1 Jahr erfolglos progrmmiert - verzweifelt - python-Programmierer gesucht

[Moppi]

Es ist grundsätzlich nicht verkehrt, sich nochmals damit auseinanderzusetzen, indem z.B. alles aufgezeichnet wird, wie es vorher war, wie es jetzt war/ist. Oftmals hilft schon das bloße Reden über ein Problem, um auf neue Gedanken zu kommen, was noch falsch sein könnte. Ich denke es gibt sicher noch andere Mittel der Reflexion.

Die Informationen die ich entnehmen kann sind:

1. PCA9685 verbaut und funktionierte
2. Kurzschluss verursacht, keine Funktion mehr
3. einen zweiten PCA9685 zusammengebaut
4. Servo jetzt direkt an PCA9685 angeschlossen, was vorher nicht so war
5. jetzt keinerlei Reaktion mehr

Frage ist auch, wannd er Kurzschluss entstand, ob andere Teile mit betroffen sind.

MfG

[Klebwax]

Wenn man mit zeitlich veränderlichen Signalen arbeitet, braucht man passende Messmittel. Das ist typisch ein Scope. Geht es dabei nur um digitale Logiksignale tut es auch ein einfacher Logicanalizer. Alles andere ist das Stochern mit einer Stange im Nebel, führt zu falschen Problemanalysen und am Ende zu Frust.

Simple LAs gibt es für weniger als eine Pizza kostet. Es gibt dazu freie Software, wenn man die Software von saleae nicht nutzen will, ohne deren LA zu kaufen. Damit kann man sowohl den I2C Bus des PCA als auch die Servosignale leicht überprüfen.

Braucht man den LA öfter, findet sich für kleines Geld oder auch ganz umsonst ein ausgedienter Laptop. Selbst ein älteres Teil reicht für diesen Zweck. Damit wird aus dem billig-LA ein richtiges Gerät, das man noch um andere Funktionen erweitern kann.

MfG Klebwax

P.S. Vorsicht, mit einem LA kann man die Qualität der Signale nicht überprüfen. Sie sehen immer perfekt aus.

P.P.S. Warum die Servos mit 6 NiMH und einem Spannungswandler betrieben werden, wo sie doch für 5 (ursprünglich mal 4) Zellen gebaut sind, leuchtet mir nicht ein. Jedes zusätzliche Modul erzeugt eigene Probleme.

[Chris1803]

was bedeutet "einen Servo direkt an den PCA9685 angeschlossen" ?
Servo-pwm wird doch immer am PCA9685 (pwm) angeschlossen, und Servo-Vc/GND stammen von einer externen Spannungsquelle,
und der PCA9685 bekommt immer seine Steuersignale vom µC/SoC
- wie sollte es anders möglich sein?

Wie auf den Bildern oben, vermutlich schlecht, zu erkennen ist, gibt es innerhalb des LKW eine Menge Drähte, die zu den ursprünglichen Steuerservos gehen. Um mal die Verkabelungsprobleme auszuschliessen, habe ich nicht die fest verbauten Servos mit den ganzen internen Drähten am PCA9685 angeschlossen, sondern andere, baugleiche Servos genommen und diese an den Controller angeschlossen.
Der PCA9685 ist am RPi an den Pins 1, 3, 5 und 9, also 3.3V, SDA/GPIO2, SCL/GPIO3 und GND bzw. VCC, SDA, SCB und GND (PCA-Seite) angeschlossen.
Die externe Stromversorgung ist via Wandler an V+ und GND verbunden. Verständlich?

Am RPi habe ich übrigens noch überprüft, ob über den Befehl i2cdetect -y 1 das Modul überhaupt gefunden wird. Wird es, und zwar genau so wie es in der Anleitung angegeben wird.

Ich werde jetzt noch etwas versuchen und mal alle 16 Ports ansprechen, nur um sicher zu sein, dass ich da nicht was falsch gemacht habe. Dann hänge ich eine LED an PWM und GND und schaue, ob die wenigstens leuchtet. Theoretisch müsste das gehen, wenn ein Signal kommt und der Widerstand passt.

