Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Planung eines RC Cars


von Max (max1101)


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Hallo zusammen,

Ich baue ein kleines RC-Car mit:

Arduino Uno
TB6612FNG Motortreiber
2 DC-Motoren
HC-05 Bluetooth-Modul
2× 18650-Akkus in Serie

Ziel ist:

die Motoren über den TB6612FNG anzusteuern
den Arduino per Akku zu versorgen
den HC-05 zur Bluetooth-Steuerung zu benutzen

Ich möchte 2× 18650 in Serie verwenden, also:

Nennspannung: 7,4 V
voll geladen: 8,4 V

Meine Idee war:

Arduino soll daraus 5 V Versorgung für Logik/Module bereitstellen
TB6612FNG soll die Motoren treiben
HC-05 soll mit eingebunden werden

Arduino-Versorgung

Ich möchte wissen, ob ich die 7,4–8,4 V aus 2×18650 sauber so einspeisen 
kann:

über VIN / Barrel Jack (ehrlich gesagt, derzeit gerade präferierter)
oder ob ein Step-Down-Wandler auf 5V die bessere Lösung ist

HC-05 Pegelproblem

Ich nutze ein HC-05-Bluetooth-Modul.

VCC vom HC-05 an 5 V
RX-Pin vom HC-05 braucht 3,3 V Logik
Arduino Uno arbeitet aber mit 5 V Logik

Deshalb habe ich für Arduino TX -> HC-05 RX einen Spannungsteiler mit 1 
k Ohm und 2 k Ohm Widerständen vorgesehen.

Ich möchte wissen, ob das so korrekt ist.

TB6612FNG Versorgung

VM = Motorspannung direkt vom Akku
VCC = 5V Logikversorgung
GND gemeinsam mit Arduino und HC-05

Ich möchte sicherstellen, dass die Trennung von Motorversorgung und 
Logikversorgung so korrekt ist.

konkrete Fragen:

Arduino besser über VIN oder besser per Step-Down-Regler auf 5 V 
versorgen?
Ist der 1k/2k-Spannungsteiler für HC-05 RX so korrekt?
Ist die Trennung von Motorversorgung (VM) und Logikversorgung (VCC) beim 
TB6612FNG so richtig?
Seht ihr noch kritische Fehler in dem Aufbau?

Ich bin dankbar für jede Info die euch einfällt, habt aber bitte etwas 
Nachsicht, ich fang gerade erst mit dem Hobby an ^^

von Wastl (hartundweichware)


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Max schrieb:
> Ich bin dankbar für jede Info die euch einfällt, habt aber bitte etwas
> Nachsicht

Zunächst müssen wir dich um Nachsicht bitten. Wir können nur
Schaltpläne lesen, aber keine solchen Fritzings.

von Flip B. (frickelfreak)


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Die Batterien sollten einen Tiefentladeschutz haben, oder ein kleines 
2s Battery-Protection-Board zwischenschalten.

von J. T. (chaoskind)


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Wastl schrieb:
> Zunächst müssen wir dich um Nachsicht bitten. Wir können nur
> Schaltpläne lesen, aber keine solchen Fritzings

Sprich doch bitte nur für dich. Nicht jeder hier ist zu blöd, aus der 
Skizze etwas zu entnehmen.

von Flip B. (frickelfreak)


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Am Motortreiber alle GND pins anschließen, oder einen Davon als 
Signal-gnd exclusiv zum Arduino verbinden. Das Wäre dann schön 
Sternförmige Masseverteilung mit dem Motortreiber im Mittelpunkt, das 
ist besonders wichtig bei steckbrettverbindungen.

von Ralf X. (ralf0815)


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J. T. schrieb:
> Wastl schrieb:
>> Zunächst müssen wir dich um Nachsicht bitten. Wir können nur
>> Schaltpläne lesen, aber keine solchen Fritzings
>
> Sprich doch bitte nur für dich. Nicht jeder hier ist zu blöd, aus der
> Skizze etwas zu entnehmen.

Z.B., dass der Uno/Nano direkt aus 2s versorgt wird?

von J. T. (chaoskind)


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Ralf X. schrieb:
> Z.B., dass der Uno/Nano direkt aus 2s versorgt wird?

