Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Modellauto mit Stirlingmotor über App steuern


von Dennis M. (denimoxko)


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Ich wünsche einen schönen Sonntag!

Ich habe ein Projekt für die Uni am Laufen und brauche eure Anregungen 
für die nächsten Schritte.

Ich habe einen Stirlingmotor (Modellgröße) und ihn in mein Fahrzeug 
integriert. Mein Modellauto hat zwei Hinterräder und ein Vorderrad. 
Zusätzlich habe ich zwei Servos angeschlossen, die über eine 
Funkfernbedienung gesteuert werden. Der eine steuert das Vorderrad 
(Lenkung) und der andere ist in einen Reibradantrieb integriert 
(vorwärts, rückwärts fahren).

Ziel ist es über eine Android App das Modellauto zu steuern. Sicherlich 
brauche ich hierfür einen Raspberry. Ich habe keinerlei Erfahrungen in 
dieser Richtung. Für mich stellt sich die Frage: Wie bekomme ich über 
einen Mikrocontroller die zwei Servos gesteuert? Im Prinzip ist die 
Bedienung die gleiche in der App, wie auf mit der Funkfernbedienung. Es 
soll eine Kamera integriert sein, dessen Bild ich in der App sehen kann 
und darüber ein Fadenkreuz gelegt ist (Vorwärts, rückwärts, links, 
rechts).

Für eure Anregungen bin ich dankbar! Grüße

: Verschoben durch User
von Barz Elletta (Gast)


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> Projekt für die Uni

> App das Modellauto

> brauche ich hierfür einen Raspberry.

> Ich habe keinerlei Erfahrungen in

Erst wenn noch eins-aus-(Arduino, Shield, Hat, Basic, DotNet) dazukommt 
kann ich Bingo! rufen.

Mein Vorschlag sonst: die Uni nochmals mit belegen anderer Fächer zu 
beginnen.

von Dennis M. (denimoxko)


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Sehr guter Beitrag. Würde sicherlich jedem weiterhelfen, 
Congratulations!

Um deine negative Atmosphäre ein wenig aufzulockern: Das Projekt wurde 
von einem Dozenten vorgeschlagen, wobei es größtenteils nicht zu meinem 
Studienfach passt. Ich habe mich in die Thematik eingelesen und finde es 
spannend.

Ich brauche kleine Anregungen, nach welchen Stichwörtern ich suchen 
soll, um eine Lösung für mich zu entwerfen. Warum das Studium jetzt 
hinwerfen?

von Barz Elletta (Gast)


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> Das Projekt wurde
> von einem Dozenten vorgeschlagen,

Und der Herr Dozent hat wohl seine Nase auch noch nicht aus 
hochtrabenden Fachpublikationen rausgenommen, geschweige denn aus der 
Anstalt raus.

Buzzword Compliancy Maximum reached.

von Barz Elletta (Gast)


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> Ich brauche kleine Anregungen, nach welchen Stichwörtern ich suchen
> soll, um eine Lösung für mich zu entwerfen.

Lmgtfy("raspi", "servo", "ansteuern")
Lmgtfy("raspi", "cam", "server")
:

von Olaf (Gast)


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> Ziel ist es über eine Android App das Modellauto zu steuern. Sicherlich
> brauche ich hierfür einen Raspberry. Ich habe keinerlei Erfahrungen in
> dieser Richtung. Für mich stellt sich die Frage: Wie bekomme ich über
> einen Mikrocontroller die zwei Servos gesteuert?

Ah! Es ist interessant leibhaftig dabei sein duerfen und zuzusehen wie 
die Menschheit degeneriert! Welch eine Gelegenheit! Mit uebertriebenem 
Aufwand eine wackelige Loesung zu finden die letztlich Murks ist. Ich 
sehe du hast noch eine grosse Karriere vor dir.

Und am Ende sollte du noch einen Plastikjoystik drucken der unten vier 
Fingersimulatoren hat und damit auf dem Touchdisplay rumtatscht. Und 
versuche auf jedenfall noch eine Scriptsprache zu verwenden und ohne 
Matlab ist das auch nichts richtiges!

