Kleinserie: Multi-IO-Platine für das Forum

[fabqu]

Hallo!

Wie manche von euch vielleicht schon mitbekommen haben, haben wir HIER seit einiger Zeit einen Thread laufen, der sich mit dem Design einer neuen Platine für den RP6 (oder auch für jede andere Plattform) beschäftigte.
Dort haben wir diskutiert, welche Sensoren sinnvoll für den RP6 sind, welche den bisherigen Zusatzmodulen fehlen und wie sich das alles auf einer weiteren Platine zusammenbauen lässt.

Diese Ideen gingen nun in eine mit Eagle designte Platine, welche nun verkaufsklar ist!!!

Sie bietet:
- das übliche RP6-Layout, schwarz lackiert mit weißem Bestückungsdruck
- externe, Verpolungs- und Kurzschlusssichere Spannungsversorgung bis 10V
- es ist möglich, nur einen Akku für dieses Board und den RP6 zu nutzen
- 5V- und 3,3V-Regler on Board
- USRBUS (unbelegt, steht für den User frei)
- XBUS
- I2C-Pinheruasführungen für 5V- und 3,3V-Betrieb
- Interruptleitung Int1, auch für 3,3V-Betrieb
- Spannungsmessung der Versorgungsspannung und der 3,3V-Spannung
- eine eigene Platine mit 4 Tastern und Widerstandskaskade zum Aufstecken oder Auflöten an die Hauptplatine
- eine Bumperplatine mit 2 Bumpern und 2 LEDs sowie Anschlussmöglichkeit zweier Sharp-, zweier Radar- oder zweier SRF02-Ultraschall-Abstandssensoren; die Sharp- und Radar-Sensoren sind per IO abschaltbar
- eine Liniensucher-Platine mit 5 CNY70-Reflexoptokopplern (Per Jumper können 3 oder 5 CNY70 aktiviert werden); die Platine ist per IO abschaltbar
- eine Radio-Platine mit digitalem Radioempfänger SI4735 für I2C und Verstärker für Stereo-Kopfhörer
- Temperatursensor TCN75 (siehe M128 ) via I2C
- 16fach PWM-Modulator PCA9685 via I2C: steuert 8 Servos, 4 LEDs, 3 freie Pins und schaltet die Spannungsversorgung der Servos
- eigene Spannungsversorgung für Servos, wahlweise zwischen 5V bis 7,5V; je nach Anforderungen können drei verschiedene 5V-Regler (78x5, LT1084CP-5 oder LT1084CT-5) für die Servoversorgung verwendet werden, je nach Strombedarf und Kosteneinsatz
- Anschluss von 8 Servos der M32 (siehe Servo-Lib vom Dirk) kann verwendet werden
- die Servospannung wird ebenfalls überwacht via I2C
- Real-Time-Clock DS1307 via I2C mit 3V-StandBy-Knopfzelle
- EEPROM via I2C
- einen Berührungssensor mit dem NE555-Timer
- einen Beeper
- zwei vorbereitete Spannungsteiler für eigene analoge Sensoren, z.B. LDRs
- Anschlüsse für IO- und ADC-Wannenstecker der Module M32, M128 sowie M256

Folgende externe Sensoren können angeschlossen werden:
- DCF77 Funkuhrempfänger via IO
- GPS-Modul Navilock NL-552ETTL Engine Modul via UART
- 2D- oder 9D-Kompass via I2C
- Luftfeuchtigkeits- und Temperatursensor via I2C
- Luftdrucksensor via I2C
- vier SRF02 an der Haupt- und zwei an der Bumperplatine
- natürlich können Taster-Board, Bumper-Board und Liniensucher-Board angeschlossen werden
- Anschluss für Snake-Vision, wobei VCC hier durch IO angeschaltet werden kann
- zwei Sharp-Abstandssensoren oder zwei Radar-Abstandssensoren

Die Platine kostet 38 Euro. Ich habe zwei auf Lager bestellt. Eine Nachbestellung ist noch möglich.

-> EINE IST NOCH SAMT ALLEN SMD-TEILEN BEI fabqu!!!!

Es gibt eine ausführliche Anleitung und eine ausführliche Aufbauanleitung im RN-Wissen: HIER. Ebenso eine detaillierte Bestellliste für Conrad, CSD-Elektronics und Farnell.
Außerdem ist Dirk schon seit einigen Wochen dabei, Software für die Platine zu entwickeln. Dazu ist natürlich jeder gerne eingeladen Den RN-Wissen-Artikel zur Software gibts HIER.


