Forum: Projekte & Code Micro Mouse Platinen Layout


von Arthur K. (dersamoaner)



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Hi zusammen,

habe zwei verschiedene PCB-Layouts, von einem Micro Mouse Projekt, von 
denen ich eure Meinung bzw. Einschätzung bezüglich des routings gerne 
hätte. Eines mit EasyEda und das andere mit Kicad erstellt. Anordnung 
der Bauteile ist nahezu identisch, außer die SMD Pull-Down Widerstände, 
mit EasyEda auf dem bottom layer und mit Kicad auf dem top layer. Das 
routing, vor allem Motorleitungen, ist allerdings unterschiedlich.

M1 und M2 sind Motoranschlüsse.
U2 ist ein L293D H Brückentreiber.
Controller ist ein ESP32.

Bauteile sind vorgegeben und fix. Geht "nur" ums routing.

Benötigt ihr noch andere Infos ?

Bin gespannt was so kommen wird :)

: Bearbeitet durch User
von Helmut -. (dc3yc)


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Beide schon mal schietig, weil unter der ESP-Antenne keine Bauteile und 
Leitungen sein dürfen!
Ansonsten wäre ein Schaltplan auch nicht schlecht.

von Arthur K. (dersamoaner)


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Die Antenne vom ESP wird nicht benutzt. Schaltplan reiche ich nach.

von Rene K. (xdraconix)


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Wieso dann ein ESP32?

von Arthur K. (dersamoaner)


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Der ESP, der H Brückentreiber, zwei Infrarotsensoren, ein 
Ultraschallsensor und die beiden Motoren sind vorgegeben. Da konnten wir 
nichts ändern.

von Michael B. (laberkopp)


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Arthur K. schrieb:
> Benötigt ihr noch andere Infos ?

Was ist eine Micro Mouse ?

Wie viel glaubst du kommen von den 5V nach dem L293 noch am Motor an ?

Wieso 100nF am L293 ? Soll das eine Motorentstörung bewirken ?
1
                 +--47uH--+---+---+
2
                 |        |   |   |
3
                 |        | 47nF  |
4
 ----------------+        |   |   |
5
verdrillte Zuleitung    47nF  +--(M)
6
 ----------------+        |   |   |
7
                 |        | 47nF  |
8
                 |        |   |   |
9
                 +--47uH--+---+---+
Wie wäre stattdessen ein L9110=HG7881 ?

von Nemopuk (nemopuk)


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Die 47k Widerstände sind in der Nähe der Antenne zu hochohmig. Sie 
werden auf das eigene Funksignal reagieren. Du schriebst zwar, die 
Antenne nicht zu benutzen, aber ich denke, das hast du nicht 100% unter 
Kontrolle.

Gehe da besser auf 2,2k Ohm runter.

Michael B. schrieb:
> Wieso 100nF am L293 ? Soll das eine Motorentstörung bewirken ?

Scheint so, effektiv erzeugen sie aber einen Kurzschluss.

Michael hat Recht, für 5V ist der L293 (unabhängig von den 
Kondensatoren) ungeeignet.

: Bearbeitet durch User
von Arthur K. (dersamoaner)


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Die 100nF soll(t)en als Motorentstörung dienen. Sind physisch so nah wie 
möglich an der Schraubklemme zu den Motoren. Auf dem Breadboard hat die 
Schaltung so funktioniert.(Allerdings noch ohne Pull-Down 47k Ohm)

Betriebsspannung sind 2 LiPo Akkus in Reihe, also ~7,4V für den l293d. 
Die 5V sind für die Sensoren und den ESP.

Sind 2,2k Ohm nicht etwas zu niedrig für Pull Down?

von Nemopuk (nemopuk)


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Arthur K. schrieb:
> Auf dem Breadboard hat die Schaltung so funktioniert.

Das Breadboard hat ja auch beträchtliche Übergangswiderstände an den 
Kontakten, die den Kurzschluss lindern.

> Sind 2,2k Ohm nicht etwas zu niedrig für Pull Down?

Bei mir waren mal 10k zu viel und 4,7k grenzwertig. Deswegen empfehle 
ich 2,2k. Das ist bestimmt nicht zu niederohmig, denn der ESP kann mehr 
als 10x so viel Strom liefern.