Olaf

p.s: Ich schaetze das ich 2-3Tage brauchen wuerde um soetwas mit einem 
Bluetoothmicrocontroller zu machen. Allerdings wuerde ich es nicht 
machen weil ich weiss das man beim fernsteuern mit Tablet die Kraetze an 
den Fingern bekommt. .-)

von Barz Elletta (Gast)


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Dennis M. schrieb:
> Sehr guter Beitrag. Würde sicherlich jedem weiterhelfen,

Na also, die Antwortenrate spricht Bände über die Attraktivität der 
Anfrage.

> Congratulations!
Törööööö!!!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wie sinnvoll das ist, lasse ich mal dahingestellt, aber ein kleiner 
Webserver mit WLAN sollte sowohl Kamera als auch (per python oder CGI) 
die Steuerung hinkriegen. Dazu braucht der RPi allerdings 
Motorendstufen, aber mit Sicherheit gibts da mittlerweile Shields für, 
hehehe. CGI geht allerdings m.W. nicht auf dem RPi, schade.

Die Webcam könnte eine USB Kamera am RPi sein und wenn du einen WLAN 
Stick andockst, geht das ganze dann über den Browser des Telefons.
Warum sind die RPi Jungs eigentlich noch nicht auf die Idee gekommen, 
aufs Board gleich ein WLAN Modul mit raufzubraten?

: Bearbeitet durch User
von Sultan (Gast)


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@ Dennis

Könntest du ein Photo des Autos posten?

von Peter D. (peda)


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Funk, Kamera und Servo dürfte man in Drohenforen doch schon fertig 
vorgesetzt bekommen.
Einfach nur die ganze Lageregelung raushauen und die Servos direkt 
steuern.
Natürlich muß man sich erstmal in die entsprechende Compilerumgebung 
einarbeiten.

von Stefan F. (Gast)


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Schau Dir mal diese Bluetooth-fernsteuerung an: 
http://stefanfrings.de/serial_io/index.html

Oder mit WLAN: http://stefanfrings.de/wlan_io/index.html

> Wie bekomme ich über einen Mikrocontroller die zwei Servos gesteuert?
Steht hier: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Modellbauservo_Ansteuerung
Und hier: http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/index.html

> Es soll eine Kamera integriert sein, dessen Bild ich in der
> App sehen kann.
Dazu würde ich eine autarke WLAN Kamera verwenden.

von Stefan F. (Gast)


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Man kann WLAN Module mit dem ESP8266 Chip auch direkt programmieren. Der 
Chip hat bestimmt auch PWM Ausgänge, mit denen du die Servo Motoren 
ansteuern kannst.

Die Programmierung dieses Chips ist komplizierter, als einen AVR. Aber 
für einen angehenden Fachmann wie Dir sollte das kein Hindernis 
darstellen - denke ich.

Siehe: http://www.roboremo.com/esp8266-servo.html

An einem Punkt möchte ich der Anleitung allerdings widersprechen: Der 
3,3V Spannungsregler muss kurzzeitig mindestens 500mA liefern können 
(Erfahrungswert).

von Dennis M. (denimoxko)


Angehängte Dateien:

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@Sultan

Hier das Modellauto.

von Dennis M. (denimoxko)


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@Matthias

So habe ich es mir vorgestellt. Mithilfe von motion und einem 
Apache-Webserver bekomme ich das Kamerabild in den Browser und somit auf 
das Smartphone.

Mir ist noch nicht klar, wie ich darüber das Fadenkreuz legen kann und 
beim Rauftippen die Servos steuern kann. Aber ich denke ich habe 
genügend Stichwörter erhalten: Python, Anleitungen Servos ansteuern, 
etc.

von Dennis M. (denimoxko)


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@Stefan

Denkst du, dass Bluetooth geeigneter als WLAN ist?

von Harald W. (wilhelms)


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Matthias S. schrieb:

> Dazu braucht der RPi allerdings
> Motorendstufen, aber mit Sicherheit gibts da mittlerweile Shields für,
> hehehe.

Gibts auch Stirlingmotorshields? :-)

von Stefan F. (Gast)


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> Denkst du, dass Bluetooth geeigneter als WLAN ist?

Das WLAN Modul ist wesentlich träger. Kommandos werden dort bis zu 100ms 
verzögert verarbeitet und du musst 200ms zwischen zwei Kommandos warten.

