Neues vom ftStepper

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Neues vom ftStepper

Beitragvon elektrofuzzis » 05 Nov 2018, 23:15

Hallo,

auf der Convention 2018 ist die Idee zu einem fischertechnik-Controller für Schrittmotoren entstanden. Mittlerweile brummen die ersten Motoren im Labor.

Wie den ftExtender möchten wir gerne den ftStepper als ftc-Community-Produkt bei Björn Kleinserie herstellen und über seinen WebShop vertreiben. Habt Ihr Interesse an einem solchen Controller, welche Features braucht Euer ftStepper?

Im Backlog sind folgende Features:

- Anschluss an TX, TXT und ftDuino über I²C-Bus. (Der TXT benötigt einen ftExtender.)
- Anschluss von bis zu 4 NEMA-14-Schrittmotoren über normale ft-Stecker.
- Normale ft-Taster können an Endschaltereingängen als Überfahr- und Referenztaster verwendet werden.
- Fertige Programmierinterfaces für RoboPro, Phython und Arduino.
- Betrieb von bis zu 4 ftSteppern (damit bis zu 16 Schrittmotoren) an einem TX/TXT/ftDuino
- Fertiges Gerät: Ihr könnt direkt Eure NEMA-Motoren anschließen und loslegen. Kein Löten, kein Schrauben, einfache Programmierung.
- Als Netzteil könnt Ihr ein ausgemustertes Notebook-Netzteil verwenden.

Bei einem Gerät mit Ausgängen für 4 Schrittmotoren gehen wir von ca. 49€ pro Device aus. Bei nur 2 oder 3 Ausgängen wird der ftStepper etwas günstiger.

Welche Features braucht Ihr zusätzlich? Wie viele Ausgänge braucht Ihr für Eure Modellideen? 2, 3 oder 4 Schrittmotoren? Müssen die Nema14-Motoren aus dem 3D-Drucker direkt anschließbar sein?

Viele Grüße
Christian & Stefan
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon juh » 06 Nov 2018, 01:00

Hallo,

sehr interessantes Projekt, sowas Ähnliches habe ich auch schon eine Weile vor... Es klingt so, als wenn das Projekt schon recht weit ist?

Hardwareseitig hatte ich für mich an keine Eigenentwicklung gedacht sondern an einen ft-Adapter für so etwas, so dass man sich auf die Softwareseite konzentrieren könnte. Für die gäbe es die sehr ausgereifte AccelStepper Library, so dass man im Wesentlichen noch das I2C-Interface implementieren müsste.

Anyway, die Eckdaten klingen sehr gut! Nur die normalen ft-Stecker für den Stepper-Anschluss finde ich künstlich: brauchen mehr Platz als z.B. JST, auch die Gefahr von Verpolungen spricht für mich dagegen. Gibt es einen Grund, nicht gleich (innerhalb bestimmter Spezifikationen) auch andere Schrittmotoren außer NEMA mit zu denken? Und warum die Limitierung auf 4 ftStepper? I2C würde doch mehr erlauben?

Bin aber in jedem Fall gespannt auf den Fortgang des Projekts, viel Erfolg und Spaß dabei!
Meine Fischertechnik 3D-Designs: https://www.thingiverse.com/juh/designs
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon vleeuwen » 06 Nov 2018, 01:30

With the TXT firmware 4.4.3. and the Shared Library Interface (SLI), it is very simple to add I2C based stepper controllers as RoboPro elements to RoboPro.
For example you can take an Adafruit DC & Stepper Motor HAT or an I2C stepper controller from AMIS.
The SLI is C/C++ based.
For development you will need Eclipse 2019-09 CDT and the toolchain gcc-linaro-7.2.1-2017.11. for the cross compling.
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon elektrofuzzis » 06 Nov 2018, 08:48

Hallo vleeuwen,

Danke für den Hinweis auf die 4.4.3. Schauen wir uns an.