Und? Wäre es plötzlich korrekt ihn direkt aus 2s zu versorgen, wenn man 
es in nem normgerechten Schaltplan zeigen würde?

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


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Da gibt es wieder mal keine Abblockkondensatoren, die die bösen Spitzen 
der Motortreiber schlucken und von den anderen Baugruppen fernhalten.
Die wackelkontaktträchtigen Steckbretter sind in einem RC-Car natürlich 
fehl am Platz.
In meinem Selbstbau gibt es eine Schiene mit vielen Elkos als 
DC-Verteiler. Von da geht es an die einzelnen Baugruppen über 
Spannungsregler (RPico mit 5Ghz SBUS-RX), LED Scheinwerfer, WLAN Kamera, 
ESCs)
Das hat sich gut bewährt.

von Hans W. (hanswieland)


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> Ich möchte wissen, ob ich die 7,4–8,4 V aus 2×18650 sauber so einspeisen
> kann: über VIN / Barrel Jack

Ja

> VCC vom HC-05 an 5 V
Wenn dein HC-05 Board mit einem 3,3V Spannungsregler ausgestattet ist, 
dann kannst du das so machen. Aber dann müsste auch bereits ein 
Pegelwandler für Rx/Tx mit drauf sein.

Falls wirlkich nicht
> Deshalb habe ich für Arduino TX -> HC-05 RX einen Spannungsteiler mit 1
> k Ohm und 2 k Ohm Widerständen vorgesehen.

Kann man so machen.

Zum
> TB6612FNG
sage ich nichts, den kenne ich nicht.

> Seht ihr noch kritische Fehler in dem Aufbau?

Steckbretter und Dupont Kabel sind zur Verteilung der Stromversorgung 
problemtisch, da ihre Kontakt- und Innenwiderstände oft zu hochohmig 
sind. In Kombination mit dem Anlaufstrom der Motoren riskierst du derart 
starke GND Verschiebungen, dass die Bauteile kaputt gehen.

Verteile den Strom direkt vom Akkupack aus sternförmig zu allen Boards.

von Jack V. (jackv)


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Hans W. schrieb:
> In Kombination mit dem Anlaufstrom der Motoren riskierst du derart
> starke GND Verschiebungen, dass die Bauteile kaputt gehen.

Die generischen Getriebemotoren in der technischen Dokumentation im 
Eingangsbeitrag sind Spielzeuge, da sollte es selbst beim Steckbrett 
keine nennenswerten Probleme geben. Außerdem sollen ja Logik und Last 
getrennt werden.

Bei den Vibrationen und Bewegungen würde ich, wie andere vor mir, 
hingegen schon Probleme erwarten. Lochraster oder freie Verdrahtung 
wären wohl das Minimum.


Wenn ich das bauen wollte:
• Step-Down hinter den Akkus, um stabile 5V als Basis zu haben.
• LDO und ggf. Pegelwandler für das Funkmodul.
• Motortreiber würde ich selbst diskret bauen – da lernt man noch was 
bei, und billige Transistoren tun den Job in diesem Fall

Aufbauen, gucken, was passiert, Fehler suchen, lernen :)

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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J. T. schrieb:
> Nicht jeder hier ist zu blöd, aus der Skizze etwas zu entnehmen.

Es ging nicht darum, etwas zu entnehmen, sondern einen Schaltplan zu 
haben, der diesen Namen verdient.

"Ein Schaltplan, auch Schaltbild, Schaltskizze oder Schaltungsschema, 
ist eine nur in der Elektronik gebräuchliche grafische Darstellung einer 
Schaltung. Sie berücksichtigt nicht wie z. B. eine Leiterplatte die 
reale Gestalt und Anordnung der Bauelemente, sondern ist eine 
abstrahierte Darstellung der Funktionen in Form definierter Symbole für 
die einzelnen Bauelemente und deren elektrische Verschaltung." 
(Wikipedia)

Das sollte auch dir den Unterschied klar machen.

von Max (max1101)


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Hans W. schrieb:

>> Seht ihr noch kritische Fehler in dem Aufbau?
>
> Steckbretter und Dupont Kabel sind zur Verteilung der Stromversorgung
> problemtisch, da ihre Kontakt- und Innenwiderstände oft zu hochohmig
> sind. In Kombination mit dem Anlaufstrom der Motoren riskierst du derart
> starke GND Verschiebungen, dass die Bauteile kaputt gehen.