Aber bei dieser Anwendung stört das nicht - schätze ich.

Programmiertechnisch ist es mit Bluetooth auf jeden Fall etwas 
einfacher, weil diese (BTM-222, HC-05 und HC-06) Module nur eine 
Verbindung gleichzeitig unterstützen.

Wo kommt denn die Stromversorgung her? Kann das Fahrzeug eine dicke 
Batterie tragen?

von Sultan (Gast)


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Dennis M. schrieb:
> @Sultan
>
> Hier das Modellauto.

Danke für das Bild :)

von Dennis M. (denimoxko)


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@Stefan

Wie weit ist denn die Reichweite des Bluetooth Moduls?
In einem Gebäude, wo ich überall WLAN Empfang habe, habe ich das als die 
beste Lösung empfunden.

Du hast Recht, das wird noch umständlich. Ich versuche die beste Lösung 
zu finden. Auf dem Bild siehst du mein Modellauto. Ich muss eine 
Halterung bauen, die den Mikrocontroller hält + eine Powerbank 
(10.000mAh sollten reichen). Ich werde sehen, ob es danach noch rund 
läuft oder das Gewicht ein Problem wird.

Über andere Vorschläge freue ich mich!

: Bearbeitet durch User
von MirkoB (Gast)


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Stück für Stück in Teilaufgaben zerlegen.

Ich würde einen Raspi3 mit angesetztem AVR(Adurino) für die 
Servosteuerung nehmen.

Der AVR steuert die Servos an und hat noch Ressourcen um Sensoren 
anschliessen zu können. (Spannungsüberwachung)

Die Kommunikation mit dem Raspi erfolgt über die serielle Schnittstelle.

Das hat den Vorteil, dass man im ersten Teil (AVR-Programmierung) dafür 
noch einen normalen PC mit USB zu Seriel-Umsetzer (und einem 
entsprechend langem Kabel)nutzen kann.

Läuft das Ding erstmal in diesem Modus, kann man dann den Raspi3 (mit 
Wlan onboard) anstelle des PCs anschließen und die Sache mit dem 
Webserver basteln.

...wenn auch das funktioniert, kommt das Smartphone dran.

Achtung: Servos brauchen (meist) 5V als Stellsignale, der Raspi hat 3,3V 
und der AVR je nach Wahl. Günstig wäre es, wenn es Servos sind, die auch 
mit 3,3V auskommen. (Betriebsspannung ist jedoch 5V bei den Servos)

Mirko

von Dennis M. (denimoxko)


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@Mirko

Denkst du, dass es wenig Sinn macht zu versuchen die Servos auch über 
den Pi zu steuern? Ich mache mir Sorgen bezüglich des Gewichts.

Danke aber für diese Alternative!

von Herta (Gast)


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Denkst du, dass es wenig Sinn macht zu versuchen die Servos auch über
den Pi zu steuern?

das ist total sinnlos. nimm bluetooth, ansonsten ist die LAtenz doch 
recht hoch und wlan dann einen ESP

Die latenz bei motion ist auch recht groß, weiß nicht, ob das das 
schonmal getestet hast, aber für ein Auto finde ich das problematisch

von MirkoB (Gast)


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...und ein Bewegtbild will er auch noch übertragen. Das ganze über 
Bluetooth?

Modellbauservos sind sehr Jitterempfindlich. Wenn die Signale nicht 
ausreichend genau sind, beginnen die Servos zu zittern und das kostet 
Strom.

Aus diesem Grund würde ich das zeitkritische auslagern und nur mit 
Steuerkommandos arbeiten.

Keine Ahnung was ein Mega328+Hühnerfutter+Lochraster wiegt. vielleicht 
50g?

An den könnte man dann ein handelsübliches Bluetooth-seriell Modul 
anschließen und auch fernsteuern. Dann allerdings ohne Webcam.

...ich habe Leute gesehen, welche am Laptop über WLAN Egoshooter 
spielten.
Ich habe vom Handy im WLAN beim "speedtest" einen Ping von 40ms zum 
Internetserver. Wenn es ganz gut läuft auch mal 19ms.


Mirko

von Stefan F. (Gast)


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> Wie weit ist denn die Reichweite des Bluetooth Moduls?
5-10 Meter ohne Wände. Ist halt nur für Nutzung innerhalb eines Raumes 
gedacht.

