Steuerung womit realisieren? Logo, Microcontroller, AVR etc.

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Steuerung womit realisieren? Logo, Microcontroller, AVR etc.

    







BID = 615077

thommy123

Gerade angekommen


Beiträge: 16
Wohnort: vöhringen
 

  


Hallo,
ich würde gerne für eine (Selbstbau-)TT-Ballmaschine eine Steuerung bauen.
Dazu habe in Excel ein kleines Makro erstellt (s. Anhang) das die Steuerung „simuliert“.

Funktion:
Ich will bis zu 8 verschieden angeschnittene Bälle spielen können.
nach vorgegebener Reihenfolge (andererseits über Wahlschalter nach dem Zufallsprinzip)

Außerdem will ich noch die Ballvarianten über je einen Schalter auswählen können. (sprich z.B. Ballvariante 1, 2,4,6 sollen aktiv sein, die anderen 4 Ballvarianten werden nicht aktiviert, somit wäre die Ballreihenfolge Ball 1, Ball 2, Ball 4, Ball 6, Ball 1, 2, 4, 6, 1, etc. bzw. mit Zufallsgenerator eben 1,2,4,6 aber in zufälliger Reihenfolge)

Hierzu habe ich die 8 Eingänge Ballaktivität (und einen Eingang Zufallsgenerator EIN).
Diese sollen bis zu 8 Ausgänge Ballvarianten geschalten werden. Die Ausgänge würden über externe Relais die Einstellungen (versch. Potis = versch. Motordrehzahl) für die Schnittvarianten schalten.

Dann will ich mit jedem Impuls (von einer Lichtschranke ausgelöst) diese Abfolge der Varianten ansteuern.

Als Spannungsversorgung möchte ich ein PC-Netzteil verwenden und habe somit folgende DC-Spannungen:
hoher Stromwert: +12V + 5V und 3,3 V (für die Last/Motoren)
niedriger Stromwert: -12 V, + 5 V (könnte f. Steuerung verwendet werden)

Auf welche Art könnte ich diese Steuerung (Auswahl der Ausgänge/Ballvarianten) am einfachsten und kostengünstig realisieren? Mit einer Logo, Easy, Microcontroller, AVR etc. Brennen eines Eproms o. ähnliches?

Programmieren der Logo etc. (welche Version? Geht auch die 24 V-Version? +12V auf -12 V = 24V? müsste ich mir erst besorgen, Ebay?) sollte ich hinbekommen. Zum Brennen von Eproms (welcher?) etc. habe ich keine Hardware, aber vielleicht wäre ein freundlicher Technikfan hilfsbereit?

Vielen Dank
Thommy


[ Diese Nachricht wurde geändert von: thommy123 am 17 Jun 2009 17:30 ]

BID = 615079

DonComi

Inventar



Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika

 

  

Hallo thommy123,

Dein Vorhaben sollte ohne Brennen eines EPROMs funktionieren, soviel erstmal vorneweg .

Die Logik bzw. der Programmablauf ist mit einem AVR kein Problem, es würden viele Typen passen, die da wären: ATmega48, *88, *8, *16, *32, *8535, *...

Das größere Problem an dieser Sache: die Ballschussmechanik. Ich habe selbst mal TT gespielt und auch wir hatten einen Ballroboter. Und diese Mimik ist nicht einfach mal aufzubauen.

Fazit: Software ist kaum das Problem, die Mechanik ist anspruchsvoller.
Wie fit bist du denn im Programmieren? Um AVRs bspw. zu beschreiben braucht es nur einen LPT- oder COM-Port. Dazu kommt ein Bustreiber-IC und ein paar Widerstände (Aufbau http://www.lancos.com/prog.html oder direkt: http://www.lancos.com/e2p/avrisp-siprog.gif)

Die Motoren sollte man mit MOSFET-Brücken ansteuern, so kann man nämlich die Geschwindigkeit mit einer PWM software-kontrollieren und muss nicht unnötige Leistung an Potis / Transistoren im Linearbetrieb verheizen .

Also: Das Wichtigste: wie gedenkst du die Mechanik zu gestalten?

_________________

BID = 615090

thommy123

Gerade angekommen


Beiträge: 16
Wohnort: vöhringen

Hallo DonComi,
so eine Blitz-Antwort hätte ich nie erwartet, vielen Dank.

ok mit AVR funktioniert es, danke

die Ballschussmechanik besteht so wie ich dass sehe nur aus einem (bei besseren Geräten 2) Motor mit Schaumstoffrolle, der auf den Ball die notwendige Geschwindigkeit/Spin überträgt. Ich habe mir vorgestellt 4 Motoren mit jeweils 90° versetzt/gedreht zu installieren, die durch Drehzahlregelung (PWM aber eher analog, damit ich per Poti die Motordrehzahlen einstellen kann) dem Ball jeweils den entsprechenden Spin verleihen können. Wenn 2 gegenüberliegende Motoren mit der gleichen Drehzahl gefahren werden so entwickelt sich eben kein Spin sondern nur Ballgeschwindigkeit.

"Fit mit Programmieren": fit kann man so nicht sagen, hatte früher mal etwas Fortran, musste bei meiner Abschlussarbeit mit Q-Basic programmieren und mache zum Eigengebrauch manchmal Excelmakros. Aber ich denke ich könnte mich da auch reinarbeiten.
Vielen Dank
Thommy

BID = 615111

DonComi

Inventar



Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika

Tach,

Gut, immerhin beherrscht du Grundlagen oder mehr im Programmieren. Da du Basic anwenden musstest sollte BASCOM Basic relativ einfach für dich sein - damit lassen sich AVRs in Basic programmieren.

