Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

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Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon heikoh » 01 Apr 2015, 18:39

Hallo liebe FT-Fans,

für mich ist seit meiner Kindheit Fischertechnik das überragende Spielzeug. Leider werden für mich zwei Zielgruppen vernachlässigt:

1.) die gesamte Maker Szene. Für mich ist Fischertechnik das "Boschprofil" in klein, welches sich perfekt mit den vielen Maker-Ideen kombinieren lässt.
2.) Schulen, Kinder und Eltern die den Fokus auf echtes programmieren legen wollen und einen kostengünstigen, kindersicheren "Openhardwareeinstieg" benötigen, welcher gemeinsam mit Fischertechnik zum Leben erweckt wird.

Aufgrund dieser Punkte habe ich mich letztes Jahr daran gemacht eine eigene Box (gedacht als FT Trafo++) für meine Kinder zu bauen. Dabei habe ich viel Erfahrung gesammelt (auch wie man es besser nicht macht) und was man benötigt und was nicht. Ich habe nun dieses Konzept weitergesponnen und würde gerne eine Weiterentwicklung angehen.

BildBild
Teile meiner "Erfahrung" habe ich hier dokumentiert: http://fischerduino.bplaced.net/


Meine Idee: Viele kleine Module für unterschiedliche Probleme, welche in FT- Gehäuse von 9V Blöcken, etc. eingebaut werden und über I²C verbunden werden können. Beispiel Arduino, LCD, I2C Verteiler Box, I2C Motortreiber.

Als Basis würde ich einen ProMicro (evtl. Nano) einsetzen (ca. 7€ über Ebay), welcher Huckepack eine zweite Platine bekommt, welche ca. 14? I/O Buchsen und eine 6er Buchse für die I2C Kommunikation enthält (kompatibel zu TXT,TX). Gleichzeitig werden alle Eingänge mit 220Ohm Widerstand und Zenerdiode gegen die im FT System vorhanden 9V gesichert. Diese Platine sollte ebenfalls für wenige € herstellbar sein. Dass diese in das 9V Gehäuse passen habe ich in einem ersten Workingdraft getestet. Der Controller würde somit unter 15€ kosten und "kindersicher" sein. Damit könnte sich jeder ein entsprechendes Teil leisten und das System wäre völlig offen.

BildBildBild

Ein weiteres Modul wäre zum Beispiel ein Adafruit kompatibles Motor Schield, welches über I2C 4 Motoren ansteuen kann. Ein weiteres, welches über I2C >10 Servos steuern kann, ein über I2C angesteuertes LCD (<10€).

Was haltet ihr von der Idee "Openhardware + Opensource" Module für kleines Geld, welche sich untereinander koppeln lassen und das alles in FT Gehäusen?

Vorausgesetzt die Idee stößt auf Interesse , würde ich die Idee gerne in einem kleinen Team weiter treiben um die Gedanken, Ideen zu diskutieren und dann das Produkt zu "entwickeln". Ich bin mir nicht sicher ob ich alle elektrischen Feinheiten sauber bewertet habe und ich kenne mich auch nicht gut mit Eagle zur Erzeugung von bestückten Platinen aus. Daher wäre ich besonders an Mitstreitern interessiert, die hier Kenntnisse haben. Aber auch sonst ist jeder herzlich willkommen seinen Input zu geben. Vielleicht wäre auch ein Raspberry Pi 2 die richtige Basis (etwas zu groß?) ... oder ein zusätzliches Modul ...

Auch wenn ich oben von "Produkt" rede, soll das ganze natürlich keinen kommerziellen Hintergrund haben!

Viele Grüße

Heiko
heikoh
 
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon DasKasperle » 01 Apr 2015, 22:02

Hallo Heiko,
erst ein mal möchte ich dir zu deinem Projekt gratulieren. Ich finde die gesamt Ideen einfach nur Großartig.

Auch ich bin der Meinung dass Fischertechnik viel zu oft argumentiert "Fischertechnik sei (in erster Linie) ein Kinderspielzeug".
Meiner Meinung nach wird hier viel Potenzial verschenkt. Immerhin gibt es genug Studenten, Modellbauer, Maker usw. die bewusst Fischertechnik als Grundsystem benutzen um ihre Projekte realisieren.

