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Forum: Projekte & Code Induktionsschleifensender für Rasenmäher


Autor: Andreas B. (andreasb)
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Hallo

Die kleinen Elektrischen Rasenmäher brauchen meistens eine 
Induktionsschleife, um die Ränder zu erkennen. Diese wird normalerweise 
über die Ladestation angeschlossen und mit Strom versorgt.

Sollte jetzt aber zusätzlich ein zweiter Bereich mit einer 
Induktionsschleife versorgt werden, bei der womöglich nicht mal eine 
Steckdose in der Nähe ist, dann wird es schon schwieriger.

Man findet recht wenig, und schon gar nichts open source. Darum habe ich 
mich jetzt einfach selbst an den Bau eines Zusatzsenders gemacht, und 
werde diesen Open Source (GPL) veröffentlichen.

Verbrauch ist laut meinem Labornetzteil ca. 1W bei 12V, somit sollte 
dies auch mit Solar & Akku gespiesen werden können (natürlich kein 24/7 
Betrieb).

Der Aufbau mit dem Steckbrett hat bereits funktioniert. Platine habe ich 
designt, aber noch nicht bestellt.

Aktuell getestet habe ich mit einem Landroid Worx, sollte aber mit ein 
wenig Codeanpassungen auch für andere funktionieren. Werde ich später 
noch angehen.

Ich habe das Board so designt, das entweder ein Arduino Nano aufgesteckt 
werden kann, oder ein AVR eingelötet werden kann.

Durch entfernen der Jumper kann das Board direkt mit einem Sender 
verbunden werden, um das Signal zu messen. Da fehlt nur noch die 
Software dazu.

Das Projekt ist auf Github zu finden, aktuell noch work in progress.
https://github.com/andreasb242/Libreductioner

Ich habe die Bilder mal angehängt. Die Sourcen werde ich anhängen, wenn 
sie auch wirklich mit dem Board laufen... (die auf Github liefen auf dem 
Steckbrett)

Wer auch Interesse an sowas hat, soll mal prüfen ob das Board seine 
Anforderungen erfüllt. Kritik ist natürlich erwünscht, sonst müsste ihr 
nicht hier posten...

Bei den Widerständen habe ich etwas übertrieben, ich habe jetzt 4*4W 
parallel, weil ich gelesen habe dass dies nötig sei.
Natürlich können auch weniger eingelötet werden... Von daher ist dies 
nur unschön, aber kein Problem.


mfg Andreas

Autor: Funky (Gast)
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Nett!
Auf Signal.png sind 2 Signale zu sehen: Ist das Original & Kopie?

Ist das Spektral auch 'in Ordnung' und stört keinen Funker?

Autor: Andreas B. (andreasb)
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Funky schrieb:
> Nett!
> Auf Signal.png sind 2 Signale zu sehen: Ist das Original & Kopie?

Genau, mein Magnetfeld ist aktuell etwas höher (in rot), ich kann aber 
aktuell nicht weiter runter, da die FET Treiberspannung und die 
Ausgangsspannung zusammen gehängt sind. Werde ich bei der Platine noch 
korrigieren.

(Also 12V ist nicht ganz korrekt beschriftet, wird wohl eher 9V oder so 
sein)

> Ist das Spektral auch 'in Ordnung' und stört keinen Funker?
Ich habe bisher nur mit der Spule gemessen, ich sollte dies aber auf 
jeden Fall noch mit einer Antenne prüfen, und da das Spektrum anschauen.

Das Magnetfeld ist nicht all zu weit messbar, so 1m ausserhalb des 
Kabelkreises praktisch weg.

Ich war aber etwas verblüfft, ich habe zwei Messungen am original Sender 
angehängt:
Eins mit dem Loop dran, da sieht man auch ein kleines schwingen am Ende, 
und eins mit einem Widerstand verbunden.
Erwartet hätte ich, dass das Signal über einen Tiefpass gefiltert wurde, 
wie bei Ethernet oder so.

Aber wie man sieht: ziemlich rechteckig.
Von daher dürfte es eigentlich keine Probleme geben, mein Signal sieht 
da ziemlich gleich aus...
Muss ich morgen mal prüfen.


mfg Andreas

Autor: Stefan M. (derwisch)
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Leider sind diese "Sender" für Mähroboter ziemlich unschöne HF 
Schleudern.
Wie sowas generell zum Verkauf zugelassen werden kann ( Prüfung 
B-Netzagentur bzw. generelle Zulassung bezüglich EMV und HF Abstrahlung 
) ist mir ein Rätsel.
Aber in DE sind wirtschafliche Interessen ja eine heilige Kuh.
Genau wie WLAN per Steckdose.

