Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon Defiant » 15 Apr 2015, 07:41

Muss es unbedingt ein fertiges Board sein? Sogar Reichelt hat andere bezahlbare Motortreiber.
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon H.A.R.R.Y. » 15 Apr 2015, 08:26

Hallo,

viele Motortreiber haben wir nicht zur Auswahl. Die meisten von denen sind für Automotive (12V), das würde ja gut passen, aber sie haben Probleme bei niedrigen Spannungen (Akku mit 6V ist nicht mehr drin). Andere wiederum sind für Consumer-Geräte mit Batteriebetrieb, haben Probleme mit Spannungen ab 8V usw.

Für S-Motoren und XS-Motoren finden sich da auch reich(elt)lich noch brauchbare moderne Teile mit MOSFETs in der Brücke, die taugen nur nicht für Power-Motoren mit bis zu 2,5A Anlaufstrom!

Mit bipolaren H-Brücken (L293(E), L298), geht der 4-Quadrantenbetrieb (gelegentlich auch als "EMK-Bremse" bezeichnet) nicht.

Typennummern / Datenblättern von halben, ganzen, doppelten, usw. H-Brücken mit und ohne Treibern / Schutzschaltungen habe ich schon genug gesichtet. Entweder max. 1,5A (ohne Schutzschaltungen) oder satt über 12A (mit fest eingestellter interner Strombegrenzung). Nur für mich (so 3A) ist nix dabei.

Ein fertiges Board (egal ob Internet-Einkauf oder von ft:c-lern entwickelt) ist für alle die hilfreich, denen die nötigen Elektronikkenntnisse zum Selbstbau fehlen.

Eine Vollbrücke mit diskreten MOSFETs, Treibern, Schutzschaltungen, µC für die Intelligenz vor Ort (Stichwort I²C) und für 50 Jahre ft-Motoren brauchbaren Daten müßte in eine Kassette (aussen 60x60x30mm³) noch reinpassen.

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

Beitragvon Ad2 » 15 Apr 2015, 09:54

@H.A.R.R.Y. I glaube ich verstehe jetzt was du meinst. Normalerweise hat der L298 keine EMK bremse weil er keine fly-back dioden hat (L293 und L298D haben diese dioden). Alle fertige boards haben aber externe fly-back dioden, deshalb denke ich das die Treiber gut bremsen wird.
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon H.A.R.R.Y. » 15 Apr 2015, 11:51

Hallo Ad2,

ja so langsam verstehen wir uns. Ohne die fly-back- (aka Freilauf-) Dioden geht es sowieso nicht wegen der Wicklungsinduktivität. Prinzipiell kann durch die Dioden auch jede bipolare Vollbrücke den Motor bremsen. ABER: Für die Dioden nehmen wir mal so 0,7V Spannung an, bei der nennenswerter Strom fließt. Ein maximal durchgesteuerter MOSFET bringt den gleichen Strom - in umgekehrter Flußrichtung, das ist ja gerade der Gag - mit erheblich niedrigerer Flußspannung, also quasi an der Diode vorbei. Die EMK-Bremse ist für deutlich niedrigere Drehzahlen des Motors wirksam und das kommt bei Positionieraufgaben der Genauigkeit zu Gute.

Obendrein bleiben so nur die Leistungs-MOSFETs kühlungsbedürftig, die fly-back-Dioden führen nur noch ganz kurze Stromspitzen und bekommen daher nur wenig Leistung ab. Sonst müßten die eventuell auch ans Kühlblech. Wenn man überhaupt noch extra fly-back-Dioden dazunimmt. Die unvermeidbaren Inversdioden der MOSFETs machen den Job nämlich genausogut und sind thermisch bereits angebunden.

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

Beitragvon Defiant » 15 Apr 2015, 19:19

H.A.R.R.Y. hat geschrieben:viele Motortreiber haben wir nicht zur Auswahl. Die meisten von denen sind für Automotive (12V), das würde ja gut passen, aber sie haben Probleme bei niedrigen Spannungen (Akku mit 6V ist nicht mehr drin). Andere wiederum sind für Consumer-Geräte mit Batteriebetrieb, haben Probleme mit Spannungen ab 8V usw.

