Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik AT MEGA 163


von Gerd (Gast)


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Hallo @All

Ich habe vor mir einen kleinen Roboter zu Basteln mit der "intelligenz" 
eines AVR.
Die Motoren werden über eine "H" Schaltung betrieben ( Vor/Zurück). Man 
kann Sie wahltweise über PWM oder direkt betreiben. Es sind kleinere 
E-Motoren mit einer Spannung von 3V Maximum.

Meine Fragen Dazu.

Ich habe vor 2  LDR`s daran zu betreiben (Photowiderstände).
Kann ich Sie an den AVR direkt anschließen und über den 8 Kanal A/D 
Wandler nutzen ?. Kann ich dazu auch den "Comparator"  für die Messungen 
dazu verwenden um bei bestimten Werten die Motoren zu Steuern ?

Über eine Festfrequenzgeber (40 khz) werden auf 2 Sender aufgeteilt 
regelmäßige "Impulse" ausgegeben ( Ähnlich Echolot Prinzip bei einer 
Fledermaus). Kann ich die Empfänger auch direkt an den AVR anschließen 
und entsprechend Programmieren  um somit die Motoren entsprechend zu 
Steuern ?

Das Gleiche gilt bei 4 Sende und Empfangs IR Einheiten. Diese
sollten in geringer Bodenhöhe eine Linie abtasten und dieser dann in der 
entsprechenden Geschwindigkeit folgen.


Wer kann mir ne Info dazu geben ?


Gruß Gerd

von Reiner (Gast)


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hi Gerd,

Die LDR's kannst Du direkt an den Ports betreiben. Du solltest aber 
zusätzliche Pullup's oder Pulldown's je nach Beschaltung vorsehen. Die 
AVR-Internen Pullup's könnten zu hochohmig sein. Außerdem sind interne 
Widerstände in MOS-Technik sehr ungenau.

Echolot: Wie sieht denn so ein Empfänger aus? Nur ein Ultraschallmicro? 
Wenn ja, brauchst Du einen Verstärker um die Signale dem AVR mundgerecht 
aufzubereiten. Die Timereingänge würden sich für eine Laufzeitmessung 
des Schalls gut eignen. AVR sendet Impuls -> startet Timer -> 
Rücklaufender Schall stoppt Timer -> Timerzeit=2*Entfernung

Reiner

von Gerd (Gast)


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Re Reiner

Ja genau ,so hatte ich es mir vorgestellt.  AVR den Internen Timer 
nutzen dazu :-). Ein weiterer Gedankenweg wäre dann über Infarot. IR 
Sendediode mit einem IR Empfänger (z.B. Bewegungsmelder) Dann darüber 
den Abstand zum Gegenstand messen. Wäre dem Ultraschall gegenüber nicht 
so Empfindlich  zu Resonanzen und Störquellen. Was meinst dazu Reiner ?

Gruß Gerd

von Reiner (Gast)


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Erstmal zu den IR-Abstandsmesser: Das ist sehr schwer zu realisieren. 
Die Laufzeit vom Licht scheidet hier wohl aus (irrsinnig kurze 
Zeiten/Dopplereffekt). Und über die Reflektion eine Entfernung messen 
ist aus Gründen der unterschiedlich farbigen Gegenbstände, die im Weg 
liegen könnten ebenso zu ungenau. Es gibt zwar Chips die auch auf kurzen 
Strecken die Lichtlaufzeit messen, aber soweit ich weiß sind diese nicht 
so einfach erhältlich, da diese aus den militären Entwicklungsschmieden 
stammen. Es hat wohl schon so seinen Grund warum nun fast jeder Neuwagen 
diese Einparkhilfen als Ultraschall hat.