Wer eine Platine haben möchte, meldet sich bitte an mich per PN (Persönliche Nachricht) oder mail: fabqu@web.de .

Da die Platine auch Kleinste SMD-Bauteile enthält, könnte ich anbieten, diese Mini-Käfer zu bestellen und einzulöten. Das bitte auch per PN schreiben!

Die momentanen Layouts, die Anleitung, die Stückliste und vieles Mehr sind HIER zu finden.

Für Fragen könnt ihr mich gerne anschreiben oder sie hier Posten!
Liebe Grüße,
Fabian

[fabqu]

ThorbenW hat gerade angemerkt, dass manche Teile schwerer zu bekommen sind.
z.B. der Buzzer (nicht beim C und nicht bei Farnell erhältlich) oder der Kompass (kommt aus USA).

Dafür könnten wir eine Sammelbestellung machen! Dann muss nicht jeder die Versandgebühren und den Zoll machen.

Grüße

[Dirk]

So, Leute, Platinenentwickler und Besteller:

Pünktlich zur Auslieferung der neuen Platine ist eine Library im RP6-Stil fertig.
Ich will ja nicht wesentlich langsamer sein als Fabian ...

Was kann die Lib für Fabians Platine:
Sie steuert alle Komponenten auf der Platine mit einfachen RP6-ähnlichen Befehlen an.
Beispiele:
EEPROM
I2C_EEPROM_writeByte(5, 128 ); -> Schreibt ein Byte (128 ) ins EEPROM an Speicherstelle 5
tmp = I2C_EEPROM_readByte(5); -> Liest das Byte aus dem EEPROM an Speicherstelle 5
BUZZER
soundBuzzer(Tone_Cis2, 300, 200); -> Spielt den Ton Cis 300ms lang und wartet danach 200ms
BUTTONS
tmp = getPressedButtonNumber(); -> Liest die Nummer (1..4) der gedrückten Taste ein
3,3 VOLT SENSOR
tmp = measure3V3(); -> Gibt die 3,3V Spannung auf der Platine aus.
TOUCH SENSOR
tmp = getTouch(); -> True, wenn der Touch Sensor berührt wurde.
TEMPERATUR SENSOR
tmp = TCN75_measure(); -> Gibt die Temperatur aus.
LEDS
setMultiIOLED1(1); -> LED1 einschalten
setMultiIOLEDs(0b0110); -> LEDs 2,3 ein und LEDs 1,4 aus.
Servos
setServo(1, pos); -> Setzt Servo1 auf Position pos
setServoPower(1); -> Power für die Servos einschalten
REAL TIME CLOCK (RTC)
DS1307_read(); -> Lesen der Uhrzeit, Datum aus der RTC
DS1307_write(); -> Schreiben von Uhrzeit, Datum in die RTC
SPANNUNGS- UND STROMSENSOR
LTC2990_measure(); -> Auslesen der Temperatur, Batteriespannung, Batteriestrom, VCC (5V)

Die Lib enthält noch viele weitere Befehle im RP6-Library Stil.
Ist insgesamt genauso "einfach" nutzbar, wie die RP6-Lib.

Dann gibt es noch je eine Demo für die Linienfolgerplatine und für die Bumper-Platine.
Beispiele der Funktionen:
Linienfolgerplatine (LFS)
tmp = getLFS(channel); -> Liest einen der CNY70 Sensoren aus.
setLFSPower(pwr); -> Schaltet die Power für die LFS ein-/aus.
Bumper-Platine
Bumper
tmp = getBUMPER(side); -> Liest den linken/rechten Bumper ein
task_BUMPERS(); -> Task Bumpers: Liest die Bumper im Hintergrund ein
SHARPS
tmp = getSHARPSensor(side); -> Liest den Entfernungswert des linken/rechten SHARP IR Sensors
setSHARPSPower(pwr); -> Schaltet die Power für die SHARP Sensoren ein-/aus
SRF02
tmp = SRF02_getFirmware(adr); -> Liest die Firmware-Version des SRF02 Ultraschallsensors mit der I2C-Adresse adr
tmp = SRF02_measure(adr, mode); -> Führt eine Entfernungsmessung durch.
SRF02_changeAdr(adr, newadr); -> Ändert die I2C-Adresse eines SRF02 (es können ja bis zu 6 angeschlossen werden!!)

