Schrittmotorsteuerung mit L297/l298 und Raspberry Pi

[Thegon]

Reset und Half/Full habe ich vergessen in der Skizze, Reset wird dann mit 5V verbunden und Half/Full muss ich mir noch überlegen .
-Reicht die Leistung am 5V Pin aus um die drei Schaltungen parallel zu betreiben?
-Ist das sonst ersteinmal alles richtig?

Das mit dem SYNC Pins habe ich noch nicht eingezeichnet. So wie ich das aus dem Datenblatt verstanden habe besitzt jede der drei Schaltungen in meiner Skizze schon ein RC_Network (der Widerstand und Kondensator am OSC), welches ich dann bei einem beibehalten soll und bei den anderen zwei streichen und erden soll.
Die SYNC Pins an sich werden einfach alle verbunden.
-Ist das so korrekt?

Ja Reset und Half/Full unbedint beschalten und nicht frei in der Luft hängen lassen, sonst könnte etwas verrückt spielen.

Die Leistung auf der 5V Schiene vom Pi reicht (hat glaub ich schon mal wer vor mir geschrieben) leicht aus, weil im Prinzip hast du da direkt Zugriff auf die 5V vom Netzteil, kannst also über diesen Pin so viel Strom ziehen wie das Netzteil hergibt, abzüglich des Eigenstrombedarfs des PI natürlich. Und die Treiber brauchen nicht wirklich viel Strom auf der 5V - Schiene, alles im Milliamperebereich.

Die Synch Pins NICHT alle verbinden, weil das sind alles Ausgänge! Damit kann ein Schrittmotortreiber den Takt an zwei (oder mehrere) andere weitergeben. Ich würde diese Pins aber unbeschaltet lassen und stattdessen 3 unabhängige RC-Oszillatoren machen, wie bei dir in deiner Skizze eingezeichnet.

Wie du das mit dem Poti meinst, ist an der Skizze nicht wirklich ersichtlich, das Poti muss als Spannungsteiler beschaltet werden und nicht in Serie mit 5V (weil so bringt es nichts, es kommen immer 5V raus).

Dazu habe ich mal ein Bild gezeichnet:


Den Wiederstand R1 brauchst du nicht umbedingt, er ist allerdings nützlich, damit kannst du ein maximales Vref festlegen, dass du auch (versehentlich) durch drehen des Potis nicht überschreiten kannst.
Wie groß der Strom dann wirklich ist, hängt natürlich auch noch von den Shunts ab.

Grüße
Thegon

[PeterPro]

Okay Danke,

ich hab mir ehrlich gesagt noch gar nicht angeguckt wie man ein poti beschaltet, dein schaltplan wird dann übernommen
Die SYNC Pins lasse ich dann ersteinmal unbeschaltet, wenn es propleme geben sollte mit "Ground Noise" kann ich dass ja immer noch machen
Damit wäre die Schaltung soweit klar

Einige Fragen habe ich aber noch:

-Wie berechnet sich Vref?
Auf der RN-Wissen Seite steht die Formel Vref= I motorstrom*R und in dem vorher oben genannten Thread und in dem Robotertutorial ( https://www.roboternetz.de/robotertutorial2.html (gelber Kasten) ) steht die Formel Vref=I motorstrom*R*1.44.

-Kann man als Shunt einen ganz normalen Kohle/Metall Widerstand mit 1 Ohm benutzen?

-Wie berechne ich den Widerstand den ich vor das Poti schalte, um die Spannung von 5 auf max 3V zu begrenzen?

MfG

Peter

[Geistesblitz]

Zur Berechnung von V-ref schreib ich lieber nix, weil das bei mir irgendwie auch noch nicht so richtig funktioniert hat.

Einen einfachen 1 Ohm Widerstand in 1/4 Watt-Ausführung kannst vergessen, denn durch ihn werden 2A^2*1 Ohm=4 Watt maximal verballert, also sollten es schon 5 Watt-Widerstände sein.

