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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Motor- und Hubmagnetsteuerung mit L298N


Autor: Markus Jost (Gast)
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Hallo!

Kurze Einleitung: Ich baue in meinre Studienarbeit einen 2beinigen
Roboter nach. Die Steuerung übernimmt ein AVR (ATmega8515) auf einem
STK500. Dieser Verarbeitet 6 Sensorsignale und steuert dann die 2 24V/
2A Motoren und 4 12V/?A Hubmagnete über einen AVR-PORT, also 8 Bits.
Ich hab mir jetzt mal eine Schaltung ausgedacht, aber da ich eigentl.
Maschinenbauer bin hab ichs mit der Elektronik nicht so. Ich bin
dankbar für jeden Vorschlag. Mein Assembler-Programm ist auch noch so
ne Baustelle ...

DANKE!

Markus

Autor: Markus Jost (Gast)
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Ach ja, hier noch das Programm.

Für die Motoren und Hubmagnete gibts nur ein oder aus, keine
Drehzahlregelung o.Ä.

Danke nochmals!

Markus

Autor: Markus Neubauer (Gast)
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Hi Markus.
Mit welchem Programm hast du diesen Schaltplan gezeichnet?
Gibt es Freeware programme für soetwas?

Autor: Markus Jost (Gast)
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Ja, Eagle, schau mal unter www.cadsoft.de ist ganz brauchbar ... aber
eigentlich sollte doch mir geholfen werden .. ;)

Autor: Rahul (Gast)
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Du solltest noch die anderen Eingänge (Enable etc) der L298 betun.

Autor: Markus Jost (Gast)
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Die brauch ich aber eigentlich doch gar nicht, oder? Ich will die L298
"nur" als "Signalverstärker" nutzen. Nur ein- und ausschalten.

Autor: Rahul (Gast)
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Deswegen musst du trotzdem an Enable einen (konstanten) Pegel legen.
Mangels Datenblatt weiß ich jetzt nicht, ob an Vcc oder an GND.
Bin mir bei deiner Belegung wegen Vcc und Vs am L298 auch nicht sicher.
Ich vermute, dass du sie vertauscht hast (Datenblatt...).
Im Datenblatt gibt es bestimmt auch ein Tabelle mit den
Eingangsbelegungen und dem Ausgangseffekt...

Von Assembler habe ich eher keine Ahnung...

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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Hallo Markus,
zu Deiner Schaltung habe ich ein paar Vorschläge:
1. die "enable"-Pins an 5V oder an einen Mikrocontroller Ausgang
2. die "sense"-Pins an Masse, oder über einen kleinen Vorwiderstand
an Masse
3. Ich verstehe nicht, was Du machen willst, wenn Du 2 Inputs
beschaltest aber alle 4 outputs herausführst. Ich schlage vor, die
Eingänge parallel zu schalten. Ich meine Input1 und Input2 an Pin8 von
JP1 usw. Dann kannst Du den doppelten, zulässigen Strom entnehmen. OUT1
und OUT2 können dann an einen Pin gehen.
4. Was mein Vorgänger schon sagte: Vcc an 5V und Vdd an 12V
Viel Spass beim Basteln!
Gruß
Marc

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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Hi Markus,
hab' einen Fehler gemacht.
Zum Parallelschalten der Inputs: Input1 und Input4 gehen auf Out1 und
Out4. Input2 und Input3 auf Out2 und Out3.
UND: Nicht die Freilaufdioden parallel zu den Spulen vergessen.
Gruß
Marc

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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Hallo Markus,
hier noch ne Idee:
Für die beiden Motoren ist der L289 schon OK, wenn Du beide
Laufrichtungen brauchst. Was dir Hubmagnete Angeht, würde ich diese mit
jeweils einem FET, z.B. BUZ11a in "Open Source" ansteuern. D.h. ein
Ausgangspin des Mikrocontrollers ist mit dem Gate des Fets verbunden,
Source geht direkt an Masse und Drain an Deinen Hubmagneten. Also 12 an
den Magneten (Pol1) und Pol2 an den Drain-Anschluss des Fets. Gibt der
Controller ein Signal an den FET (Gate), dann leitet der FET und zieht
gegen Masse -> Hubmagnet zieht an!
Frohes Schaffen

Marc

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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abo

Autor: Arno H. (Gast)
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Die Schaltung kann ja "Open Source" sein, nennt sich aber "Open
Drain".
Und die Hoffnung, dass der BUZ11 mit dem angebotenen Logiklevel am Gate
voll durchschaltet, stirbt zuletzt.
Arno

Autor: Markus Jost (Gast)
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Supi! Danke!