> Servos brauchen (meist) 5V als Stellsignale
Ich habe noch nie Servos gesehen, die mehr als 3,3V für die 
Steuerisgnale benötigen. Aber Ok, mag sein, dass es welche gibt. Ich 
kaufe Servos immer bei Conrad, Marken: Modelcraft und Reely.

> Denkst du, dass es wenig Sinn macht zu versuchen die Servos auch
> über den Pi zu steuern?
Nur, wenn du herausfindest, wie man die PWM Ausgänge nutzt. Per Software 
wirst du keine ausreichend stabilen Signale erzeugen können.

von MirkoB (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Ich habe noch nie Servos gesehen, die mehr als 3,3V für die
> Steuerisgnale benötigen. Aber Ok, mag sein, dass es welche gibt. Ich
> kaufe Servos immer bei Conrad, Marken: Modelcraft und Reely.

Das habe ich nicht gewusst. Damals(tm) -vor ca. 8 Jahren- hatte ich 
Probleme mit den benutzen Servos, Fahrtenregler und 3,3V.

Eigentlich sollte es gehen...wahrscheinlich waren meine Servos zu 
billig...

Mirko

von Cyblord -. (cyblord)


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MirkoB schrieb:
> Stefan U. schrieb:
>> Ich habe noch nie Servos gesehen, die mehr als 3,3V für die
>> Steuerisgnale benötigen. Aber Ok, mag sein, dass es welche gibt. Ich
>> kaufe Servos immer bei Conrad, Marken: Modelcraft und Reely.
>
> Das habe ich nicht gewusst. Damals(tm) -vor ca. 8 Jahren- hatte ich
> Probleme mit den benutzen Servos, Fahrtenregler und 3,3V.
>
> Eigentlich sollte es gehen...wahrscheinlich waren meine Servos zu
> billig...

Es gibt so gut wie keine 2,4G Empfänger, welche mehr als 3,3V auf der 
Signalleitung ausgeben. Früher bei Analogfunk war das sicher mal anders, 
aber heute laufen dort auch überall µC die natürlich auch mit 3,3V 
arbeiten und dann sind oftmals manche Ausgänge noch Bidirektional für 
Datenverbindungen. Da wäre eine extra ausgeführte Pegelwandlung inkl. 
der 5V Spannungserzeugung sicher zu aufwändig.

von MirkoB (Gast)


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abwinkt ...war alles analog damals.

Mit Quarz stecken und Trimmung am Poti. Kein Failsafe und solcher 
Kinderkram.
Wenn die Funkverbindung weg war, blieb beim RC Auto halt das Vollgas auf 
der letzten Stellung.
Das ist alles so lange her: Ich wollte mir damals einen eigenen Failsafe 
bauen. Ging irgendwann...und trotzdem die Lust verloren.

Mirko

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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also Rasperri und Arduino usw. sind voll oldshool

ich würde so ne Hypermoderne Google-KI-Engine draufpacken, der ich dann 
nur noch sage, fahr links oder halt an oder so
und nicht vergessen das Kamera-Bild per Umgebungserkennung auszuwerten 
um der KI zu sagen: "Vorsicht, Mistkäfer von rechts, du weisst, der hat 
Vorrang!"
und immer schön den Code in die Cloud uploaden




*boah, da fasst man sich echt an den Kopf*

Dude: Keep it simple!

Die Aufgabe wurde schon vor 80 Jahren gelöst, analog, in der Tat
aber läuft, und der Steuerung stört das auch nicht, wenn da einer in der 
Umgebung sich grad 'n Erwachsenen-Video runterlädt oder einer seinen 
Fernsprech-Knochen streichelt.

Könnt ihr es einfach nicht mehr oder seit ihr nur ganz trivial völlig 
unterfordert mit ner simplen analogen Fernsteuerung.
(ich geh mal von Erstem aus)

Oder findet ihr es geil, wenn irgendein Hacker übers Inet (WLAN) den 
Dreck unter eurem Sofa sieht und sich denkt "Dreck, Sofa, offene Flamme, 
Steuerung: passt! Heißer Abriß!"

Wenn schon, dann geht gleich einen Schritt weiter und baut einen 
komplexen Bewegungs-/Funktionsapparat der eine derart komplexe Steuerung 
auch benötigt.