Seit mein Nachbar einen solchen Mähroboter hat, ist bei mir auf 
Langwelle und Mittelwelle kein Empfang mehr möglich.
Und auch wenn es in DE keine Rundfunksender mehr auf MW und LW gibt, so 
gibt es trotzdem noch Funkamateure die Fernempfang betreiben möchten.
Und da sind nicht nur Rundfunksender zu empfangen, im Gegenteil, alle 
anderen exotischen Aussendungen machen diese Bänder erst spannend.

Aber das ( OT ) nur am Rande.

Autor: Sascha Weber (sascha-w)
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Andreas B. schrieb:
> Verbrauch ist laut meinem Labornetzteil ca. 1W bei 12V

> Bei den Widerständen habe ich etwas übertrieben, ich habe jetzt 4*4W
> parallel, weil ich gelesen habe dass dies nötig sei.

Wenn die Schaltung nur 1W aufnimmt dann kann die Durchschnittsleistung 
am Widerstand auch nicht höher sein.
Wieviel Ohm hat der Widerstand überhaupt?

Sascha

Autor: Andreas I. (andy5macht)
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Super Projekt!
Was mich im allgemeinen interessieren würde wäre:
Hin und Rückleiter liegen parallel, direkt nebeneinander im Boden. Da 
fährt der Roboter einfach drüber (ist so gewollt).
Hebt sich das Magnetfeld so "gut" auf, dass es der Roboter nicht "sieht" 
oder steckt da mehr dahinter?

: Bearbeitet durch User
Autor: soul eye (souleye)
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Andreas I. schrieb:

> Hebt sich das Magnetfeld so "gut" auf, dass es der Roboter nicht "sieht"
> oder steckt da mehr dahinter?

Im Fernfeld schon. Man kann den Effekt noch verbessern, indem man die 
Kabel miteinander verdrillt.

Autor: Andreas B. (andreasb)
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Sascha W. schrieb:
> Andreas B. schrieb:
>> Verbrauch ist laut meinem Labornetzteil ca. 1W bei 12V
>
>> Bei den Widerständen habe ich etwas übertrieben, ich habe jetzt 4*4W
>> parallel, weil ich gelesen habe dass dies nötig sei.
>
> Wenn die Schaltung nur 1W aufnimmt dann kann die Durchschnittsleistung
> am Widerstand auch nicht höher sein.
> Wieviel Ohm hat der Widerstand überhaupt?

125Ω je Stück, also 31.25Ω.

Bei meinen ersten Tests im kleinen sind die 0.25W Widerstände ziemlich 
heiss geworden, das Signal war aber viel zu schwach.

Bei einem Eigenbau Projekt hat einer 3A bei 24V auf die Leitung gegeben.

Das Rasenmäher Netzteil hat 20V, 3A und wenn er lädt stellt er ab.
Messen konnte ich den Strom nicht, das sind so blöde wasserdichte 
Stecker, und das Signal war einfach zu kurz für das Multimeter.

Da bin ich halt auf Nummer sicher gegangen, und habe mir Widerstände mit 
mehr Leistung besorgt.

Die Leistung am Labornetzteil habe ich aber erst abgelesen, als es 
wirklich funktioniert hat ;-)


mfg Andreas

Autor: Peter (Gast)
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Hallo,
sehr interessantes Projekt, habe auch einen Worx-Mäher im Einsatz. Ich 
kann den “Sendeteil” deines Schaltplans leider nicht gut entziffern, 
sind J3 und J4 im Betrieb gebrückt? D2 ist eine Freilaufdiode für die 
Schleifeninduktivität? Ich würde mich freuen, wenn du das nochmal kurz 
erläutern würdest. Die Idee mit Arduino oder onboard-uC ist auch cool.

Grüße
Peter

Autor: Vka (Gast)
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Andreas B. schrieb:
> Bei einem Eigenbau Projekt hat einer 3A bei 24V auf die Leitung gegeben.

Gibts da wirklich keine technisch schönere Lösung als 72 Watt 
Rechtecksignal durchs Gemüsebeet zu blasen?!

Autor: Andreas B. (andreasb)
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Peter schrieb:
> Hallo,
> sehr interessantes Projekt, habe auch einen Worx-Mäher im Einsatz. Ich
> kann den “Sendeteil” deines Schaltplans leider nicht gut entziffern,
Darum ist auf Github das ganze Projekt auch als Sourcen drauf. Da kannst 
du dann reinzoomen soviel du willst.
Aber hier im Forum soll es möglichst einfach zu öffnen sein, daher als 
Bild.

