Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ferngesteuertes Modellauto mit ESP8266 - Auswahl der Motoren / Servos


von Martin K. (dilbert_man)



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hallo und guten Abend community,


für ein ferngesteuertes Auto habe ich mehrere Motoren eingeplant, die 
ich brauche. Ich setzte das mit einem ESP8266 um.

Bei Pollin habe ich jetzt interessanterweise schon ein paar gefunden;
für die Lenkung hab ich folgenden Motor herausgesucht:

- Schrittmotor-Set DAYPOWER S-SPSM-5V

ich brauch hier einen Adapter - einen Hub - wie würdest Ihr das machen!? 
Den Motor nebst Treiberstufe find ich super -aber ich muss das irgendwie 
adaptieren.. Er / bzw. seine Welle ist an beiden Seiten abgeflacht:

Schrittmotor-Set DAYPOWER S-SPSM-5V
https://www.pollin.de/p/schrittmotor-set...-5v-310543

Treiber-Board mit IC ULN2003A
Betriebsspannung: 5 V-
Status-LEDs: 4
Maße (LxB): 41x21,5 mm

Technische Daten:

Motor 28BYJ-48
Betriebsspannung: 5 V
Phasen: 4
Schrittwinkel: 5,625° (64 Schritte/Umdrehung)
Gleichstromwiderstand : 50 Ω
Drehmoment: > 34,3 mNm
Getriebeübersetzung: 1/64
Motor-Ø: 28 mm
Welle: Ø 5mm, beidseitig abgeflacht
Befestigungsloch-Abstand: 35 mm


Einen weiteren Motor - diesen hier - den kann ich auch für die Lenkung 
verwenden Schrittmotor NANOTEC SP2018M0404-A

https://www.pollin.de/p/schrittmotor-set-daypower-s-spsm-5v-310543


Kleiner, 2-Phasen bipolar Stepper-Motor mit 18° Schrittwinkel und 3 V- 
Betriebsspannung.
Technische Daten:
Betriebsspannung: 3 V-
Betriebsstrom: 430 mA
Strangwiderstand: 7 Ω
Schrittwinkel: 18°
Haltekraft: 60 g.cm
Welle (ØxL): 1,5x9 mm
Motor-Ø: 20 mm
Gesamtmaße (LxBxH): 31x20x28,5 mm


https://www.pollin.de/p/kunststoff-rundstab-4-mm-5-stueck-820449


Was meint ihr denn zu diesen Überlegungen - un dem oben genannten Motor 
bei dem ich die mechanische Anpassung noch herstellen muss!?

Für die Lenkung denke ich ist ein Servo besser. Das Haltemoment ist 
höher als der Stepper. Beim Fahren sieht man an den Rädern sieht wie der 
Servo Saver arbeitet. Ohne Positionsrückmeldung wirst das Lego Auto aber 
nicht gerade fahren, und müssten wir hier immer nachtrimmen.


Das RC Auto? Ich habe ein paar Bilder angehängt. Es sind sehr einfache 
Modelle

- Lego Buggy 8256 und
- Lego Service Truck 8071


Bei der Größe kann man sehen wiviel Kraft so ein Lenkservo braucht um zu 
lenken. Günstige Antriebsmotoren für die Hinterachse gibs auch in der 
Bucht, Gearbest, Aliexpress oder Banggood.

: Bearbeitet durch User
von Johannes S. (Gast)


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Martin K. schrieb:
> Motor 28BYJ-48

Der war für Zeigerinstrumente, der zieht keinen Hering vom Teller und 
den kannste für die Lenkung vergessen.

Ein Standard Modelbauservo ist richtig dafür.

von Martin K. (dilbert_man)


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Hallo und guten Abend,


vielen Dank für den Hinweis.

Johannes S. schrieb:
> Martin K. schrieb:
>> Motor 28BYJ-48
>
> Der war für Zeigerinstrumente, der zieht keinen Hering vom Teller und
> den kannste für die Lenkung vergessen.
>
> Ein Standard Modelbauservo ist richtig dafür.


Werde auf Standsrd-Modellbauservos setzen...
Wobei mein Modell ja sehr sehr klein ist.