Ehrlich gesagt fällt mir als Alternative zu Steckbrettern nur richtiges 
Verlöten ein und das kann/wollte Ich derzeit noch nicht tun, um mich der 
Elektronik aus didaktischer Sicht Schrittweise zu nähern, außerdem sieht 
mein Geldbeutel gerade nicht gut aus.

Verstehe ich dich richtig, dass es wirklich garnicht Empfehlenswert ist 
dieses Projekt auf Steckbrettern zu realisieren?


> Verteile den Strom direkt vom Akkupack aus sternförmig zu allen Boards.

Ist die Sternenform nicht bereits durch die Schienen des Steckbretts 
gegeben?

Mir gefällt deine Antwort, danke dafür ^^

von Hans W. (hanswieland)


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Max schrieb:
> Verstehe ich dich richtig, dass es wirklich garnicht Empfehlenswert ist
> dieses Projekt auf Steckbrettern zu realisieren?

Sicher spielt auch die Qualität des Materials eine Rolle. Mit meinem 30 
Jahren Steckbrett und selbst gefertigten Kabeln hatte ich diesbezüglich 
selten Probleme. Mit den neuen aus China aber schon oft.

Motoren ziehen beim Anlaufen aber so viel Strom, die sollte man meiner 
Meinung nach gar nicht übers Steckbrett versorgen. Alles über 100 mA 
sehe ich kritisch.

: Bearbeitet durch User
von Johannes F. (jofe)


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J. T. schrieb:
> Sprich doch bitte nur für dich. Nicht jeder hier ist zu blöd, aus der
> Skizze etwas zu entnehmen.

J. T. schrieb:
> Und? Wäre es plötzlich korrekt ihn direkt aus 2s zu versorgen, wenn man
> es in nem normgerechten Schaltplan zeigen würde?

Und das von einem, der bis vor wenigen Tagen noch nie von 
Schottky-Transistoren gehört hat. Aber Sprüche klopfen kann er :-)

von Johannes F. (jofe)


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Max schrieb:
> Verstehe ich dich richtig, dass es wirklich garnicht Empfehlenswert ist
> dieses Projekt auf Steckbrettern zu realisieren?

Ja.

Max schrieb:
> Ist die Sternenform nicht bereits durch die Schienen des Steckbretts
> gegeben?

Nein. Man könnte die vielleicht irgendwie imitieren, wenn man sich Mühe 
gäbe. Aber allein die Kontaktwiderstände (wenn sie nicht sogar 
"wackeln") und die der "Schienen" (aus minderwertigen Legierungen) sind 
viel zu hoch.

Inzwischen bin ich nach meinen Steckbretter-Erfahrungen dazu 
übergegangen, diese überhaupt nicht mehr zu verwenden, weil man sich mit 
Kontaktproblemen etc. und damit verbundener 
Fehlersuche-Zeitverschwendung viel mehr Probleme einhandelt, als einfach 
die paar Bauteile auf Lochraster oder eine Kupferfläche (Drahtigel) zu 
löten.

von Hans W. (hanswieland)


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Max schrieb:
> Ist die Sternenform nicht bereits durch die Schienen des Steckbretts
> gegeben?

Man kann sie so nutzen, aber die Kontakt- und Innenwiderstände versauen 
es. Das zweite Foto zeigt, was ich meine. Und nein, durch Wackeln wird 
es nicht besser. 100 mA würden dort schon 1 Volt Spannungsabfall 
bewirken. Die Motoren nehmen beim Anlaufen sicher mehr auf.

: Bearbeitet durch User
von J. T. (chaoskind)


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Rainer W. schrieb:
> Das sollte auch dir den Unterschied klar machen.

Mir ist der Unterschied klar. Du hingegen vergisst, dass nicht jeder 
Mensch jeder Sprache mächtig ist.

Ihr "Schaltplan ist Pflicht"-Fetischisten tut immer so, als wäre es 
unmöglich etwas zu verstehen, wenn es in anderer Form dargereicht wird.

Dabei hast du selbst doch klar das Problem in der Spannungsversorgung 
sehen können.

