Fahrtregler4_3 ; für Spinner und Pneumatik

Hallo Roboteer-Gemeinde,

nach monatelanger Entwicklungszeit ist heute mal ein Stand erreicht, wo ich euch mein derzeitiges Prunkstück zeigen möchte.

Im Prinzip war es von Uwe (Team Hellfire) ein Entwicklungsauftrag. Wunschvorgabe:
1)
Die H-Brücke für den Waffenkanal muss nicht nur schalten, sondern auch mit einer Pulsweitenmodulation versehen werden können (also wie ein normaler Antriebsmotor stufenlos regelbar sein)
2)
Zwei zusätzliche Schaltkanäle, um ein paar Sachen schalten zu können.

Zu1)
Da war der bisher verwendete Mikrocontroller am Ende, mir fehlte ein PWM-Ausgang. Als Folge mußte eine neue Generation von Mikrocontrollern verwendet werden. Hatte zur Folge, dass ich mit dem, was das Ding alles kann, zunächst ganz schön gefordert war. Die Dokumentation umfasste einen prall gefüllten A4-Ordner.
Trotzdem wollte ich die bisherige Funktionalität des Waffenausgangs nicht aufgeben, sollte also für Schlagwaffen weiterhin mit einer Schaltfunktion benutzbar sein.
Dann kamen ja die neuen Wünsche von euch dazu, dass z.B. der Antrieb nur in einer Richtung funktioniert (wegen der Ansteuerung bei der Funke über den Schalter und nicht über den Kreuzknüppel). Oder dass eine zuverlässige Zeitsteuerung eingebaut ist, die dann nach dem Abschalten nicht die Bremse einschaltet, sondern die Schlagwaffe ungebremst dem Gegner drüberbrät.

Zu 2)
Solche Schaltausgänge gab's bei den Vorgänger-Fahrtreglern schon einmal. (Fahrtregler3_1 war derjenige, der das schon konnte und wo eigentlich alle ganz zufrieden damit waren).
Vor ein paar Wochen hatten wir im Tsunami-Thread ein bißchen diskutiert, wie denn die Pneumatik-Ansteuerung in Zukunft am Besten funktionieren könnte. Diese Vorschläge und Erkenntnisse sind nicht ganz ohne Einfluss auf die aktuellen Version der Software geblieben. Im Prinzip ist das, was in die zukünftige Waffensteuerung für Tsunami hineinmuss, im Fahrtregler4_3 schon verwirklicht.

Aber jetzt mal konkret:
Die Hardware ist soweit zusammengebaut, dass ich damit mal die Software entwickeln konnte. Bei MMMV14 hatte ich sie schon mal zur Ansicht dabei. Ok, viele haben aufgeschrieen "viel zu groß!", aber nachdem es der erste Wurf ist und ich die Baugruppe in Absprache mit Uwe so groß bauen durfte, lasse ich das erst mal.
(Größe ist übrigens 128 x 58mm)

Hier die Baugruppe ohne die ganzen Elkos und ohne Kühlkörper:

Es gibt also die beiden Ausgänge für die Fahrmotoren, eine H-Brücke Out1 als Waffenausgang (Schlagwaffe oder Spinner) und zwei Schaltausgänge Out2 Out3 für Pneumatikwaffen.

Zunächst mal die Parametrierungsmöglichkeiten für die beiden Antriebsmotoren:

Hier hat sich im Vergleich zu den beiden anderen 4er-Varianten nicht viel getan. Die beiden Empfängereingänge steuern entweder in der Panzersteuerung direkt die beiden Motoren oder es erfolgt die Umrechnung über einen Kreuzmischer, wobei die Anteile der Lenkung individuell eingestellt werden können. (Ein Vierrad-Antrieb braucht einen höheren Anteil als ein etwas nervöser reagierender Zweirad-Antrieb).

Es gibt eine einstellbare Stotterbremse. Hier kann je nach Motorgröße optimiert werden, ob der Motor "etwas sportlicher" anhält oder ein bißchen mehr Zeit bis zum Stillstand zur Verfügung stehen darf. Die optimale Einstellung muss jeder für seinen Antrieb herausfinden. Ich habe hier in der Default-Einstellung zwei Parameter gewählt, wo normale Akkuschraubermotoren mit Planetengetriebe sehr zügig anhalten und trotzdem nicht allzuviel Funken am Kollektor des Motors entstehen.

