Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Arduino Mega2560 ohne Stepdown-Konverter mit 7,4V Akku betreiben


von Flets (Gast)


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Hallo zusammen,
ich möchte mithilfe eines Atmega2560 Pro Mini einen kleinen Bordcomputer 
für eine Rakete bauen, der so wenig wie möglich wiegen soll. Ich habe 2 
Sensoren über den 3,3V Pin, ein SD-Kartenmodul und einen SG90-Servo über 
5V angeschlossen und möchte das mithilfe eines 2S-7,4V LiPo mit 300mAh 
mit Saft versorgen.

Ich hab bisher keine gescheite Antwort zu meiner Frage gefunden - brauch 
ich dafür einen StepDown-Wandler auf 5V, wenn im uC selbst eh ein 
Spannungsregler drin ist, der alles zwischen 6 und 9V akzeptiert?
Ich hab keine großen Anforderungen was die Leistung betrifft, der Servo 
wird während des Fluges nur ein einziges Mal betätigt, und ansonsten 
würde ich das Board eh nie mehr als 15 Minuten angesteckt lassen, ohne 
den Akku wieder zu laden.

von Einer K. (Gast)


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Flets schrieb:
> Atmega2560 Pro Mini
Der hat doch einen Regler rauf.
Also ist dein Problem schon gelöst.

von Flets G. (flets)


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Der Uno/Nano etc hat doch auch einen Regler drauf - trotzdem empfiehlt 
jeder einen vorgeschalteten Regler anzuschließen, deshalb verstehe ich 
nicht was da den Unterschied macht

von Einer K. (Gast)


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Tausend Fliegen können nicht irren!
(Schei**e schmeckt gut)

Natürlich ist ein Schaltregler u.U. effizienter.
Je höher die Spannungsdifferenz und je größer der Strom, desto 
effizienter.
Aber ist Effizienz hier wirklich dein Problem?

Evtl. wg dem Servo....
Was zieht der denn?

von Sebastian (Gast)


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Flets schrieb:
> Atmega2560 Pro Mini

Von welchem Hersteller? Der Arduino Mega2560 Pro Mini von Robotdyn hat 
nur einen Linearregler, also nur entweder 5V oder 3.3V! Der Mega2560 Pro 
(ohne Mini) hat beide Spannungen. Die Regler scheinen jeweils 800mA zu 
liefern.

LG, Sebastian

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sebastian schrieb:
> Die Regler scheinen jeweils 800mA zu liefern.
Das ist nur die eine Seite der Medaille, denn der klitzekleine 
SOT223-Spannungsregler muss auch die dabei in Form von Wärme anfallende 
Verlustleistung wegbekommen und an die Umgebung abgeben können.

Dafür hat er nur eine klitzkleine Ecke auf der Arduino-Leiterplatte zur 
Verfügung. Im Datenblatt sind Beispielwerte für 100mm² (=10mm*10mm) 
durchgehendes "Kühlkupfer" auf der Oberseite und 2500mm² (=50mmx50mm) 
Kupfer auf der Leiterplattenunterseite mit 80K/W angegeben. Die Fläche 
auf dem Arduino ist mit Sicherheit kleiner und auch nicht durchgehend. 
Auf Dauer werden also bei 3V Spannungsabfall (voller 2s-Lipo mit 8,2V 
auf 5V) nicht viel mehr als 250mA drin sein. Und dann ist in dieser Ecke 
die Leiterplatte aber richtig HEISS!

: Bearbeitet durch Moderator
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Flets schrieb:
> und einen SG90-Servo

Über das Servo würde ich mir noch etwas Sorgen machen, denn das verträgt 
lt. Datenblatt nur 6V, kann aber anständig Strom ziehen.

: Bearbeitet durch User
von Oliver S. (oliverso)


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Matthias S. schrieb:
> Über das Servo würde ich mir noch etwas Sorgen machen, denn das verträgt
> lt. Datenblatt nur 6V, kann aber anständig Strom ziehen.

Dem Servo passiert an dem 5V Pin des Arduinos nichts, aber der Rgeler 
des Arduinos raucht ab. Ob der das erst tut, wenn die einmalige 
Betätigung des Servos abgeschlossen ist, ist zwar denkbar, aber 
fraglich. Das wäre eh nur eine Option, wenn der Arduino danach auch 
nicht mehr benötigt wird. Besser wäre ein 7,4V-tolerantes Servo, das 
direkt an den Akku angeschlossen wird.

Oliver

: Bearbeitet durch User
von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Lothar M. schrieb:
> Sebastian schrieb:
>> Die Regler scheinen jeweils 800mA zu liefern.
> Das ist nur die eine Seite der Medaille, denn der klitzekleine
> SOT223-Spannungsregler muss auch die dabei in Form von Wärme anfallende
> Verlustleistung wegbekommen und an die Umgebung abgeben können.
>
> Dafür hat er nur eine klitzkleine Ecke auf der Arduino-Leiterplatte zur
> Verfügung. Im Datenblatt sind Beispielwerte für 100mm² (=10mm*10mm)
> durchgehendes "Kühlkupfer" auf der Oberseite und 2500mm² (=50mmx50mm)
> Kupfer auf der Leiterplattenunterseite mit 80K/W angegeben. Die Fläche
> auf dem Arduino ist mit Sicherheit kleiner und auch nicht durchgehend.
> Auf Dauer werden also bei 3V Spannungsabfall (voller 2s-Lipo mit 8,2V
> auf 5V) nicht viel mehr als 250mA drin sein. Und dann ist in dieser Ecke
> die Leiterplatte aber richtig HEISS!