Evtl hat der TO sein bestes gegeben, das ist kein Grund ständig so 
abfällig darüber herzuziehen.

von J. T. (chaoskind)


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Johannes F. schrieb:
> Und das von einem, der bis vor wenigen Tagen noch nie von
> Schottky-Transistoren gehört hat. Aber Sprüche klopfen kann er :-)

Und das hat jetzt mit der Notwendigkeit von Schaltplänen genau was zu 
tun?
Ja, ich hatte eine Wissenslücke, die ich nun dank der Hilfe des Forums 
nicht mehr habe. Erstaunlicherweise war das sogar mal ein Thread der 
ohne größere Entgleisungen ablief.

Wäre meine Argumentation denn nun richtiger oder falscher, hätte ich bei 
Äußerung selbiger schon von der Existenz des Schottkytransistors 
gewusst?

von J. T. (chaoskind)


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Johannes F. schrieb:
> Aber Sprüche klopfen kann er :-)

Mir geht das Verhalten so einiger hier halt hart auf die Eier.

von J. T. (chaoskind)


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Max schrieb:
> außerdem sieht mein Geldbeutel gerade nicht gut aus

je nachdem, wie schlecht es aussieht, im Baumarkt bekommst du ein 
(zugegeben nicht all zu tolles) Starterset für um die 15-20€. Um ein 
paar Motörchen freifliegend zu verdrahten, sollte das aber reichen.

Max schrieb:
> Ist die Sternenform nicht bereits durch die Schienen des Steckbretts
> gegeben?

Das ist eher eine mehrfache Abzweigung. Die Zusammenführung nennt man 
auch "Sternpunkt", und damit ist wirklich ein Punkt (so gut man sich 
einem mathematischen Punkt halt annähern kann) gemeint.

Hans W. schrieb:
> 100 mA würden dort schon 1 Volt Spannungsabfall bewirken.

Kann ich auch so bestätigen, mir haben meine Steckbrettexperimente mit 
Motoren auch einige Kontaktreihen, bzw das Plastik davon, zerschmolzen. 
Die Ansteuerlogik hat aber aufm dem Steckbrett funktioniert.

von Jörg R. (solar77)


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Hans W. schrieb:
> Max schrieb:
>> Ist die Sternenform nicht bereits durch die Schienen des Steckbretts
>> gegeben?
>
> Man kann sie so nutzen, aber die Kontakt- und Innenwiderstände versauen
> es. Das zweite Foto zeigt, was ich meine. Und nein, durch Wackeln wird
> es nicht besser. 100 mA würden dort schon 1 Volt Spannungsabfall
> bewirken. Die Motoren nehmen beim Anlaufen sicher mehr auf.

Beide Fotos zeigen leider über welch schlechtes Material du verfügst, 
inkl. dem Messgerät. Auf dem linken Foto dürfte dein Messgerät, mit der 
geringen Auflösung, nichts anzeigen..also 0,00Ohm. Die ca. 5cm kurze 
Drahtbrücke hat um die 1mR Widerstand.

Auf dem rechten Foto ist die Stromschiene unterbrochen (solche 
Breadboards habe ich persönlich nicht) und du setzt keine kurze Brücke 
ein, sondern eine längere Verbindung. Die Verbindungsleitungen scheinen 
mir von nicht allzu guter Qualität zu sein. 10R ist viel zu hoch für 
diese Konstellation.

von Jörg R. (solar77)


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J. T. schrieb:
> Wastl schrieb:
>> Zunächst müssen wir dich um Nachsicht bitten. Wir können nur
>> Schaltpläne lesen, aber keine solchen Fritzings
>
> Sprich doch bitte nur für dich. Nicht jeder hier ist zu blöd, aus der
> Skizze etwas zu entnehmen.

Die Sprache des Elektronikers ist der Schaltplan, kein Prosa und auch 
keine klicki-bunti Wimmelbilder. Der TO hat sich sicherlich viel Mühe 
gegeben mit dem Fritzing-Kunstwerk, aber es ist mühsam die Verbindungen 
zu erkunden.


J. T. schrieb:
> Johannes F. schrieb:
>> Aber Sprüche klopfen kann er :-)
>
> Mir geht das Verhalten so einiger hier halt hart auf die Eier.

So geht es hier vermutlich einigen Usern hier im Forum auch mit dir, wie 
du es hier in diesem Thread wieder mit deinen Kommentaren unter Beweis 
stellst.

