Alles PWM oder wie?

[inka]

@i_make_it,
danke für den code, die demo funktioniert gut...

werde jetzt versuchen die hardware hier einzubauen und den code entsprechend anzupassen. Hiermit ging es nicht gut, zumindest nicht gut genug...

[i_make_it]

Freut mich zu hören.
Dadurch das da jetzt 4 Parameter sind, kannst Du falls der Gradeauslauf, wegen Toleranzen in den Motoren nicht stimmt (fährt eine leichte Kurve) eine Koriktur für Links oder Rechts einbauen.
Oder noch besser, anhand von Odometrie einen Korrekturwert errechnen und alles in der Regelung verarbeiten.

Auch kannst Du , bei entsprechenden Sensoren z.B. bei mehr als 2m Platz nach vorne auf Maximalgeschwindigkeit gehen und wenn es enger wird z.B. bei unter 1,5m auf 75% bei unter1m auf 50% und bei unter 0,5m auf 25% gehen. Und wenn er z.B schräg auf eine Wand fährt, braucht man nicht auf der Stelle zu drehen, sondern kann, wenn man z.B. Maximalgeschwindigkeit mit 230 definiert, das Rad auf dessen Seite ein Sensor den kürzerne Abstand zur Wand misst, die Geschwindigkeit erhöhen, so das er parallel zur Wand fährt.

Sprich man kann das ganze Fahrverhalten später viel dynamischer und flüssiger gestalten als es bei dem üblichen Beispielcode ist, wo er immer anhält und dreht oder gar anhält, zurücksetzt und dann dreht.
Aber erstmal ist es die Luft nach oben für viel später um sowas ohne komplette Neuprogrammierung einbauen zu können.

Stopp, hatte ich in der Demo weggelassen, da man dazu ja einfach alle nur 4 Parameter auf 0 setzen muß.

Falls es von Interesse ist, heute morgen habe ich die Schaltpläne für die Sensoren meines aktuellen Projektes hochgeladen.
https://www.roboternetz.de/community...l=1#post642759
Das hat jetzt 2 Jahre auf Eis gelegen, bis ich mir Weihnachten mal alle Schmierzettel angesehen habe und zumindest für die HW das meiste riengezeichnet habe.
(Es fehlen noch die Sharp Sensoren für Abgründe und als Nahbereichs Distanzsensoren)

PS da mein aktuelles Projet für meine Großneffen geplant war, ist das nicht so ambitioniert wie Dein Balancer.
Bei mir soll der am Ende erst mal nur in alle Räume fahren und dort Helligkeit, Luftdruck, Luftfeuchte und Temperatur messen und mit einem Zeitstempel versehen, abspeichern. Das dann aber so ungefähr alle Stunde einmal. und wenn die Wohnungstür offensteht, darf er im Treppenhaus halt nicht die Treppe runterfahren sondern soll den Abgrund erkennen und wieder rein kommen.

Übrigens bin ich selbst kein Fan von Shields, da man da oft nur dem folgen kann was sich der Shieldentwickler gedacht hat. und einem manschmal was verbaut wird.
Für meine Arduino Nanos habe ich mir nur ein Breakout Board geholt und arbeite ansonsten viel mit Steckbrettern.

Da ich in dem aktuellen Projekt 5 Interrupteingänge benötige, stören Shields auch, wenn ich mit attachedinterrupt() eine doch recht individuelle PIN Konfiguration einstelle.

Wenn es geht, verpass Deinem Balancer doch mal vorne und hinten Stützräder, so das er nicht mehr als 10° kippen kann. Wenn er es dann schafft sich wiederholt auszubalancieren, dürfte die Regelung passen.
Ggf. kann es aber auch sein, das Deine Motoren nicht die Reserven haben um genug Dynamik für die Regelung zu entwickeln.
Ich habe auch 2 von den Sets hier liegen, bin aber noch nicht dazu gekommen damit zu basteln. Kann also nichts über deren Leistungsfähigkeit sagen.