Das wird wohl bei den paar Sekunden (bis einstellige Minuten) Flugdauer 
nicht wirklich relevant sein, insbesondere nicht bei der üblichen 
Stromaufnahme des Controllers.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Tim T. schrieb:
> Das wird wohl ... nicht wirklich relevant sein
Richtig, so nach "wird-wohl-Gefühl" werden heutzutage Steuerungen und 
Komponenten entwickelt. Ich möchte nicht in einem Aufzug stecken, dessen 
Steuerung auch mit so einem "wird-wohl-Gefühl" entworfen wurde.

> insbesondere nicht bei der üblichen Stromaufnahme des Controllers.
Du hast da offenbar vergessen, den "SG90-Servo über 5V angeschlossen" 
des TO in die Rechnung aufzunehmen.

Und schon lange vor dem ersten Flug kommt die Entwicklungsphase, die 
sicher länger als "einstellige Minuten" dauert...

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


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Oliver S. schrieb:
> Dem Servo passiert an dem 5V Pin des Arduinos nichts, aber der Rgeler
> des Arduinos raucht ab.

Ich hoffe mal, das der TE das Servo nicht über den Arduino Regler 
betreiben will - aber gespeist werden muss es irgendwoher.
Generell scheinen 7,4V nicht so sinnvoll zu sein wie eine 1S Powerbank 
mit direktem 5V Ausgang. Das kann sogar leichter werden als das 
ursprüngliche Konzept und kann Servo und Arduino ohne Klimmzüge 
versorgen.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Lothar M. schrieb:
> Tim T. schrieb:
>> Das wird wohl ... nicht wirklich relevant sein
> Richtig, so nach "wird-wohl-Gefühl" werden heutzutage Steuerungen und
> Komponenten entwickelt. Ich möchte nicht in einem Aufzug stecken, dessen
> Steuerung auch mit so einem "wird-wohl-Gefühl" entworfen wurde.

Ok, wenn du es so willst: Es wird nicht relevant sein. Besser?

>> insbesondere nicht bei der üblichen Stromaufnahme des Controllers.
> Du hast da offenbar vergessen, den "SG90-Servo über 5V angeschlossen"
> des TO in die Rechnung aufzunehmen.

Doch hab ich:

Flets schrieb:
> Ich hab keine großen Anforderungen was die Leistung betrifft, der Servo
> wird während des Fluges nur ein einziges Mal betätigt

> Und schon lange vor dem ersten Flug kommt die Entwicklungsphase, die
> sicher länger als "einstellige Minuten" dauert...

Für einen Servo der einmal während des Fluges betätigt wird? Und 
ansonsten bedeutet das ja auch nicht, dass man während der 
Entwicklungsphase den Controller nicht aus einer passenden 
Stromversorgung speist, insbesondere nicht wenn man das Ding sonst immer 
wieder aufladen muss...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Also, dann wir das den Flets halt einfach so machen. Und falls er es 
trotzdem mal wissen will oder sich wundert, warum er sich die Finger 
verbrannt hat, dann hat er ja die Vorlage zum Nachrechnen.

Tim T. schrieb:
> Für einen Servo der einmal während des Fluges betätigt wird?
Und was betätigt der?
Denn wenn der Servo gegen eine statische Last betätigt wird, dann nimmt 
er dauernd Strom auf, weil die Last will ihn zurückdrehen will und der 
Servo ständig nachregeln muss.
Aber auch das wird wohl hoffentlich nicht wirklich relevant sein...

von Joachim B. (jar)


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Lothar M. schrieb:
> Ich möchte nicht in einem Aufzug stecken

ich auch nicht und trotzdem muss lt. Chefetage immer das "Billigste" 
bestellt werden! (ist sogar gesetzlich in Vorschriften verankert, jedes 
Abweichen davon bedarf genauester seitenweise Begründungen die auch 
wieder weggewischt werden können)

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Flets schrieb:
> ich möchte

ich auch vieles nur wenn der Plan "broken by design" ist dann gibts kaum 
Lösungen.
Wenn das Konzept nicht stimmt findet man u.U. nicht die passenden 
Bauteile.

von Brain 2.0 (Gast)


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Flets schrieb:
> ich möchte mithilfe eines Atmega2560 Pro Mini einen kleinen Bordcomputer
> für eine Rakete bauen, der so wenig wie möglich wiegen soll

Dann solltest du dir auch mal Gedanken  über einen kleineren Controller 
machen.
Bei deinen Anforderungen geht es sicher kleiner.

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


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Lothar M. schrieb:
> Und was betätigt der?

Vermutlich den Fallschirm. Viel Auswahl hat man ja bei einer Rakete 
nicht.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Matthias S. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Und was betätigt der?
>
> Vermutlich den Fallschirm. Viel Auswahl hat man ja bei einer Rakete
> nicht.

Tja, aber für Lothar scheint das nicht so klar zu sein was man bei einer 
Rakete mit einem Servo machen kann und es wird wieder alles extremst 
over-engineered. Natürlich kann man immer irgendwelche Skizzen, 
Schaltpläne, Sourcecode, etc. verlangen um letztlich dann doch drauf zu 
kommen, dass die Antwort eigentlich auch ohne alle diese Sachen hätte 
gegeben werden können.
Außer Fallschirm fällt mir da auch nicht wirklich was ein, wobei ich das 
nicht mit einem Servo machen würde und vom Controller auch nur die 
Steuerspannung dafür nehmen würde...

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Tim T. schrieb:
> Tja, aber für Lothar scheint das nicht so klar zu sein was man bei einer
> Rakete mit einem Servo machen kann
Nein, ich bin halt einfach nicht so gut im Raten wie andere, ich rechne 
lieber kurz nach. Ist ja auch kein Aufwand, wenn man weiß, wie es geht.