Kann es sein, dass ich irgendetwas beim Zusammenlöten des PCA9685 falsch gemacht haben könnte? Ich habe mal die Eingangsspannung RPi -> PCA9685 auf allen drei Leitungen (VCC, SDA und SCL) gemessen. Immer 3.3V. Mit dem Testprogramm mal nach einander alle 16 PWM-Signale eingeschaltet (ohne externe Stromquelle, kommt ja eh nur bei VCC raus) und gemessen. Hier tauchen lediglich zwischen 0.12V und 0.48V auf. Müssten hier nicht auch die 3.3V ankommen? Fehler im Chip oder ich was falsch verstanden? würde erklären, wieso die Servos sich nicht bewegen. Meine Meinung.

[HaWe]

hast du einen Arduino, um den PCA9685 zutesten? Das müsste man als erstes sicher stellen, dass er noch funzt.

[Chris1803]

Leider nein, nur einen RPi.

[HaWe]

dann investier doch mal 5 EUR - wie willst du es sonst schnell mal testen? Solange die Funktion nicht geklärt ist, können wir uns hier die Finger wund schreiben... :-/

[Moppi]

Ich habe mal die Eingangsspannung RPi -> PCA9685 auf allen drei Leitungen (VCC, SDA und SCL) gemessen. Immer 3.3V. Mit dem Testprogramm mal nach einander alle 16 PWM-Signale eingeschaltet (ohne externe Stromquelle, kommt ja eh nur bei VCC raus) und gemessen. Hier tauchen lediglich zwischen 0.12V und 0.48V auf. Müssten hier nicht auch die 3.3V ankommen?

PWM ist ja nicht gleich HIGH-Pegel sondern was dazwischen weil sich dort HIGH und LOW schnell abwechseln und unterschiedliche Zeiten haben können. Mit einem Multimeter könntest Du allenfalls einen Zwischenwert erhalten, der eben nicht dem vollen HIGH-Pegel entspricht. Sonst müsstest Du einen Oszi.. dran hängen, um das Signal am Ausgang zu sehen.

MfG

[Chris1803]

So, fertig.
Hat noch einmal richtig Nerven gekostet, aber mit insgesamt etwa 10 Tagen Aufwand konnte ich nun alles lösen. Einzig, die Servos "zittern" immer noch, aber das schein wohl bauartbedingt zu sein. Auch mit dem Servotester zittern die Servos, und auch solche, die einfach nur rumliegen und nicht verbaut sind, zittern. Also alles im grünen Bereich.

Das Python-Programm habe ich noch einmal von vorne begonnen. Habe alle Funktionen, die ich im alten Programm in eigene Funktionsbausteine verpackt habe in eine Hauptschleife genommen. Dadurch gibt es kein Timeout an einer ungünstigen Stelle und der Code ist erst noch leichter verständlich - zumindest, wenn man das Programm und die Funktionen kennt.

Da mehrfach darauf hingewiesen wurde, dass Software-PWM nicht stabil ist habe ich einen PCA9685-Controller verbaut. Erst dachte ich, ich müsste mindestens zwei nehmen, da ich Servos (6.0V) und DC-Motoren (12V mit L298N) habe. Aber man kann ja auch einfach nur das PWM-Signal und Masse an den L298N anschliessen und die externe Stromversorgung ebenfalls direkt dranhängen statt über den PCA9685 zu gehen. Nachdem ich auch das begriffen hatte, wurde es immer einfacher. Es brauchte etwas Zeit zu verstehen, wieso der PCA9685 nicht einfach mit einem Signal von 0 bis 100 für Min/Max angesprochen werden kann sondern 0 bis 4095 verwendet, aber auch das ist schlussendlich nur noch Mathematik.

Die Servos haben mir noch etwas Kopfzerbrechen gemacht, genauer die Einschlagswinkel der Steuerachsen, da Achse 2 und 4 weniger stark einlenken müssen als Achse 1, und Achse 4 ja gegenlenkt und einen invertierten Winkel benötigt. Aber diese Rechnung musste eh angestellt werden.

Aufgebockt drehen die Räder, schlagen die Lenkungen ein, blinken die Blinker und schalten die Kameras. Ich bin zufrieden und sobald die Akkus wieder voll sind kommt die richtige Jungfernfahrt. Vielen Dank an alle Tippgeber im Forum!

