Servo und ATTiny Frequenz

Christian S. schrieb:

> dies sind wohl mehrere Fragen in einer und ich hoffe, hier einen
> Lösungsansatz zu bekommen.

Zeig' deine Schaltung und deinen Code. Dann reden wir weiter.

> Ohne es
> quantifizieren zu können hat aber (gefühlt?) eine Erhöhung der ATTiny
> Taktfrequenz von 1 MHz auf 8 MHz für Besserung gesorgt.

Sehr wahrscheinlich eher ein Zufall. Der Tiny84 ist absolut in der Lage, 
auch bei nur 1MHz Systemtakt ein absolut sauberes Servosignal zu 
liefern. Wenn er halt richtig programmiert ist und hardwaretechnisch 
korrekt laufen kann.

> Als Idee, was ich mich noch nicht getraut habe zu
> versuchen, ist, einen externen Quartz zu verwenden mit 20 MHz.

Das löst das Problem mit Sicherheit nicht.

Zuerst brauchst du eine ausreichend starke Stromversorgung. Sie muss den 
Anlaufstrom des Servos liefern können, das ist typischerweise 5x bis 10x 
so viel wie der maximale Nennstrom.

Solange das nicht in Ordnung ist, sind alle anderen Maßnahmen sinnlos.

Christian S. schrieb:
> Laut Datenblatt kann entweder ein "Crystal Oscillator"
> oder "Ceramic Resonator" verwendet werden - kann ich
> beides mit der Einstellung "external" verwenden?

Die Frage ist zu ungenau formuliert. Nenne die exakte Kombiniation von 
Fuses als hexadezimal-Zahl, nur dann ist es eindeutig. Diese Seite 
könnte dabei hilfreich sein: https://www.engbedded.com/fusecalc/

Christian S. schrieb:
> später soll der Servo über ein MOSFET schaltbar sein

Wozu? Servos Motoren schalten sich von alleine in Standby wenn sie kein 
Signal mehr bekommen. Bedenke dass der Servo ohne Versorgungsspannung 
auch keine Spannung an seinem Signal-Eingang "sehen" darf (aus seiner 
Sicht!).

Ohne Pull-Down Widerstand wird Q1 beim Einschalten bis zur 
Initialisierung des I/O Pins einen zufälligen Zustand haben: an, aus 
oder auch nur halb an, mit entsprechender Wärmeentwicklung.

In deinem Code fehlt die Initialisierung on PA3 komplett. Eventuell ist 
der Transistor schon kaputt.

Christian S. schrieb:
> dort gibt es die
> Möglichkeit, die Clock auf 20 MHz external zu setzen. Wie finde ich
> heraus, welche Fuses in diesem Fall gesetzt werden

Das müsste in irgendeiner Konfigurationsdatei stehen die zu deinem 
Arduino Plugin gehört. Vermutlich eine board.txt. Darin Einträge die 
"low_fuses" und "high_fuses" oder so ähnlich heissen.

Christian S. schrieb:
> Ich hatte Angst vor einem Wackeln des Servos - ich wollte sichergehen
> ihn komplett abschalten zu können.

Damit wirst du kein "Wackeln" verhindern, ganz im Gegenteil. In Betrieb 
halten die Servos ihre Position indem sie externen Kräften entgegen 
steuern.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Vermutlich eine board.txt

Sorry: boards.txt mit "s"

Christian S. schrieb:
> Mit der Arduino IDE habe ich unter den Beispielen bei
> Servo das Programm "Sweep" hochgeladen, welches von 0 bis 180 Grad
> durchfährt.

Also weißt du gar nicht, was du da tust. Und ob ein Servo 180° kann, 
hängt vom Servo ab und nicht von der Ansteuerung.

Christian S. schrieb:
> Ist es möglich, dass dies etwas bringt?

Ja klar bringt das was. Aber dazu müsstest du wissen, was du da tust. Da 
das aber nicht der Fall ist, bringt das für dich gar nichts. Weißt du 
überhaupt, wie eine Servosteuerung funktioniert? Irgendwann müssen Maker 
auch mal was wissen.

Der Widerstand vor dem Gate sollte kleiner sein, wenn schnell geschaltet 
wird.
Vorschlag: 220 Ohm

Zum Testen die Pause zwischen den Schritten auf 1 Sekunde erhöhen.

Hast du ein Scope?
Dann mal die Schaltimpulse genauer untersuchen.

Widerstand schrieb:
> Der Widerstand vor dem Gate sollte kleiner sein, wenn schnell
> geschaltet wird.
> Vorschlag: 220 Ohm

Schnell Schalten macht an der Stelle keinen Sinn. Ganz im Gegenteil: Im 
Servo befindet sich ein IC und ein Kondensator. Ich würde da gar nicht 
schalten.