Dir nochmals vielen Dank!!

von Johannes S. (Gast)


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https://m.youtube.com/watch?v=14jF8umwJLI

Google einfach nach 28BYJ-48, da findest du viele Infos, auch das man 
den für <2€ incl. Versand bekommen kann.

Hat die Hinterachse kein Differential? Das wäre die nächste 
Verbesserung.

von Stefan F. (Gast)


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Für den Antrieb würde ich eher einen gewöhnlichen Getriebemotor 
(eventuell zuzüglich Odometrie-Sensor) benutzen. Zur Ansteuerung 
verwendet man eine handelsübliche H-Brücke.

Der Stepper-Moitor scheint Dir wegen seiner niedrigen Drehzahl attraktiv 
zu sein. Bedenke aber, dass er auch entsprechend schwach ist. Die 
Eigenschaft "Stepper" ersetzt nicht das Getriebe.

von Mick (Gast)


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Johannes S. schrieb:
>> Motor 28BYJ-48
>
> Der war für Zeigerinstrumente, der zieht keinen Hering vom Teller und
> den kannste für die Lenkung vergessen.

Ein Hering allemal! https://www.youtube.com/watch?v=14jF8umwJLI

von Martin K. (dilbert_man)


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Hallo und guten Morgen Stefanus F, Johannes S. hallo Mick


vorweg: vielen Dank für eure Beiträge - danke für die Hinweise zum 
Stepper-Motor und zum Drehmoment (Youtube-Video "Stepper motor 28BYJ-48 
torque test"). Vielen Dank dafür. Das ist alles sehr hilfreich.


Das Vorhaben:
was ich vorhabe ist ein kleines Lego-Modell mit Arduino (respektive 
ESP32) zu betreiben - also z. B. das Lego-Modell 8256,  vgl. auch hier 
sehr schön ( 
https://www.instructables.com/id/Arduino-izing-Lego-Technic-Go-Kart/ )


Zum Ansatz: Wenn ich den ESP32 einsetze; mit dem ESP32 kann ich über 
einen entsprechenden Motortreiber, wie etwa dem bereits beim 
Schrittmotor-set-daypower-s-spsm-5v oder etwa einem anderen Motortreiber 
für Gleichstrom- und Schrittmotoren eine relativ genaue 
Positionskontrolle sowie Drehgeschwindigkeit der Motoren vornehmen.
Wichtig beim Einsatz des ESP32 ist halt nur, daran denken, dass der nur 
3,3V Signale ausgibt. Ergo muss ich vorm Kauf prüfen, ob meine Aktoren 
damit klar kommen.

zum Thema Lenkservo: Und was hier meines Erachtens ja auch mit das 
tollste ist: den Servo S36 kann ich sogar ohne jede weitere Platine 
direkt an einem ESP32 betreiben, da dieser Servo lediglich eine 
Spannungsversorgung sowie ein Datensignal benötigt. 
https://www.pollin.de/p/mikro-servo-s36-820233

Mikro-Servo S36: Leistungsstarker Mikro-Servo mit JST-Stecker. Ideal für 
Kleinstmodelle, Sonderfunktionen und Modelle die aufgrund Ihrer Form nur 
wenig Platz für den Einbau bieten.
Technische Daten:
Spannung: 6 V-
Stellkraft: 0,35 kg/cm
Gewicht: 3,6 g
Maße (LxBxH): 19,6x20,8x7,9 mm

Zwischenfazit: Mit jeder dieser oben genannten Optionen sollte ich eine 
halbwegs hinreichend genaue Steuerung des Motors erreichen, etwa um dann 
damit auch die Frontachse gut zu lenken.

Für den Antrieb der Räder - also das Vor (und Zurückfahren [wenn ich ne 
H-Bridge  einsetze]): Denke, dass hierfür auch die Gleichstrommotoren 
sind für den Antrieb Räder auch geeignet. Entweder mit einfachem 
Schalttransistor für einfaches Ein und Ausschalten des Motors oder mit 
H-Brücke um den Motor auch Rückwärts drehen zu lassen.


Ich denke dass ich neben dem Steppermotor noch einen Gleichstrommotor 
G150 mit Metallgetriebe mitbestelle.