Falls sich jemand für den Code interessiert, er ist unten angefügt. Nicht, dass man ihn so direkt nutzen könnte, aber vielleicht für den einen oder anderen Anfänger hilfreich.

from __future__ import division
import Adafruit_PCA9685
import socket
import sys
import time
from decimal import Decimal

#define all variables
HOST = ''
TCP_PORT = 10001

intDivider = 4096
intDividerMax = 4095

#Define pins
pinCamera1 = 2
pinCamera2 = 3

pinBlinkerRight = 4
pinBlinkerLeft = 5
pinLightReverse = 6
pinLightForward = 7

pinServo1 = 8
pinServo2 = 9
pinServo3 = 10

pinMotorForward = 15
pinMotorReverse = 14



#Start of script
print "Initiating... waiting for connection"
sckSocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sckSocket.bind((HOST, TCP_PORT))
sckSocket.listen(1)
intFrequenz = 50
intBlinkerLeft = 0
intBlinkerRight = 0
intBlinkerCounter = 0

#Connection loop 
while True:
	
#Accept connection and create new socket 'sckConnection1'
	try:
		
		global intBlinkerLeft
		global intBlinerRight
		global intBlinkerCounter
		
		sckConnection1, strClientAddress = sckSocket.accept()
		print "Connection established"
		print "Setting up PWM"
		pwm = Adafruit_PCA9685.PCA9685(address=0x40)
		pwm.set_pwm_freq(intFrequenz)
		pwm.set_pwm(pinMotorForward, 0, 0)
		pwm.set_pwm(pinMotorReverse, 0, 0)
		pwm.set_pwm(pinBlinkerLeft, 0, 0)
		pwm.set_pwm(pinBlinkerRight, 0, 0)
		pwm.set_pwm(pinLightForward, 0, intDividerMax)
		pwm.set_pwm(pinLightReverse, 0, 0)
		pwm.set_pwm(pinCamera1, 0, 0)
		pwm.set_pwm(pinCamera2, 0, 0)
		
		
		#loop while connected
		while True:
			strData = ""
			strData = sckConnection1.recv(1024)
			intStringStart = 0
			intStringEnd = 0
			intStringLen = 0
			intXaxis = 5000
			intYaxis = 5000
			intBA = 0
			intBB = 0
			intBC = 0
			intBD = 0
			intBE = 0
			intBF = 0
			intBG = 0
			intBH = 0
			intBI = 0
			intBJ = 0
			intBK = 0
			intBL = 0
			
			#Check if strData <> null, else break loop
			if strData <> "":

				#Extract X axis				
				try:
					intStringEnd = 0
					intStringEnd = strData.find("X:")
					if intStringEnd == 0:
						intXaxis = intXaxis
					else:
						intStringStart = intStringEnd + 2
						intStringEnd = strData.find(";", intStringStart)
						intXaxis = int(strData[intStringStart:intStringEnd])
				except:
					intXaxis = intXaxis

				#Extract Y axis				
				try:
					intStringEnd = 0
					intStringEnd = strData.find("Y:")
					if intStringEnd == 0:
						intYaxis = intYaxis
					else:
						intStringStart = intStringEnd + 2
						intStringEnd = strData.find(";", intStringStart)
						intYaxis = int(strData[intStringStart:intStringEnd])
				except:
					intYaxis = intYaxis

				#Extract Button A
				try:
					intStringEnd = strData.find("BA:")
					intStringStart = intStringEnd + 3
					intStringEnd = strData.find(";", intStringStart)
					intBA = int(strData[intStringStart:intStringEnd])
				except:
					intBA = 0

				#Extract Button B				
				try:
					intStringEnd = strData.find("BB:")
					intStringStart = intStringEnd + 3
					intStringEnd = strData.find(";", intStringStart)
					intBB = int(strData[intStringStart:intStringEnd])
				except:
					intBB = 0
	
				#Extract Button C				
				try:
					intStringEnd = strData.find("BC:")
					intStringStart = intStringEnd + 3
					intStringEnd = strData.find(";", intStringStart)
					intBC = int(strData[intStringStart:intStringEnd])
				except:
					intBC = 0

				#Extract Button D
				try:
					intStringEnd = strData.find("BD:")
					intStringStart = intStringEnd + 3
					intStringEnd = strData.find(";", intStringStart)
					intBD = int(strData[intStringStart:intStringEnd])
				except:
					intBD = 0
				
				#Extract Button E				
				try:
					intStringEnd = strData.find("BE:")
					intStringStart = intStringEnd + 3
					intStringEnd = strData.find(";", intStringStart)
					intBE = int(strData[intStringStart:intStringEnd])
				except:
					intBE = 0

				#Extract Button F				
				try:
					intStringEnd = strData.find("BF:")
					intStringStart = intStringEnd + 3
					intStringEnd = strData.find(";", intStringStart)
					intBF = int(strData[intStringStart:intStringEnd])
				except:
					intBF = 0
	
