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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Servo intern


Autor: Lars Friedrich (Gast)
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Hallo,

damit Ihr mich gleich richtig versteht: Ich suche keinen Controller um
ein fertiges Servo anzusteuern, also um irgendwelche Pulse zu
generieren oder ähnliches.

Vielmehr möchte ich ein Servo auseinandernehmen, die enthaltene
Elektronik rausschmeißen und eine neue einbauen.

Diese neue Elektronik soll natürlich aus möglichst wenig Bauteilen
bestehen. Ich hoffe sogar, dass es eine ein-Chip-Lösung wird.

Ich suche also im Grunde einen IC der folgendes kann:
-große Ströme (vielleicht so 1..2 A) vorwärts und rückwärts schalten
  (integrierte H-Bridge)
-das analoge Positionssignal des Winkelencoders (Poti) einlesen
  (AD-Wandler)
-das Sollsignal einlesen. Am besten digital, vielleicht I2C??
-aus der Differenz zwischen IST und SOLL eine Stellgröße berechnen. Am
besten mit einstellbaren Reglerparametern, vielleicht PID...?
-die Stellgröße per PWM an die H-Brigde weitergeben

schön wäre auch noch:
-integrierte Freilaufdioden
-eine nach außen geführte Referenzspannungsquelle um das
Winkelencoder-Poti möglichst stabil zu versorgen, bei wechselnden
Betriebsspannungen
-Möglichkeit über das digitale Interface den momentanen Motorstrom
auszulesen

Gibt es so was???
Kann mir jemand Typenbezeichnungen, Hersteller oder einfach nur gute
Suchbegriffe liefern? ("servo controller" liefert Lösungen zu dem
eingangs genannten, anderen Problem)

Das wäre echt super! So könnte man alte, aber von der Mechanik her noch
gute Servos zu sehr vielseitigen Digital-Servos machen...

Vielen Dank im Voraus für Eure Beiträge

Lars Friedrich

Autor: Cpt (Gast)
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Hallo

Etwas ähnliches habe ich glaube ich auf den Seiten von
www.robotornetz.de gesehen. Irgendwo im Forum frag mich bitte nicht wo.
Allerdings als Lösung mit einem Mega8 (wenn ich mich richtig erinnere)
für mehrere Servos. Such mal nach servo + regelung + komplex sowas in
der Richtung war es glaube ich.

Grüße Cpt

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Hannes aus diesem Forum hat sowas:
http://www.hanneslux.de/avr/mobau/servo/servotab.html

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Nööö...

Was Hannes hat, erüllt die gestellten Anforderungen bei Weitem
nicht...

Bit- & Bytebruch...
...HanneS...

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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aber zum Teil :D (Sorry, vergessen dazuzuschreiben)

Wir geben ihm doch wohl keinen kompletten Code?!

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Die Codes sind über ein Jahr alt, was soll's...
Es wird seine Ansprüche eh' nicht erfüllen...

...

Autor: Lars Friedrich (Gast)
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Hallo,

vielen Dank für Eure Tipps.

Zu http://www.hanneslux.de/avr/mobau/servo/servotab.html:
Den ATTiny zu nehmen, finde ich sehr spannend. Im Datenblatt steht
allerdings etwas von 3mA Stromaufnahme. Das könnte für mobile
Roboteranwendungen evtl. etwas viel sein, besonders wenn mehrere Servos
eingesetzt werden.

Zu Cpt:
Ich bin nicht sicher, ob ich den richtigen Forumbeitrag gefunden habe.
Trotzdem habe ich viel interessantes entdeckt
Meintest Du das hier? :
http://www.lynxmotion.com/images/html/ht01.htm

Hat jemand noch andere Vorschläge / Ideen?

Bis dann
Lars Friedrich

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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[.. 3mA Stromaufnahme. Das könnte für mobile
Roboteranwendungen evtl. etwas viel sein ..]

Ein normaler Standard Servoschaltkreis braucht weit mehr, als 3mA!
Beim SN76604 liegt dieser bei 40-45mA!!

Kann es sein, dass Du sehr unzufrieden bist? (So mit allem) ;-))

Autor: Hannes Lux (hannes)
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> Kann es sein, dass Du sehr unzufrieden bist? (So mit allem) ;-))

Vielleicht ja nur etwas anspruchsvoll... :-)

...

Autor: Lars Friedrich (Gast)
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Hallo,

ja, ich bin deshalb so anspruchsvoll, weil ich nicht Platinen für zehn
Servos bauen will, und hinter her erzählt bekommen, dass man das auch
mit einem IC hätte machen können. Wenn es den natürlich nicht gibt,
werde ich halt eine andere Lösung nehmen.

Und wenn es nötig ist, in dem Controller 3mA fließen zu lassen, dann
muss das halt so sein. Wenn es aber mit weniger geht, vielleicht in
Kombination mit einer H-Bridge, die auch weniger als 40mA selbst
verbraucht, dann wäre das doch gut. Wie gesagt, bei mehreren Servos
multipliziert sich ja die Ersparnis.