Die C Sourcen sind aber noch nicht auf die Platinen angepasst.
Die Platinen sind unterwegs, ich werde wahrscheinlich nächste Woche das 
ganze Testen, kommt noch etwas aufs Wetter an, regnen will auch der 
Rasenmäher nicht ;-)

> sind J3 und J4 im Betrieb gebrückt?
Ich habe hier zwei Möglichkeiten:
Den FET mit 5V direkt vom Arduino zu speisen, dann schafft er laut 
Datenblatt ~10A.
Dies ist aktuell mein Wunsch.

Wenn dies nicht klappt, dann löte ich einen Optokoppler mehr drauf, und 
schalte ihn gegen eine höhere Spannung.
(schon mit 6V schafft der FET 30A)

Aber definitiv sagen kann ich dir das erst, wenn ich es getestet habe.

Ich werde dann ggf. auch mit der Leistung und der Betriebsspannung noch 
etwas runter gehen.

> D2 ist eine Freilaufdiode für die Schleifeninduktivität?
Ja, wenn du die weg lässt, beginnt das Signal zu schwingen. Und zwar so 
heftig, das ich noch 1, 2 Pulse mit einer Spule am Osziloskop empfangen 
habe.

> Die Idee mit Arduino oder onboard-uC ist auch cool.
:-)

Vka schrieb:
> Andreas B. schrieb:
>> Bei einem Eigenbau Projekt hat einer 3A bei 24V auf die Leitung gegeben.
>
> Gibts da wirklich keine technisch schönere Lösung als 72 Watt
> Rechtecksignal durchs Gemüsebeet zu blasen?!

Ich brauche nur 1W, das reicht. Möglicherweise auch weniger, muss ich 
noch messen.
Ist hier aber nur ein kleiner Kreis.

Das waren Informationen die ich beim googlen gefunden habe. Darum habe 
ich mir entsprechend Leistungswiderstände gekauft, die damit klar 
kommen.

Jetzt weiss ich es besser.
Die 4 Widerstände auf dem Board stören aber auch nicht, wer will kann 
4*0.25W auflöten und braucht dann gar keine Leistungswiderstände mehr 
;-)


mfg Andreas

Autor: max (Gast)
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Schönes Projekt.

Aber gibt es irgendeinen Grund, das ganze mit dem ziemlich 
überdimensionierten Mega zu machen? Wenn ich das richtig sehe, benutzt 
das Programm an sich lediglich fünf Pins. Dazu die ISP und die zwei 
Debug-Pins.
Das müsste also z.B. auch mit einem Tiny44 funktionieren. Verzichtet man 
auf die Debug-Pins und die ISP ist auch ein Achtbeiner möglich.

Zugegeben hat es aber Charme, einfach eine Arduinoplatine einlöten zu 
können.

Gruß,
Max

Autor: Funky (Gast)
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Andreas B. schrieb:

> Aber wie man sieht: ziemlich rechteckig.

'rechteckig' will man ja eigentlich nicht.

Kannst du mal bitte den Stromverlauf (via Shunt) posten?

HF-technisch sollte der am aussagekräftigen sein, IMO.

Autor: Peter (Gast)
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Funky schrieb:
> 'rechteckig' will man ja eigentlich nicht.

Denke auch, dass der Empfänger im Mäher schmalbandig ist. Wie wäre es 
mit einem Reihenschwingkreis im Ausgang, mit so großem L, dass die 
Schleife selber nicht in’s Gewicht fällt? Besser für’s HF und müsste 
auch besser für die Energieeffizienz sein, oder hab ich da einen 
Denkfehler?

Autor: Andreas B. (andreasb)
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max schrieb:
> Schönes Projekt.
>
> Aber gibt es irgendeinen Grund, das ganze mit dem ziemlich
> überdimensionierten Mega zu machen?

ATMEGA 328P-AU kostet bei reichelt: 2.58€
ATTINY 44-20 SSU: 2,49€

Wie lange arbeitest du für 0.09€? ;-)
(Ja, du findest sicher ein Lieferant wo der Unterschied grösser ist)

Zudem: Arduino IDE fallt weg, und es geht einfach mal schneller mit der.
Ich habe weniger Speicher, unten links auf dem Board ist ein Eingang, 
ich dachte ich werde die Software noch so erweitern, das er aufzeichnen 
kann.
Es gibt ja schliesslich diverse unterschiedliche Signale (Hersteller) zu 
messen...


> Zugegeben hat es aber Charme, einfach eine Arduinoplatine einlöten zu
> können.
Damit geht die Entwicklung einfach schneller.

Du hast aber recht, wenn man 1000ende produzieren möchte, würde ich das 
auch machen.