[inka]

ich verwende fast ausschliesslich die TT-getriebemotoren, als verteiler meistens diese prototypeboards hier:

mit den steckbretteren habe ich eher schlechte erfahrungen, da weiss man nie, hat er nun kontakt oder nicht?

[inka]

@i_make_it:

alle beispiele in Deiner demo sind als for-schleife ausgelegt. Warum laufen die motoren hier z.b. in der loop aufgerufen, ohne for schleife nicht?

void vorwaerts()
{
    speedl1 = 255;
    speedl2 = 0;
    speedr1 = 255;
    speedr2 = 0;
    PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
    delay(500);
    Serial.println("vorwärts");
}
void rueckwaerts()
{
  speedl1 = 0;
  speedl2 = 255;
  speedr1 = 0;
  speedr2 = 255;
  PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
  delay(500);
  Serial.println("rückwärts");
}

zuerst dachte ich es liegt an zu kleinem delay, das ist es aber nicht

das ist der aufruf in der loop:

void loop()
{
vorwaerts();
//delay(500);


//delay(500);
rueckwaerts();
//delay(500);
}

jetzt wirds aber noch geheimnisvoller: solange das USB kabel zum pc angeschlossen ist läufts, ziehe ich es ab nicht mehr. Die akkuspannung (6xAA) liegt bei 7,3V

[i_make_it]

Die For Schleifen habe ich nur zum Rampen von 0 auf 255 und zurück genutzt.
Man kann natürlich auch vor dem Aufruf feste Werte eingeben.
Wenn man keinen Entscheidungsbaum hat kann man ein festes Fahrprogramm mit delay() schreiben (wodurch man aber nichts anderes merh machen kann).
Üblicherweise würde man (nicht bei Deinem Balancer) Bumper auswerten für STOP und dann auswerten welcher Bumper ausgelöst wurde und entsprechend eine gewisse Strecke oder Zeit nach hinten fahren und dann auf der Stelle drehen um die Ausrichtung weg vom Hinderniss zu verändern.
Bei den Fernsensoren würde man z.B.:
bei einem Hinderniss vorne Rechts mit Abstand < 10cm den Linken Motor auf 50 drosseln und den rechts auf 230 lassen. (231 bis 255 sind Regelreserve).
Bei einem Hinderniss vorne Rechts mit Abstand < 20cm den Linken Motor auf 90 drosseln und den rechts auf 230 lassen.
Bei einem Hinderniss vorne Rechts mit Abstand < 30cm den Linken Motor auf 130 drosseln und den rechts auf 230 lassen.
Bei einem Hinderniss vorne Rechts mit Abstand < 40cm den Linken Motor auf 170 drosseln und den rechts auf 230 lassen.
Bei einem Hinderniss vorne Rechts mit Abstand < 50cm den Linken Motor auf 200 drosseln und den rechts auf 230 lassen.
Bei einem Hinderniss vorne Rechts mit Abstand >= 50cm den Linken Motor auf 230 lassen und den rechts auf 230 lassen.
Das selbe noch für links und man hat ein relativ flüssiges Fahren, bei dem der Roboter Annäherungen unter 50cm an erkannte Hindernisse versucht zu vermeiden und bei Unterschreitung immer stärker gegenlenkt ohne zu langsam zu werden.

Delay() sollte man im fertigen Program vermeiden.
An dem Rechner hier habe ich keine Arduino IDE, der Code ist rein im Notepad geschrieben, ich kann also nicht sicher sagen ob er fehlerfrei ist.
Er sollte die Buildin LED blinken lassen und 1 Sekunde vorwärts fahen mit blinkender LED.
Dann 1 Sekunde rückwärts fahren mit delay(), wodurch die LED nicht blinken kann.
Dann 1 Sekunde auf der Stelle rechts drehen mit blinkender LED und 1 Sekunde ein enge Kurve nach links fahren mit delay(), wodurch die LED wieder nicht blinken kann.