Wir wollen ein für jeden nutzbares Plug'n Play Gerät bauen. Um den Zusammenbau für uns einfach zu machen, brauchen wir eine Platine für die ganzen Stecker. Bei Björn steht ein SMD Bestückungsautomat, so dass wir die eigentliche Motorsteuerung gleich mit bestücken können und wahrscheinlich nicht auf Standardboards zurückgreifen müssen. Wird in Summe kleiner und preiswerter.

Gruß

Stefan
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon Bjoern » 06 Nov 2018, 09:58

Hi,

kleine Ergänzung meinerseits,

Die ft-Stecker hatten wir angedacht, da die eh jeder hat und du die Kabel einfach mit nem Schraubendreher festmachen kannst. Auf den einfachen Boards hast du ja nur diese Steckerleisten und müsstest crimpen oder löten. Kann nicht jeder.

Weiterhin war ja die Idee die Elektronik in ein Gehäuse zu packen mit passenden ft-Nuten. Dann hast du dann auch nicht irgendwo einen Stapel Elektronik rumstehen.

Das hat dann eben seinen Preis. Eine Kleinserie ist halt teurer als die China Massenware und ein Gehäuse bekommst du auch nicht für 1€. Dafür hast du hinterher etwas was genau in das ft-Ökosystem passt.

Dazu hätten wir dann auch gleich die Motoren mit passendem Halter mit ft-Nuten angeboten. Final würdest du alles was du brauchst in meinem Shop bestellen können und es wäre eben leicht anschließbar und in Modelle integrierbar.

Ein reines ftc Projekt ohne das damit Gewinne eingefahren werden würden. Wie Stefan schon sagte Plug&Play für alle und nicht an 5 Stellen die Einzelteile organisieren. Das war die Idee dahinter und bei so einer Realisierung lernt man auch etwas.

Und da ich hier eine SMD Bestückung mit Reflow habe, können wir eben auch professionelle Platinen erstellen. Und dann sieht das auch nach was.

Hängt natürlich auch von der Nachfrage ab. Wenn es keiner braucht, dann wird es halt nichts werden.

Björn
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon DirkW » 06 Nov 2018, 11:31

Hallo zusammen,

ich finde die Ideen von Stefan und Björn super. :D

Die Vorteile liegen auf der Hand, ein kompatibles System, welches vom Gehäuse her in das ft-Raster passt.
Dazu drehmomentstarke Schrittmotoren mit hoher Präzision. Da ja auch die Nema 14 mit Schrittmotorhalter
dazu passen, lassen sich tolle Modelle bauen. Ich denke da zum Beispiel an den alten ft-Plotter oder den Trainingsroboter.
Die Einindung der verschiedenen Controller ist eine gute Idee. Somit wäre das ft-Stepper Modul sehr flexibel einsetzbar.

Viele Grüße

Dirk
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon MasterOfGizmo » 06 Nov 2018, 12:21

Also zwei oder vier Anschlüsse für Servomotoren fände der ein oder andere hier sicher auch noch sehr praktisch. Dann wäre das genau der Adapter, mit dem man alle "sonstigen" Motoren am ftDuino oder TXT anschließen kann.
ftDuino, der Arduino für fischertechnik: http://ftduino.de
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon elektrofuzzis » 06 Nov 2018, 20:59

Hallo juh,

der ftStepper wird eine Möglichkeit bekommen, die I2C Adresse einzustellen. Wahrscheinlich werden es vier verschiedene Adressen bzw. ftStepper an einem Controller. 16 Stepper sollten auch bei richtig großen Großprojekten reichen :-)

Gruß

Stefan
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon juh » 06 Nov 2018, 22:14

Hallo Björn,
mit ft-Adapter meinte ich genau das, was Du als ins ft-Ökosystem passend bezeichnest (s. meine Signatur). Mir ging es aber nicht ums Gehäuse, sondern um das, was drin ist. Da erkenne ich für mich außer "keine China Massenware" den Mehrwert noch nicht so recht.

