Getriebemotor zu Servo umbauen

[robin]

Nur kurz zum Thema, ein Mikrocontroller bräuchte mehr Bauteile:



Ich hab mal schnell was zusammen gebastelt, wurde ein Mega88, weil ich nicht einen passenden Tiny suchen wollte, die H-Brücke ist hier mit Mosfets aufgebaut und braucht deshalb ein paar mehr Bauteile, würde aber auch mit normalen Transistoren gehen. Quarz kann man zur Not auch noch weg lassen.
Werte sind noch nicht berechnet oder der gleichen.

Erweiterbar wäre das ganze dann auch noch nach belieben
- Temperatur messung
- SPI/I2C/...
- beliebige PWM Zeiten (keine fixen 20ms)
- ...

Eigentlich nur Vorteile, bis auf das programmieren, .. wobei, in der Zeit die ihr schon für die Optimierung genutzt habt, wäre da sicher was geschrieben

[Geistesblitz]

Da ja eh ein Getriebemotor verwendet wird, ist man ja nicht mehr auf das Format von Servoplatinen angewiesen, daher dürften die wohl auch ruhig ein Stückchen größer sein, denk ich mal.
Wenn man Bock drauf hat, eine H-Brücke so aufzubauen, bitte, aber da würde ich irgendwie lieber was Fertiges nehmen. Ist kleiner, einfacher und bestimmt auch günstiger.
Generell, was ist eigentlich der Vorteil daon, die Elektronik direkt an den Motor ranzubauen? Wärs nicht sinnvoll, Motor und Steuerung getrennt zu lassen?

[Klebwax]

Da ja eh ein Getriebemotor verwendet wird, ist man ja nicht mehr auf das Format von Servoplatinen angewiesen, daher dürften die wohl auch ruhig ein Stückchen größer sein, denk ich mal.
Wenn man Bock drauf hat, eine H-Brücke so aufzubauen, bitte, aber da würde ich irgendwie lieber was Fertiges nehmen. Ist kleiner, einfacher und bestimmt auch günstiger.
Generell, was ist eigentlich der Vorteil daon, die Elektronik direkt an den Motor ranzubauen? Wärs nicht sinnvoll, Motor und Steuerung getrennt zu lassen?

Ich zitiere mich mal selbst https://www.roboternetz.de/community...l=1#post594115

Wichtig ist eigentlich, die Servoelektronik von der Motorversorgung zu trennen. Diese sollten immer aus getrennten Quellen kommen. Die Elektronik ist auf dem Weg zu 3,3V, für Motoren gilt: je höher desto besser. Mit einer integrierten Brücke ist das leicht zu erreichen.

Im Automotiv Umfeld gibt es solche Brücken ohne Zahl, von der Rückspiegel und Scheinwerfereinstellung bis zu Sitzverstellung und Fensterhebern. Die können alle problemlos an 3S oder 4S Lipos oder LiFe betrieben werden. Als Beispiel Infineon (Siemens) oder ST oder ...

Da ich PICs verwende, käme als einer der kleinsten ein PIC12F1822 im SO8 Gehäuse in Frage (würde ich zwar nicht gerne zum Entwickeln einsetzen, da die Pins zum Debuggen nicht frei bleiben). Einen externen Quarz braucht man nicht, der interne Oszillator ist immer besser als irgendein externer Elyt, wie bei den Servo-ICs. Dieser zusammen mit einem VNH3SP30-E und einem großen Scheibenwischermotor könnte ein 250W, oder anders gesagt 1/3 PS, Servo abgeben. Wenn man den Motor günstig bekommt (es soll auf Schrottplätzen Autos geben, die nie wieder einen Scheibenwischer brauchen), kann man selbst mit Hobby-Preisen für die Halbleiter billiger als Dynamixel bleiben (Silizium ist billig, Mechanik ist teuer).

Selbst wenn man es nicht auf diesen Wert treibt ist zu sehen, daß man mit einer eigenen digitalen Servosteuerung leicht die Probleme in der Stromversorgung von vielen Servos vermeiden kann.

MfG Klebwax

[HannoHupmann]

Keine Frage, man kann so ein Projekt beliebt ausdehnen und immer noch mehr Features einbauen, aber für manche Anwendungen braucht es gar nicht all diese Gimmiks. Die Idee hinter diesem Projekt ist es, wirklich nur ein 1:1 äquivalent zu einem Modelbau-Servo mit Getriebemotor aufzubauen. Dabei bleibt die Rahmenbedingung eben:
1) Es wird ein PWM Signal als Steuersignal verwendet
2) Es wird mit einem Potentiometer die Position erkannt
3) Es wird ein Getriebemotor mit 6V - 12V verwendet.
Fertig!

Die Platine soll später auch sehr nah am Motor sitzen (am besten auf diesem, dass eine Einheit) entsteht. Auf dieser gibt es den klassischen Servoanschluss mit 3 Leitern (GND, 5V und Signal) und einen Anschluss für die Motorspannung, nicht mehr!