Ich arbeite als Erzieher mit Kindern vom >>1.-3. Lebensjahr<< und benutze Fischertechnik für z.B. Schaukästen bei denen die Kinder über Schalter etwas "Bewirken" können, ein Autarkes Terrarium für unsere Weinbergschnecken und natürlich auch für eigene Erfindungen usw.

In meiner Einrichtung habe ich alleine drei TXC´s (á ca. 130 Euro) fest verbaut. Dies ist allerdings dem geschuldet, dass ich nicht die Zeit habe/hatte eine schriftliche Programmiersprache zu erlernen. Sonst hätte ich es längst richtig angegangen. Zwei Raspy´s liegen noch immer im Fischertechnikschrank, aber immerhin habe ich mir Phyton schon angeschaut und mich für Unterstützung beim GarageLab in Düsseldorf gemeldet.

Warum ich so begeistert bin, liegt einfach an der Tatsache dass die Kostenersparnisse recht hoch sind. TXC ca.130 / TXT 200 Euro zu ca. 40 Euro oder weniger.
Außerdem fehlt mir die Möglichkeit Servos oder andere Aktoren/Sensoren mit dem TXC bzw. TXT an zu steuern. (Jemand aus dem Forum arbeitet daran bzw. hat sich damit mit Servos beschäftigt und Dirk und einige Andere mit den I2C Erweiterungen )
Auch die relative Beschränkung von 4 Motoren oder die Limitierung von 1A? ist manchmal ärgerlich.

Beim Raspy2 finde ich es außerdem interessant dass es möglich ist Win10 zu installieren. Falls es auch noch möglich ist die RoboPro Software
zu installieren wäre es zuuu Genial, denn leider gibt es RoboPro nur für Windows. (Ich weiss, man kann es auch per Wine laufen lassen)

Ich bin sehr gespant wie die Idee aufgenommen wird, wie es weiter geht und wünsche viel Erfolg.

Viele Grüße aus Düsseldorf
Kai

PS: Zitat:"Auch wenn ich oben von "Produkt" rede, soll das ganze natürlich keinen kommerziellen Hintergrund haben!"

Warum eigentlich nicht? Andere bauen und vertreiben Bluetooth (Android, iOS)Fernsteuerungen für Fischertechnik/Lego Modelle.
Konstruktive Grüße aus Düsseldorf
Kai
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon H.A.R.R.Y. » 02 Apr 2015, 08:52

Hallo zusammen,

da bringt es mal endlich einer auf den Punkt, wo der Schuh drückt. Vorher gestattet mir aber noch einen Satz zum Preis für ft-Elektronik: gerade die Entwicklung eines TX oder TXT mit der gesamten Software rundherum (Robopro) kostet Geld, das über relativ kleine Stückzahlen wieder reinkommen muß.

Selbstverständlich gefällt mir die Idee mit modularen kleinen Baugruppen viel besser, als ein möglichst universelles Gerät, das an diversen Ecken Kompromisse eingehen muß. Selbst habe ich mal angefangen einen Motorcontroller mit I²C-Ansteuerung und Belastbarkeit satt für Power-Motoren zu entwickeln. Das Projekt liegt allerdings wegen der Kugelbahn schon über ein Jahr "in der Tiefkühlung". Wahrscheinlich gibt es demnächst aus China schon was fertiges für ein paar Tacken, egal.

Zur Technik: ein Raspberry Pi oder gleichwertiges Gerät würde ich wegen des hohen Strombedarfs nur nehmen, wenn es darauf ankommt bestimmte Interfaces (WLAN, Bluetooth, USB, Kamera - Rechenleistung!, ...) zu bedienen. Dann ist das embedded Linux sicher eine viel schnellere Lösung als eine Eigenentwicklung von HW und SW dazu.

Für einfachere Aufgaben, z.B. Motorsteuerung, Potiabfrage, Servo-Ansteuerung, usw. tut es ein µC vom Schlage 8-Bit-AVR, PIC, ... genauso gut. Etliche von denen bieten schon Unterstützung für I²C an. Der Vorteil ist nicht nur das Interface zum TX(T), sondern auch die Rechenleistung um noch Intelligenz unterzubringen. Und es gibt ganz individuell abgestimmte Rechenkerne vor Ort, die sich nur um Ihre Aufgabe kümmern müssen, nicht ein zentrales "Mädchen für alles".