Wenn es egal ist, das die Motoren beim Booten ein bisschen zucken, 
kannst du die Pull-Widerstände ganz weg lassen.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Arthur K. schrieb:
> Die 100nF soll(t)en als Motorentstörung dienen

Aus welchem Märchenbuch hast du die Empfehlung ?

Geschaltete Kapazitäten müssen durch Induktivitäten (oder Widerstände) 
vom Schaltelement abgetrennt werden, sonst störst du mehr als es 
entstört.

von Arthur K. (dersamoaner)


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Mist. Danke für die Aufklärung! Idealfall wäre dann wohl der LC Filter 
den du oben drüber gepostet hast, oder?

von Michael B. (laberkopp)


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Arthur K. schrieb:
> Idealfall

Na ja, zumindest das übliche.

von Arthur K. (dersamoaner)


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Die 2,2k Ohm als Pull Down wären dann auch besser? Gibt es sonst noch 
kritische Stellen die dringenden Änderungsbedarf benötigen? Danke schon 
mal!

von Rene K. (xdraconix)


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Michael B. schrieb:
> Arthur K. schrieb:
>> Benötigt ihr noch andere Infos ?
>
> Was ist eine Micro Mouse ?

Ein autonomer Kleinst-Roboter der ein Ziel durch ein Labyrinth erreichen 
muss.

von Nemopuk (nemopuk)


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Arthur K. schrieb:
> Die 2,2k Ohm als Pull Down wären dann auch besser?

Zweimal habe ich es schon geschrieben. Jetzt zum dritten mal: ja.

von Arthur K. (dersamoaner)


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Nemopuk schrieb:
> Zweimal habe ich es schon geschrieben. Jetzt zum dritten mal: ja.

Hast recht, danke!

Sind die Werte für den LC Filter 47uH und 47nF gängige Werte? Oder wie 
bist du so schnell auf die Werte gekommen? Ich denke die typische Formel 
für Fg kann man hier nur näherungsweise annehmen, oder ?

von Nemopuk (nemopuk)


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Arthur K. schrieb:
> Oder wie bist du so schnell auf die Werte gekommen?

Das ist ein viel zitiertes Schaltungsbeispiel. Die Werte müssen an die 
jeweilige Maschine angepasst werden. Dazu gibt es keine einfache Formel. 
Ich schätze, die optimalen Werte ermittelt man eher durch Versuche in 
einem Messlabor. Und ich schätze auch, dass im Consumer Bereich fast 
kein Hersteller Zeit und Geld in diesen Aufwand steckt. Hauptsache, der 
Fernseher fällt nicht aus, wenn der Ventilator läuft.

von Michael B. (laberkopp)


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Arthur K. schrieb:
> Sind die Werte für den LC Filter 47uH und 47nF gängige Werte

Ja, für kleinere Motoren (Spielzeugmotore).

Nemopuk schrieb:
> Die Werte müssen an die jeweilige Maschine angepasst werden.

UKW Drosseln und Keramikkondensatoren blocken schon mal das meiste. 
Zumindest verhindern die Spulen, dass die Schalttransistoren jedesmal in 
einen Kurzschluss schalten müssen. Optimal, klar, wird es durch messen 
und probieren.

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Rene K. schrieb:
> Wieso dann ein ESP32?

Tja, mit einem der diversen auf Motorsteuerung optimierten STM32 dürfte 
es vermutlich einfacher sein präzise Timings für den Motortreiber zu 
erzeugen. Allerdings spielt es bei DC-Motoren vermutlich keine große 
Rolle... Und wenn man sowieso kein HF macht kann man den Mikrocontroller 
auch direkt aufs PCB löten, da braucht man kein klobiges Modul. Ein 
Layout für den STM32 ist schnell gemacht.

: Bearbeitet durch User
von Arthur K. (dersamoaner)


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Pulldown auf 2,2k Ohm reduzieren, einen ordentlichen LC Filter für beide 
Motoren. Wenn ich schon am ändern, verbessern des Layouts bin, gibt es 
noch andere Baustellen die ihr auf Anhieb adhoc ändern würdet? IRF1/2 
sind Sharp GP2Y0A51SK0F. Ultraschallsensor ist der HC-SR04. Danke bis 
hierhin für euren Input!

von Christoph M. (mchris)


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Michael B. schrieb:
> Arthur K. schrieb:
>> Benötigt ihr noch andere Infos ?
>
> Was ist eine Micro Mouse ?
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