> und es wird wieder alles extremst over-engineered.
Meine "Rechnung" hat nichts mit "extremst viel mehr als nötig" zu tun, 
sie ist vielmehr die Grundlage bei der Schaltungsauslegung und im Grunde 
die Ursache für Flets Frage.

Und sie ergibt auch die Antwort darauf, denn wenn er sagen kann: "das 
Servo ist insgesamt lastfrei und braucht nur fürs Schwenken kurz 
Energie", dann packt der 5V-Linearregler das locker, weil er die dabei 
anfallende Verlustleistung in die Leiterplatte einlagern kann.

Und wenn zudem die restlichen 2 unbekannten Sensoren (die ihren Strom ja 
auch über den 5V-Regler beziehen) und die SD-Karte samt dem ATmega nur 
50mA brauchen, dann kommt durch die resultierenden 150mW noch eine 
Temperaturerhöhung um etwa 20°C an der Spannungsreglerecke zustande.

Und damit braucht er keinen Schaltregler für die 5V.

von Sebastian W. (wangnick)


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"The servo runs on 5V with a current draw about 10mA at idle and 100mA 
to 250mA when being commanded to move depending on how it is being 
operated.  Current draw can get up to a maximum of 360mA under a stall 
condition."

Ich würde mir mehr Sorgen über lockere Steckverbinder und die SD-Karte 
machen. Während der Motor läuft und beim Aufprall wirken reichlich 
mechanische Kräfte.

LG, Sebastian

von Brain 2.0 (Gast)


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Flets schrieb:
> Ich habe 2 Sensoren über den 3,3V Pin, ein SD-Kartenmodul

Beschreibe doch mal, was das für  Sensoren sind.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Brain 2.0 schrieb:
> Flets schrieb:
>> Ich habe 2 Sensoren über den 3,3V Pin, ein SD-Kartenmodul
>
> Beschreibe doch mal, was das für  Sensoren sind.

Meine Kristallkugel sagt es sind ein Barometer und ein 
Beschleunigungssensor...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Könnte aber auch was mit GPS zu tun haben...

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Lothar M. schrieb:
> Könnte aber auch was mit GPS zu tun haben...

Wäre dann der Barometer Ersatz. Für viel mehr als die Höhenermittlung 
wird man das GPS dank unserer tollen Gesetze eh nicht benötigen.

von Brain 2.0 (Gast)


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Sehr gut.
Meine Kristallkugel ist in Quarantäne.

von Franz M. (elmo64)


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Ich werfe mal meine Glaskugel an:

Flets schrieb:
> Atmega2560 Pro Mini
15g
> 2 Sensoren
vermutlich auf break out boards 3g?
> SD-Kartenmodul
vermutlich auf break out board 3g?
> SG90-Servo
9g
> 2S-7,4V LiPo mit 300mAh
12-20g

Arduino-konforme Steckbrett Verkabelung
10g

=> 50-60g
+ Raketenteile, Antrieb, Fallschirm, etc...

Würde mich interessieren, was du da bauen möchtestest, da 50g 
zusätzliches Gewicht für Modellraketen mw. viel ist.

Du könntest das Gewicht durch die Wahl anderer Komponennten und dem 
Design einer eigenen Leiterplatte deutlich veringern. Wenn das Servo 
wegfallen könnte und ein EEPROM/Flash/etc. ausreicht, könnte  deutlich 
unter 10g (cr2025=2,5g) realistisch sein.

Matthias S. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Und was betätigt der?
>
> Vermutlich den Fallschirm.

Normalerweise zünden die Antriebe nach dem Ausbrennen, oft 
Zeitverzögert, eine kleine Ladung, die die Spitze abwerfen und den 
Fallschirm freisetzen soll.

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Nein, ich bin halt einfach nicht so gut im Raten wie andere, ich rechne
> lieber kurz nach.

Auf https://www.addicore.com/FS90-Mini-Servo-p/AD113.htm wird angegeben, 
dass bis zu 800mA anfallen könnten.

Das wird wieder einer der Fälle, wo anschließend auf die schlechten 
China-Längsregler geschimpft wird. Ist bei den makern gerne genommen, 
Netzteil dran und aus dem Arduinoboard 5V-Peripherie speisen bis der 
xx1117 den Deckel hebt.

Flets schrieb:
> Ich hab bisher keine gescheite Antwort zu meiner Frage gefunden - brauch
> ich dafür einen StepDown-Wandler auf 5V, wenn im uC selbst eh ein
> Spannungsregler drin ist

Du solltest einen eigenen Regler für den Servo einplanen. Bedenken bzgl. 
Überlastung des A*-Reglers wurden schon genannt und nachdem ich Werte 
zum Strom gefunden habe, sind die vollkommen berechtigt.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Manfred schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Nein, ich bin halt einfach nicht so gut im Raten wie andere, ich rechne
>> lieber kurz nach.
>
> Auf https://www.addicore.com/FS90-Mini-Servo-p/AD113.htm wird angegeben,
> dass bis zu 800mA anfallen könnten.
>
> Das wird wieder einer der Fälle, wo anschließend auf die schlechten
> China-Längsregler geschimpft wird. Ist bei den makern gerne genommen,
> Netzteil dran und aus dem Arduinoboard 5V-Peripherie speisen bis der
> xx1117 den Deckel hebt.

Danke das du den Thread nicht gelesen hast!

> Flets schrieb:
>> Ich hab bisher keine gescheite Antwort zu meiner Frage gefunden - brauch
>> ich dafür einen StepDown-Wandler auf 5V, wenn im uC selbst eh ein
>> Spannungsregler drin ist
>
> Du solltest einen eigenen Regler für den Servo einplanen. Bedenken bzgl.
> Überlastung des A*-Reglers wurden schon genannt und nachdem ich Werte
> zum Strom gefunden habe, sind die vollkommen berechtigt.