Und natürlich noch der vertraute Baustein-Gedanke. Wie passend zur immer wieder universell kombinierbaren Vielfalt unserer geliebten ft-Bausteine.

Was ich Euch anbieten kann:
* Erfahrung im Umgang mit Eagle (habe aber nur die lizenzfreie Hobbyisten-Version und keine professionelle Layouter-Erfahrung).
* Ahnung von Elektronik.
* Einen vollfunktionsfähigen Prototypen für einen I²C-Slave der bis 11 zu Potis abscannt - nur mit einem lütten ATtiny2313, 6 Rs und 2 Cs aussenrum. Mit SMD-Platine könnte der bequem in eine V-Box 38289 passen - wenn da nicht die vielen Buchsen wären.
* Einen I²C-nach-HD44780-Übersetzer, der noch ein paar nette Extras hat. Auch mit ATtiny2313 und sogar schon mit fräsbarem Layout.

Also, Heiko: ich könnt mir vorstellen mitzumachen, im Team Ideen auszuhecken oder weiterzuentwicklen; es darf nur nicht in hektische Arbeit ausarten - da muß noch Zeit zum Modell bauen übrigbleiben.

Wir sollten aber auch mal das bereits reichliche Angebot zum Thema im Auge behalten, sonst erfinden wir nur noch ein Rad mehr...

Grüße
H.A.R.R.Y.
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon Ad2 » 02 Apr 2015, 11:41

Ja ich mache mit!
Ich habe erfahrung mit ein I2C Schrittmotortreiber, I2C->Display treiber auf basis eines ATTiny, I2C firmware updater.
Erfahrung mit Eagle und AVR Studio
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon heikoh » 02 Apr 2015, 21:22

Hallo,

ich freue mich sehr über das positive Feedback und dass Ihr Euch an der Entwicklung mit Ideen, Fachwissen, etc einbringen wollt.

@H.A.R.R.Y: Ich stimme Dir vollkommen zu und bin überzeugt, dass der Preis für die FT Controller gerechtfertigt ist. Mein Kleiner spart schon fleißig auf den TXT. Gleichzeitig glaube ich aber, dass es gerade in Schulen und in der MakerSzene einen Bedarf an OpenHardware gibt. Bei meinem Sohn werden in der Schule und in "Kinderakademien" Roboterkurse mit Mindstorms oder Arduino angeboten. Nachdem Mindstorms auscheidet,... Mit meinem selbstgebauten FT-Trafo++, der einen Uno, ein Adafruit Motorshield und ein über I²C angesteuertes Display enthält lernt er gerade Programmieren http://starthardware.org/ (sehr guter kindgerechter Einstieg).

Zur Zeitschiene: Auch ich möchte mir keinen Stress machen (Ich habe ja schon einen kindersicheren Controller :) ). Mein Ziel wäre es, bis zur FT-Convention ein KIT bestehend aus FT Gehäuse, Microcontroller, "Kindersicherer Huckepackplatine" SMD bestückt, Stiftleiste und Einlötbuchsen sowie eine Bohrschablone an Interessenten zum Selbstkostenpreis abgeben zu können.

Ich stimme H.A.R.R.Y zu, dass ein Microcontroller ausreichen müsste. Eine echte Überlegung wäre für mich noch das Teensy 3.1 Board https://www.sparkfun.com/products/12646. Es ist aber ca. 10 Euro teurer, jedoch weitgehend Arduino kompatibel. Aufgrund der starken Verbreitung von Arduino und der sehr guten Bibliotheksverfügbarkeit würde ich zu einem Arduinoboard tendieren. Ich war zunächst etwas skeptisch, aber die Literatur, die Verwendung in Schulen, in der Maker Szene und auch ArduBlock, eine grafische Programmiermöglichkeit, welche aber auch den Sourcecode ausgibt haben mich überzeugt. Auf den Bildern habe ich einen Pro Micro von SparcFun verwendet. Da aber der Arduino Nano weiter verbreitet ist, für 3€ in der Bucht erhältlich ist und auch noch in das 9V Gehäuse passt würde ich fast dazu tendieren. Der Vorteil der Teile aus Fernost ist, dass die Stiftleisten noch nicht eingelötet sind und man eigene Stiftleisten/Abstandshalter einlöten kann. Wie ist eure Meinung zum richtigen Board?
http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardNano

Aber bevor eine Auswahl getroffen werden kann, schlage ich vor, dass man eine Art Mindestanforderungen festschreibt. Ich würde diese in diesem Beitrag immer editieren, damit man es an einer Stelle hat.