Ja, Du wirst mit den Störsignalen schwer zu kämpfen haben. Es gibt zwei 
Möglichkeiten - entweder Du besorgst Dir eine fertige Einparkhilfe (gibt 
es glaub ich bei Conrad kotz  mir wir immer übel wenn ich das große C 
sehe :) ) oder Du versuchst es selbst. Wenn Du ein Scope besitzt (ist ja 
nicht selbstverständlich) siehst Du womit Du es zu tun hast. Die 
Störungen welcher Art auch immer sollten Dir bekannt sein. Blindes 
drauflosentstören hilft da nicht. Eine ganze Menge an Störcharacteristik 
könnte der AVR durch geschickte Programmodule ausfiltern.
Ein Teil allerdings müsste schon bei der Signalaufbereitung des Echos 
passieren - Bandpassfilter, Verstärker, Bergrenzer etc. Ich bin sicher 
das davon Info'S im Netz herrumliegen.

Ähm.. Du bist doch der, der die AVR's in Assembler bändigen will - oder. 
Ich will Dir ja nicht unterstellen das Du das Vorhaben mit dem 
intelligenten Robi nicht hinbekommst, aber Du mußt echt Mut haben das in 
Assembler zu versuchen. Sicher, in C kostet das mehr Memory, doch 
komplexe Abläufe aufzubauen und nach drei Tagen auch noch zu verstehen 
was man denn da so in ASM produziert hat, kann einem schon den Verstand 
rauben. Dennoch das ist nur meine Ansicht - das heisst natürlich nicht, 
das es unmöglich ist. Eine IG sieht das bestimmt mit anderen Augen, da 
ja jeder in seiner kleiner Welt lebt beschränken sich die Ansichten und 
Beurteilungen einzelner leider.



Gruß
Reiner

von Mike (Gast)


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Hallo,

mobile Roboter ist so eine große Sache, Du mußt mal ein bischen Googeln, 
zu Ultraschall gibt es Ingeneurarbeiten, oder Webseiten zu Robotern, 
Roboterwettkämpfe... z.B. www.roboterwelt.de
z.Z. gibte es eine sau teure Zeitung für Kids mit einem mobilen Roboter 
zum selbst zusammen schrauben. www.real-robots.de

Ich habe auch sowas angefangen. Z.Z. bin ich beim Motorcontroler. Des 
soll mal über I2C oder SPI mit einem Master gekoppelt werden und auch 
über RC Fernseuerung funktionieren.

Gruß Mike

von Gerd (Gast)


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Re Reiner und Mike

Das mit den Störresonanzen hatte ich schon füher bemerkt an meinen 
kleinen Roboter den ich schon Besitze. Mike hatte den Distributor schon 
genannt. Ich versuche zwar die Resonanzen korret festzustellen ,hab aber 
so meine Problemchen.Das Gehäuse ist aus Plastik und die Motoren sind 
einfache DC Spielzeugmotoren die entsprechende Frequente Störimpule an 
das Gehäuse aussenden. Die Sender und Empfängereinheiten sind zwar mit 
etwas Selbstklebenden Schaumstoff ummantelt,hilf aber nicht dabei die 
Ultraschallsignale Korrekt auszuwerten.Es kommen immer noch genug 
Störimpulse vom Gehäuse an den Empfänger rüber. Mit einem Hochpassfilter 
versuche ich den Werten etwas näherzukommen und will dann damit den 
Freqzenzbereich von 0-20 Khz "Abschneiden" .Alles was darüber geht soll 
als Signal verwertet werden. Dies ist meine Vorstellung.