IMHO eher bis 7V. Bei NiMH geht die Entladekurve steil bergab und die letzten 1.2V sind dann nur noch ca. 10 Minuten. Und Tiefentladen will man die ja auch nicht. Ich persönlich bin ja immer noch ein Fan vom TLE5205, den gibts aber leider nicht bei Reichelt.

Hier mal ein paar Vorschläge aus der Bibliothek von Pololu (Alles andere als vollständig):
https://www.pololu.com/product/1451
https://www.pololu.com/product/1110
https://www.pololu.com/product/1212
https://www.pololu.com/product/2135
https://www.pololu.com/product/2130
https://www.pololu.com/product/2990

Hat eigentlich schon jemand mit Severin geredet?
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon H.A.R.R.Y. » 16 Apr 2015, 09:16

Hallo,

vom Spannungsbereich her - und auch von den programmierbaren Strombegrenzungen - wäre der TLE8209 (http://www.infineon.com/dgdl/Infineon-TLE8209-2-DS-v01_04-EN.pdf?fileId=5546d4624a0bf290014a0f5818836a1e&ack=t) viel interessanter. Nur die geforderte Strommessung hat er leider auch nicht.

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

Beitragvon heikoh » 18 Apr 2015, 18:08

Hallo,

vielen Dank Defiant für die Liste der möglichen Breakouts. So langsam wird es wirklich interessant und wir sollten uns überlegen, ob es in die Richtung one size fits all gehen soll. Dann wäre vermutlich folgendes Board sehr interessant, da Strom ausreichend vorhanden ist, als auch eine Strommessung für 2 Motoren und es noch in das 9V Gehäuse passt. Nachteil: der Preis und die Wärmeentwicklung!:
https://www.pololu.com/product/1213

Vielleicht sollten wir auch in die Richtung eines "Brot und Butter-Boards" und ein HighEnd Board denken:

1.) Universal-Motor-Modul:
Anforderungen: I2C getrieben, >1A Strom pro Motor, 2 Motor- oder 1 Schrittmotoransteuerung, günstig in der Anschaffung, passt in FT 9V Kasten
Vorschlag: https://www.pololu.com/product/713 oder https://www.sparkfun.com/products/9457 - Huckepack eine Platine, welche die 4 Buchsen für die Fischertechnikstecker enthält, µC (Vorschlag Atmega 8 mit der verfügbaren Firmware von Seedstudio Grove), Mäuseklavier für I2C Adresse sowie die notwendigen Absicherungen der I2C Eingänge. Eagle Files für das Motorbreakout sind vorhanden.

Leider ohne I2C und Strommessung aber inkl. serieller Kommunikation wäre dieses: https://www.pololu.com/product/1110

2.) High-End Motor Modul:
Vorschlag siehe oben oder noch eine Nummer größer:
https://www.pololu.com/product/1451 und dazu noch ein µC I2C Kopplung. Es beinhaltet bereits eine Strommessung.

Mein aktueller Favorit wäre die "One-Size-fits-all" Lösung bestehend aus der Universallösung (1) mit einer selbst entwickelten Huckepackplatine, für µC, Buchsen, etc welche auch eine Strommessung enthält (https://www.pololu.com/product/2452) angebunden an den µC

Nachfolgend noch eine günstige Bastellösung und mein Traum, wenn er für größere Spannungen verfügbar wäre.

-----
Eine "Bastellösung" wäre auch noch dieses Board https://www.pololu.com/product/2511/specs. Es würde in die 9V Blocks passen und vielleicht kann man die Löcher soweit aufbohren (wenn man es überhaupt muss) um die Buchsen für Motor und Spannungsversorgung einzulöten. Dann müsste man lediglich noch einen µC zur Steuerung huckepack darunter anbringen.