Meine Punkte (zur Diskussion) wären.
1.) Kindersicher gegen Verpolen, Kurzschluss,... von max 9V. D.h. egal was man wie verbindet, bei 9V sollte das Teil nicht abrauchen.
2.) Es sollte in ein bestehendes FT Gehäuse eingebaut werden. (Vorschlag 9V Block) Dort könnte man die Ausgangsbuchsen gleich als Eingang für die Stromversorgung verwenden...
3.) Kompatible Buchsenleiste um ihn mit einem TX/TXT als Slave koppeln zu könnnen und natürlich mit anderen Modulen (LCD, Motortreiber, Servo, ...) über ein Bussystem (I2C)
4.) Keine eigene Softwareentwicklung. Es sollten Opensource IDE, Bibliotheken, etc vorhanden sein.
6.) 8 digitale Eingänge/pwm Ausgänge, 6 analoge Eingänge über Buchsen
7.) Bus/Schnittstellenunterstützung I²C?

Das wären so meine Grundvorstellungen. Besonders beim Bussystem bin ich mir nicht sicher. Ich habe selbst mit I²C und verfügbarer Hardware sehr gute Erfahrungen gemacht. Fehlt hier etwas um interessante Sensoren einzubinden (SPI?)?

Soviel mal vorab. Alles zur Diskussion! Ich freue mich auf Eure Meinung!

Heiko
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon jona2004 » 03 Apr 2015, 10:11

Hallo,
Hört sich interessant an. Ein Blick auf dieses System mag neue Anregungen geben. Da sind z.B. alle Erweiterungen über I2C bus angeschlossen.
http://www.tinkerforge.com/de
Offenses System (Hardware und Software), aus meiner Sicht excellente Dokumentation auch der Software, jede halbwegs gängige Programmiersprache wird unterstützt. off-line & online Mode, uvw. Natürlich fehlt die "Kindersicherung" und ds 9V interface. mut 4cm x 4cm würde es in die groesseren boxen passen.

Grüße Joachim
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon heikoh » 04 Apr 2015, 14:22

heikoh hat geschrieben:Ich stimme H.A.R.R.Y zu, dass ein Microcontroller ausreichen müsste. Eine echte Überlegung wäre für mich noch das Teensy 3.1 Board https://www.sparkfun.com/products/12646. Es ist aber ca. 10 Euro teurer, jedoch weitgehend Arduino kompatibel. Soviel mal vorab. Alles zur Diskussion! Ich freue mich auf Eure Meinung!



Bei der Suche nach dem richtigen "Brain" bin ich gerade über folgendes neu erscheinende Board gestolpert "Spark Photon", eine Weiterentwicklung des Spark core:
https://www.spark.io/features Eine kurze Einführung gibt es hier https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=Bxda0hXtJz8

Es soll 19$ kosten und ab Mai verfügbar sein. Es bringt einen Cortex M3, WiFi onboard und ist weitestgehend Arduino kompatibel. Abgeshenen von den 3.3V hört sich das für mich sehr sehr interessant an! Insbesondere ist es damit möglich den ganzen Bereich IoT (Internet of things oder Industrie 4.0) abzudecken.

Besonders gut gefällt mir die Möglichkeit Arduino Code, C/C++ oder Assembler zu verwenden. Oder Auch die Möglichkeit ganz einfach den Controller über Handy, Web, etc zu steuern http://docs.spark.io/tinker/

Was haltet ihr davon?

Viele Grüße

Heiko
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon heikoh » 07 Apr 2015, 21:33

Hallo,

nachdem ich die Osterfeiertage teilweise genutzt habe um mich mit den unterschiedlichen Boards noch intensiver zu beschäftigen, habe ich für mich das Spark Photon (ex Core) als Sieger identifiziert.

