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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schrittmotor.


Autor: Dave (Gast)
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Hallo zusammen!

Vorab nur mal soviel! Ich kenne mich mit Elektronik null aus! Ungefähr 
so wie ein Schreiner der jetzt Hebamme sein soll.

Habe folgenden "Bauwunsch" und möchte Euch Experten mal fragen ob das 
möglich ist, und wenn ja wie:

Mir ist der Schrittmotor AEG S026/48   4 Pin in die Hände gefallen. Aus 
diesem würde ich gerne ein PAN bauen um eine Antenne per GPS zu tracken.

Angesteuert soll er über folgendes Bauteil werden:

http://immersionsflug.de/index.php?a=127

Dazugehöriges Datenblatt:

http://immersionsflug.de/support/anleitungen/EzAnt...

Den entsprechenden Sender habe ich bereits. Wollte eigentlich durch den 
Selbstbau Kosten senken und die Funktion erweitern.

Das originale PAN Bauteil kostet eben 85,-- Euro und hat einen 
Drehwinkel von 630 Grad (in eine Richtung).

Grundsätzlich würde das wohl ausreichen, nur bin ich auch am Bauen sehr 
interessiert und die Funktion einer unbegrenzten Drehung ist trotzdem 
sehr Reizvoll für mich.

Nun meine Fragen:

1. Was, bzw. wie würde der Schrittmotor angesteuert?
2. Würde sich das Kostentechnisch überhaupt rentieren?

Gruß
Dave

Autor: Jens (Gast)
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Wenn du keine Ahnung hast, dann lohnt der Selbstbau nicht.
Die Kosten werden zu hoch und du brauchst zuviel Zeit dafür!

Autor: Dave (Gast)
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Okay, die Kosten würden zu hoch! Damit ist mein Wissensdurst leider aber 
noch nicht befriedigt! Mich interessiert deshalb immer noch wie das zu 
realisieren wäre!

Hat jemand einen Vorschlag?? Bzw. eine Erklärung, so dass das auch ein 
"Anfänger" wie ich einigermaßen verstehen könnte.

Gruß Dave

Autor: Sebastian (Gast)
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Den Schrittmotor selbst anzusteuern ist nicht das Problem: An eine 
geeignete Brückenendstufe anschließen, z.B. L298 oder L293(E), die vier 
Steuereingänge A,B,C,D in folgender Sequenz ansteuern: 1010, 1001, 0101, 
0110. Das bewegt den Motor vier (Voll-)Schritte in eine Richtung; die 
andere Drehrichtung wird durch umgekehrtes Durchlaufen dieser 
Schrittfolge erzeugt. Man kann das mit einem Mikrocontroller machen, 
oder einen L297 dazu einsetzen.

Das Problem an der ganzen Sache ist etwas ganz anderes: Wenn man nun die 
Antenne drehen kann, muß man auch wissen, wohin. Und dazu muß irgendwie 
die Sträke des empfangenen Signals ausgewertet werden. Und das ist 
keineswegs trivial, insbesondere, wenn man in den Empfänger nicht 
eingreifen kann.

Autor: Dave (Gast)
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Hab ich das jetzt richtig verstanden?...

Den Motor ansteuern kein Problem, nur ihm zu sagen in welche Richtung 
und wie lange er drehen soll ist das Problem??!!

Wie ist das wenn ich von einem RC-Servo die Steuerung zwischen 
"bruzzle"? Oder passt das auch net zusammen!

Bitte entschuldigt wenn ich so "einfach" Schreibe, aber wie gesagt, bin 
ein "Nichtwisser" der Erhellt werden will. ;-)

Autor: Lajoie (Gast)
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Mit einem Schrittmotor und der Ansteuerung über die Standard-ICs 297 / 
298 (mal googeln, 100 mal die gleiche Schaltung garantiert) kannst Du 
die Antenne drehen.
Eine Ansteuerungselektronik für einen Servo bringt Dir an sich erstmal 
gar nix in dem Zusammenhang.
Du drehst die Antenne ja nicht aus Jux und Dollerei, sondern versuchst, 
eine optimale Ausrichtung zu
finden.
Wie willst Du die denn erkennen?

Autor: Dave (Gast)
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Über den Empfänger, welche die GPS Daten vom Sender per Funk erhält.

Der Empfänger gibt die entsprechenden Signale an die Servos (so 
vorgesehen, siehe ersten Beitrag in diesem Threat, dort sind auch der 
Empfänger und die entsprechende Anleitung verlinkt), weiter.

