Erster Roboter

[Thegon]

Der Akku sieht gut aus

Das von dir gelinkte Ladegerät schafft laut Beschreibung nur 6-8 Zellen, in dem 12V akku sind aber 10 verbaut.
Ich denke, dass das nicht geht.
Habe auf die Schnelle bei Conrad das gefunden:
http://www.conrad.at/ce/de/product/2...02145&ref=list
Kostet nur ein Paar euros mehr und man kann die Anzahl der Zellen von 2-10 einstellen, also universeller einsetzbar.

Mfg Thegon

[Virtuelx]

Der Akku sieht gut aus

Das von dir gelinkte Ladegerät schafft laut Beschreibung nur 6-8 Zellen, in dem 12V akku sind aber 10 verbaut.
Ich denke, dass das nicht geht.
Habe auf die Schnelle bei Conrad das gefunden:
http://www.conrad.at/ce/de/product/2...02145&ref=list
Kostet nur ein Paar euros mehr und man kann die Anzahl der Zellen von 2-10 einstellen, also universeller einsetzbar.

Mfg Thegon

Danke, aber soweit ich das sehe hat dieses Ladegerät keinen T-Buchsen-Stecker, daher nicht kompatibel?
Da fällt mir gleich ein, wie ist es am klügsten den Akkus mit meiner Schaltung zu verbinden?
Ich könnte mir so ein Kabel kaufen das einfach in der Mitte abzwicken und das "offene" Ende anlöten, oder wie wird das normal gemacht ? http://www.conrad.at/ce/de/product/2...archDetail=005

[Thegon]

Naja der Stecker sollte jetzt nicht das große Problem sein.
Also beim Ladegerät ist eigentlich nur wichtig, dass auch + (vom Ladegerät) an + (vom Akku) und - an - kommt. Wie ist theoretisch egal, praktisch sollte man natürlich schon einen passenden Stecker haben, bei dem Netzteil sind glaub ich Krokodilklemmen dabei, man könnte sich also so ein Kabel:
http://www.conrad.at/ce/de/product/2...archDetail=005
kaufen und die Enden mit den Klemmen abgreifen, man kann sich aber natürlich auch ein passendes Ladekabel zusammenlöten.

Um an die Platine zu kommen wäre es natürlich möglich, ein Zweites obrig genanntes Kabel zu kaufen und das einzulöten, man ist da villeicht nicht so flexibel und die Lötstelle ist halt nicht abnehmbar, man könnte z.B. so eine Schraubklemme kaufen und damit die Enden des Kabels abgreifen.
Diese klemmen finde ich überhaupt sehr praktisch

Mfg Thegon

[Virtuelx]

Danke das mit der Schraubklemme hört sich praktisch an, werde ich glaub ich so machen. Allerdings mit den Krokodilklemmen, das ist wirkt für mich ein bischen gepfuscht, werde mir glaub ich ein Kabel dann lieber löten, dann können sich die Kontakte nicht berühren.

Bin gerade am Schaltplan zeichnen, da bin ich auf 2 Probleme gestoßen.
1.) Welche Pins am µC kann ich als Outputs für den Motortreiber benutzen?
Habe im Datenblatt versucht das zu recherchieren, bin aber nicht wirklisch schlauer daraus geworden. Mich verwirrt vorallem dass jeder Pin als I/O beschrieben wird, trotzdem hat jeder eine eigene Bezeichnung(SCK, MISO, MOSI, SS, TDI, TDO, TMS, TCK, SDA, ...). Außerdem dachte ich immer dass es gewisse Pins gibt die nur Inputs und gewisse die nur Outputs sind?

2.) Auf diesem Schaltplan sind rechts oben bei dem Kondensator zwei Anschlüsse, 15(GND) und 16(VCC). Hier wird beschrieben dass "Zur besseren Übersichtlichkeit wurden die immer benötigten Anschlüsse für VCC (Pin 16) und GND (Pin 15) am MAX232 getrennt oben rechts im Schaltplan dargestellt.", das finde ich verwirrend. Sind das der 15te und 16te Pin vom MAX232-Bauteil, oder wie darf ich das verstehen?