Später machen wir noch Software für die EXTERN optional anschließbaren Sensoren ...

Das gabs hier noch nicht:
Eine Platine vom User für User, komplett Hardware und Software, an die (fast) alles angeschlossen werden kann, was an Aktoren und Sensoren für den RP6 oder auch für andere mobile Plattformen sinnvoll ist.
Ein tolles Projekt! Dank an Fabian, der das alles gepuscht und bis zur (Serien-)Reife gebracht hat (und mich ab und zu "leicht" angetrieben hat, endlich mit der Lib fertig zu werden ...)!

[fabqu]

WOW!!!!

Danke dir!!!

Kurz zur Erklärung:
Dirk hatte zwischen Weihnachten und Mitte Januar den ersten, schon gefertigten Prototypen bei sich, um dort mit der Software etwas zu experimentieren!
War wohl von Erfolg gekrönt

Wir haben wirklich versucht, hier in diese Platine so viel reinzustecken, wie der Platz hergab.
Das heißt nicht, dass jeder, der die Platine kauft, sie auch sofort vollständig verlöten muss!
Das ist natürlich jedem frei gestellt!

Alle Lötplätze sind vorhanden. Wer erstmal nur zwei, drei I2C-Komponenten will, nimmt nur diese!
Die Anleitung ist auch bald fertig, ebenso die Teileliste.
Bei der Anleitung ist inka so freundlich, mir etwas zu helfen -> DANKE DAFÜR!

Viele Grüße,
Fabian

[fabqu]

So, die Anleitung wird langsam, es fehlen noch einige Fotos (die ich natürlich erst machen kann, wenn die Platinen da sind). Und Dirk wird noch einiges an Software (Libs, Code-Schnipsel und fertige komplette Beispiele!!!! ) reinsetzen! Ein paar Demoprogramme gibt es auch schon.
Es wird also wieder ein rundum-sorglos-Paket, wie man es als RP6-User eben gewöhnt ist

Wir werden sie als .pdf hergeben, aber auch HIER ist sie natürlich im RN-Wissen. Ist noch nicht komplett, das wissen wir
Solltet ihr dennoch Anmerkungen oder Kritik haben, dann schreibt mir einfach eine pn. Denn dass ich die Anleitung verstehe, ist klar - ich habe das Ding ja 4 Monate lang gebastelt. Aber IHR müsst sie verstehen!!!


Viele Grüße,
Fabian

[Dirk]

Leute,

bis morgen kann man bei Fabian noch bestellen! Die Platine ist designed!

Ran an den Speck!

[inka]

hi fabqu & und andere beteiligte...

jetzt, wo sich die platine füllt und es ist nicht nur ein foto, was man sieht - es ist schon ein schickes teil geworden

thanks...

[fabqu]

Das freut mich
hoffentlich klappt dann auch alles!

[fabqu]

nachdem gestern endlich der letzte IC kam, ist nun auch die Radio-Platine fast fertig.
Es fehlen nur noch die beiden Potis auf der Rückseite zur Lautstärkeregulierung, aber die, die ich gefunden habe, sind leider die falschen und passen daher nicht wirklich...

Fotos sind im üblichen Online-Ordner und hier:

[fabqu]

So, habe nun die Multi-IO erstmals am RP6 installiert.


Kabelverbindungen wie im RN-Wissen-Softwareartikel beschrieben. Außerdem ist das Bumper-Board am Heck angebracht mit zwei Sharp-Abstandssensoren.

Das Radio-Board braucht nur noch eine Kabelverbindung (war grade zu Faul) und das Liniensensor-Board braucht noch eine Vorrichtung an der vorderen Stoßstange - die Löcher dieser passen übrigens gut auf die Löcher des Liniensucher-Boards!
Später kommen noch eine Kamera und das Snakevision sowie zwei SRF02 oben aufs Dach.

@Dirk: Beim Bumper-Board sind beide Bumper-LEDs auf dauerbeleuchtung... aber nur sehr schwach. Drückt man einen Bumper, leuchten sie stark! Sieht schön aus, aber warum das so ist, weiß ich noch nicht...

Jetzt beginnen dann allmählich die Tests und natürlich das Einbinden aller Libs vom Dirk und aller Funktionen. Dann muss das ganze noch in meine LabVIEW-GUI übernommen werden... viel Arbeit!

Grüße