Und nochmal danke das du den Thread nicht gelesen hast und 
offensichtlich auch keinen Plan vom Servo hast.

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Tim T. schrieb:
> Danke das du den Thread nicht gelesen hast!

Oh doch, ich habe gelesen und entschieden, auf Deine Kommentare nicht 
einzugehen.

von Flets G. (flets)


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Sorry dass ich mich erst jetzt wieder melde....sind ja einige Infos und 
Ratschläge hier zusammengekommen.
Also um das Ganze zusammenzufassen: Der Servo ist nie unter Last, das 
Einzige was der macht, ist am Hochpunkt einen Pin linear zurückzuziehen, 
um die Fallschirmklappe zu öffnen.
Die eingesetzten Sensoren sind -

Tim T. schrieb:
> Meine Kristallkugel sagt es sind ein Barometer und ein
> Beschleunigungssensor...

- richtig, ein BMP-280 und ein MPU-6050.

Und das wird alles in einer 3D-gedruckten Plate versenkt, ohne PCB, um 
Gewicht zu sparen, deshalb auch der extrem kleine Akku (200mAh statt 300 
- wären immerhin wieder 13 Gramm weniger).

Und ich werde ebenfalls einen StepDown-Konverter vorschalten. Und wenn 
ich es richtig verstanden habe dann wär es gescheit, den Servo direkt am 
Output vom Konverter anzuschließen und nicht am VCC vom Board?

von Flets G. (flets)


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Und das hab ich vergessen zu sagen: es handelt sich um eine 
Wasserrakete, keine pyrotechnische. Deshalb ist der Servo unabdingbar. 
Und das SD-Modul benötige ich zur Flugaufzeichnung. Ich hatte deshalb 
schon überlegt ein ESP32 Modul anstelle des Mega2560 Pro Mini zu 
verwenden damit ich kein zusätzliches SD-Kartenmodul benötige, aber da 
bin ich mir noch ziemlich unsicher

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Flets G. schrieb:
> es handelt sich um eine Wasserrakete,

In dem Falle kannst Du der heiße Ecke mit Linearregler eine 
Wasserkühlung verpassen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Flets G. schrieb:
> den Servo direkt am
> Output vom Konverter anzuschließen und nicht am VCC vom Board?
Wenn du einen 5V-Schaltregler "vorschaltest", dann musst du den 
5V-Linearregler auf dem Andruiden umgehen. Denn der braucht mindestens 
6,5V Eingangsspannung, damit er wie gewünscht funktioniert. Und je nach 
Schaltplan sitzt noch eine Verpolschutzdiode davor, so dass du dort für 
korrekte Funktion mindestens 7V einspeisen musst.
Du solltest also unbedingt die Schaltung deines Arduinos dahingehend 
noch genau anschauen.

> ich werde ebenfalls einen StepDown-Konverter vorschalten.
Fazit des ganzen Hickhack hier: lass den weg.

: Bearbeitet durch Moderator
von Sebastian W. (wangnick)


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Flets G. schrieb:
> - richtig, ein BMP-280 und ein MPU-6050.

Flets G. schrieb:
> es handelt sich um eine Wasserrakete

Bei meinen Wasserraketen-Experimenten war die Beschleunigung beim Start 
teilweise jenseits von 16G. Da könntest du mit dem MPU-6050 Probleme 
bekommen. Aber Versuch macht kluch ...

LG, Sebastian

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Der µC hat einen Spannungsregler, wie Du schriebst. D.h. für diesen 
brauchst Du nichts mehr zu machen, außer vielleicht noch eine 
Schottky-Diode als Verpolschutz, wenn das erwünscht ist.

Allerdings darfst Du die Ausgänge des µC nicht besonders belasten. Am 
besten steuern die Ausgänge einen Leistungshalbleiter an, der das Servo 
und die Fallschirmauslösung treibt, die beide eine eigene stabilisierte 
Spannung erhalten, sofern diese wirklich nur 5V vertragen sollten. Wenn 
die Abwärme ein Problem sein sollte, hätte ich so etwas wie einen LM317, 
bzw. moderneren Typ, an das Gehäuse befestigt, wo die Wärme gut an das 
vorbeistömende Wasser abgegeben werden könnte.

von Wolfgang (Gast)


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Tim T. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Könnte aber auch was mit GPS zu tun haben...
>
> Wäre dann der Barometer Ersatz. Für viel mehr als die Höhenermittlung
> wird man das GPS dank unserer tollen Gesetze eh nicht benötigen.

Was soll das jetzt bedeuten. Spielst du auf die COCOM-Grenzen an?
Wenn die Rakete die 1.5 Mach und/oder die 60000 ft knackt, hätte das GPS 
ein Problem, wobei ein Barometer ohne Zusatzdaten zum aktuellen 
Atmosphärenzustand für die Höhe eher nur einen Schätzwert liefern kann, 
es sei denn, man interessiert sich für den Flight-Level als Höhenmaß.

von Brain 2.0 (Gast)


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Da du nur I2C für die Sensoren benötigst, reicht doch ein ESP8266-01.
Der ist klein, leicht und braucht auch wenig Strom.
Denke mal drüber nach.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Wolfgang schrieb:
> Tim T. schrieb:
>> Lothar M. schrieb:
>>> Könnte aber auch was mit GPS zu tun haben...
>>
>> Wäre dann der Barometer Ersatz. Für viel mehr als die Höhenermittlung
>> wird man das GPS dank unserer tollen Gesetze eh nicht benötigen.
>
> Was soll das jetzt bedeuten. Spielst du auf die COCOM-Grenzen an?
> Wenn die Rakete die 1.5 Mach und/oder die 60000 ft knackt, hätte das GPS
> ein Problem, wobei ein Barometer ohne Zusatzdaten zum aktuellen
> Atmosphärenzustand für die Höhe eher nur einen Schätzwert liefern kann,
> es sei denn, man interessiert sich für den Flight-Level als Höhenmaß.