Aber nicht falsch verstehen, finde das Projekt ja super, schon wegen des Community-Ansatzes, und grundsätzlich verstehe ich auch den Ansatz eine eigene grundständige Lösung entwickeln zu wollen.

@Stefan: ok, danke.

lg Jan
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon Bjoern » 07 Nov 2018, 01:27

Hi Jan,

wenn hier niemand eine prickelnde Idee hat wird es elektronisch auch keinen Mehrwert geben. Schlussendlich ist es ja eine Standard Schaltung.

Nur suchen wir auch eine Lösung bei der man ein vernünftiges Gehäuse nutzen kann.

Also ist die Intention hier Stepper Motoren auf einfache Art den verschiedensten Usern mit ft-Ökosystem zur Verfügung zu stellen.

Das bedeutet ja nicht das man immer das Rad neu erfinden muss. Schlussendlich für dich uninteressant wenn du die China HW direkt ohne Gehäuse nutzen willst und deine Kabel eben alle irgendwie selber löten magst.

Aber vielleicht findet sich ja noch jemand mit der prickelnden Idee was noch drauf kann. Dafür haben wir ja eine Community

Björn
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon PHabermehl » 07 Nov 2018, 01:44

Hi,

also grundsätzlich gefällt mir die Idee auch! Tills Hinweis findet auch meine Zustimmung - ein paar Servo-Ausgänge wären sicher eine tolle Ergänzung. Wobei ich selbst im Moment keine Stepper benötige...

Gruß
Peter
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon H.A.R.R.Y. » 07 Nov 2018, 09:00

Hi,

mal vom "kompatiblen" Gehäuse und den 2,5 mm Steckern abgesehen, wo ist hier das besondere Etwas?

Kann man die Wicklungsströme der Schrittmotore erfassen oder gar die Strangspannungen? Und zwar gleich auch per I²C?
Ansonsten wäre es nicht viel anders als die China-Ware nett umverpackt.

Schrittmotore benötigen übrigens mehr Zuwendung durch die CPU als Standard-DC-Motore. Für richtig semiprofesionelle Experimente mit Hochlauframpen und so Zeug wird das schnell zu einer rechenzeitintensiven Sache. Das sollte man hier bitte bedenken wenn es um die Kommunikationsschnittstelle geht. 16 Schrittmotore per I²C mit Bestromungsmustern über I²C zu fahren, könnte scheitern. Oder was habt ihr da genau vor? Ein µC "vor Ort" der sich intensiv um "seine" Motore kümmert?

Ein Servo-Modul sehe ich getrennt davon. Da gibt es welche die 16 Servos verwalten (ja, sechzehn auf einen Streich) und per I²C sehr einfach angespochen werden können.

Gruß
H.A.R.R.Y.
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon Kali-Mero » 07 Nov 2018, 10:29

Hallo zusammen,

Servoansteuerung wäre klasse. Warum die der TXT nicht hat, ist mir ein Rätsel. Wenn ich aber den Entwurf des Gehäuses für den ftStepper aus dem ersten Post anschaue und mir vorstelle einen TXT und einen ftStepper in meinem kleinen Fahrzeug zu verbauen, wird das Ganze recht groß - wäre vom Aufbau dann einfacher einen ftDuino zu nehmen und die Servoansteuerung gleich über die i2c-Pins zu machen. Nur dafür einen ftStepper anzuschaffen wäre für mich unverhältnismäßig. Aber für einen 3D Drucker wäre das ein feines Gerät :-)

Zumal die "3D-Drucker-Steuerung" als Einzelteil bei D-Edition 260 Euro kosten würde: https://www.d-edition.de/Spielwaren/fis ... erung.html


Grüßle

Der Kali
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon juh » 07 Nov 2018, 19:15

H.A.R.R.Y. hat geschrieben:Oder was habt ihr da genau vor? Ein µC "vor Ort" der sich intensiv um "seine" Motore kümmert?

Genau so hatte ich eigentlich Björns und Stefans Idee verstanden, oder? Die einzelnen Wicklungen per I2C anzusprechen macht wohl kaum Sinn...