Gruß Gerd

von Reiner (Gast)


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@Gerd
Versuche lieber ein enges Bandpaß, das auf den US abgestimmt ist. Du 
kannst dann mit einer hohen Güte des Filters gleich eine schöne 
Verstärkung rausholen und die nahen HF Störungen sind auch gleich raus. 
Teile das Filter aber bei höherer Ordnung gleich in mehreren Stufen, es 
wird stabiler und Du bekommst auch das was Du erwartest. Genaue Filter 
mit mit wenigen Bauteilen ist meist sehr teuer. Also teilen. Bedenke 
aber das ein Filter hoher Güte (großes Q) eine lange Einschwingzeit 
besitzt. Dies könnte sich ungünstig auf die Laufzeit auswirken. Hier 
wirst Du wohl die Einschwingzeit herausrechnen müssen. Kennst Du 
P-Spice? Ein Tip simuliere die nötigen Filter erstmal auf dem Rechner. 
Das passt eigentlich immer.
Dafür mußt Du aber den günstigsten f0 des US kennen.

Reiner

von Gerd (Gast)


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Re Reiner

Das Problem mit den Störimpulsen ist nicht nur bei mir der Fall
einige "Besitzer" solcher Roboter klagen ebenfalls darüber.
einen Schaltplat vom gesamten des Roboters hab ich hier angehängt. Ich 
hoffe er kann dir nähere Informationen liefern.
Beachte hierbei den Sonar Bereich um den es eigentlich geht ( Rechts 
unten). Die Sendefrequenz hab ich schon herausfinden können. sie liegt 
bei ca 40 Khz. Einige haben mir auch berichtet das es welche geben soll 
mit ca 30 Khz Frequenz.

Gruß Gerd

von Reiner (Gast)


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Hi Gerd,

ich habe die Eingangsschaltung mal durch pspice laufen lassen und die 
Kurve(n) sehen nicht so aus als wenn sie das Teil Sonar nennen darf. 
Somit verstehe ich auch die massiven Störungen. Die Schaltung selbst 
finde ich ziemlich schwach. Eigentlich sehe ich in der 
Signalaufbereitung nur Verzerrungen, die natürlich auch Störungen 
verursachen.

Die Simu hab ich rangehängt.

Reiner

von Gerd (Gast)


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Hallo Reiner

Vielen Dank für die Grafik.

Was schlägst du dann als Alternative (ohne großen Aufwand) vor ?
Mit den Filtern die ich meinte lässt sich also nur ein Teilerfolg 
erzeilen ?

Gruß Gerd

von Gerd (Gast)


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Hallo Mike

Das mit der "Fernsteuerung" ist reativ einfach mit dem "Cybot".
Es gibt Fernsteuerbare Autos ,die kosten ca 30 Euro. Es gibt auch 
preiswertere Varianten mit ca 19-25 Euro.Die Preiswerteren Varianten 
findest du  oft im Im/Exportladen oder als herabgesetzte 
sonderposten,etc. .Diese Fernsteuerung besteht aus einer Platine .Diese 
kannst an die Motorsteuerung des "Cybot" anbringen dann ist er halt 
"Ferngesteuert"  :-)).
Vor Kurzem hab ich ein Cooles Schnäppchen gemacht. Es gab einen 
Fernsteuerbaren Panzer der Fa. G. T. Model. Irgentwo hab ich das Teil 
für 79 Euro gesehen. In dem einen Laden (Im/Export) hab ich das Stück 
dann für 19 Euro gesehen (gleiches Modell mit gleicher Ausstattung --> 
Made in China grins). Nach zähem Verhandeln und Simulieren eines 
Friedlichen ,liebevollen Kunden (der überhaupt kein Interesse am Produkt 
hatte grins) ließ sich der Verkäufer breitschlagen das Stück für 13 
Euro mir zu überlassen.Immerhin eine Ersparnis von über 56 Euro pro 
Stück. Einer wird gerade "Seziert" auf meiner Arbeitsplatte und die 
anderen zwei Zieren noch den Schrank im Oberen Bereich als "Modell". Bei 
dem Einen werd ich mir nen Roboter basteln auf Basis des Antriebes vom 
Panzer. Viel Platz ist vorhanden und die Bauteile lassen sich Prima für 
die Projekte verwenden ( Motorsteuerung ,etc.) ,Ein echtes Schnäppchen.
der Turm wird demontiert und alles unwichtige Entfernt inkl., der 
Fernsteuerung.Ich bin am Überlegen ob ich nicht noch 2 für 
Ersatzteillager holen soll.
Dieser Text hat eigentlich nix mit dem Thread hier zu tun ,ist aber nur 
eine Information für Mike auf seine Frage