Das ist ganz einfach. Nehmen wir mal an, du hast ein 100k-Poti, dann errechnet sich der Vorwiderstand mit folgender Formel:
Uref/Uv=Rpoti/Rges mit Rges=Rpoti+Rvor
umstellen:
Rvor=(Uv/Uref-1)*Rpoti
einsetzen:
Rvor=(5V/3V -1)*100 kOhm=66,667 kOhm

Nun muss man gucken, welcher nächstgrößere Widerstand in den üblichen Widerstandsreihen liegt. Da würde mir 68 kOhm ins Auge fallen.

[PeterPro]

Danke
Die Rechnung zum Berechnen des Widerstandes ist an sich nachvollziebar.
Aber wie immer noch Fragen
-Von welchem physik. Gesetz lässt sich denn ableiten das man Uref/Uv und Rpoti/Rges gleichsetzen kann?
-Wir haben jetzt angenommen, dass wir ein 100kOhm Poti haben. Wie kann ich denn berechnen, welchen Widerstand das poti haben muss, damit ohne Vorwiderstand eine Spannung von z. B. 0.72V an Vref Pin anliegt?

Zu den Shunts: Also im Prinzip muss ich einen normalen Widerstand nehmen, allerdings vertragen die mit 1/4 Watt die hohen Ströme nicht, oder wie meinst du das?
Ich verstehe die Rechnung leider auch nicht wirklich

MfG

Peter

[Geistesblitz]

Ganz normale Spannungsteilerregel.
Der Wert des Potis und des Vorwiderstands ist nicht so besonders wichtig, die beeinflusst nur den Strom, der durch diesen Zweig fließt. Bei 100 kOhm und 68 kOhm Vorwiderstand wären das 5V/168000 Ohm=30µA, also so gut wie nix. Die Widerstände sollten nur nicht zu groß oder zu klein sein, sonst sind entweder die Störungen zu groß (zu geringer Strom) oder oder du hast ziemlich viele Verluste (zu hoher Strom). Nur das Verhältnis der Widerstände Rvor/Rpoti sollte möglichst gut stimmen.
Wenn du dieses Regel verstanden hast, bekommst du das mit deiner Spannung sicher auch alleine ausgerechnet. Allerdings brauchst du nicht zwingend ein anderes Poti, um eine andere Spannung einzustellen, denn dafür sind die ja eben verstellbar.

Zu den Shunts: genau, die vertragen die hohen Ströme nicht. Die werden dann warm und zersetzen sich dann langsam, wobei dann der Widerstandswert nachhaltig verändert werden kann. Was das an deiner Stromregelung macht, kannst du dir vielleicht schon denken. Die geht ja von einem konstanten Widerstand aus, sollte dieser aber in Wirklichkeit kleiner werden, denkt die Regelung dass alles in Ordnung ist, obwohl eigentlich viel höhere Ströme fließen.

[PeterPro]

Danke für den tipp mit der Spannungsteilerregel
Ich hab mich damit jetzt eine ganze Zeit mit beschäftig und hoffe es verstanden zu haben.

Also gut ich habe ein 10kOhm poti und weiß das dort max 3V abfallen sollen.
Die Stromstärke I=Upoti/Rpoti beträgt also I = 3V/10000Ohm = 0.0003A.
Am Vorwiderstand sollen also 2V abfallen, somit beträgt Rvor = Uvor/I = 2V/0.0003A = 6.67kOhm-> ich muss also ein 6.8kOhm Widerstand vorschalten. Is das so richtig?

Wenn ich jetzt die Formel für Vref=Imotorstrom*Rs1*1.44 nehme komme ich, bei einem Motor mit bsw. 350mA und Shunt 1Ohm, auf Vref=0.35*1*1.44=0.504.
Und dementsprechend muss ich dann das poti so einstellen, dass beim schleifer 0.504V abfallen. Korrekt?

Im datenblatt zu dem L297 steht, dass man möglichst schnelle Dioden mit 2A nehmen soll.
-Welche Angabe steht für die Schnelligkeit bzw. welche technischen Daten sind noch wichtig zu beachten?

Genauso bei den 4 Kondensatoren in der Schaltung: Welche Bauweisen eignen sich am Besten?

MfG Peter