spüren - deshalb erzielst Du bei Dunkelheit auch bessere Signale.
(Die Bodensensoren sind natürlich von gleicher Problematik betroffen.)

Über das Poti kann man den Einfluss diese Fremdstörungen einwenig ausgleichen - leider ist dieses, wie so viele andere Dinge und Eigenschaften nicht im Handbuch beschrieben.

Ich habe die Platinenversion 1.07 (2009), laut geätzter Platinenbeschriftung. Ich kenne auch nur diese Version.
Es wäre natürlich auch interessant zu wissen, wo bei den unterschiedlichen Versionen unterschiede im Aufbau oder bei der Leitebahnführung sind.


Ein paar weitere Tips und Infos zum NiboBee findes Du auch im Forum des Herstellers auf http://www.roboter.cc


Eine Frage:
Welchen Wert hat bei Deiner Biene der R9 (Schaltplan Blatt2/3 - oben, rechts vom Motor-Jumper)? Ich hatte mal irgendwo die Empfehlung gelesen, diesen Widerstand von 3,3 Ohm auf 1,0 Ohm zu reduzieren.