Das mit den FET's mach ich dann auch mit deh Motoren. Brauche nur ein
und aus in eine Drehrichtung. Hatte 2 Inputs beschaltet weden 2*Imax.
Hab bald nen neuen Schaltplan!

Gruß,
Markus


PS: was ist das? -> abo

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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Arno hat recht, heisst "open Source", und ja, der BUZ11a schaltet
durch, und nein der Controller stirbt nicht.

Autor: Markus Jost (Gast)
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So jetzt ein neuer Schaltplan. Ist das so ok? Wie auch immer diese
Schaltung heißt, wichtig ist dass sie funktioniert ;)

Danke!

Autor: Eckbal (Gast)
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Du solltest den Spulen noch eine Freilaufdiode spendieren, weil du sonst
gelegentlich neue BUZe kaufen mußt...

"Open-Source"...
Klar kann man einen MOSFET auch mit Open-Sorce betreiben, siehe
Basis-Schaltung von Bipolar-Transistoren.

@Bytewood: Fällt deine Schaltung unter die GPL oder die LGPL?

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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Hi Markus,
jep, sieht gut aus!
NUR, da Du mit einem Haufen Spulen zu tun hast, solltest Du parallel zu
ihnen jeweils eine Freilaufdiode einsetzen. Im datenblatt des BUZ11a ist
zwar eine Diode zwischen Drain und Source mit eingezeichnet, doch weiss
ich nicht genau, ob diese als Freilaufdiode verwendbar ist. Bei meinen
Steuerungen mit FETs/Transistoren setze ich immer Freilaufdioden ein.
Als Type könntest Du die  Feld-Wald und Wiesen Diode 1N4001, 1N4002
(0,02€)einsetzen, oder schnellere Gleichrichterdioden vom Typ BYV27
(0,2€)/ BY296 (0,09€). Schau einfach mal in den Reichelt Katalog.
Ach ja, mit Assembler kenne ich mich absolut nicht aus. C/Bascom OK.
Gruß
Marc

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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Hey Eckbal,
Um diese Uhrzeit solltest Du arbeiten und nicht im Forum rumhängen
;-))))
CU
Marc

Autor: Eckbal (Gast)
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Und du solltest mit P.S. aus H. kuscheln!

Die Diode des BUZ11 ist eine parasitäre, sprich: sie ist wegen des
internen Aufbaus des MOSFET vorhanden.
Wer etwas Ahnung von Elektronik hat, wird auch feststellen, dass die
Diode nur innerhalb einer H-Brücke einen Sinn macht.
Übrigens gibt es modernere Bausteine als den L298 und den BUZ11...
Bytewood verwendet vermutlich auch noch den 741 als OP...

@Marc: Meine Platine wächst... Sie wird etwa 6 Lagen haben... Kannst du
das mit deinem umgebauten Eierkocher am Wochende mal machen?

Autor: Markus Jost (Gast)
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Und wie soll ich die Dioden einbauen, also welche Richtung? von
+12V/+24V nach GND nehme ich an, oder?

Autor: Rick Dangerus (Gast)
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So dass sie im Normalfall sperrt. Logischerweise.

Rick

Autor: Rahul (Gast)
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nee, wenn du die Diode so einbaust, wird sie nur sehr zur leben...
Sie muß mit der Kathode (Strich am Symbol und am Bauteil) gegen
+12V/+24V und die Anode an den Drain-Anschluß des Transistors.

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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Hi Markus,
also, die Seite mit dem Strich (Kathode) an die Spannung, und die Seite
mit dem Dreieck (Anode) an Drain :-))


+V ----|/------Drain
       |\

Zur Schaltung: z.B. S_RE_F Diode zwischen Pin1 (Kathode) und Pin2
(Anode)

Das sind absolute Basics, die sollte man auch als Maschinenbauer
wissen.
Gruß
Marc

Autor: Rahul (Gast)
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Da hat Marc recht... zumindest sollte man sich diese Basics im Rahmen
einer Studienarbeit durch Buch-Lektüre (oder die eine oder andere
Internet-Quelle) aneignen.
Marc hat es schliesslich auch im Rahmen seiner Projektarbeit gelernt..

@Marc: Was macht eigentlich IB_M_? Ist der inzwischen rausgeflogen?
Oder hat er einen Küvetten-Click-Button-Call-Center aufgebaut?

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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@Rahul
IBM & CO: das hat hier im Forum nichts zu suchen.

