Hallo, ich habe einen Hexapod konstruiert, der durch einen Arduino Uno angesteuert wird. Die 12 Servos habe ich mit einer externen Stromquelle versorgt (4xAA Akkus); das Arduino Board ebenfalls mit 4xAA Akkus. Dies Funktioniert auch prima. Ich wollte nun versuchen beide über eine Stromquelle zu versorgen indem ich nicht das ganze Arduino Board verbaute, sondern eine Arduino Standalone Schaltung baute. Das heißt ich versorgte die 12 Servos als auch den Atmega328 mit 4xAA Akkus. Beim Testen konnte ich nur maximal 5 Servos betreiben, beim 6. spielten sie verrückt. Daraus schloss ich, dass der Atmega328 mit zu wenig Strom versorgt wird. Deswegen nahm ich statt 4 5 AA Akkus (IC ist direkt ohne Spannungsregler an die Stromquelle angeschlossen). Dadurch konnte ich zwei Servos mehr betreiben. Meine Frage: Gibt es eine Lösung mit der ich alle 12 Servos und den Atmega328 betreiben kann, aber nur 4-5 AA Akkus verwende? (Habs schon mit dem Spannungsregler L7805 versucht, ging aber nicht) Danke im voraus.
Imre schrieb: > Meine Frage: Gibt es eine Lösung mit der ich alle 12 Servos und den > Atmega328 betreiben kann, aber nur 4-5 AA Akkus verwende? Ob es eine Lösung geben kann und wie die dann aussehen muß, hängt schlicht und einfach davon ab, wieviel Strom die Servos maximal ziehen. Diese Angabe hast du aber clevererweise für dich behalten...
Die Servos erzeugen extreme, hochfrequente Spannungseinbrüche. Damit diese nicht bis zum MC kommen hilft es vielleicht, die Akkuspannung über eine Diode mit nachgeschaltetem 50uF Kondensator zum Spannungsregler des MC zu schicken. Die 50uF Spannungsstütze kann wegen der Diode nicht von den Servos entladen werden und der MC wird nicht gestört.
> IC ist direkt ohne Spannungsregler an die Stromquelle angeschlossen
Mutig. Bei den Störungen, die so ein Servo verbreitet, braucht man immer
Drossel/Widerstand und Elko in der Spannungsversorgung.
Bei einem einzelnen Servo entstand unter starker Belastung 0,45A. Bei einer parallel Schaltung sollte das insgesammt 12x0,45A sein.
Wie hast du das Ganze verdrahtet? 1x dünnen Klingeldraht vom Akku weg und dann teilt sich das Ganze auf? Das wäre schon mal Mist! Wenn die Spannung auf Grund der dünnen Leitung einbricht, hast du effektiv weniger Spannung zur Verfügung und du bekommst Probleme mit Störungen. Also vom Akku weg 2,5 Quadrat verkabeln und von dort sternförmig zu den einzelnen Servos gehen. Mit der Rückschlagdiode und dem Elko für den µC, das ist ebenfalls eine gute Idee. Wobei ich da mit dem Elko großzügiger wäre. Falls durch die Anlaufströme die Spannung mal extrem einbricht, schaden auch 1000µF keinesfalls. Und ein 100n KerKo parallel gehört ohnehin zur Grundschaltung. Mit einem 7805 kannst du hier nichts reißen, da der 7805 mindestens 3,5V Spannungsabfall braucht um überhaupt etwas stabilisieren zu können. Einbrüche kann er trotzdem nicht abfangen, das kann nur ein Pufferelko. Um zu testen, was Akku und Verkabelung so hergibt, besorge dir ein paar fette Widerstände, so das du auf 5-6A kurzzeitig fließen lassen kannst. Das wäre dann der Worst Case, wenn alle 12 Servos mal laufen. Den erforderlichen Widerstandswert kannst du dir anhend der Zellenzahl und dem ohmschen Gesetz selber ausrechnen. Wird so um 1 Ohm rum sein. Klemme den Widerstand an und miss, wie hoch die Spannung am Knotenpunkt und am Prozessor ist. Danach klemme den Widerstand direkt an den Akku und miss nochmal die Spannung. Dann siehst du schon, ob der Akku in die Knie geht, oder du zu dünn/lang verkabelt hast. Wenn der Akku der Übeltäter ist, stelle sicher, das alle Zellen i.o. sind und nicht da schon eine nen Hau weg hat. Man kann zur Erhöhung der Kapazität und der Ströme auch Zellen parallel schalten. Aber nur bei gleichem Ladezustand. Nicht, das einer voll und einer leer ist und da riesige Umladeströme fließen und es Rauchzeichen gibt.