Ich finde das Konzept überzeugend und das Package zu dem Preis überragend. Zudem bietet Spark das Package auch standalone für eigene Platinen an (P1). Damit könnte man bei Interesse später auch eine eigene Platine erstellen. Ich würde aber zunächst bei dem Plan bleiben, dass der Controller aus einem "Mainboard" und einem kleinen Shield besteht, auf dem

1.) Absicherung gegen Überspannung etc.
2.) Buchsen
3.) Spannungsregler
4.) Levelshifter

vorhanden sind. Kommt später ein Nachfolger zum Photon heraus, kann man einfach den Microcontroller austauschen.

Zu Punkt 4 hätte ich eine Frage: Viele Microcontroller (soweit ich weiss auch der TX) werden mit 3.3 V betrieben. Der Photon bietet nun 8 digitale I/O und 8 analoge I/O. Wenn ich es richtig sehe, hat der TX nur Ausgänge, welche auch zum Betrieb von Motoren dienen. Dies würde ich über einen externen I2C Motortreiber zur Verfügung stellen. Ansonsten werden alle anderen Anschlüsse nur als Eingänge verwendet. Die Möglichkeit diese auch als Ausgabe ( nur Logik / PWM) zu verwenden wird nicht genutzt.

Ich frage, da ich mir die Frage stelle, ob ein Level Shifting auf 5V sinnvoll/notwendig ist. Verwendet man die Anschlüsse nur als Eingang, dann genügt eine entsprechend dimensionierte Zenerdiode + Vorwiderstand sowie entsprechende Spannungsteiler für den analogen Eingang...

Betreibt Ihr die Schalter (wenn diese nicht direkt zum Antrieb von Motoren dienen) mit 9V oder mit einer Logikspannung wie 3.3V oder 5V? Dann könnte man auch die Ausgänge verwenden... Natürlich kann man via Level Shift auch auf 9V hochziehen, aber hier sehe ich keinen Sinn, da aufgrund des geringen Stroms nur eine LED... angesteuert werden könnte.

Viele Grüße

Heiko
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon H.A.R.R.Y. » 08 Apr 2015, 11:20

Hallo,

persönlich würde ich das so machen: Alle Eingänge und Ausgänge so auslegen, daß sie bis 12V ohne Schäden vertragen. Die Eingänge so beschalten, daß sie so ab 2V aufwärts eine logische 1 erkennen. Das dürfte für unsere Zwecke am besten funktionieren. Eine Lösung mit Vorwiderstand und Z-Diode hast Du ja schon angegeben.

Ein besonderes Auge sollte man auf die I²C-Leitungen haben, die sollten eine versehentliche Mißhandlung mit 12V auch klaglos "abkönnen". Einfache Schaltungen die alle die Anforderungen (Spannungsfest bis weit über Vcc, Eingangs- und gleichzeitig Ausgangschutz) erfüllen, sind Stand der Technik. Was genau sinnvoll ist, ergibt sich dann aus der Anwendung. Macht man das richtig, ist es problemlos möglich die modernen 3.3V-I²Cs mit den älteren mit 5V zu mischen.

Die jeweiligen Details lassen sich besser diskutieren, wenn wir mal wissen welche Module da genau entwickelt werden sollen.

Beispiele:
Ein I²C-Motortreiber mit vollem 4-Quadrantenbetrieb, PWM-Ansteuerung, Motorstrommessung und Quadraturencoderauswertung (auch für einfache Drehzahlerfassung mit Encodermotor) bis 2,5A und max. 12V würde den TX(T) sicher gut ergänzen. Wenn der µC dann noch Drehzahlregelung, Drehmomentbegrenzung und sogar Motorpositionsregelung hinbekäme wäre das der ultimative Luxus.

Um banal Schalter abzufragen oder LEDs/Glühlämpchen/Magnetventile zu schalten, wäre ein PCF8574(A) mit ein bißchen drumherum sicher die bessere Wahl.

Grüße
H.A.R.R.Y.
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon schnaggels » 09 Apr 2015, 12:25

Nur mal als Info:
Frank Linde (dmdbt) hatte mal an einen sehr vielversprechenden Motorcontroller gearbeitet.
Bei den vielen geäußerten Wünschen kommt das den Möglichkeiten recht nahe.