: Bearbeitet durch User
von Hans W. (hanswieland)


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Jörg R. schrieb:
> Beide Fotos zeigen leider über welch schlechtes Material du verfügst

Zweifellos. Diesen Schund bekommt man heute für kleines Geld angedreht.

> inkl. dem Messgerät

Ist uralt, müsste man justieren.

Ich wollte mit dem Vergleichs-Foto vermeiden, daß jemand um die Ecke 
kommt und sagt "Dein Multimeter zeigt bestimmt 9 Ohm zu viel an" (tut es 
nicht). Ich habe noch andere Messgeräte, die sind sich alle einig 
darüber, daß dieser Steckbrett Aufbau ungefähr 10 Ohm hat. Selbst wenn 
es in Wirklichkeit nur 2 Ohm wären, ändert es nichts an der 
Untauglichkeit des Materials für den Anwendungsfall.

: Bearbeitet durch User
von Johannes F. (jofe)


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J. T. schrieb:
> Johannes F. schrieb:
>> Und das von einem, der bis vor wenigen Tagen noch nie von
>> Schottky-Transistoren gehört hat. Aber Sprüche klopfen kann er :-)
>
> Und das hat jetzt mit der Notwendigkeit von Schaltplänen genau was zu
> tun?

Jemandem wie dir, dessen Elektronik-Kenntnisse sich auf Anfängerniveau 
bewegen (wie du in deinem ICL8038-Thread sogar selbst explizit 
geschrieben hast), steht es nicht zu, andere hier in einem 
Elektronik-Forum als dumm zu bezeichnen. Null fachliche Kompetenz, aber 
anderen erzählen wollen, was notwendig sei oder nicht; und dann noch den 
Moralapostel spielen. Das ist etwas, was hier nicht nur mir "auf die 
Eier geht".

von Johannes F. (jofe)


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J. T. schrieb:
> im Baumarkt bekommst du ein
> (zugegeben nicht all zu tolles) Starterset für um die 15-20€.

Unfug. Für das gleiche Geld bekommt man heute bei Aliexpress u.a. 
Plattformen für heutige Elektronik wirklich brauchbare Lötausstattung. 
Baumarkt ist da das allerletzte, was man jemandem empfehlen würde.

von Johannes F. (jofe)


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Hans W. schrieb:
> Ich habe noch andere Messgeräte, die sind sich alle einig
> darüber, daß dieser Steckbrett Aufbau ungefähr 10 Ohm hat.

Diese Billigst-Steckbrett-Kabelchen aus China (Ali, Ebay, Pollin, etc.) 
enthalten i.d.R. hauchdünne Eisenlitze, oft auch nur mangelhaft gecrimpt 
oder irgendwie wackelig verpresst. Die taugen allerhöchstens für 
niederfrequente Signalverbindungen, wo keine nennenswerten Ströme 
fließen.

von Marcel V. (mavin)


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So ein RC-Car kann man auch ohne Steckbrett viel einfacher selbst bauen. 
Da gibt es bei Youtube genügend Filme mit fertigen 
IR-Fernsteuerkomponenten:

https://youtu.be/qqzyJE2bhEA?si=uHZeoqQZLFRILt20

von Rainer W. (rawi)


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J. T. schrieb:
> Mir ist der Unterschied klar. Du hingegen vergisst, dass nicht jeder
> Mensch jeder Sprache mächtig ist.

Das ist eben der Unterschied zwischen "zusammenbuchstabieren können" und 
"lesen können".
In so einem Fritzing Klicki-Bunti findet man zwar jede Verbindung, aber 
einen einfach zu erfassenden Überblick über die Funktion und das 
Zusammenspiel der Komponenten bekommt man damit nicht.
Einer Sprache wird man nur mächtig, indem man sie übt. Das nennt sich 
lernen.
Vernünftige Schaltpläne, die man sich als Beispiel angucken kann, sind 
kein Staatsgeheimnis.

von Joachim B. (jar)


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mache mit deinen Steckbrett Leitungen den Magnettest, die billigen sind 
oft aus Eisen und haben den x-fachen Widerstand.
Ich nutze Kupferschaltdraht und jede Verbindung auf 2 gleiche Steckpin 
Potenziale um auch dort Widerstände und Wackelkontakte zu minimieren.

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