Letztlich sollte dann der Schrittmotor nix anderes machen als ein 
Servomotor. Nur eben ohne Gradbeschränkung!

Autor: Dave (Gast)
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Ich vergaß, die Anschlüsse am Empfänger sind für PAN und Tilt die 
üblichen JR / Graupner Stecker wie im RC Bereich üblich. Über diese 
erhalten die Servos ihre Signale.

Autor: Dave (Gast)
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Hm, vielleicht sollte ich noch Sinn und Zweck erklären.

Ich fliege mit einer Videobrille mein RC Flugmodell und habe so die 
Sichtweise aus dem Cockpit. Über ein OSD werden mir Telemetriedaten in 
die Brille Projeziert. Dazu gehören auch GPS Daten. Diese werden dann 
per Funk übermittelt.

Da ich eine Patchantenne verwenden möchte und immer die beste 
Empfangsqualität für die Videoübertragung soll die Antenne dem 
Flugmodell nachgeführt werden.

Deshalb sollte die Antenne ständig per GPS die aktuelle Position 
erhalten und entsprechend gesteuert werden.

Grob erklärt, das Modell fliegt von links nach rechts und die Antenne 
"folgt" dem Modell anhand der gelieferten GPS Daten.

Da die PAN / Tilt Version zusammengerechnet auch schon wieder ca. 150
Euro kostet und mich die Technik interessiert, würde ich so etwas halt 
gerne selber "basteln", bzw. basteln lassen um evtl. auch etwas Geld zu 
sparen.

Muss ja nicht sein, dass es billiger wird, aber ich kann wieder was 
lernen!

Autor: Klaus Falser (kfalser)
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Dave schrieb:
> Ich fliege mit einer Videobrille mein RC Flugmodell und habe so die
> Sichtweise aus dem Cockpit. Über ein OSD werden mir Telemetriedaten in
> die Brille Projeziert. Dazu gehören auch GPS Daten. Diese werden dann
> per Funk übermittelt.

Science Fiction oder Wirklichkeit?

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Falls Du tatsächlich auf die Idee kommen solltest, Dir selbst einen 
"EzAntennenTracker" nachbauen zu wollen, solltest Du Dich a) sehr gut in 
Mathe auskennen und b) einen schnellen Controller einsetzen, der Dir die 
GPS-Daten des Flugzeugs in Relation zur Position der Antenne in 
geeignete Steuersignale für die Antennennachführung umrechnet.

Du hast eigentlich 2 Möglichkeiten:
1. Du kennst die absolute (GPS-)Position der Empfangsantenne auf dem 
Boden und mußt dann, anhand der empfangenen GPS-Daten vom 
Flugzeug-Modell, die Ausrichtung der Antenne (im 3-dimensional Raum) 
triangulieren. Das erfordert Rechenpower und Geschwindigkeit des 
Controllers für die Antennennachführung - mal ganz davon abgesehen, daß 
Du die Software vmtl. auch noch schreiben darfst.
2. (Mein Favorit:) Du machst es wie bei Boden-Luft-Waffensystemen, die 
per Radar in einem Suchfenster das Objekt der 'Begierde' verfolgen. 
Dabei folgt die Radarschüssel unmittelbar dem 'Ziel' und man könnte 
daran auch gleich direkt die Empfangsantenne für die Video/Audio-Daten 
montieren. Eine Betriebserlaubnis dürfte hier aber wegen der 
Radarstrahlung wohl nicht zu bekommen sein - mal ganz angesehen davon, 
daß sowas absolut nicht von Anfängern gemacht werden sollte.  :-(

Folglich ist die Ansteuerung der Motoren für die Antennennachführung das 
allerkleinste Übel und als Lösung kommt eigentlich nur Möglichkeit Nr. 1 
in Frage. Was Du dafür an Know-How mitbringen solltest, dürfte Dir jetzt 
wohl klar sein. Damit hast Du Dich eigentlich selbst für die 
Realisierung dieses Projekts ausgeschlossen.
Mein Rat: Kauf es fertig und gib halt 100,- Euronen dafür aus.

Autor: Dave (Gast)
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Also den EZ Antennen Tracker kauf ich mir auf jedenfall! Ist schon so 
gut wie im Weihnachtspäckchen! ;-) Der Stand hier auch nicht zur 
Diskussion! Er sollte dem PAN als Ansteuerung dienen.