@Markus
Noch ein kleiner Vorschlag zu Deiner Schaltung:
1. Wenn möglich, dann schalte Deine Ausgangspins an JP1 alle schön
nebeneinander, dann kann man einfach besser zählen (wenn alles
aufgebaut ist).
2. An JP1 sollte auch irgendwo eine GND Leitung hin. Ich nehme mal an,
dass der Controller auf einer anderen Platine sitzt, und eine
gemeinsame Masse ist durchaus empfehlenswert.
Gruß
Marc

Autor: Markus Jost (Gast)
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Ja, ja schon klar ;) ist nur schon eine Weile her.
Wie dick breit sollten die Leiterbahnen bei 12V/24V und ca 2A sein?

Autor: Markus Jost (Gast)
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Hallo ... ich danke euch für eure Hilfe. Versteht mich nicht falsch,
aber das was ich mit der Steuerung mache überschreitet bei Weitem das
was ich eigentlich machen muss. Außerdem weiß so mancher Maschinenbauer
mit Sicherheit mehr über E-Technik als ein Elektrotechniker über
Maschinenbau. Aber das ist hier nicht Thema ;).

Das mit GND leuchtet ein. Jetzt weiß ich auch, warum auf dem STK500
noch an jedem Port-Ausgang ein GND-Pin ist. Was ist VTG?
Und ja, der µC sitzt auf dem SKT500 und die BUZ auf ner seperaten
Platine.

Danke nochmal.

Autor: Rahul (Gast)
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VTG = Vtargetm also die Spannungsversorgung des Zielsystems. Wenn der
vtarget-Jumper gesteckt ist, kann man über das STK500 das Zielsystem
versorgen. Wenn er nicht gesteckt ist, dann eben nicht...

Autor: Rahul (Gast)
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Zu Etechniker und Maschbau: Deswegen bin ich Mechatonik-Ing... Von allem
fast keine Ahnung... (nee, andersrum: Von allem etwas Ahnung; Optik kann
ich auch ein wenig...)

Autor: Rahul (Gast)
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...Mechat_r_onik...

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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@Markus
Was die Leiterbahnenbreite angeht - so breit wie möglich.
Ich hab' in einem Nomogramm nachgesehen: Für 2A solltest Du so um die
0,2mm benötigen, ABER im Anzugsmoment ist Dein Strom WESENTLICH
größer.
Daher empfehle ich Dir so minimum 2mm (entspricht ungefähr 5A, 2,7mm
für 6A)
Annahmen dabei: Leiterbahntemp. soll sich nicht mehr als um 20K
erhöhen, ohne Zwangskühlung, Leiterbahnendicke 0.035mm
Standard-Platine).
Viel Spass beim Basteln
Marc

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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@ Rahul
Gin-Tonik

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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@Markus
Ich kann Dir nur das Buch "Taschenbuch der Elektrotechnik",
Kories/Schmidt-Walter (Verlag Harri Deutsch), ans Herz legen. Darin
sind alle Grundlagen nachschlagemäßig zusammengefasst. Reicht für ne
Lebenszeit. (26,80€)

Autor: Bastel (Gast)
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@Markus bist du an der TH Karlsruhe?

Autor: Conlost (Gast)
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Hallo,

das 2te Schaltbild läßt die Motoren nur in einer Richtung
laufen, also wird er 2beinige Robbie wohl auf die schnauze fallen.
Oder habe ich irgend etwas übersehen ?

Gruß,
Arno

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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>Brauche nur ein und aus in eine Drehrichtung.

Steht irgendwo oben.

Autor: Conlost (Gast)
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Hallo,

die Frage bleibt aber, funktioniert soetwas nur mit vorwärts und
stopp?
Oder ist ein 2beiniger Roboter nicht so ein Ding, welches mit 2 Rädern
balanciert ?

Autor: Markus Jost (Gast)
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Hallo. Ja TH Karlsruhe
und 2 Beine, weil er 2 Beine hat. keine Rollen. Die Motoren Spannen
Federn zum Antrieb.

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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Hallo Markus,
Hier noch ein Vorschlag zur Schaltung: Wenn Du Zeit und Lust hast, dann
könntest Du ein paar mehr FETs auf die Platine löten (nach demselben
Schaltbild) und könntest dann anstatt Gleichstrommotore auch
Schrittmotore einsetzen.
Ansteuerungsart: Unipolar, 4 Fets pro Motor.
Damit könnest Du z.B. die Federn in einer bestimmten Stärke spannen,
oder was auch immer.
Gruß
Marc

Autor: Conlost (Gast)
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Hallo Markus,

da habe ich dann wohl etwas durcheinander gebracht sorry.

Gruß,
Arno

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