Ich wusste garnicht, dass der ATMega (ohne Spannungsregler) eine Operation Voltage von 5x1,5V = 7,5V aushält... Ich finde das schon sehr mutig und naiv, einfach mal nach "try and error" Batterien dazuzustöpseln. Laut Datenblatt hat er eine Operation Voltage vvon 1.8-5.5V, dass du ihn noch nicht gegrillt hast liegt nur an deiner d..., pardont - "unwissenheit", dass du den kompletten Stromkreis überlastet hast und die Spannung eingebrochen ist. Hol dir einen ordentlichen Step-Down-Converter und einige Kondensatoren zur Spannungsstabilisierung, ein paar Dioden und betreibe den Stromkreis vor den Step-Down mit z.B. 7,5V - 9V und nach dem Stepdown mit genau 5V. Dann kannst du auch 20 Servos anschließen und musst nicht mit einem Stecken im Nebel stochern.
Danke für die Antworten. Muss ich eine bestimmte Diode benutzen?
Jede gängige Diode z.B 1N4XXX (z.B. 1N4004) tut hier ihren Dienst sehr gut. Hier noch ein bisschen was zum lesen und ein passender Step-Down: http://www.ebay.de/itm/5x-LM2596S-DC-DC-Step-Down-Schaltregler-Power-Supply-Modul-Wandler-Konverter-/201060158941?pt=Mess_Pr%C3%BCftechnik&hash=item2ed01e8ddd http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_Servo#Stromversorgung http://www.atmel.com/Images/Atmel-8271-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega48A-48PA-88A-88PA-168A-168PA-328-328P_datasheet_Summary.pdf https://www.fairchildsemi.com/datasheets/1N/1N4004.pdf P.S: Und in Zukunft: Erst messen, dann ändern.
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Bearbeitet durch User
Imre schrieb: > Bei einem einzelnen Servo entstand unter starker Belastung 0,45A. Bei > einer parallel Schaltung sollte das insgesammt 12x0,45A sein. Über 5 Ampere aus AA-Akkus? Wenn das nicht gerade hochstromfähige NiCd-Akkus sind, kannst du das wohl vergessen. Nicht nur, daß es auch mit aufwendigen Entkopplungsmaßnahmen nahezu unmöglich sein wird, einen 5V-µC daran zuverlässig mitzubetreiben, auch die Akkus werden sehr schnell kaputt gehen.
Marcus W. schrieb: > Ich wusste garnicht, dass der ATMega (ohne Spannungsregler) eine > Operation Voltage von 5x1,5V = 7,5V aushält... Dann guck dir mal den Schaltplan vom Arduino Uno an. Auf dem Board ist noch mehr als ein ATmega16U2 drauf, z.B. die Diode D1, der Kondensator PC1 und der Spannungsregler U1.
Imre schrieb: > Beim > Testen konnte ich nur maximal 5 Servos betreiben, beim 6. spielten sie > verrückt. Daraus schloss ich, dass der Atmega328 mit zu wenig Strom > versorgt wird. Kann sein, muss nicht. Wenn den Servos kurzzeitig der Saft ausgeht, weil die Stromspitzen Deine Spannungsversorgung zu stark belasten, schmiert der Controller im Servo selbst ab und verursacht u.U. extreme Drehwinkelsprünge. Da muss der Hauptcontroller noch gar nichts dazutun.
@Werner M: Imre schrieb: > ... indem ich nicht das ganze Arduino Board verbaute, sondern eine Arduino > Standalone Schaltung baute. Das heißt ich versorgte die 12 Servos als > auch den Atmega328 mit 4xAA Akkus. Hier ist ein bisschen Lesekompetenz gefragt.
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