Luftverkehrs-Ordnung (LuftVO)
§ 21b Verbotener Betrieb von unbemannten Luftfahrtsystemen und 
Flugmodellen
(1) Der Betrieb von unbemannten Luftfahrtsystemen und Flugmodellen ist 
verboten, sofern er nicht durch eine in § 21a Absatz 2 genannte Stelle 
oder unter deren Aufsicht erfolgt,

1. außerhalb der Sichtweite des Steuerers nach Maßgabe des Satzes 2, 
sofern die Startmasse des Geräts 5 Kilogramm und weniger beträgt,


Ergo brauchst du kein GPS um das Modell wiederzufinden weil du es nicht 
aus dem Blick verlieren darfst und die einzig interessante Information 
die dir ein GPS dann noch liefern würde, ist die Höhe, die aber leichter 
(Gewicht) mit einem Barometer festzustellen ist.

: Bearbeitet durch User
von svensson (Gast)


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Ich würde den Mini direkt aus dem Akku versorgen. Den Mega und die zwei 
Sensoren schafft der Linearregler.

Den Servo über einen Transistor schalten, da die Ausgänge nur 20-40mA 
abkönnen. Vorher einfach "im Labor" probieren, ob der Servo die 7,4V 
verträgt - vermutlich ja, dann braucht der auch keine weitere Regelung.

Kannst Du nicht die SD-Karte weglassen, indem die Meßdaten in das EEPROM 
des Mini geschrieben werden?

Mein Tip: verlöte die Kabel unbedingt, denn die arduinotypischen 
Steckverbinder (DuPont) dürften viel zu unzuverlässig sein.

von Franz M. (elmo64)


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Sebastian W. schrieb:
> Beschleunigung beim Start teilweise jenseits von 16G

In diesem Fall gillt, weniger ist mehr.

Flets G. schrieb:
> Der Servo ist nie unter Last, das
> Einzige was der macht, ist am Hochpunkt einen Pin linear zurückzuziehen,
> um die Fallschirmklappe zu öffnen.

Falls es unbedingt elektrisch sein muss, schlage ich anstelle eines 
Servos die Umsetzung mit einem leichten, kleinen Elektromagneten und 
einer Feder vor. Mögliche Beispiele, wahllos herausgegriffen um mögliche 
Prinzipien zu nennen:
https://www.magna-c.de/Elektromagnete/Permanentmagnete-elektrisch-abschaltbar/
oder
https://de.aliexpress.com/item/33017640547.html

Natürlich müsstest du dir unter Umständen andere, möglichst leichte 
Magnete mit der passenden Spannung suchen oder selbst wickeln. 
Gegebenenfalls kommst du mit nur einer Zelle aus.

Optimal wäre natürlich die Ansteuerung mit einem Mosfet im SOT-223 
Gehäuse oder Kleiner, das auf der selben Platine, wie die restliche 
Elektronik untergebracht wäre.

Alternativ könnte man das Problem auch mechanisch lösen und den 
abnehmenden Druck im Tank (in Verbindung mit einer Feder) nutzen.

: Bearbeitet durch User
von Flets G. (flets)


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Lothar M. schrieb:
> dann musst du den
> 5V-Linearregler auf dem Andruiden umgehen

Und wenn ich den Konverter an den 5V-Pin anschließe, hab ich den 
internen Regler ja umgangen und es funktioniert oder?

von Flets G. (flets)


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Brain 2.0 schrieb:
> reicht doch ein ESP8266-01

Der arbeitet mit 3,3V, das funzt ja dann mit dem Servo wieder nicht

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Flets G. schrieb:
> hab ich den internen Regler ja umgangen
Auf dem Andruiden ist nichts "intern". Du kannst dir wie gesagt den 
Schaltplan herunterladen und/oder auf der Leiterplatte schauen, 
welcher Regler da verbaut ist. Und dann kannst du dessen Datenblatt 
anschauen und kontrollieren, ob diese Betriebsart vorgesehen ist.

> und es funktioniert oder?
Der Betriebszustand dürfte außerhalb der Spec sein. Da kann von "geht 
tadellos" bis "Ausgang nimmt Strom auf" bis "riecht seltsam" alles 
Mögliche passieren. Erst wenn du den Linearregler ausbaut, bist du auf 
der sicheren Seite.

Aber warum willst du denn überhaupt unbedingt diesen Schaltregler mit 
reinfrickeln?

von Manfred (Gast)


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Flets G. schrieb:
> Und wenn ich den Konverter an den 5V-Pin anschließe, hab ich den
> internen Regler ja umgangen und es funktioniert oder?

Bei dem bißchen Spannungsdifferenz bringt ein Schaltregler kaum Gewinn, 
ich würde mal über den LM1117 nachdenken.

Ich würde den A* weiterhin über dessen internen Regler speisen, das 
koppelt evtl. Störungen durch den Servo vom µC ab.

Lothar M. schrieb:
> Auf dem Andruiden ist nichts "intern". Du kannst dir wie gesagt den
> Schaltplan herunterladen und/oder auf der Leiterplatte schauen,
> welcher Regler da verbaut ist. Und dann kannst du dessen Datenblatt
> anschauen und kontrollieren, ob diese Betriebsart vorgesehen ist.