: Bearbeitet durch User
von Motorenfütterer (Gast)


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Dennis M. schrieb:
> foto

Das ist also ein VW, in freier Wildbahn: man erkennt die Marke an der 
Rauchfahne :-D

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Motorenfütterer schrieb:
> Dennis M. schrieb:
>> foto
>
> Das ist also ein VW, in freier Wildbahn: man erkennt die Marke an der
> Rauchfahne :-D

eher wohl ein FORD F150, ein GMC oder ein RAM
http://i.dailymail.co.uk/i/pix/2014/07/07/article-2683735-1F75AC1C00000578-400_638x388.jpg

von Düsendieb (Gast)


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Du hast also einen Stirlingmotor der vielleicht 1W Leitung abgibt und 
packst einen riesen Akku der Elektronik mit einem deutlich höherem 
Leistungsbedarf speist.

Geht es bei dem Projekt nun um der Stirling oder darum ein möglichst 
komfortables RC Car zu bauen?

von Der Andere (Gast)


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Hallo,

wo ist der Stirlingmotor her? Ist der selbstgebaut/entwickelt oder 
gekauft?
Wenn selbst entwickelt kannst du Pläne veröffentlichen oder gibt es 
einen Link?

Das Auto ist richtig nett.

von Dennis M. (denimoxko)


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@Düsendieb

Es geht um ein Modellauto, dass mit einem Stirlingmotor betrieben wird. 
Alles andere ist schnick schnack drum herum. Aktuell wird das Auto per 
Funkfernbedienung gesteuert.

@Der Andere
http://www.stirlingmotor.com/complete_Stirling.html

Auf der Seite das Modell 5.0. Den habe ich umgebaut und in mein Auto 
integriert. Einen genauen Plan gibt es nicht, da ich 
Metallstücke/Sonstiges (z.B. die Räder) noch liegen hatte und die für 
das Auto verwenden wollte.

von Martin K. (martinko)


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Hehe,

nettes Fahrzeug.
Aber den Flammenwerfer über ein Uni-WLAN ohne direkte Sicht zu steuern 
stell ich mir spannend vor ;-)

Gruß Martin

von Frank B. (frank501)


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Dennis M. schrieb:
> Ziel ist es über eine Android App das Modellauto zu steuern.

Für diesen Teil gibt es bereits fertige Apps, welche über Bluetooth die 
Steuerdaten raus hauen.
Dazu noch ein BTM222 und einen Mega88 an den man die Servos anschließt.
Ob man die 3,3/5V Pegelwandler nun zwischen Bluetoothmodul und µC oder 
zwischen µC und die Servos hängt ist Geschmackssache.
(Das BTM222 braucht meines Wissens nach 3,3V und die Servos die ich 
kenne ein PWM Signal auf der Höhe der Versorgungsspannung. Vielleicht 
gibt es aber auch Servos, die schon mit 3,3V laufen, dann kann man sich 
die Pegelwandler sparen.)
Dazu kommt noch ein kleines C-Programm, welches aus den Daten der 
seriellen Schnittstelle die PWM Signale für die Servos generiert.

Das Ganze dürfte geschätzt in 2-3 Tagen fertig zu bekommen sein, wenn 
Erfahrung im Programmieren und Platinenentwurf vorhanden sind. Ansonsten 
dauert es eben, je nach Steilheit der Lernkurve, etwas länger.



Dennis M. schrieb:
> Es
> soll eine Kamera integriert sein, dessen Bild ich in der App sehen kann
> und darüber ein Fadenkreuz gelegt ist

Kameras mit WLan gibt es ebenfalls fertig zu kaufen. Da muss man eben in 
die (oft leider eher schlechten) Beschreibungen und Datenblätter 
schauen, welche geeignet ist.



Die größte Herausforderung dürfte hierbei sein, die App zu schreiben, 
die beides kann: Kamerabild der WLan Kamera anzeigen, Steuerkreuz drüber 
legen und Steuerdaten über Bluetooth raus hauen.




Dennis M. schrieb:
> ein Projekt für die Uni

Jetzt kommt es natürlich drauf an, in welchen Fachgebieten der 
Schwerpunkt liegen soll.


Frank

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