OK hier ist mein absoluter Traum https://www.sparkfun.com/products/11890. Leider reicht aber vermutlich die Spannung nicht um FT Motoren vernünftig zu betreiben (max 6,8V bei einem 1A) :cry:

Viele Grüße

Heiko
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon Defiant » 25 Apr 2015, 17:45

heikoh hat geschrieben:Vielleicht sollten wir auch in die Richtung eines "Brot und Butter-Boards" und ein HighEnd Board denken:

Ich würd sagen erstmal auf eine Variante konzentrieren, über weitere kann man später immer noch nachdenken, die "One-Size-fits-all" sieht soweit gut aus. Zwar noch nicht "viel Power" aber deutlich mehr als das ft-Interface. Solange immer ein programmierbarer Mikrocontroller dabei ist kann man das SW-Interface kann kompatibel zu eventuellen späteren Versionen gestalten.
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon Transistorfips » 07 Jul 2015, 00:07

Hallo Bastler,
ich habe diese Woche ebenfalls darüber nachgedacht einen eigenen Controller zu entwerfen. Ihr seid im Geiste wohl schon einen Schritt weiter und frickelt bereits an den Motortreibern rum. Apropos - der letzte Post war Mitte April und seitdem sind nun schon mehr als zwei Monate hin, jibbet was neues?
Ich persönlich habe die Familie der 32-Bit Mikrocontroller der STM32er Reihe sofort ins Herz geschlossen, die fetten 407er haben bis zu 14 kaskadierbare Timer und auf etwa der Hälfte aller Timer auch ein Encoder-Peripheral sitzen. Ich frag mich immer so ein bisschen, warum die Leuts 250 (und mehr) Euro für einen Controller ausgeben der lächerliche 2x8 I/O, ein bisschen Knubbelkram und ein kleines TFT drumrum hat, während man gleichzeitig die wildesten 32-Bitter, vom Raspi bis zum STM32F429 Board mit Touch-Display zum Teil für nur 1/10 des Preises (429 Discovery Board) bekommt... Klar, da fehlt noch Hardware aber die hat man als gute Hausfrau in der Bastelkiste. Und der Fun beginnt eh erst richtig beim Software-schreiben. Wer braucht Robo-Pro ;-)?

Mein momentanes Konzept:
Ich bin gerade am Überlegen ob ich mir nen 100er Pack Bundhülsen sichern soll, jetzt, wo der Knobloch den Vertrieb einstellt und keine neue Quelle gleicher Ergiebigkeit in Sichtweite ist. Ein passendes Gehäuse für ein TXT-ähnliches Board mit 4.3"-TFT läßt sich, wenn die Freundin außer Reichweite ist, in der Küchenwerkstatt aus einer schwarzen Kunststoffplatte herstellen (hab' gerade die Tage mit zwei Winkeln für ein Wegmeßsystem für ein PID-Regelmodell heimlich geübt). Rechts und links neben dem Display angeordnete Bundhülsen geben der Bestie ein TXT-Controller "look-and-feel". Umkanten lassen sich Kunststoffplatten mit einem Heißluft-Lötkolben und einem Biegeklotz; auf die Seiten könnte man vielleicht eine in der Länge halbierte schwarze 60x120er Grundplatte schrauben. Noch mehr Look-and-Feel. Ich mag unbehauene, selbstgedengelte Prototypen.

Wir werden sehen was die Zukunft bringt.
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon Defiant » 07 Jul 2015, 07:53

Transistorfips hat geschrieben:ich habe diese Woche ebenfalls darüber nachgedacht einen eigenen Controller zu entwerfen. Ihr seid im Geiste wohl schon einen Schritt weiter und frickelt bereits an den Motortreibern rum.

..oder haben eh schon lange welche in Betrieb :)

Transistorfips hat geschrieben:Apropos - der letzte Post war Mitte April und seitdem sind nun schon mehr als zwei Monate hin, jibbet was neues?

Nennt sich Sommerpause ;)

Transistorfips hat geschrieben:Ich persönlich habe die Familie der 32-Bit Mikrocontroller der STM32er Reihe sofort ins Herz geschlossen, die fetten 407er haben bis zu 14 kaskadierbare Timer und auf etwa der Hälfte aller Timer auch ein Encoder-Peripheral sitzen.

Meine Meinung dazu:
Du kannst so viele PWM- und Encoder-Anschlüsse vorsehen, es reicht vorne und hinten nicht und am Ende fehlt im Modell mindestens ein Anschluss. Dann ist noch das Problem der Verkabelung, man muss immerhin pro Motor etwa 3 zwei-Adrige-Kabel (Motor+Zähler+Endpos) verlegen. Deswegen habe ich z.B. am meinem Roboter-Arm die Steuerung dezentralisiert. Die Controller sitzen da wo die Motoren sind, also an den Gelenken des Arms.