Und wenn doch, dann mit einem High-Side Switch der zugleich den 
Einschaltstrom passend zum Netzteil begrenzt. Sonst bricht die 
Versorgungsspannung bei jedem Einschalten zusammen.

Auf
http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Sweep
sehe ich, dass der Servo dauerhaft mit + und GND versorgt werden muss.

Das ist in deiner Schaltung nicht so.

Widerstand schrieb:
> Der Widerstand vor dem Gate sollte kleiner sein, wenn schnell geschaltet
> wird.
> Vorschlag: 220 Ohm

Der FET ist gar nicht drin und soll nur statische Schaltvorgänge 
ausführen.
Vergiss es also.

Christian S. schrieb:
> Wie geschrieben: Aktuell habe ich den MOSFET noch nicht integriert..

Stefan ⛄ F. schrieb:
In Betrieb
> halten die Servos ihre Position indem sie externen Kräften entgegen
> steuern.

Ja, und zwar mit so viel Kraft, dass sie über dem Zielpunkt 
drüberschwingen. Um anschließend wieder mit voller Kraft 
zurückzusteuern, nur um wieder drüberzuschwingen.

Wenn da genügend Masse am Servoarm hängt, ist das das Todesurteil für 
den Servo. Der zittert sich tot.
Selbst schon erlebt.

Ein stromloser Zustand verhindert das.

Du schreibst von einem Breadboardaufbau. Dann achte zumindest darauf das 
uC und Servo jeweils mit separaten Kabeln DIREKT am Netzteil 
angeschlossen sind. Der Servo wird beim Anlauf schnell viel Strom 
ziehen, und wenn die Zuleitung auch nur den Hauch eines Widerstands hat 
bricht die Spannung ein.

LG, Sebastian

Christian S. schrieb:
> Ich werde bei einem Bekannten mal schauen, ob ich mir das
> PWM-Signal auf einem Oszi anschauen kann

Für solche Zwecke eignen sich auch gut die "Spielzeug" Oszilloskope 
DSO-150 für ca 30 Euro. Oder "8ch Logic Analyzer" für 10 Euro.

Seppelpeter schrieb:
> Ja, und zwar mit so viel Kraft, dass sie über dem Zielpunkt
> drüberschwingen. Um anschließend wieder mit voller Kraft
> zurückzusteuern, nur um wieder drüberzuschwingen.
> Der zittert sich tot.

Das wäre eine Fehlkonstruktion im Servo, und ein guter Grund für einen 
Umtausch.

Christian S. schrieb:
> Kannst du mir das näher erklären?

Im Servo befindet sich nicht nur ein Motor, sondern auch ein Mikrochip.

Bis auf ganz seltene Ausnahmen gilt für alle Mikrochips die regel, dass 
an keinem Pin mehr als VCC und weniger als GND anliegen darf.

Wenn du ihm die Masse weg schaltest, hast du folgende Situation:

1

                              Servo

2

         +5V o-----------------o VCC

3

4

 Arduino D7  o-----------------o Signal

5

6

                               o GND

Da der GND Pin in der Luft hängt, hat der Servo keine Stromversorgung. 
Am GND Pin wird sich annähernd die gleiche Spannung einstellen, wie am 
VCC Pin.

Das Signal muss also zwischen VCC und VCC liegen (kein Spielraum). Wenn 
der Arduino hingegen einen LOW Pegel ausgibt, ist diese Bedingung nicht 
mehr erfüllt. Aus Sicht des Servos hat das Signal dann eine negative 
Spannung von -5V! Was dann passiert, steht in den Sternen. Der Servo 
kann kaputt gehen, oder der Arduino. Oder du hast Glück dass nichts 
schlimmes passiert.

Wahrscheinlich gehen dabei mindestens die ESD Schutzdioden im Servo-Chip 
kaputt, so dass dieser bei der nächsten Elektrostatischen Entladung 
(z.B. durch Anfassen) ganz kaputt geht.

Christian S. schrieb:
> Heißt aber: Wenn ich den Servo schon schalten will,
> dann am Besten die Versorgungsspannung wegnehmen

Ja.

Und das Signal auf LOW halten. Denn HIGH ist in diesem Zustand aus dem 
selben Grund nicht erlaubt.

Dir wurde ein Widerstand in der Signal-Leitung empfohlen. So ein 
Widerstand wird dich davor bewahren, die Bauteile bei falscher 
Programmierung (bzw. Fehlfunktion) kaputt zu machen.