/*
PWM Pins
Nano: 3; 5; 6; 9; 10; 11
Uno: 3; 5; 6; 9; 10; 11
Due: 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13
Mega 2560: 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13
*/

int IN1 = 9;
int IN2 = 8;
int IN3 = 7;
int IN4 = 6;
int speedl1;
int speedl2;
int speedr1;
int speedr2;

unsigned long prev1micros = 0;
const long waittime1 = 1000;
int togglestate1 = LOW;

unsigned long prev2micros = 0;
const long waittime2 = 100;
int togglestate2 = LOW;

void setup()
{
  pinMode(IN1, OUTPUT);
  pinMode(IN2, OUTPUT);
  pinMode(IN3, OUTPUT);
  pinMode(IN4, OUTPUT);

  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop()
{
//Blinken der Build in LED
  unsigned long cur2micros = millis();
  if (cur2micros - prev2micros >= waittime2) {
    prev2micros = cur2micros;
    if (togglestate2 == LOW){
      togglestate2 = HIGH;
      digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
    }else{ 
      togglestate2 = LOW;
      digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);    
    }
  }

// Warten ohne delay 
  unsigned long cur1micros = millis();
  if (togglestate1 == LOW){
    if (cur1micros - prev1micros >= waittime1) {
      prev1micros = cur1micros;
// rückwärts mit delay
      speedl1 = 0;
      speedl2 = 200;
      speedr1 = 0;
      speedr2 = 200;
      PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
      delay(1000);
      togglestate1 = HIGH;
    }else{
// vorwärts ohne Delay (LED Blinkt)
      speedl1 = 200;
      speedl2 = 0;
      speedr1 = 200;
      speedr2 = 0;
      PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
    }
  }

  if (togglestate1 == LOW){
    if (cur1micros - prev1micros >= waittime1) {
      prev1micros = cur1micros;
// linksrum mit delay
      speedl1 = 50;
      speedl2 = 0;
      speedr1 = 200;
      speedr2 = 0;
      PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
      delay(1000);
      togglestate1 = LOW;
    }else{
// Rechts drehen ohne Delay (LED blinkt)
      speedl1 = 200;
      speedl2 = 0;
      speedr1 = 0;
      speedr2 = 200;
      PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
    }
  }
}

void PWMDrive(int speedl1,int speedl2,int speedr1,int speedr2){
  analogWrite(IN1, speedl1);
  analogWrite(IN2, speedl2);
  analogWrite(IN3, speedr1);
  analogWrite(IN4, speedr2);
}

Update: Fehler im Code beseitigt.

[i_make_it]

jetzt wirds aber noch geheimnisvoller: solange das USB kabel zum pc angeschlossen ist läufts, ziehe ich es ab nicht mehr. Die akkuspannung (6xAA) liegt bei 7,3V

Du hast den Akku über den VIN Pin oder den Klinkenstecker angeschlossen?

Der Code den Du in Deinem letzten Post hast, Da ist keine Funktion PWMDrive zu sehen. Hast Du Die nur nicht dargestellt, oder ist die auch nicht im Sketch?
Denn diese Funktion wird ja in den Funktionen vorwaerts und rueckwaerts aufgerufen.

[inka]

Du hast den Akku über den VIN Pin oder den Klinkenstecker angeschlossen?

ja, über Vin

Der Code den Du in Deinem letzten Post hast, Da ist keine Funktion PWMDrive zu sehen. Hast Du Die nur nicht dargestellt, oder ist die auch nicht im Sketch?
Denn diese Funktion wird ja in den Funktionen vorwaerts und rueckwaerts aufgerufen.

ich habe jetzt hier noch einmal die geänderte "demo" version.