Auf die Schnelle habe ich nur das hier gefunden:
http://ftcommunity.de/details.php?image_id=15520#col3

Ich frage ihn mal ob er da noch Lust & Laune (und vor allem Zeit...) hat.

Gruß,
Thomas
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon heikoh » 12 Apr 2015, 21:13

H.A.R.R.Y. hat geschrieben:Hallo,

Beispiele:
Ein I²C-Motortreiber mit vollem 4-Quadrantenbetrieb, PWM-Ansteuerung, Motorstrommessung und Quadraturencoderauswertung (auch für einfache Drehzahlerfassung mit Encodermotor) bis 2,5A und max. 12V würde den TX(T) sicher gut ergänzen. Wenn der µC dann noch Drehzahlregelung, Drehmomentbegrenzung und sogar Motorpositionsregelung hinbekäme wäre das der ultimative Luxus.

Um banal Schalter abzufragen oder LEDs/Glühlämpchen/Magnetventile zu schalten, wäre ein PCF8574(A) mit ein bißchen drumherum sicher die bessere Wahl.

Grüße
H.A.R.R.Y.


Hallo H.A.R.R.Y,
nachdem der Spark Photon erst im Juni lieferbar sein wird, habe ich mich mal etwas näher mit den auf dem Markt verfügbaren Motorboards beschäftigt und versucht eine Übersicht zu erstellen. Dies ist ja schließlich der Vorteil von Modulen. Sie sollten sich nicht gegenseitig beeinflussen. Dass das Motorshield über I2C angeschlossen wird ist gesetzt denke ich.

Sicherlich nicht vollständig, aber kann ja ergänzt werden... Ich habe versucht die relevanten Punkte aufzuführen

1.) Adafruit Motorshield v2.3 http://www.adafruit.com/products/1438
Anzahl DC Motoren: 4
TB6612 MOSFET
Strom je Motor/ Peak: 1.2 / 3A
I2C Unterstützung: voll, Ansteuerung über I2C PWM Chip.
Library: Sehr gute Arduino Library vorhanden, Stepper,....
Strommessung: nein
Preis: ca: 20€
Files: eagle files vorhanden (open hardware)
Abmessung: 5,3/6,9 Arduino Shield-> kein passendes Fischertechnik Gehäuse. Beschneidet man das Board um die Prototyping area, Header, etc würde es vermutlich in eine "Statikkästchen" passen (2,6/6,9).
Sonstiges: Er wird nach meiner Erfahrung nicht sehr warm. Evtl. kann man zwei Treiber parallel verwenden, dann wären 2,4A pro Motor möglich (bisher keine Info dazu gefunden).

2.) Grove Motorshield http://www.seeedstudio.com/wiki/Grove_-_I2C_Motor_Driver_V1.3
Anzahl DC Motoren: 2
Chip: L298
Strom je Motor/ Peak: 2A / ?
I2C Unterstützung: voll, Ansteuerung über Atmega 8L .
Library: Library ok, aber eher "low-level"
Strommessung: nein? Der Chip sollte es unterstützen, Library und Board nichts gefunden
Files: eagle files vorhanden (open hardware), Es ist auch der Sourcecode für die I2C Kommunikation als Source Code vorhanden.
Abmessung: ?? MUss ich noch aus dem Eagle File auslesen, aber vermtlich etwas zu groß.
Sonstiges: Ist im Grove-Steckverbund. Generell Überlegung ob diese Stecker verwendet werden sollten. Etwas kleiner und sehr sehr viele Boards, Sensoren, etc vorhanden.