EDIT: Projekt vorübergehend bei Seite getan, grund Zeitmangels

[Thegon]

Also bei den AVR´s ist das eigentlich so:
erstmal kann jeder der 32 I/O pins (reset, Versorgungsspannung und so nicht) als digitaler Output und als Digitaler Input (sagt ja schon der Name I/O Port)
verwendet werden, es bedarf nur einer einzeiligen Konfiguration in der Programmierung.
Dann hat aber jeder dieser Pins noch eine Extrafunktion, die dann nur dieser Pin (bzw. nur diese Pins) ausführen können.
Beispiele sind:
RXD/TXD für die UART verbindung
SCK/MISO/MOSI für die SPI Schnittstelle, die auch zur Programmierung genutzt wird (ISP)
ADC pins sind die Analogen eingänge des AVR, zum Auswerten diverser Sendsoren
SDA/SCL sind die Beiden Leitungen für Hardware I²C, an die man einen I²C Slave anschließt
usw. man kann ja im Internet nachschauen, was die Machen

Wenn man eine Bestimme funktion nicht braucht, kann man diesen Pin als I/O verwenden z.B. einen ADC, man hat ja 5 davon (bei mega 8 )
Den Motortreiber muss man an einem PWM - Pin anschließen, die Heißen OC1A OC1B und so weiter.
Um die richtung festzulegen (motortreiber) kann man natürlich auch einen gewöhnlichen I/O port verwenden.

Mfg Thegon

[Virtuelx]

So ich habe jetzt wieder etwas mehr Zeit gefunden mich der ganzen Sache wieder zu widmen.
Habe natürlich in der Zwischenzeit über das ganze nachgedacht und da sich für mich die Möglichkeit ergibt an einen MSP430 uC samt gelöteter Platine zu kommen, werde ich vorerst diese verwenden. Da ich glaube, das das für den Anfang doch sinnvoller ist als gleich ein Board selbst zu löten.
So hier gleichmal wieder Fragen die sich für mich ergeben haben:

- Ich würde für die Motoren die bereits besprochenen Akkus verwenden (http://www.conrad.at/ce/de/product/2...09071&ref=list) und für den uC, der 3,6V benötigt, 3x AA Akkus von VARTA, die laut Aufschrift 750mAh liefern (spielt diese Angabe überhaupt eine Rolle?). Sollte ich eine Art Absicherung einbauen dass wirklich nicht mehr als 3.6V am uC anliegen? Wenn ja, welche?
- Kann beim Ansteuern des Motortreibers (L293 D) die Anschlüsse(1A; 2A; 1,2EN; etc.) direkt mit dem uC verbinden?
- Ist der Ultraschallsensor (http://www.conrad.at/ce/de/product/1...TZ-FUeR-ARX-03) an und für sich mit jedem uC kombatibel? Oder vielleicht nur mit denen der ASURO-Reihe?
Hat hier vielleicht jemand einen Link für eine Beschreibung/Tutorial oder Ähnliches für den Ultraschallsensor? Habe mir zwar schon den Link der vorher gepostet wurde angesehen aber ich sehe einfach nicht welche Anschlüsse dieser hat bzw. wie dieser funktioniert oder welche Signale er sendet, habe auch ein wenig gegoogelt aber auch nichts sinnvolles gefunden.

[Torrentula]

Möchtest du das MSP430 Launchpad verwenden?

Das problem (finde ich persönlich) ist, dass die mitgelieferten Chips nur 2kB-Programmspeicher besitzen. Wenn man dann mitten im Projekt feststellt, dass einem der verfügbare Programmspeicher zu neige geht, dann sieht das bei dem MSP430 schlecht aus, weil man nicht mal eben so beim nächsten C oder bei Reichelt einen mit mehr Flash-Speicher kaufen kann.

Nachteile des Launchpads aus meiner Sicht (ich besitze selber zwei):

- wenig programmspeicher der mitgelieferten Chips
- schlechte Verfügbarkeit als DIP20-Package; zummindest von den "standard" Händlern nur in SMD-Ausführungen vorhanden (nichtmal der selbe Typ, eine komplett andere Produktlinie)
- keine Supportforen in deutscher Sprache (habe nur bei mikrocontroller.net einen Artikel gefunden)
- wenn man sich nicht bei TI registrieren möchte, gibts nur einen Compiler bis 2kB, was aber kein Beinbruch ist, da man in Deutschland an keine größeren Chips rankommt

Der Preis für 4,70€ ist verlockend aber wie ich finde gibts da eben den großen Haken der schlechten Chip-Verfügbarkeit.

An deine Stelle würde ich mir entweder ein Board selber löten oder auf ein fertiges Board (z.B. RN-Control) zurückgreifen.