/*
  PWM Pins
  Nano: 3; 5; 6; 9; 10; 11
  Uno: 3; 5; 6; 9; 10; 11
  Due: 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13
  Mega 2560: 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13
*/


int IN1 = 8;//9
int IN2 = 9;//8
int IN3 = 10;//7
int IN4 = 11;//6
int speedl1;
int speedl2;
int speedr1;
int speedr2;
int loopcount;


void setup()
{
  pinMode(IN1, OUTPUT);
  pinMode(IN2, OUTPUT);
  pinMode(IN3, OUTPUT);
  pinMode(IN4, OUTPUT);


  Serial.begin(115200);
  Serial1.begin(115200);
}


void loop()
{
/*
vorwaerts_rampe_hoch();
delay(500);
vorwaerts_rampe_runter();
delay(500);


rueckwaerts_rampe_hoch();
delay(500);
rueckwaerts_rampe_runter();
delay(500);
*/


vorwaerts();
//delay(500);


//delay(500);
rueckwaerts();
//delay(500);


}


void vorwaerts()//geht nicht
{
  speedl1 = 255;
  speedl2 = 0;
  speedr1 = 255;
  speedr2 = 0;
  PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
  delay(500);
  Serial.println("vorwärts");
  Serial1.println("vorwärts");
}
void rueckwaerts()//geht nicht
{
  speedl1 = 0;
  speedl2 = 255;
  speedr1 = 0;
  speedr2 = 255;
  PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
  delay(500);
  Serial.println("rückwärts");
  Serial1.println("rückwärts");
}
void PWMDrive(int speedl1, int speedl2, int speedr1, int speedr2)
{
  analogWrite(IN1, speedl1);
  analogWrite(IN2, speedl2);
  analogWrite(IN3, speedr1);
  analogWrite(IN4, speedr2);
}

in den funktionen vorwaerts() und rueckwaerts() habe ich nur die schleife rausgenommen und die werte direkt eingesetzt. Noch einmal ausprobiert bei gleicher hardware: Deine demoversion geht, die von mir korrigierte (ohne FOR schleife) nur bei eingestecktem USB kabel. Man spürt nur am auf dem motor aufgelegtem finger, dass der motor alle halbe sekunde kurz tickt...

[i_make_it]

bei gleicher hardware:
Deine demoversion geht, die von mir korrigierte (ohne FOR schleife) nur bei eingestecktem USB kabel

Ich vermute mal, das der Anlaufstrom der Motoren die Spannung einbrechen lässt.
Mit USB hast Du ein halbes Ampere mehr.
Beim Rampe mit den For Schleifen, wird die Drehzahl ja in diskreten Schritten erhöht, was den Motorstrom zeitlich entzerrt.
Bei einem direkten Sprung von 0 auf 255 ziehen die Motoren halt Maximalstrom.
Da kann man mal Stützkondensatoren in der Stromversorgung des Motorreglers versuchen oder halt mehrere Fahrstufen.

Man spürt nur am auf dem motor aufgelegtem finger, dass der motor alle halbe sekunde kurz tickt...

Das deutet allerdings eher auf den Effekt durch EIN (1) delay(500) hin.

Zum Testen, kannst Du mal diesen Code in void setup() einfügen

  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(800);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); 
  delay(200);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); 
  delay(200);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(300);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);

Das sollte ein Count Down Blinken der Build in LED verursachen, einmalig wenn der µC startet.
Sollte die LED nach dem Rucken der Motoren wieder den Count Down blinken, dann bricht die Spanung ein und der µC geht durch den "brown out" in Reset.

Zweite Maßnahme ist den Motoren statt 255 erst mal 10 als wert fürs PWM zu geben.

Der folgene Code führt den Count Down Blink durch, rampt dann Vorwärts bis 250 hoch, stoppt und geht dann von 0 auf 255 in Rückwärts.
Das sollte ggf. schon zeigen an welcher Stelle es hängt.