Gruß Gerd

von Reiner (Gast)


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Ich muss da mal drüber Nachdenken, so ohne Überlegung möchte ich mich 
dazu nicht äußern ;) Und was heißt ohne viel Aufwand? Wieviel bist Du 
bereit zu tun? Ein paar Opamps und Caps werden das wohl schon.

Reiner

von Mike (Gast)


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Hallo Gerd,

schau mal auf Kai's Raboterpage -
http://mitglied.lycos.de/kaisroboter/

das Teil fährt schon. Ultraschall und Infrarot Sensoren.

Der Cybot ist ein billiges Kinderspielzeug für viel Geld.

Mein Roboter soll mal Rasenmähen, ich weiss das es sowas schon gibt, 
aber mann will ja was zum basteln haben. Das Chassis habe ich fertig. 2 
Motoren mit Getriebe kugelgelagert und Radsensoren alles fertig. Rasen 
gemäht hat er auch schon (unkontrolliert eben). Mit dem Motorcontroller 
soll sozusagen der erste Bauabschnitt fertig sein, das Teil soll dann 
estmal mit meiner Modellfernsteuerung fahren. Im 2. Teil soll dann die 
Sensorik ran, Temperatur, Feuchte, Ultraschall, Induktionsschleife, 
Akkukontrolle und Ladestation.... usw. dauert bestimmt noch 1-2 Jahre.

Gruß Mike

www.mike-tronik.de

von Gerd (Gast)


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Re Mike, Reiner

@ Mike
Was die Robboterei betrifft ,so Besitze ich von meinen 
Eigenkonstruktionen (2 Stück) nur noch einen. Bei meinen hab ich keine 
lautstarken Spielzeugmotoren genommen sondern eher Motoren die echt 
leise waren gegen diese "Krachmaschine".Daher kannte ich das Problem 
damals noch nicht.

@ Reiner

Klingt aufwendig ,ist mir aber die Sache Wert. Vielleicht kriegt man das 
mit Materialaufwand von maximal 10-20 Euro hin. mit einem kleinen 
hochpaß´( Kondensator,wiederstand als Filter -->RC Glied)
konnte ich etwas Besserung hinbekommen .Aber was willst mit Opamp und 
Caps dann damit erreichen ?. Was ist dein Lösungsvorschlag ?

Gruß Gerd

von Markus (Gast)


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Hi Gerd,
schau doch zum Thema Robotik mal bei www.roboterwelt.de oder 
www.elektronik-projekt.de vorbei. Da findest du noch mehr Roboterbauer, 
insbesondere in den Foren von Elektronik Projekt und Roboterwelt.

Gruß
Markus

von Reiner (Gast)


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Re Gerd,

hab noch keine Lösung. Bin noch am rechnen und basteln. Zwar kein mein 
Sonar schon "sehen" aber ich bin noch nicht zufrirden. Aber Störungen 
habe ich z.Z keine. Mal sehen wielange ich noch Lust dazu habe. Nun muß 
ich mir erstmal eine Pulsfolge für den Sonar programmieren. Hierfür 
werde ich am besten die Platine vom sscope nehmen.