Ich hoffe, ich nerve Euch nicht, mit meinem Anspruch, es gut zu machen.
Ich bin auf jeden Fall lernbereit, und freue mich über alle
ernstgemeinten Ratschläge.

Beste Grüße
Lars Friedrich

Autor: AxelR. (Gast)
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Ja nee, schon klar..
eine H-Brücke verbraucht keinen Strom! Das einzige, was Strom ziehen
könnte ist der Motor selbst wenn er versucht, ständig die Position zu
halten. Das passiert gern immer wieder, wenn die Mechanik nicht stimmt
oder die Regelcharakteristik elektrisch oder mechanisch murks
(Potianbindung ans Getriebe) ist.
Und wenn Du einen Servo "schlachten" willst, bei dem die Mechanik
einen Ansprüchen genügen sollte, dann wäre es schade um den Servo. denn
diese haben idR dann auch gleich eine ausgefeilte Elektronik
"OnBoard". Mit den normalen SchnulliServos kannst nur dann Du im
Stromsparmodus arbeiten, wenn Du die Regelung extrem weich machst und
somit auf Reaktionsgeschwindigkeit verzichtest.
Ich kenne mich mit PID Reglern nicht aus, aber den I-Anteil hoch und
den D-Anteil klein machen geht wohl in die Richtung.
Spätestens, wenn Du einen 1:87 Truck (Googlestichwort "TTTT" )
ordentlich zum laufen gebracht hast, weisst Du, was ich meine. hier
kommt es auf gedes 10tel Gramm und auf jedes mikroAmpere an!
Man bekommt den Prozessor aber auch noch kräftig im Strom runter. Tiny
25V zB. mit 1.8V und 1Mhz braucht dann noch 450µA.
Im MLF Gehäuse hat der dann sogar noch die mir zusagende Gehäusegröße.
Als H-Brücke zwei SI5515 hinten drann und gut iss.
Das lässt sich dann allerdings wieder nicht auf dem Küchentisch
ätzen/löten. Wenn Du keinen Sponsor hast, wie die meisten hier, wird
das dann ziemlich teuer.

Bei mir passt es gerade so, ich habe keinen weiteren teuren Hobbies
:-))

Mit den MSP430 Controllern habe ich zwar noch nichts gemacht, die
sollen aber auch extrem wenig Strom verbrauchen.

Gruß
Axel

Autor: AxelR. (Gast)
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Das sollte wirklich ein ernst gemeinter Rat gewesen sein, bin nur wieder
abgeschweift:
 - Tiny25/45/85 bei 1Mhz@1.8V
 - Kompatibilitätsbit für Tiny15 setzen
 - HanneS seine Software entsprechend anpassen
oder eigene Software schreiben OHNE Kompatibilitätsbit
 - Si5515 war nur ein Vorschlag, aber ebenso ernst gemeint.

Autor: Hannes Lux (hannes)
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> ja, ich bin deshalb so anspruchsvoll, weil ich nicht Platinen für
> zehn Servos bauen will, und hinter her erzählt bekommen, dass man
> das auch mit einem IC hätte machen können.

Ja, aber...

Um die "EierlegendeWollMilchSau" zu konstruieren, muss man schon sehr
tief in der Materie drin stecken und auf dem Weg dahin schon sehr viele
Fehler gemacht haben, aus denen man gelernt hat.

Ich stecke da nicht so tief drin, meine AVR-Modellbau-Projekte sind als
Anfängerprojekte einzustufen. Ich selbst betreibe keinen Modellbau, habe
also diese Dinge nicht unter realen Bedingungen langzeitmäßig testen
können. Von dem, für den ich das machte, bekam ich kein weiteres
Feedback außer "ja, geht...". Zu richtigen Tests mit Hinweisen zur
Optimierung kam es irgendwie nicht (muss aber keine böse Absicht
gewesen sein). Ich hatte zwar hier etwas mit den Teilen herumgespielt,
aber eben nicht unter realen Modellsportbedingungen, noch nichtmal
mittels Sender und Empfänger.

Diese Modellbauprojekte haben mir aber sehr geholfen, die
AVR-Programmierung halbwegs zu verstehen. Ja, "halbwegs", denn im
Gegensatz zu manch anderen Leuten hier im Forum kratze ich da immernoch
an der Oberfläche herum, "souverän Durchblicken" tu ich da noch lange
nicht...

Ich weiß zwar theoretisch, was beim PID-Regler die einzelnen
Komponenten (P, I und D) bewirken, bin aber nicht in der Lage, mal
schnell einen PID-Regler zu programmieren. Erst recht nicht auf einem
kleinen AVR wie dem Tiny15, der schon mit Impulsauswertung und
Software-PWM arg zu tun hat.

Wenn du (Lars) also solch hohe Ansprüche hast, aber nix Fertiges kaufen
willst, dann hast du noch einen sehr weiten Weg vor dir.
Ich wünsche dir auf diesem Weg viel Erfolg und hoffe, dass du (so wie
ich und viele Andere) deine Ergebnisse dann auch anderen Interessenten
zugänglich machst.

...

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