Zur Motoransteuerung:
Hier ist das eigentlich gut beschrieben

Auf die Enable Leitungen kannst du ein PWM-Signal legen, um die Geschwindigkeit deiner Motoren zu regeln (je nach Pulsbreite deiner PWM).
Die pins 1A bis 4A am L293 können auch direkt an den µC angeschlossen werden. Diese sind für die Drehrichtung der Motoren verantwortlich (Motor 1: 1A & 2A; Motor 2: 3A & 4A).

MfG

Torrentula

[RobotDesign]

Hallo Virtuelx,
ich habe auch vor ein paar Monaten angefangen, einen kleinen autonomen Roboter zu bauen.

Ich habe einen etwas anderen Ansatz gewählt:
Als Microcontrollersystem habe ich einen Arduino gewählt. Den kann man in einem C++ Derivat programmieren, die Entwicklugsumgebung ist umsonst und gut dokumentiert. Einen Arduino bekommt man ab 25 EUR. Ich habe mir den Arduino als Lernpaket gekauft (das liegt bei 70,--EUR z.B. bei Amazon) - allerdings war der Einstieg dafür ein Kinderspiel. Man kann sich die Informationen auch im Internet zusammensuchen: http://www.arduino.cc/ ist eine gute Einstiegsseite.
Programmiert wird der Arduino über USB, einen Programmer / Flasher benötigt man nicht.

Eine Alternative wäre vielleicht auch der Netduino. Prinzipiell dem Arduino ähnlich, allerdings deutlich schneller und zu programmieren über das .NET Microsoft Framework mit Microsoft Visual Studio (die Free- Edition reicht aus). Ich habe mich vorerst für den Arduino entschieden, weil es für den sogenennte Shields gibt: Das sind standardisierte und fertige Platinen, die man auf den Arduino stecken kann. Ein Motortreiber- Shield (z.B. für Getriebemotoren) bekommt man für ca. 25 EUR.

Ich habe mich für Schrittmotoren entschieden weil die kein Getriebe zur Drehzahl- und Drehmomentwandlung benötigen. Außerdem sind die Bewegungen des Roboters leicht kontrollierbar.
Nachdem ich die Schaltung fertig designed hatte stellte ich fest, dass die Einzelteile genau so teuer waren wie ein fertiger Baustein. Außerdem kann der fertige Baustein die Motoren im 1/4, 1/8 und 1/16 Verfahren ansprechen. Dieses Verfahren erlaubt, die 4V Schrittmotoren mit bis zu 30 V zu steuern. Der Baustein steuert die Motoren allerdings nur sehr kurz mit diesen hohen Werten an um die Magnetisierungen in den Motorwindungen schnell umzupolen. Danach regelt der Treiberbaustein die Spannung automatisch runter (sonst würden die Motoren durchbrennen). Damit bekommen die Motoren richtig Drehmoment!
Probiere so ein Verfahren bitte nicht mit normalen (Getriebe-)Elektromotoren aus - die rauchen Dir sonst sofort ab.

Die Schrittmotorsteuerung findest Du hier:
http://www.shop.robotikhardware.de/s...roducts_id=237

Als Motoren habe ich gewählt:
http://www.shop.robotikhardware.de/s...roducts_id=236

Zu Deinen Rädern:
Ich habe mir übrigens auch diese Räder bei Conrad bestellt. Die Räder sind super. Allerdings wirst Du folgendes Problem bekommen:
Die Räder haben einen Felgen-Mitnehmer von 12 mm im Format 6-Kant.
Das bedeutet: Um das Drehmoment des Motors zu übertragen benötigst Du einen Mitnehmer - irgendwie muß das Rad auf der Welle so befestigt werden das sich das Rad mit der Welle dreht. Und ich habe keinen Mitnehmer gefunden.

Ich habe mir übrigens vorher andere Räder und passende Mitnehmer gekauft:
http://www.shop.robotikhardware.de/s...roducts_id=234
Allderdings waren die Mitnehmer nicht in der Lage, das Drehmoment für meinen Roboter kraftschlüssig zu übertragen - nach einigen Versuchen stellt ich fest, dass der Mitnehmer durchrutschten.

Insofern habe ich mir die gleichen Reifen wie Du bei Conrad gekauft und stand vor dem Problem mit den Mitnehmern. Meine Lösung dazu war folgende:
1.) Google SketchUp (kostet nichts) heruntergeladen. Damit habe ich in 3-D passende Mitnehmer konstruiert.
2.) Die Mitnehme habe ich mir bauen lassen. Das geht mit Anbietern wie shapeways.com. Die drucken solche Teile in einem 3D Verfahren. Zur Zeit lasse ich mir ein neues Gehäuse und eine Radaufängung für meinen Roboter "drucken".