				#Extract Button G
				try:
					intStringEnd = strData.find("BG:")
					intStringStart = intStringEnd + 3
					intStringEnd = strData.find(";", intStringStart)
					intBG = int(strData[intStringStart:intStringEnd])
				except:
					intBG = 0
				
				#Extract Button H				
				try:
					intStringEnd = strData.find("BH:")
					intStringStart = intStringEnd + 3
					intStringEnd = strData.find(";", intStringStart)
					intBH = int(strData[intStringStart:intStringEnd])
				except:
					intBH = 0
				
				#Extract Button I				
				try:
					intStringEnd = strData.find("BI:")
					intStringStart = intStringEnd + 3
					intStringEnd = strData.find(";", intStringStart)
					intBI = int(strData[intStringStart:intStringEnd])
				except:
					intBI = 0
				
				#Extract Button J
				try:
					intStringEnd = strData.find("BJ:")
					intStringStart = intStringEnd + 3
					intStringEnd = strData.find(";", intStringStart)
					intBJ = int(strData[intStringStart:intStringEnd])
				except:
					intBJ = 0
				
				#Extract Button K				
				try:
					intStringEnd = strData.find("BK:")
					intStringStart = intStringEnd + 3
					intStringEnd = strData.find(";", intStringStart)
					intBK = int(strData[intStringStart:intStringEnd])
				except:
					intBK = 0
				
				#Extract Button L				
				try:
					intStringEnd = strData.find("BL:")
					intStringStart = intStringEnd + 3
					intStringEnd = strData.find(";", intStringStart)
					intBL = int(strData[intStringStart:intStringEnd])
				except:
					intBL = 0				
			
				

				#Set Speed (Y-axis)
				#Value <= 4750 -> reverse
				if intYaxis <= 4750:
					intSpeed = int(round(intDividerMax - (intDividerMax / 4750 * intYaxis), 0))
					pwm.set_pwm(pinMotorForward, 0, intSpeed)
					pwm.set_pwm(pinMotorReverse, 0, 0)
					
				#Value >= 5250 -> forward
				elif intYaxis >= 5250:
					intSpeed = int(round(intDividerMax / 4750 * (intYaxis - 5250), 0))
					pwm.set_pwm(pinMotorForward, 0, 0)
					pwm.set_pwm(pinMotorReverse, 0, intSpeed)
				
				#Value > 4750 and < 5250 -> stop
				else:
					pwm.set_pwm(pinMotorForward, 0, 0)
					pwm.set_pwm(pinMotorReverse, 0, 0)
					


				#Set servo positions (X-axis)
				#Value <= 4750 -> left
				if intXaxis <= 4750:
					fltWinkel1 = float( 90 - float( ( 4750 - intXaxis ) / 118.75 ) )
					fltWinkel2 = float( fltWinkel1 * 0.8599 + 12.193 )
					fltWinkel3 = float( fltWinkel1 * -0.2161 + 109.78 )
					intServo1 = int( round( float( float( float( fltWinkel1 / 18 ) + 2 ) / 100 ) * 4096, 0 ) )
					intServo2 = int( round( float( float( float( fltWinkel2 / 18 ) + 2 ) / 100 ) * 4096, 0 ) )
					intServo3 = int( round( float( float( float( fltWinkel3 / 18 ) + 2 ) / 100 ) * 4096, 0 ) )
					pwm.set_pwm(pinServo1, 0, intServo1)
					pwm.set_pwm(pinServo2, 0, intServo2)
					pwm.set_pwm(pinServo3, 0, intServo3)
					
				#Value >= 5250 -> right
				elif intXaxis >= 5250:
					fltWinkel1 = float( 90 + float( ( intXaxis - 5250 ) / 118.75 ) )
					fltWinkel2 = float( fltWinkel1 * 0.8599 + 12.193 )
					fltWinkel3 = float( fltWinkel1 * -0.2161 + 109.78 )
					
					intServo1 = int( round( float( float( float( fltWinkel1 / 18 ) + 2 ) / 100 ) * 4096, 0 ) )
					intServo2 = int( round( float( float( float( fltWinkel2 / 18 ) + 2 ) / 100 ) * 4096, 0 ) )
					intServo3 = int( round( float( float( float( fltWinkel3 / 18 ) + 2 ) / 100 ) * 4096, 0 ) )
					pwm.set_pwm(pinServo1, 0, intServo1)
					pwm.set_pwm(pinServo2, 0, intServo2)
					pwm.set_pwm(pinServo3, 0, intServo3)
					