Die fertige Schaltung soll sich später eben auch mit einer handelsüblichen RC-Fernsteuerung ansprechen lassen, dafür gibt es genug Anwendungen. Für eine Anwendung mit Temperatursensoren, Strom und Spannungsüberwachung etc. gibt es genug Lösungen bzw. es ist ein anderes Thema. Da nicht jeder Modellbauer über einen Programmierdongle verfügt, sehe ich leider schwarz für eine Lösung mit µC. Die Platine würde ich später gerne zum Herstellungspreis verkaufen (nein ich will damit nichts verdienen, es ist nur günstiger 20Platinen fertigen zu lassen, als zwei) und jeder kann sich selbst die Bauteile dazu kaufen.

Daher bitte ich nun zurück zum Kern dieser Aufgabenstellung zu kommen. Hessibaby hat das ja schon so schön gesagt
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Aktuelle Aufgaben:
Mit dem M51660L sind wir jetzt schon recht weit gekommen, aber noch nicht zu einer finalen Lösung, d.h. die Positionierung des Motors ist noch nicht hinreichend genau genug. Hier gilt es noch die bestehende Schaltung zu optimieren.

Könnte es sein, dass das Stellpoti nicht fein genug auflöst? Einige "Bastler" haben hier ja sogar Multiturn Potis eingesetzt, was auch eine schöne Sache wäre wenn damit ein Bereich von 1080° abgedeckt werden könnte.

[Geistesblitz]

Ist ja schon gut, am besten wir lagern das mit der µC-Lösung irgendwie mal aus, bevor wir den Thread noch ganz highjacken.

Ich steck jetzt nicht so in den Details von eurem IC drin wie ihr, aber ich versuch trotzdem was Konstruktives beizutragen.
Die Positionierung ist nicht genau genug...wie äußert sich das denn? Bleibt der kurz vor der gewollten Stellung stehen? Ich vermute Irgendwie dass das was mit der genannten Totzone zu tun hat. Eigentlich haben Potis eine recht gute Auflösung, nur durch so eine Totzone wird diese eben nicht mehr so recht genutzt. Allerdings kann es dann wieder zu Schwierigkeiten mit Schwingungen um die Solllage kommen. Was mir jedenfalls bei bisherigen Experimenten mit Positionsregelung von DC-Motoren aufgefallen ist, was Probleme machen kann, ist die Losbrechspannung, bei der die Motoren anfangen, loszulaufen (muss noch nichtmal für beide Drehrichtungen dieselbe sein). Bei einem µC kann man da eine Totzone in die PWM einprogrammieren, wie und ob das mit dem IC geht, weiß ich allerdings nicht.

Achja, bei einem Multiturnpoti oder auch einem Spindeltrimmer kann ich mir nur vorstellen, dass die Positionierung noch ungenauer wird, da ja die Pulslänge auf den gesamten Stellbereich abgebildet wird. Wenn sich das Signal um 0,01ms verändert, dreht sich der Servo dann nicht mehr um 3°, sondern um 15° oder sowas. Je nachdem, wie fein die Pulsweite aufgelöst wird, kann man sich dann auch die Auflösung des Stellbereiches ausrechnen.

[Hessibaby]

Erfahrungsgemäß sind die in den Servos verbauten Potis nicht von allerhöchster Qualität (von wenigen Ausnahmen abgesehen).
Was mir nur gestern Abend noch eingefallen ist, das ich immer wieder Probleme mit "Modellbauelektronik" hatte wenn ich diese mit meinem Labornetzteil versorgt habe.
Bei Batteriespeisung verschwanden dann so einige Probleme von selber.
Die Frage die sich stellt ist die ob Servotester und "Powerservo" aus der selben Spannungsquelle gespeist werden?
Und von wo wird die H-Brücke versorgt?

[Slowly]

@Klebwax
Das mit dem Rückkopplungswiderstand ist wirklich ein Problem.
Mit dieser Schaltung hat der kaum einen Einfluss.
Den Motor zu bremsen wäre kein Problem. In der H-Brücke alles
durchschalten. Das Funktioniert aber nur ein einziges Mal
Die Versorgungen sind natürlich getrennt aber durch Masse Verbunden.
PIC hört sich auch gut an. Schau mal hier: http://www.microchip.com/stellent/id...pnote=en012134
Einige Stangen PICs, serielle EEPROMs Darlingtons und MOSFETs hätte ich zur Verfügung.
@Geistesblitz
Die angestrebte kleine Baugröße liegt gerade im Bereich
"Einbau in ein Quadro, Hexa, Oktopod". Wenn der Kern fertig ist
könnte man fast jede beliebige H-Brücke für jede Anwendung anschließen.
@HannoHupmann
Der Stellpoti ist schon in Ordung. Ein Mehrgangpoti geht auf jeden Fall
auch. Mehrgang und Linearpotis habe ich auch herumliegen und kann
mal schauen was passiert.

Ansonsten funktioniert die Dämpfung zwischen Pin 2 und 6 nicht
mit dieser Schaltung. Es gibt immer bei schneller Positionierung ein
Überschwingen und Einpendeln beim Erreichen der Sollposition.
Das Überdrehen des Potis lag daran das der C Servotester Impulsbreiten
weit ausserhalb der Toleranz geliefert hat...
Für einfache Anwendungen ist diese M51660L Schaltung durchaus nützlich.
Bitte keine Wunder erwarten...
Die PIC und ATMEL Programmierer sind was mich angeht herzlich willkommen.
Wie wäre es mit einem Thread:
"M51660L durch Microcontroller ersetzen" ?