Das ist richtig, man muß gucken. Typisch ist auf den A* ein 
A_irgendwas_1117-50 drauf, die machen bei Rückenwind keinen Ärger.

> Aber warum willst du denn überhaupt unbedingt diesen Schaltregler mit
> reinfrickeln?

Dazu sehe ich im Thread keinen Konsens. Lassen wir mal die thermische 
Betrachtung draußen vor, bleibt immer noch das ungute Gefühl, dass der 
Servo genug Strom ziehen könnte , die 5V des A*-Reglers in den Keller 
zu ziehen. Ich bin sehr konservativ unterwegs und habe Leistungszweig / 
µC-Versorgung gerne getrennt, die forumstypischen Probleme "mein xy 
stürzt ab, wenn ..." habe ich nicht.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Manfred schrieb:
> Lassen wir mal die thermische Betrachtung draußen vor, bleibt immer noch
> das ungute Gefühl, dass der Servo genug Strom ziehen könnte , die 5V des
> A*-Reglers in den Keller zu ziehen.
Dann "könnte" es aber auch sein, dass der aus Gewichtsgründen mickrig 
gewählte und bisher unbekannte Schaltregler schon vorher einknickt.

> dass der Servo genug Strom ziehen könnte
Ich würde das einfach mal ausprobieren: den Servo laufen hin- und her 
zappeln lassen und schauen, was passiert. Und wenn ich dann noch einen 
Strommesser griffig hätte, dann würde ich einen Stall machen und die 
Ratestunde wäre schlagartig zu Ende.

von Brain 2.0 (Gast)


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Flets G. schrieb:
> Brain 2.0 schrieb:
>> reicht doch ein ESP8266-01
>
> Der arbeitet mit 3,3V, das funzt ja dann mit dem Servo wieder nicht

Schon mal was mit Spannungsrglern und Levelshiftern gehört ?

von Flets G. (flets)


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Lothar M. schrieb:
> Du kannst dir wie gesagt den
> Schaltplan herunterladen und/oder auf der Leiterplatte schauen,
> welcher Regler da verbaut ist. Und dann kannst du dessen Datenblatt
> anschauen und kontrollieren, ob diese Betriebsart vorgesehen ist.

Wenn ich richtig gelesen habe dann liefert der AMS1117-5.0 ja 1 Ampere, 
braucht jedoch mindestens 6,5V Eingangsspannung wie lkmiller bereits 
erwähnt hat, dann kann ich den Konverter echt weglassen xD

Sorry dass ich mich so anstelle, ich hab echt noch viel zu wenig Ahnung 
von dem Ganzen hier, ich möcht halt nur auf Nummer sicher gehen dass es 
auch ordentlich funktioniert

von Franz M. (elmo64)


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Flets G. schrieb:
> AMS1117-5.0 ja 1 Ampere, braucht jedoch mindestens 6,5V Eingangsspannung

Suche dir einen passenden LDO (low Drop out) Regler. Diese haben 
Mindestspannungsdifferenzen im 2-3-stelligen mV Bereich.

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Flets G. schrieb:
> Wenn ich richtig gelesen habe dann liefert der AMS1117-5.0 ja 1 Ampere
Das Datenblatt hat nicht nur eine erste Seite...

Und auf der Seite 3 findet sich dann:
1
Current Limit      min. 900mA - typ. 1100mA - max. 1500mA

Franz M. schrieb:
> Suche dir einen passenden LDO (low Drop out) Regler.
Das ist hier aber eigentlich nicht das Problem, denn der Akku ist bei 
6,5V eh' schon "voll leer".

: Bearbeitet durch Moderator
von Franz M. (elmo64)


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Flets G. schrieb:
> AMS1117

Es gibt den 1117 von unterschiedlichen Herstellern mit unterschiedlichen 
Ratings. Es kann passieren, dass der aus China in einem Betriebszustand 
durchlegiert, während der eines Markenherstellers an gleicher Stelle 
problemlos funktioniert. (Eigene Erfahrung = nicht zwingend 
allgemeingültig)
Meistens wird der 1117 nur mit 800mA beworben. Darum ist das exakte 
Datenblatt empfehlenswert.

: Bearbeitet durch User
von Franz M. (elmo64)


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Es gibt auch Servos, die direkt an 2 Zellen angeschlossen werden können. 
ZB.https://www.robotshop.com/de/de/9g-micro-servomotor-74v.html

Beitrag #6728791 wurde vom Autor gelöscht.
von Oliver S. (oliverso)


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vergiß das einfach.

Nimm das hier für das Servo:

https://hobbyking.com/de_de/hobbykingtm-micro-bec-5v-1a.html?queryID=&objectID=47024&indexName=hbk_live_products_analytics

Das wird deine Rakete auch noch verkraften.

Oliver

von Flets G. (flets)


Angehängte Dateien:

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Und wenn mans so macht?(beim vorherigen Bild hab ich was vergessen)

von Flets G. (flets)


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Oliver S. schrieb:
> Nimm das hier für das Servo:

Das sieht gut aus

von Franz M. (elmo64)


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Bitte überlege dir, ob das zusätzliche Gewicht und eine mögliche 
Verschiebung des Schwerpunktes nicht die Performance signifikannt 
beeinflusst und es nicht notwendig ist dein Konzept zu überarbeiten. 
Vorschlag: Wiege die geplanten Komponennten und befestige Gewichte an 
den vorgesehenen Stellen. Dann mache einen Probestart und überprüfe, ob 
du mit den Flugeinschaten zufrieden bist.

von Flets G. (flets)