Transistorfips hat geschrieben:Ich frag mich immer so ein bisschen, warum die Leuts 250 (und mehr) Euro für einen Controller ausgeben der lächerliche 2x8 I/O, ein bisschen Knubbelkram und ein kleines TFT drumrum hat, während man gleichzeitig die wildesten 32-Bitter, vom Raspi bis zum STM32F429 Board mit Touch-Display zum Teil für nur 1/10 des Preises (429 Discovery Board) bekommt...

Damits die Griechen nicht kriegen oder so..
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon sven » 07 Jul 2015, 08:15

Hallo!

Transistorfips hat geschrieben:Ich frag mich immer so ein bisschen, warum die Leuts 250 (und mehr) Euro für einen Controller ausgeben der lächerliche 2x8 I/O, ein bisschen Knubbelkram und ein kleines TFT drumrum hat, während man gleichzeitig die wildesten 32-Bitter, vom Raspi bis zum STM32F429 Board mit Touch-Display zum Teil für nur 1/10 des Preises (429 Discovery Board) bekommt...


Nun, nicht jeder kann sich so einen Interface selber bauen und mit C o.ä. programmieren.
Den TXT kann ich mit RoboPro programmieren, das geht mit einem Selbstbau Interface wohl eher nicht.
Du darfst ja auch nicht nur die Hardwarepreise beim TXT sehen. Da steckt sehr viel Entwicklungsarbeit drin und das muss auch bezahlt werden.
Supporten werden muss das Ganze auch noch und ein wenig Gewinn will man auch noch machen.
Somit ist der Preis gerechtfertigt.

Gruß
Sven
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Re: Mitstreiter gesucht - modularer freier Controller

Beitragvon H.A.R.R.Y. » 07 Jul 2015, 09:06

Hallo zusammen,

meine Elektronikprojekte sind auf niedrigster Priorität. Meine ft-Anlage für die Ausstellung(en?) fertigmachen ist seit Monaten angesagt.

Ein TXT mit RoboPro ist sicher ein Spitzenprodukt für Einsteiger und auch für Ausbildungszwecke - da hilft eine einheitliche Plattform ungemein.

Ich persönlich mache mir die elektronischen Baugruppen lieber selbst. Da habe ich mehr Freiraum für alles. Warum ich eher mit den Motortreibern anfangen möchte, hat einen einfachen Grund: Nahezu alle käuflichen Boards haben Anschlüsse für SPI oder I²C. Wie der Kollege defiant schon geschrieben hat, macht ein bißchen Intelligenz vor Ort mit Busanschluß mehr Sinn als alles zentral in ein Kästchen zu packen und mit dickem Kabelstrang anzuschließen. Dann noch z.B. ein TXT oder RaspPi oder einfach ein bißchen Bitfummelei am guten alten Centronicsport und schon gibt es ein schickes Benutzerinterface. Dafür ist allerdings spezielles Wissen erforderlich, das hat nicht jeder.

Im Falle eines dieser genannten tollen µ-Protze mit Timern und Co bis zum Abwinken ist sicher auch jede Menge Rechenleistung verfügbar. Aber er hat halt nur eine CPU (Rechenkern), die sich um alles kümmern muß! Wenn das zeitkritisch wird, fangen die Probleme richtig an. Entspannter geht es mit dezentralen CPUs, die sich jede um eine einzige Aufgabe kümmern. Und wenn ich zwanzig Aufgaben habe, dann habe ich halt zwanzig Helferlein. Dann ist es sogar egal, ob die Zentrale ein Quadcore ist oder ein Singlecore, mit Touchdisplay oder 3D-Gestensteuerung oder WLAN ...

Bei der derzeitigen Volatilität des Angebotes ist es eher sinnvoll die speziellen Peripheriebaugruppen selbst zu machen, als den zentralen Controller.

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

Beitragvon Transistorfips » 19 Nov 2015, 20:50

Hm... letzter Beitrag vom Jul diesen Jahres... ist die Projektidee komplett eingeschlafen?
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