// PWM Pins Due: 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13

int IN1 = 8;//9
int IN2 = 9;//8
int IN3 = 10;//7
int IN4 = 11;//6
int speedl1;
int speedl2;
int speedr1;
int speedr2;

void setup()
{
  pinMode(IN1, OUTPUT);
  pinMode(IN2, OUTPUT);
  pinMode(IN3, OUTPUT);
  pinMode(IN4, OUTPUT);

  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(800);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); 
  delay(200);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); 
  delay(200);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(300);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); 
}


void loop()
{
  speedl1 = 20;
  speedl2 = 0;
  speedr1 = 20;
  speedr2 = 0;
  PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
  delay(50);
  speedl1 = 40;
  speedl2 = 0;
  speedr1 = 40;
  speedr2 = 0;
  PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
  delay(50);
  speedl1 = 80;
  speedl2 = 0;
  speedr1 = 80;
  speedr2 = 0;
  PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
  delay(50);
  speedl1 = 120;
  speedl2 = 0;
  speedr1 = 120;
  speedr2 = 0;
  PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
  delay(50);
  speedl1 = 160;
  speedl2 = 0;
  speedr1 = 160;
  speedr2 = 0;
  PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
  delay(50);
  speedl1 = 200;
  speedl2 = 0;
  speedr1 = 200;
  speedr2 = 0;
  PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
  delay(50);
  speedl1 = 250;
  speedl2 = 0;
  speedr1 = 250;
  speedr2 = 0;
  PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
  delay(50);
  speedl1 = 0;
  speedl2 = 0;
  speedr1 = 0;
  speedr2 = 0;
  PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
  delay(50);
  speedl1 = 0;
  speedl2 = 255;
  speedr1 = 0;
  speedr2 = 255;
  PWMDrive(speedl1, speedl2, speedr1, speedr2);
  delay(350);
}

void PWMDrive(int speedl1, int speedl2, int speedr1, int speedr2)
{
  analogWrite(IN1, speedl1);
  analogWrite(IN2, speedl2);
  analogWrite(IN3, speedr1);
  analogWrite(IN4, speedr2);
}

[inka]

das blinken der eingebauten LED zeigt eindeutig, dass die motoren, bzw. der strom den sie ziehen den arduino zum reset zwingen...

danke erstmal, ich habe jetzt genügend "stoff" zum üben und testen...

[i_make_it]

Eventuell mal zwichen Akku und VIN eine kleine Schaltung einfügen. Direkt nach der Aufteilung (Steuerungsversorgung/Motorenversorgung) eine Diode (Germanium wegen dem kleineren Spannungasabfall) in die Steuerungsversorgung und danach einen Stützkondensator. Bei der Motorversorgung auch einen Stützkondensator rein.

Beide Kondensatoren werden durch den Akku geladen. Ziehen die Mororen zu viel Strom, kann der Stützkondensator im Motorzweig kurzfristig den Akku unterstützen.
Reicht das nicht, verhindert die Diode einen Stromfluß von der Steuerungsseite zur Motorseite und der Stützkondensator dort kann kurzfristig den Arduino versorgen.

Das ist aber nur für wirklich kurze Stromspitzen gut.
Ein Step Up/Down Regler, der bei schwankender Eingangsspannung direkt 5V für den Arduino liefert Zusammen mit einem Stützkondensator ist insgesammt vermutlich besser.

Wenn ich mich richtig erinnere ist hinter VIN ein Längsregler, der benötigt typisch mindestens 1,5V mehr Eingangsspannung als er liefern kann.
Da VIN mit 7-12V angegeben ist, hat dein Akku nur 0,3 V (oder maximal 0,8V) die er einbrechen kann bevor der Arduino den Saft abgedreht bekommt.
Bei einem Regler der auch mit deutlich weniger Eingangsspannung auskommt, wird auch die Einsatzzeit zwichen zwei Ladervorgängen erhöht, da der Akku tiefer entladen werden kann bevor die Spannung nicht mehr reicht.