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Hab ich bereits gemacht, hab auch den Tank vergrößert, das Gewicht des 
Fallschirms um das entsprechende Gewicht der Steuereinheit verringert 
und der verschobene Schwerpunkt sorgt dafür, dass die Rakete leicht 
schräg nach draußen auf den Acker fliegt

von Sebastian W. (wangnick)


Angehängte Dateien:

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Anbei Strommessungen am SG90 bei 5V über zwei parallele 1Ω. In der 
Spitze messe ich kurzzeitig 500-630mV ≘ 1-1.3A, blockiert dauerhaft 
430mV ≘ 0.9A, bei freier Bewegung 200mV ≘ 0.4A.
1
void loop() {
2
  myservo.attach(9);
3
  myservo.write(0);
4
  delay(1000);
5
  myservo.detach();
6
  delay(3000);
7
  myservo.attach(9);
8
  myservo.write(180);
9
  delay(1000);
10
  myservo.detach();
11
  delay(3000);
12
}

LG, Sebastian

: Bearbeitet durch User
von Sebastian W. (wangnick)


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Mein SG90 funktioniert ab 3.4V. Du könntest dir also wohl den zweiten 
LiPo und den Schaltregler sparen, bräuchtest dann aber einen besseren 
Linearregler runter auf 3.3V als den AMS1117. Den uC könntest du zwar 
ganz ohne Regler direkt am LiPo mit 8MHz betreiben, die Sensoren mögen 
aber die Ladeschlussspannung des LiPo nicht. Haben deine Module (BMP280, 
MPU6050) eventuell eigene Regler an Bord?

LG, Sebastian

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Flets G. schrieb:
> Und wenn mans so macht?
Ich hoffe, dass dir klar ist, dass In- (so sollte wohl einer der beiden 
In+ heißen) und Out- vom Schaltregler verbunden sind? Da ist 1 dicke 
Leiterbahn dazwischen. Du hast also nur 1 einzige Masse in deinem System 
(zum Glück!) und kannst die schwarzen Leitungen miteinander verbinden.

BTW: wenn du unbedingt den Schaltregler einbauen willst, dann tu es 
einfach. Vergiss die Ratschläge und Tipps mit dem "Strom messen" und was 
auch immer.
Leider wirst du dann auch nichts lernen, sondern auch in Zukunft einfach 
nur Drauflosfrickeln.

: Bearbeitet durch Moderator
von Flets G. (flets)


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Vielen Dank für die Mühe Sebastian! Mann dass das so kompliziert ist 
hätte ich nie gedacht, aber man lernt ja mit der Zeit einiges dazu....

Alternativ zum SG90 hätt ich mir jetzt vielleicht noch so einen 
Linearservo wie den hier vorgestellt: 
https://www.conrad.at/de/p/agf-rc-mini-servo-c1-5csl-r-linear-servo-getriebe-material-plastik-stecksystem-micro-jst-2100691.html#attributesNotes_delivery
Scheint für 5V ausgelegt zu sein, fraglich ist nur ob der ähnlich viel 
zieht wie der SG90 und auch ganz normal über die Servo-Bibliothek 
anzusteuern ist?

Beim BMP280 ist kein Regler drauf, der MPU6050 hat einen, ich hab beide 
aber am 3,3V Pin hängen

von Flets G. (flets)


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Ja das macht irgendwie Sinn...An allen Ecken und Enden fehlts an 
Grundwissen. Sollte wohl mehr in den Vorlesungen aufpassen...

Ich denk ich werd es einfach mal auf beide Arten probieren, egal was 
dabei rauskommt. Am Ende des Tages weiß ich dann mehr und mit der Zeit 
kommt wohl auch die Erfahrung dazu :D

von Andreas B. (bitverdreher)


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Flets schrieb:
> Hallo zusammen,
> ich möchte mithilfe eines Atmega2560 Pro Mini einen kleinen Bordcomputer
> für eine Rakete bauen, der so wenig wie möglich wiegen soll.
Dann laß den Arduino weg und mach ein eigenes Board wo alles drauf ist 
was Du brauchst. Dann hast Du alle Freiheiten, Gewicht zu sparen.
Bei dieser Gelegenheit auch am besten gleich auf einen 32-Bit Controller 
gehen.
Alleine für den Servo empfiehlt sich hier übrigens schon ein 
Schaltregler.
Schau aber erst mal, ob der 300mAh Akku überhaupt den Strom für den 
Servo liefern kann.

von PxF (Gast)


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Andreas B. schrieb:
> Dann laß den Arduino weg und mach ein eigenes Board wo alles drauf ist
> was Du brauchst. Dann hast Du alle Freiheiten, Gewicht zu sparen

Wurde bereits vorgeschlagen. Der TO ist nicht darauf eingegangen. Er 
möchte vermutlich alles genau so umsetzen, wie er das bereits vor dem 
Ersten Beitrag geplant hat. Es gibt keinerlei Flexibilität. Übrigens ist 
das Gewicht eigentlich nebensächlich.