				#Value > 4750 and < 5250 -> center
				else:
					intServo1 = int(intDividerMax / 2)
					intServo2 = int(intDividerMax / 2)
					intServo3 = int(intDividerMax / 2)
					pwm.set_pwm(pinServo1, 0, intServo1)
					pwm.set_pwm(pinServo2, 0, intServo2)
					pwm.set_pwm(pinServo3, 0, intServo3)



				#Blinker left
				#Blink if Button BC (Button no. 3) is pressed or blink loop is still active
				if intBlinkerLeft == 1:
					if intBlinkerCounter < 20:
						intBlinkerCounter = intBlinkerCounter + 1
						if bool(int(round(intBlinkerCounter * 0.25 * 2, 2)) & 1) == True:
							pwm.set_pwm(pinBlinkerLeft, 0, intDividerMax)
						else:
							pwm.set_pwm(pinBlinkerLeft, 0, 0)
					
					else:
						intBlinkerLeft = 0
						pwm.set_pwm(pinBlinkerLeft, 0, 0)
					
				elif intBC == 1:
					pwm.set_pwm(pinBlinkerLeft, 0, intDividerMax)
					intBlinkerLeft = 1
					intBlinkerCounter = 0
				
				

				#Blinker right
				#Blink if Button BD (Button no. 4) is pressed or blink loop is still active
				if intBlinkerRight == 1:
				    if intBlinkerCounter < 20:
						intBlinkerCounter = intBlinkerCounter + 1 
						if bool(int(round(intBlinkerCounter * 0.25 * 2, 2)) & 1) == True:
							pwm.set_pwm(pinBlinkerRight, 0, intDividerMax)
						else:
							pwm.set_pwm(pinBlinkerRight, 0, 0)
					
				    else:
						intBlinkerRight = 0
						pwm.set_pwm(pinBlinkerRight, 0, 0)
					
				elif intBD == 1:
					pwm.set_pwm(pinBlinkerRight, 0, intDividerMax)
					intBlinkerRight = 1
					intBlinkerCounter = 0
				


				#Both blinkers (left and right)
				#Blink if Button BB (Button no. 2) is pressed or blink loop is still active
				if (intBlinkerRight == 1 and intBlinkerLeft == 1):
				    if intBlinkerCounter < 20:
						intBlinkerCounter = intBlinkerCounter + 1 
						if bool(int(round(intBlinkerCounter * 0.25 * 2, 2)) & 1) == True:
							pwm.set_pwm(pinBlinkerRight, 0, intDividerMax)
							pwm.set_pwm(pinBlinkerLeft, 0, intDividerMax)
						else:
							pwm.set_pwm(pinBlinkerRight, 0, 0)
							pwm.set_pwm(pinBlinkerLeft, 0, 0)
					
				    else:
						intBlinkerRight = 0
						pwm.set_pwm(pinBlinkerRight, 0, 0)
						pwm.set_pwm(pinBlinkerLeft, 0, 0)
					
				elif intBB == 1:
					pwm.set_pwm(pinBlinkerRight, 0, intDividerMax)
					pwm.set_pwm(pinBlinkerLeft, 0, intDividerMax)
					intBlinkerRight = 1
					intBlinkerLeft = 1
					intBlinkerCounter = 0
				
				

				#Set Camera view
				#Turn on back camera if Button BE (Button no. 5) is pressed
				if intBE == 1:
					pwm.set_pwm(pinCamera1, 0, intDividerMax)
					pwm.set_pwm(pinCamera2, 0, intDividerMax)
				
				#Turn on front camera if Button BF (Button no. 6) is pressed
				if intBF == 1:
					pwm.set_pwm(pinCamera1, 0, 0)
					pwm.set_pwm(pinCamera2, 0, 0)
				
				
				
				#Break connection if Button BA (Button no. 1) is pressed and exit program
				if intBA == 1:
					print "Connection terminated"
					print "Exiting script"
					sys.exit(0)
					break
							
				time.sleep(0.25)
				
			else:
				print "Connection lost"
				break
			
	#Clean up after error or at termination
	finally:
		sckConnection1.close()

#End of script
print "Ending"
sys.exit(0)

[HaWe]

Glückwunsch, dass du es hingekriegt hast, vor allem auch mit Python!