3.) Arduino Motorshield http://arduino.cc/en/pmwiki.php?n=Main/ArduinoMotorShieldR3
Anzahl DC Motoren: 2
Chip: L298P
Strom je Motor/ Peak: 2A / 4A
I2C Unterstützung: nein
Library: Library ok aber natürlich nicht I2C
Strommessung: ja
Files: eagle files vorhanden (open hardware)
Abmessung: Arduino Shield (6,8/5,3)
Preis: ca. 20€
Sonstiges: Einfaches Design, muss um I2C Chip ergänzt werden

4.) reines Driver Board http://www.amazon.de/gp/product/B008KYCDTY
Anzahl DC Motoren: 2
Chip: L298N
Strom je Motor/ Peak: 2A / ?A
I2C Unterstützung: nein
Library: nein
Strommessung: ja aber wohl nicht herausgeführt
Files: eagle files vorhanden für einige Boards vorhanden
Abmessung: 48x43x33mm inkl Kühlkörper
Preis< 5€
Sonstiges: muss mit Kühlkörper betrieben werden, I2C Anbindung muss selbst über eigenen Treiberchip oder µC hergestellt werden.

5.) Das reine Breakout zum L298N https://www.sparkfun.com/products/9540
Anzahl DC Motoren: 2
Chip: L298N
Strom je Motor/ Peak: 2A / ?A
I2C Unterstützung: nein
Library: nein
Strommessung: ja herausgeführt
Files: eagle files vorhanden
Abmessung: 4x2,16
Sonstiges: eher als Prototypbastelei

Persönlich würde mir das Adafruit noch immer am besten gefallen (4 Motoren, saubere I2C Unterstützung..., man müsste aber versuchen das Layout der Platine so zu verändern, dass es gestapelt oder irgendwie fischertechnikkompatibel in ein kleines Gehäuse passt. Ein ähnliches Problem hätte man auch mit dem Grove board. Mit Variante 4 würde es in eine "Statiksteckerbox" passen. Dann müsste man noch Huckepack den µC dazu packen um die I2C Ansteuerung zu realisieren, ... Strommessung und Strom dürften ausreichen.

@H.A.R.R.Y: Deine ersten 3 Punkte wären damit erfüllt. Bei deinen Punkten sehe ich hauptsächlich die Quadraturencoderauswertung und natürlich die "Goodies"als Problem. Leider bin ich nicht der Motorexperte. Wie wichtig ist zum Beispiel eine Strommessung? Schnelle Zähler macht man vermutlich am besten direkt am µC.

Fazit: "Out of the Box" gibt es keine eierlegende Wollmilchsau die in ein Batteriegehäuse passt.. Vermutlich läuft es auf ein redesign existierender Layouts hinaus um in einen 9V oder ähnlich geeignetes Gehäuse zu passen oder man entwickelt eine eigene Platine. Vielleicht habt ihr aber auch eine Idee ob es geeignete Gehäuse gibt in die 5,3/6,9 Platinen passen (schön ist die Größe aber nicht).

Viele Grüße

Heiko

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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon DasKasperle » 12 Apr 2015, 21:31

heikoh hat geschrieben:Fazit: "Out of the Box" gibt es keine eierlegende Wollmilchsau die in ein Batteriegehäuse passt.. Vermutlich läuft es auf ein redesign existierender Layouts hinaus um in einen 9V oder ähnlich geeignetes Gehäuse zu passen oder man entwickelt eine eigene Platine. Vielleicht habt ihr aber auch eine Idee ob es geeignete Gehäuse gibt in die 5,3/6,9 Platinen passen (schön ist die Größe aber nicht).
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Hallo Heiko, evtl. könnte es ja auch ein "Selbstdruck-Geghäuse" sein?

Gruß Kai
Konstruktive Grüße aus Düsseldorf
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon H.A.R.R.Y. » 13 Apr 2015, 07:16

Hallo zusammen,

heikoh hat sich ja schon mal richtig Mühe gemacht und das Angebot gesichtet.

Die L298-Varianten können soweit ich weiß den 4-Quadranten-Betrieb nicht. Beim Adafruit fehlt mir die Strommessung; das liegt am TB6612. Motorstrom = abgegebenes Drehmoment (siehe http://www.ftcommunity.de/ftpedia_ausgaben/ftpedia-2013-3.pdf - Seite 9 ff.)

heikoh hat geschrieben: man müsste aber versuchen das Layout der Platine so zu verändern

Das ist mit größter Vorsicht zu machen. Insbesondere eine Verkleinerung der Fläche ist meist sehr problematisch. Die Kupferflächen der Platine müssen zur Kühlung der Motortreiber herhalten (beim L298 ist eine Kühlfläche für extra Kühlkörper vorgesehen, der macht die Sache aber auch nicht kleiner). Spart man am Kühlkörper oder pfercht zu viele Treiber auf kleinem Raum zusammen, kann es Schäden durch die Hitzeentwicklung geben.