Flets G. schrieb:
> hab auch den Tank vergrößert, das Gewicht des Fallschirms um das
> entsprechende Gewicht der Steuereinheit verringert und der verschobene
> Schwerpunkt sorgt dafür, dass die Rakete leicht schräg nach draußen auf
> den Acker fliegt

Dies ist kein für uC.net typischer Fred.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Flets schrieb:
>>>> eines Atmega2560 Pro Mini
Flets G. schrieb:
> Und wenn mans so macht?
Da ist aber kein Arduino Pro Mini zu sehen. Was denn nun?

von Sebastian W. (wangnick)


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Flets schrieb:
> Ich hab bisher keine gescheite Antwort zu meiner Frage gefunden - brauch
> ich dafür einen StepDown-Wandler auf 5V, wenn im uC selbst eh ein
> Spannungsregler drin ist, der alles zwischen 6 und 9V akzeptiert?
> Ich hab keine großen Anforderungen was die Leistung betrifft, der Servo
> wird während des Fluges nur ein einziges Mal betätigt

Flets G. schrieb:
> Mann dass das so kompliziert ist
> hätte ich nie gedacht

Soo kompliziert ist es nun auch nicht. Es geht ja darum ob der Servo so 
viel Strom zieht dass er den 5V-Linearregler auf dem Arduino-Board 
überlastet und dem Microcontroller dabei den Saft abdreht. Und das 
könnte wohl der Fall sein, nicht nur beim Blockieren sondern schon beim 
Anlauf. Also ist die Antwort auf deine allererste Frage, dass es riskant 
wäre, den Servo rein über den 5V-Spannungsregler "im uC" zu betreiben.

Dann stellt sich aber die nächste Frage, nämlich was man stattdessen 
macht.

Eine Möglichkeit ist dein Schaltplan oben. Das wird wohl funktionieren.

Andere Möglichkeiten hängen davon ab welches Arduino-Board du genau 
benutzt. Du schreibst von einem "Atmega2560 Pro Mini". Das ist ein eher 
ungewöhnliches Board 
(https://robotdyn.com/mega-2560-pro-mini-atmega2560-16au.html) mit sehr 
vielen Ports aber nur einem Linearregler und nur entweder als 3.3V oder 
als 5V-Version. Ist das wirklich das von dir gewählte?

LG, Sebastian

von Sebastian W. (wangnick)



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Hier noch vier Bilder aus einem Video vom Start meiner Wasserrakete. Das 
Video hat 25 Bilder pro Sekunde. Zu sehen sind Frames 0, 1, 6 und 11; 
zwischen Frame 1 und 6 und zwischen Frame 6 und 11 liegen also jeweils 
0.2 Sekunden. Die Rakete ist 40cm lang. An der Leiter hängen zwei 
Zollstöcke, die sind aber kaum zu erkennen.

LG, Sebastian

von ElektroFH (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Flets G. schrieb:
>> Wenn ich richtig gelesen habe dann liefert der AMS1117-5.0 ja 1 Ampere
> Das Datenblatt hat nicht nur eine erste Seite...
>
> Und auf der Seite 3 findet sich dann:Current Limit      min. 900mA -
> typ. 1100mA - max. 1500mA

Ich würde Lothar's Warnungen ernst nehmen... AMS1117 ist ein einfacher 
Bude wie seine Chinesische Geschwistern. und Minimum Werten gelten hier, 
die deutlich niedriger als was viele Hobbyisten hier denken...
Eine Low Drop Linearregler (wirklich im xx mV Bereich) ist sicherer.
Wenn nicht ein Buck-Regler...
https://www.analog.com/en/products/power-management.html

Ich weiß nicht wie hoch du gehen wirst.. Wenn ab 5km oder mehr, soll es 
richtig kalt da oben.. Also die Leistung und die "garantierte" 
Spezifikationen im Minus-Temp ist wichtig auch dann...

Lothar M. schrieb:
> Tim T. schrieb:
>> Das wird wohl ... nicht wirklich relevant sein
> Richtig, so nach "wird-wohl-Gefühl" werden heutzutage Steuerungen und
> Komponenten entwickelt. Ich möchte nicht in einem Aufzug stecken, dessen
> Steuerung auch mit so einem "wird-wohl-Gefühl" entworfen wurde.

Ich teile die Meinung von Lothar 100%... Weder Aufzüge, noch Autos oder 
Industrie-Anlagen, Heizungen/Klimageräten, Leistungselektronik usw...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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ElektroFH schrieb:
> Ich weiß nicht wie hoch du gehen wirst..
Irgendwas im zweistelligen oder bestenfalls im untersten dreistelligen 
Meterbereich: https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserrakete

von Franz M. (elmo64)


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Sebastian W. schrieb:
> Soo kompliziert ist es nun auch nicht. Es geht ja darum ob der Servo so
> viel Strom zieht dass er den 5V-Linearregler auf dem Arduino-Board
> überlastet und dem Microcontroller dabei den Saft abdreht. Und das
> könnte wohl der Fall sein, nicht nur beim Blockieren sondern schon beim
> Anlauf. Also ist die Antwort auf deine allererste Frage, dass es riskant
> wäre, den Servo rein über den 5V-Spannungsregler "im uC" zu betreiben.

> Dann stellt sich aber die nächste Frage, nämlich was man stattdessen
> macht.

Flets schrieb:
> mithilfe eines 2S-7,4V LiPo

Franz M. schrieb:
> Es gibt auch Servos, die direkt an 2 Zellen angeschlossen werden können.
> ZB.https://www.robotshop.com/de/de/9g-micro-servomotor-74v.html

Man benötigt überhaupt keinen Spannugsregler, wenn man ein geeignetes 
Servo, ähnlich dem verlinkten, wählt, was auch Gewichtsvorteile bietet.

: Bearbeitet durch User
von Uwe D. (monkye)


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Also die Masse meiner kleinen Elektroflieger ist über Jahre mit einem 
billigen Längsregler als Energielieferant ausgekommen, da hingen dann 
neben dem Empänger mindestens 2 Servos mit dran (BEC mit 5V 1A).
Wenn Du mit einem Kondensator die Spitzen pufferst, dann ist das in 
Ordnung. Die Flugzeiten mit "Hochstromphasen" werden sehr, sehr 
überschaubar sein.

Ansonsten hat hier im Forum vor längerer Zeit schon einmal etas zum SG90 
geschrieben: Beitrag "SG90 maximal Strom"

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