Gruß
Reiner

von Gerd (Gast)


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Moin Markus

Danke für die Doppelt angegeben Links zu den Seiten.
Es ist klar das einige auch andere Lösungen schon parat haben oder 
"alternativben " anbieten. Mir gehts in erster Sache darum selbst mit 
hilfe durch andere (Teamarbeit) was zu erreichen und auch das soweso 
,weshalb ,warum.Wenn ich unter Zeitdruck stehen würde oder das Projekt 
Ehrgeizig vorantreiben will ,so brauch ich einfach nur die Schaltungen 
und Informationen von anderen Kollegen zu verarbeiten oder Nachzubauen. 
Es isr aber nicht der Sinn meinerseits das dazu machen 
(Nachzuahmen).Wenn kein weiterkommen besteht ,so schlage ich gern in 
"Unterlagen" nach und sehe mir die Lösungen dazu an. dies ist dann aber 
für mich die allerletzte Instans und als "Notlösung" zu betrachten.
Ich möchte hier dich nicht direkt "Angreifen" oder dich auf irgenteiner 
weise "Negativ" darstellen. Dazu sollte auch der Text nicht dazu 
verwendet werden und ist auch nicht so gemeint. Sondern ich Bastel 
lieber in Eigenregie in zusammenarbeit mit anderen und Entwickle 
Lösungen zu Problemen oder sammle Tipps wie man was besser macht.Wenn 
ich auf irgendeiner weise Informationen dazugeben kann ,so werde ich 
dies gern nach meinem Besten Kräften und ermessen tun.

@Reiner

Auch guten Morgen zu dir.
Falls Interesse an dieser Information betrifft ,so berücksichtige die 
Frequenz (Band) die "offen" sein sollte.
Der Bereich ist von 30-40 Khz zu brücksichtigen. Alles darunter oder 
darüber ,sollte nicht registrierbar sein. Bei der Pulsfolge für das 
Sonar hab ich herausgefunden das eine Zeit von 0.1-0.2 Sek aureichend 
ist.  Das System bewegt sich nicht sonderlich schnell voran ,so ist eine 
schnelle Pulsfolge nicht notwendig.

Gruß Gerd


PS: Falls ich falsch liege ,bitte ich um korrektur.

von Reiner (Gast)


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Re Gerd

Ja, so sehe ich das auch 30..40kHz. Den originalen Eingang habe ich mal 
aufgebaut. Der hört wirklich alles kein Wunder das da Störungen 
auftreten. Ausserdem scheit der nur melden das sich überhaupt etwas im 
Weg befindet. Die Entfernung aber geht nicht daraushervor, die 
ansteigende Lautstärke des Echos hat mehr effekt als die Laufzeit.

Mein Versuch mit einer etwas anderen Schaltung sieht eine recht schöne 
Hüllkurve vom Echo. Leider sind die US-Wandler ein wenig ungeeignet. Die 
hab ich mal vor 20 Jahren auf 'nen Grabbeltisch für 10Pfg./Stück 
erstanden. Das Problem: Zwar rege ich den Sender mit einem Pulspaket von 
4 Pulsen zu 36kHz mit einer Wiederholrate von 20ms an. Das Nachschwingen 
des Senders hält einige ms an und überdeckt das Echo im Bereich kurzer 
Laufzeiten. Nun werde ich mir erstmal ein paar frische Teile besorgen. 
Aber ob ich es dann noch diese Woche schaffe wie eine Fleddermaus 
umherzufliegen.. ich glaub nicht. Hab noch ne Menge vorzubereiteten - 
Urlaub.

Ach ja das mit der Pulsfolge von 100..200ms aus Deiner Mail. Es ist 
ratsam mit einer höheren Abtastung zu fahren, auch dann wenn es auf dem 
ersten Blick nicht so nötig erscheint. Du kannst nämlich, wenn mehr 
informationen pro Zeiteinheit eintreffen Plausiblitätsprüfungen 
durchführen. Das soll heißen: Ist da denn wirklich etwas im 28cm 
Abstand? Hmm.. erstmal 8 fach messen Mittelwert vom Abstand bilden oder 
bleibt der Abstand erhalten, war es vielleicht nur eine Störung?.  Du 
kannst dann viel mehr per Programm auswerten und dann richtig reagieren, 
wenn ein Überhang an infos zu Verfügung stehen. Ebenso werden Abläufe 
flüssiger.