Habe ich aber aktuell nicht vor.

Funky schrieb:
> Andreas B. schrieb:
>
>> Aber wie man sieht: ziemlich rechteckig.
>
> 'rechteckig' will man ja eigentlich nicht.
>
> Kannst du mal bitte den Stromverlauf (via Shunt) posten?
Habe ich leider gerade keinen da.
Werde nachher aber mal noch schauen, das ich mir welche bestelle.

Peter schrieb:
> Funky schrieb:
>> 'rechteckig' will man ja eigentlich nicht.
>
> Denke auch, dass der Empfänger im Mäher schmalbandig ist. Wie wäre es
> mit einem Reihenschwingkreis im Ausgang, mit so großem L, dass die
> Schleife selber nicht in’s Gewicht fällt? Besser für’s HF und müsste
> auch besser für die Energieeffizienz sein, oder hab ich da einen
> Denkfehler?

Wie bereits geschrieben, ich war auch etwas erstaunt. Ist aber offenbar 
so erlaubt, sonst hätte man weiter optimiert.

HF ist überhaupt nicht mein Fachgebiet.
Ein ähnlicher Rasenmäher wurde aber bereits zerlegt und gehackt.
https://hackaday.io/project/6717-project-landlord

Ich sehe die Empfängerschaltung so auf dem 1. Blick nicht, aber 
vielleicht seht ihr ja etwas?


mfg Andreas

Autor: Andreas B. (andreasb)
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Hallo zusammen

Das Board ist angekommen.
Eine Beschriftung ist falsch, beim Power Connector habe ich + und - 
vertauscht, ärgerlich...

Als nächstes noch kurz die Software anpassen.
Da es regnet werde ich aber nicht testen können...

Ich melde mich wider...

mfg Andreas

Autor: F. Fo (foldi)
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Mal eine blöde Frage. Funktionieren diese Rasenmäher alle gleich? 
Brauchen die nur ein Magnetfeld oder ist die Frequenz auch wichtig?

Autor: Andreas B. (andreasb)
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F. F. schrieb:
> Mal eine blöde Frage. Funktionieren diese Rasenmäher alle gleich?
> Brauchen die nur ein Magnetfeld oder ist die Frequenz auch wichtig?

Die Frequenz ist wichtig. Es gibt je nach Hersteller sogar verschiedene 
Varianten.

Der Worx hat soweit ich weiss nur ein Signal.

Husqvarna hat aber mehrere:
- Das Begrenzungssignal, das nicht überschritten werden darf.
- Ein Signal, dem er folgt, aber nicht mäht. Gedacht ist dies, um z.B. 
einen Weg zu überqueren, um so auf beiden Seiten zu mähe, aber nicht auf 
dem Weg.
- Ein drittes Signal, um die Ladestation besser zu finden. Macht für 
mich irgendwie keinen Sinn, habe ich aber gelesen.

Darum habe ich auch Taster angebracht. Somit ist es einfach das Signal 
umzuschalten, und der Nachbau wird für einen Laien einfacher.
Schliesslich kann bei weitem nicht jeder programmieren, der einen 
Rasenmäher hat ;-)

ps. Ein peinlicher Fehler habe ich noch auf dem Board:
Ich habe die Vorwiderstände der RGB LED vergessen...

mfg Andreas

Autor: Tom (Gast)
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Andreas B. schrieb:
> Eine Beschriftung ist falsch, beim Power Connector habe ich + und -
> vertauscht, ärgerlich...
Bei '+' was wegkratzen & beim '-' mit feinem Edding nachhelfen.

> Ich habe die Vorwiderstände der RGB LED vergessen...
Gabs nicht mal LED mit eingebautem Vorwiderstand?
Aber nur einfarbig, für RGB hat das noch keiner erfunden...

Autor: Andreas B. (andreasb)
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Hallo Zusammen

Es läuft!
Alle Fehler sind korrigiert. Den Schaltplan habe ich aufgeräumt, alles 
was nicht nötig war, ist gelöscht. (Ich hatte mehrere Varianten 
vorgesehen)

Das Projekt ist komplett auf Github:
https://github.com/andreasb242/Libreductioner

Zu Archivierungszwecke hänge ich aber die Sourcen hier auch an.

Die Software werde ich noch etwas verfeinern.

Aktuell getestet habe ich mit 12V. Ich werde mal noch testen, wie viel 
das es wirklich braucht, und alles durch messen. Es sollte mit 7 - 12V 
laufen.

Ich werde bei Gelegenheit noch versuchen, weitere Mäher zu 
implementieren. Werde mich dann nochmals melden...
Bei Fragen einfach stellen.


mfg Andreas

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