Die Mitnehmer findest Du hier:
http://www.shapeways.com/model/312428/
Die Mitnehmer passen auf eine 5 mm Welle und werden mit 3 mm Bolzen auf die Welle gespannt. Erst den Mitnehmer auf die Welle schieben, dann festspannen, anschließend ein kleiner Klecks Sekundenkleber auf die Stirnseite des Mitnehmers, Rad aufsetzen ... und Du bekommst das Teil nie wieder ab!

Mit den Mitnehmern rutscht seitdem nichts mehr durch

Letzter Tip von meiner Seite:
www.fritzing.org hat ein fantastisches kostenloses Tool zum Plantinenbauen. Inzwischen gibt es auch einen Link, um die Platinen kostengünstig fertigen zu lassen.

Ich benutze für meinen Roboter zur Orientierung einen Ultraschall- Entfernungsmesser (SRF05) und einen IR Entfernungsmesser GP2d120.

Ultraschallentfernungsmesser haben den Nachteil, dass ein Messen der Distanz während der Fahrt zu lange dauert. Es gibt dazu 2 Lösungen:
a) Motoren stoppen und messen, dann weiterfahren.
b) Timer-Interruptgesteuerte Motorprogrammierung. Das geht auch mit dem Arduino.

IR Entfernungsmessung geht nur bei sehr kurzen Distanzen. Außerdem kann der Roboter durch starkes Sonnenlicht gestört werden.

Ich habe mich für für die timer-interrupt gesteuerte Variante mit der Ultraschall- Entfernungsmessung entschieden. IR benutze ich zusätzlich, um Treppenabsätze zu entdecken damit mein Robbi nicht die Treppe runterfällt.

Ich hoffe ich habe Dir ein paar Anregungen geben können. Mein erster Versuchsroboter lief schon nach 4 Wochen.

Erst mal viel Erfolg mit Deinem Roboter!

[Torrentula]

b) Timer-Interruptgesteuerte Motorprogrammierung. Das geht auch mit dem Arduino.

Mit dem Arduino geht alles, was mit jedem anderen AVR auch machbar ist. Die Arduino IDE verwendet den avr-gcc Compiler. Die Arduino IDE stellt eben bereits fertige Softwarebibliotheken zur Verfügung
==> schneller Erfolg garantiert.

Somit muss man sich keine Gedanken über den ganzen technischen Kram machen. Wenn man aber verstehen will was genau da passiert, sollte man mal die Funktionen selber proggen, die z.B. den Servo stellen, but that's just worth my two cents.

Trotzdem ist der Formfaktor des Arduino gan nett und zur Not kann man den auch per ISP flashen, dann hat man eben ein ATmega328-Board mit nem USB zu Seriell Wandler drauf.

MfG

Torrentula

[Virtuelx]

Danke für die Hinweise.

@Torrentula: Dieses Board soll nicht mein endgültiges für den Roboter werden. Ich möchte lieber erstmal ausprobiern um einen besseren Einblick in die ganze Sache zu erhalten, danach werde ich mir mal ein besseres Board holen bzw. vielleicht dann eines selber löten.

@RobotDesign: Werde den Arduino für später im Hinterkopf behalten. Mal sehen wie das bei mir mit den Rädern wird, wollte einfach die Räder mittels Heißklebepistole angeklebt. Die Seite mit dem 3D-Drucker sieht interessant aus, allerdings für ein komplettes Gehäuse hört sich das sehr teuer an. Sind das deine Bilder am Mitnehmer? Gibts Bilder zu deinem Projekt? Würde mich sehr interessieren.
Ist die Ultraschallmessung während der Fahrt wirklich ein Problem? Schallgeschwindigkeit ist etwa 343m/s daher wenn ich bis zu 1m Abstand messen will sind das etwa 6ms die der Schall für Hin- und Rückweg braucht. Gefühlsmäßig würde ich behaupten dass der Roboter innerhalb von 6ms kaum seine Position verändert.
Könntest du das mit "Timer-Interrupt gesteuerete Motorprogrammierung" ein wenig erläutern? Ist damit gemeint dass der Roboter z.B. in der Fahrroutine befindet und mittels Timer werden regelmäßig Interrupts ausgelöst, in denen der Abstand gemessen wird?