H.A.R.R.Y. hat geschrieben:Ein Servo-Modul sehe ich getrennt davon. Da gibt es welche die 16 Servos verwalten (ja, sechzehn auf einen Streich) und per I²C sehr einfach angespochen werden können.

Und da es gerade erwähnt wird, für genau dieses Modul habe ich gerade ein ft-Gehäuse fertig gemacht:
https://www.thingiverse.com/thing:3155362

So in etwa dachte ich mir das auch für die China-Steppertreiber, von ohne Gehäuse nutzen war also keine Rede. ;-)

Das Moudl hat übrigens 6 bits für die Adresse, da wären theoretisch also 16 x 2^6 = ein KiloServo möglich... :D
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon Bjoern » 07 Nov 2018, 19:35

Hi juh,

genau so ist es. Ein Arduino der per I2C angesprochen wird und sich um die Motoren kümmert. Nicht mehr und nicht weniger.

Also eine kleinere Gehäusevariante für eine optimierte China Variante mit ft-Nuten und ft-Buchsen dran. Dazu halt noch Motoren im Angebot mit Halter und ft-Nuten.

Kurz gesagt die Bastelteile von mehreren Stellen zusammen führen und es jedem ganz leicht machen damit zu "spielen". Nicht jeder hat einen 3D-Drucker oder einen Lötkolben zu Hause.

Bisher deute ich das Interesse aber in der Größenordnung von 0.

Björn
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon heisenberg » 08 Nov 2018, 14:01

Hallo zusammen,

also ich hätte da schon Interesse an einer fertigen Lösung und würde ein paar abnehmen :)

So etwas ähnliches gibt es schon für den Raspberry, nennt sich GertBot Board. www.gertbot.com Es wurde vom Macher des Gertboards entwickelt.
Also ich will hier keine Werbung dafür machen, aber da könnte man sich bestimmt was abgucken was die Spezifikation und Leistungsfähigkeit angeht.
Es können 2 Schrittmotoren oder 4 Bürstenmotoren angeschlossen werden. Das Board kommuniziert aber über RS232 und nicht I2C.

Und was hier definitiv auch fehlt, echte PWM Ausgänge für RC Komponenten wie Servos, Fahrtenregler,...

Es ist bei mir schon seit ein paar Jahren im Einsatz.
https://www.youtube.com/watch?v=Z7Vj6JB ... e=youtu.be

Gerade für die Lehre sehe ich da Potential, wenn man was fertiges hat.

Viele Grüße
Andreas
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon ThanksForTheFish » 08 Nov 2018, 15:17

Hallo allerseits,

ein tolles Projekt!
Also ich hätte definitiv auch Interesse an mindestens 2 Stück.

Viele Grüße, Euer Ralf
Stammtisch 27.10. Pinkenburg/Wennigsen: viewtopic.php?f=19&t=4937
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon Pirx » 11 Nov 2018, 01:35

Hallo zusammen,

ich würde auch zwei nehmen. Scheint mir doch sehr praktisch und flexibel zu sein.

Viele Grüße
Pirx
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon Lars » 11 Nov 2018, 14:50

Hallo zusammen,

ich nehme drei Stück.

Und wenn dann noch drei oder vier Servos angeschlossen werden können, wäre das auch nicht verkehrt. ft setzt bei seinen beiden aktuellen ferngesteuerten Fahrzeugen "Tractor SET IR Control" (ft-Art. 524325, abgekündigt?) und dem "BT Racing Set" (ft-Art. 540584) sogar selbst welche ein. Deren Servos liegen ansonsten aber nur herum, weil sie im ft-System elektrische Fremdkörper sind.

Mit freundlichen Grüßen
Lars
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Re: Neues vom ftStepper

Beitragvon alienbrain » 11 Nov 2018, 21:32

Hallo zusammen,

also ich würde auch einen nehmen.

Viele Grüße

Peter
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