Zit: Dieses Getriebe eignet sich nicht nur für den 1:87 Modellbau, 
sondern auch für deutlich größere Maßstäbe. Unterschiedliche 
Untersetzungsvarianten ermöglichen passende Drehgeschwindigkeiten für 
alle erdenklichen Applikationen. Kleinste Abmessungen bei maximaler 
Kraft: Zahnräder aus Metall sorgen für maximale Funktionsdauer bei 
extremsten Belastungen.

Technische Daten:
Spannungsbereich: 0,3...6 V-
Untersetzung: 1:150
Drehzahl: 10...150 U/min
Gewicht: 8 g
Maße Achse (LxØ): 7x3 mm, geflanscht
Maße ohne Achse (LxBxH): 30x12x10mm

https://www.pollin.de/search?query=Gleichstrommotor%20G150&channel=pollin-de&sid=3AZbCMk88hoBhszyBqNOiTfQfjn4RZ



by the way: guckt euch nochmals die tolle Umsetzung an die Botdemy hier 
veröffentlicht hat: 
https://www.instructables.com/id/Arduino-izing-Lego-Technic-Go-Kart/
Botdemy hat halt keinen ESP 32 genommen, sondern einen "Arduino Nano or 
compatible",  Ich setzte auf den ESP 32 - denke dass das einfacher ist - 
und auch die Funksteuerung einfacher zu implementieren ist.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Warum verwendest du keine Motoren von Lego?

von Mick (Gast)


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Martin K. schrieb:
> by the way: guckt euch nochmals die tolle Umsetzung an die Botdemy hier
> veröffentlicht hat:
> https://www.instructables.com/id/Arduino-izing-Lego-Technic-Go-Kart/

Motoren mit der Heissklebepistole befestigen ist nicht wirklich ratsam. 
Sobald über 50°C, schmilzt der weg. Also etwa 15 Minuten Spass und 
danach in die Werkstatt :-)

von Joachim S. (oyo)


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Ferngesteuerte Autos benutzen ja üblicherweise einen Gleichstrom-Motor 
(oder heutzutage teilweise Brushless-Motoren) für den Antrieb, sowie 
einen Servo für die Lenkung.

So hat der in dem Instructables-Artikel das ebenfalls gemacht, und 
diesen Ansatz würde ich Dir auch empfehlen.
Stepper-Motoren hingegen sind eher keine gute Idee, ausser Du hast damit 
irgendetwas vor, wo wirklich ganz genaue Positionierung wichtig ist. Der 
28BYJ-48 bspw. benötigt wegen seiner 1:64-Übersetzung stolze 4096 
Schritte für eine einzige Umdrehung - der dreht sich in Zeitlupe, kein 
Scherz.

Dieser G150-Motor sollte okay sein, ausser z.B. einem L293 als 
Motortreiber brauchst Du dann fast nix. Das ist allerdings wirklich ein 
ziiiemlich kleiner Motor, das ist Dir hoffentlich bewusst.

Wenn Du in China bestellst, kämst Du übrigens deutlich günstiger weg:
- der 28BYJ-48-Schrittmotor bspw. kostet dort etwas über einen Euro
- Motoren wie der G150 kosten dort ca. 2 Euro
- Micro-Servos wie der S36 kriegt man dort teilweise schon unter 1 Euro

von Stefan F. (Gast)


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Joachim S. schrieb:
> Stepper-Motoren hingegen sind eher keine gute Idee, ausser Du hast damit
> irgendetwas vor, wo wirklich ganz genaue Positionierung wichtig ist.

Das geht schon wegen der Reifen nicht. Jeder krümel auf dem Boden, sowie 
Schlupf sorgen für eine beträchtliche Abweichung.

Der NiboBee Roboter hat einfache DC Motoren mit 3 Ankerwicklungen und 
zweipolige Permanentmagnete. Das ergibt theoretisch 6 mögliche Winkel, 
bei denen die Motoren stoppen können. Es ist mir ohne großartigen 
Aufwand gelungen, maximal eine Rastung von der gewünschten zu weit zu 
laufen.

Damit wollte nur klarstellen, dass man auch mit normalen DC Motoren 
einigermaßen Präzise Fahrmanöver durchführen kann. Viel besser geht es 
wegen den Reifen ohnehin nicht.

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