Grüße
H.A.R.R.Y.
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon Ad2 » 13 Apr 2015, 12:50

Ich glaube die L298 können schon 4-quadranten.
Mit einem ATMega328 kann mann genau 2 L298 betreiben (also 4 DC motor oder 2 schrittmotor)
pro H-brücke braucht mann 3 ausgänge un 1 analogeingang, zusammen also 12 ausgänge und 4 analogeingänge = 16 anschlüsse.
Dazu 2 x-tal und 5 versorgung macht 23 anschlüsse.
Bleiben noch 5 anschlüsse vor I2C (2 anschlüsse) und RS485 (3 anschlüsse). Damit ist dan sogar Reset/dW belegt. Auf RS485 (TX) kann mann natürlich verzichten.
Die fertigmodüle aus China sind billig und kompakt aber immerhim viel zu gross für 9V gehäuse und dazu kommt noch die Nano oder ähnliches.

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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon heikoh » 13 Apr 2015, 21:49

H.A.R.R.Y. hat geschrieben:Hallo zusammen,


heikoh hat geschrieben: man müsste aber versuchen das Layout der Platine so zu verändern

Das ist mit größter Vorsicht zu machen. Insbesondere eine Verkleinerung der Fläche ist meist sehr problematisch. Die Kupferflächen der Platine müssen zur Kühlung der Motortreiber herhalten
Grüße
H.A.R.R.Y.



Redesign hat sich auf stacking, Entfall der arduino pins, etc bezogen oder man reduziert von 4 motoren auf zwei beim adafruit, etc....

Heiko
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon heikoh » 13 Apr 2015, 21:58

Ad2 hat geschrieben:Ich glaube die L298 können schon 4-quadranten.
Mit einem ATMega328 kann mann genau 2 L298 betreiben (also 4 DC motor oder 2 schrittmotor)

Die fertigmodüle aus China sind billig und kompakt aber immerhim viel zu gross für 9V gehäuse und dazu kommt noch die Nano oder ähnliches.

Ad


Ich würde in dieses Gehäuse, wie auch immer es aussieht nur die Motortreiber einbauen inkl. Den slave Microcontroller. Das wäre dann das Modul. Verbunden über ein Kabel über i2c mit dem Mastercontroller. Ich denke man braucht auch noch ein Mäuseklavier um die I2c adresse einzugeben. Nur so kann man dann mehrere Module koppeln.

Vielleicht ist es auch das Beste ein eigenes Gehäuse zu designen.

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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon Ad2 » 14 Apr 2015, 13:05

Zum Beispiel http://www.banggood.com/Wholesale-Dual-H-Bridge-DC-Stepper-Motor-Drive-Controller-Board-Module-Arduino-L298N--236-p-42826.html weiniger als €3/stuck oder €12 für 5. Nano dazu €3.18. Free shipping.
Isense widerstände sind leider nicht vorgesehen. Abmessungen 43x43x27mm, das geht vielleicht in so ein powercontroller gehäuse, vielleicht auch nicht.
Ein andere möglichkeit wären die Stepsticks z.B. http://www.banggood.com/5Pcs-3D-Printer-Stepstick-DRV8825-Stepper-Driver-Reprap-4-Layer-PCB-p-968935.html sind aber weniger geeignet für DC motor (70% leistung bei gleichzeitiger benutzung).
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon schnaggels » 14 Apr 2015, 14:59

Hi,

eigenes Gehäuse finde ich nicht so gut, nicht jeder hat einen 3D Drucker...
Die (alte) 9V Batteriebox 30x60 oder die 60x60 Kiste dürften doch genügend Spielraum bieten oder?

@Ad2
Nice site!

Thomas
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon Defiant » 14 Apr 2015, 19:38

hmm. Spricht was dagegen einen moderneren IC als L293/298 zu nehmen?

Schnaggels: Gibt Dienstleister, die für dich drucken
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon Ad2 » 14 Apr 2015, 22:33

@Defiant: Nur vielleicht Preis und verfügbarkeit. Hast du ein Vorslag?
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