Mir geht es rein um den PAN der Antenne! Der kostet 85 Euros! (Die ich 
auch gerne Ausgeben werde, da der Eigenbau wohl ein "Gigaprojekt" werden 
könnte.)

Durch dieses Projekt hätte ich halt 3 Fliegen mit einer Klappe schlagen 
können. PAN Eigenbau und Geld gespart und dabei noch einiges gelernt. 
(Dies wäre dann wohl eher nicht der Fall, obwohl mir die Idee mit dem 
Radar schon sehr gut gefällt! ;-)  )

So krieg ich wenigstens die Info wie das mit meinem Schrittmotor zu 
Realisieren wäre und kauf mir das PAN trotzdem.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Ach ja, wer des Lesens mächtig ist - und vor allem Deinen ersten Post 
noch mal liest - wird feststellen, daß Du ja auch nur den PAN nachbauen 
wolltest. So schnell passierts, daß nach einer bestimmten Anzahl von 
Posts das eigentliche Ziel nicht mehr ganz richtig wahr genommen wird. 
Sorry.

Okay, aber zurück zu Deinem Projekt:
Da der EzAntennenTracker nur Servo-Signale für die Winkelansteuerung 
ausgibt, gilt es diese Signale in eine für die Schrittmotoransteuerung 
kompatible Signalform zu ändern.
Genau da dürften aber für Dich bereits die Probleme anfangen.
Das Servosignal gibt den Absolutwert der Position an, d.h. die 
Impulsdauer des Signals korrespondiert mit einer bestimmten 
Winkelposition. Wird die Impulsdauer verändert, so 'fährt' der Servo in 
die entsprechende neue Position.
Schrittmotorsteuerungen haben i.d.R. einen Takt- und einen 
Richtungseingang, mit dem man die Drehgeschwindigkeit und die 
Drehrichtung des Schrittmotors beeinflussen kann. Wenn man die Anzahl 
der Takte mitzählt, kann man über die Geometrie (Anzahl der Schritte pro 
Umdrehung, Untersetzungsverhältnis eines evtl. vorhandenen Getriebes, 
etc. auf die Relativposition der angeflanschten Mechanik schließen. 
Macht man noch nach dem Einschalten eine sogenannte Referenzfahrt in 
einen mech. und/oder elektrischer Anschlag, so hat man dann auch die 
Absolutposition. Erschwerend kommt beim Mitzählen der Takte an die 
Schrittmotorsteuerung hinzu, das Schrittmotoren immer mit einer 'Rampe' 
gefahren werden (müssen/sollte), da ein massebehaftetes System vorliegt, 
das nicht von 0 auf 100% in 0.0 Sekunden beschleunigen werden kann. Das 
Resultat wäre, daß die mitgezählten Takte nicht mehr mit der realen 
Position der Mechanik übereinstimmen würde.
In Deinem Fall würde ich nach einem solchen 'Umsetzer' suchen, der Dir 
die Servosignale in Schrittmotorsteuersignale umformt. Ob es einen 
solchen Umsetzer gibt kann ich Dir ad hoc nicht sagen - aber es gibt ja 
Google ...

Die Schrittmotorsteuerung mit der L297/L298-Combo sollte dann das 
kleinste Problem sein. Ein hübsches 'Teil' hatte ich z.B. mal hier 
gefunden:
http://www.roehrenkramladen.de/Schrittmotor/Schrit...
Ist zwar 3-kanalig aufgebaut, aber die einzelnen Kanäle lassen sich ja 
leicht separieren, da sie völlig autark sind (siehe Platine unter 
"Schaltbild"). Für Deinen Zweck benötigst Du ja nur zwei Kanäle.

Autor: Dave (Gast)
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@ kfalser:  Wirklichkeit!! siehe http://www.fpv-community.de

Habe mir jetzt auf jedenfall mal den EZAntennatracker und auch das PAN 
von immersionsflug.de bestellt.

Der Nachbau eines PAN wird aber deshalb nicht abgeschlossen!!! Sollte 
der Weihnachtsstreß endlich wieder mal vorüber sein, werde ich mir 
Deinen Vorschlag Raimund zu Herzen nehmen und mal nachforschen!

Evtl. hab ich ja dann die "Elektronikererleuchtung" erhalten! ;-)

Sollte ich es wirklich schaffen so ein Teilchen herzustellen, werde ich 
hier berichten.

Vielen Dank für Euren sehr hilfreichen Antworten.

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