Reiner

von Frankl (Gast)


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Ein Burst mit 25 µs als Sendepuls geht auch.

von Reiner (Gast)


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Re Frankl

Danke. Probier ich aus, aber das Nachschwingen bleibt sicherlich. 
Ausserdem muss man den Bandpassfiltern im Empfänger auch eine Chance 
lassen mitzuschwingen. Wenn die Anregung zu kurz ausfällt, wird auch die 
Resonanz klein. Z.Z. habe ich 6 Perioden bis der Empfänger voll 
mitschwingt.

@All
Die Leute von dem anderen Microcontroller Club haben eine interessante 
Lösung. Die verwenden einen IR-Vorverstärkerbaustein. Schöne Sache, 
Filter, Vorverstärker und vermutlich auch ein selbstanpassendes Gain. 
Das Signal kommt digital heraus und kann direkt weiterverarbeitet 
werden. Leider komm ich an das Datenblatt nicht ran. Vieleicht hat ja 
einer von Euch es rumliegen?  TDA4050B wird wohl Siemens sein.

Reiner

von Mike (Gast)


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Hallo,

habe ich bei C.....d gefunden.

Gruß Mike

von Reiner (Gast)


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Hey, danke Mike!

Ich habe ein Problem mit C....d, danke das Du für mich die Drecksarbeit 
gemacht hast :-)

Gruß
Reiner

von Mike (Gast)


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wenn das bei Dir funzt, brauche ich das evtl. auch mal.

Mike

von Reiner (Gast)


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Geht klar! Must Dich nur ein wenig gedulden, ich hab Ende Woche zwei 
Wochen Urlaub - sorry.

Reiner

von Mike (Gast)


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ich auch.

von Gerd (Gast)


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Hi @all

Anscheinend ,hab ich hier ins Wespennest gestochen.
Vielleicht kann mir jemand mal als Schaltplan den "Entwurf " zukommen 
lassen was gemeint ist ?. Mit Ir Experimenier ich zur Zeit auch rum 
,komm aber zu keinem nennenswerten Ergebnis. Vor Kurzem hab ich von Kemo 
(Bausatzfirma) einen Abstands warner für den PKW gesehen. der Ist 
absolut Primitiv aufgebaut aber sehr wirkunsvoll. Ich scann mal das 
Datenblatt, Bestückungsliste und Schaltplan dazu ein und stells hier mal 
in diesen Thread rein.

Gruß Gerd

von Reiner (Gast)


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Ne Ne. Es ist zwar ein IR-Verstärker, aber der wird mit einem US 
beschaltet. Da beide ungefähr den gleichen Frquenzbereich haben, eignet 
sich der Baustein wohl. Was ich aber nicht weiss, sind die Ein- und 
Nachchwingzeiten vom TDA4050B. Nach dem Urlaub werd ich mir mal ein paar 
bestellen und probieren.

Auf den Kemo bin ich gespannt!

Gruss
Reiner

von Markus (Gast)


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@Gerd
>Danke für die Doppelt angegeben Links zu den Seiten.
>...

Hi Gerd,
das die Links schonmal gepostet wurden hab ich übersehen. Ich wollte 
damit eigentlich nur sagen das du dort Leute findest die sich mit 
Roboterbau auskennen. Die Gelben Seiten helfen da nämlich nicht weiter 
;)
Ich wollte damit nicht sagen, das du einfach nur die Schaltungen 
kopieren sollst.

Gruß
Markus

von Gerd (Gast)


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Hallo Markus

Kopieren von Schaltungen ist eigentlich nicht meine Art.anhand voin den 
Beispielen anderer Orientiere ich mich meistens wies geht. die eine oder 
andere Änderung fällt meist dann auf wenn die Schaltung auf einem 
Teststeckbrett fliegend aufgebaut ist.

Gruß Gerd

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