Ich persönlich mag Basic nicht und würde wärmstens zu C oder AVR-Assembler raten, aber damit ist dir wenig geholfen, es sei denn, du willst C lernen (das ist dafür eine gute Gelegenheit ).

Da du dir mit der Mechanik ziemlich sicher bist sehe ich keine großen Probleme auf dich zukommen.

Achso: die PWM ist zwar digital (verschiedene Taktverhältnisse*, aber nur zwei diskrete Zustände), wirkt aber analog. Diese Formulierung ist ein wenig unglücklich, aber durch die Puls-Pausen-Verhältnisse wird die mittlere Leistungsaufnahme eingestellt. Wenn ich in einer Periode der PWM-Frequenz nur 1/2*T (also halbe Periodendauer) den Strom anschalte, dann wird nur die halbe Leistung pro Periodendauer umgesetzt. (Bei Motoren kommen Schwierigkeiten hinzu, aber grundsätzlich gilt es auch für sie).
Einer der Vorteile: Da der PWM-Treiber nur an- oder ausschaltet wird (rein theoretisch) am Treiber-MosFet keine Leistung durch Linearbetrieb umgesetzt. Natürlich hat ein MOSFET einen Widerstand, an dem eine Spannung abfällt, aber die heutigen haben so kleine Widerstände, dass man sie fast vernachlässigen kann, zumindest für die Spielzeugmotoren, die du einsetzen willst )
Schjwierig wird es erst, wenn das Gate bei höheren Frequenzen immer wieder sehr schnell umgeladen werden muss, um möglichst steilflankig schalten zu können (denn in den Umschaltphasen ändert sich der Widerstand des MOSFETs abhängig von der Gatespannung, was bedeutet, dass eine größere Spannung am MOSFET abfällt und er sich erwärmt. Daher muss das Gate mit speziellen Treiber angesteuert werden, die es mit teils hohen Strömen laden- und entladen, also möglichst schnelle Spannungsänderungen und damit Widerstandsänderungen der S-D-Strecke zu bewirken.)

Edit: *müsste Tastverhältnis heißen .

_________________


[ Diese Nachricht wurde geändert von: DonComi am 17 Jun 2009 19:46 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: DonComi am 17 Jun 2009 19:51 ]

BID = 615228

thommy123

Gerade angekommen


Beiträge: 16
Wohnort: vöhringen

Hallo,
danke für deine Ausführungen, wie Du sagtes sind Grundlagen vorhanden.
ok. ich würde dann natürlich BASCOM verwenden.
C zu lernen wäre sicherlich für jemanden der öfters programmiert besser geeignet, aber für meine bescheidenen Zwecke tuts eben auch basic.

Bei der Mechanik bin ich mir nicht so sicher wie es vielleicht aussehen mag, ich wollte nur bei der Steuerung in die richtige Richtung gehen und nicht in Folge meiner Unkenntnis in einer Sackgasse enden.

Du hast mir den, so hoffe ich, richtigen, aber auf alle Fälle für mich machbaren Weg aufgezeigt. Danke, dann kann ich vorerst die Steuerung als für mich machbar abhaken.
PWM:
wobei ich es dennoch mit "meiner" (aus dem internet gezogenen) PWM-Schaltung versuchen werde, die auch "keinen" Verlust hat bzw. auch alle Fälle keien Kühlkörper benötigt.
(Timerbaustein NE555M, Inverter, Poti zur Spannungseinstellung, ein paar Dioden, C und R und einen "Leistungstransistor")
Ich will nicht stur und unbelehrbar sein aber diese Schaltung hat angeblich einen sehr hohen Takt und verhindert ein Motorbrummen bzw. Frequenzen die Tieren nicht behagen könnten, außerdem habe ich noch zusätzlich eine Vollgas-Startphase damit der Motor auch sicher anläuft.

Jetzt werde ich mal mit vorhandenen LEGO-Motoren (die natürlich viel zu langsam/schwach sind) einen Ballwurf versuchen. Mal schauen obs einigermaßen hinhaut. Dann kaufe ich mir ein paar schnellere/stärkere Motoren und mache über einen Spannungsregler (LM317)/oder nur primitiv über Keramik-R erst mal weitere Versuche und taste mich an die Meachanik heran.

Vielen Dank
Thommy


BID = 615345

DonComi

Inventar



Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika

Moin,

Wenn du den Motor sonst auch über PWM regelst ist doch alles in Ordnung.

Böte sich halt an, da viele AVRs als PWM-Quellen dienen können.

_________________

BID = 615349

thommy123

Gerade angekommen


Beiträge: 16
Wohnort: vöhringen

Hallo,
ja PWM bietet sich an, da "verlustlos".
Aber werde es erst mal ohne versuchen udn erst wenns klappt auch optimieren mit PWM.
(Da ich noch nicht weis wieviel Ampere die Motoren ziehen ist es mir mit Transistor lieber als mit AVR, da können v.a. beim Blockieren locker mal über 1A fließen)
Benötige auch bis zu 6 St. PWMs.
(4x Spin, 1x Ballhäufigkeit, ev. 1x Schwenken)
statt Lego habe ich noch 2St DC-Motoren gefunden und hab mal ein wenig probiert (Maler-Schaumstoffrolle an Motor befestigt). Hat zwar ein wenig geeiert, aber scheint schon zu funktionieren, ist halt zu langsam und läuft nicht rund, aber war ja nur ein Versuch.
Gruß
Thommy


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