Eine Änderung gibt es hier aber: Nachdem der neue Mikrocontroller einen zusätzlichen Timer zur Verfügung stellt, werden die Bremszeiten jetzt sehr reproduzierbar eingehalten. Jeder Bremspuls dauert exakt 2ms. Danach ist Pause. Die Länge der Pause kann jeder selbst einstellen und beträgt ein Vielfaches von 2ms.
In der Defaulteinstellung werden also 5 Bremspulse mit je 2ms Länge erteilt, die jeweils 10ms auseinanderliegen.
Wenn bei der Anzahl der Bremspulse eine "0" eingegeben wird, dann wird keine Stotterbremse ausgeführt. Die Motoren werden dann sofort beim Abschalten sehr brutal kurzgeschlossen. Also Vollbremsung.

Dann kommen wir zu der H-Brücke für die Waffe:

Hier hat sich jetzt einiges Neues getan.
Zunächst gibt es die Standardfunktion, die schon immer enthalten war. Angesteuert von einem Kreuzknüppel der Fernsteuerung schaltet der Kanal vorwärts oder rückwärts, je nach ausgelöster Knüppelstellung.
Neu ist eine zweifach unterscheidbare Zeitbegrenzung. Als Basiszeit kann entweder 2ms oder 130ms gewählt werden. Einstellbar ist der zugehörige Faktor zwischen 1 und 255.

Wer also eine Schlagwaffe ohne Endlagenschalter auslösen will, der sollte z.B. die Basis 2ms und den Faktor 200 wählen. Der Waffenmotor wird dann in beiden Richtungen für 400ms angesteuert.

Wer eine Schlagwaffe mit Endlagenschalter verwendet, der braucht die Zeitbegrenzung normalerweise nicht. Wie aber unsere Theaterbot Thor einmal bewiesen hat, kann das Getriebe des Waffenmotors kaputt gehen. Der Motor wurde damals kontinuierlich angesteuert und blockierte aber. Somit wurde ständig der Waffenkanal im Kurzschlussbetrieb gehalten. Sehr schädlich für die Leiterbahnen, wo dann das Lötzinn schmolz und abtropfte.
In diesem Fall kann man einen Sicherung einbauen. Nämlich als Basis die 130ms wählen und dann Faktor 20 einstellen. Der Waffenmotor wird dann zusätzliche (falls der Endlagenschalter nicht ausgelöst werden kann) nach 2.5 Sekunden mit abgeschaltet. Sicherheitsabschaltung...

Ihr seht den Hinweis, dass diese beiden Eingaben für die Zeitbegrenzung durch den Parameterkanal überschrieben werden können. Dazu später.

Dann sind neu drei verschiedene PWM-Modi eingebaut worden.
PWM1: Hier befindet sich der Kreuzknüppel von der Fernsteuerung in der Mittelstellung, damit der Waffenkanal abgeschaltet ist. Wahlweise kann jetzt der Waffenmotor stufenlos vorwärts oder rückwärts eingestellt werden.
Eine Bremsfunktion, wie bei der schaltenden Auslösung, gibt es nicht.

PWM2: Hier muss sich der Kreuzknüppel in der unteren Lage befinden, damit der Antrieb abgeschaltet ist. Stufenlos bis zum oberen Punkt des Kreuzknüppels wird jetzt in einer Fahrtrichtung die Geschwindigkeit eingestellt.

PWM3: Hier muss sich der Kreuzknüppel in der oberen Lage befinden, damit der Antrieb ausgeschaltet ist.

Jetzt werdet ihr sagen "PWM3 braucht doch keine S....eele". Stimmt normalerweise. Aber ich habe ja einmal herausgemessen und dies im Forum auch beschrieben, dass es bei den Funkfernsteuerungen Unterschiede gibt. Die Futaba und die Spektrum machen es nämlich genau umgekehrt! Wenn also bei PWM2 der Kreuzknüppel unten ist, dann ist der Motor gestoppt. Bei der Futaba läuft hier aber der Motor auf Vollgas. Darum kann mit der Unterscheidung PWM2 und PWM3 der funktionsfähige Modus für die passende Funke eingestellt werden.

Wird der Waffenkanal im Schaltmodus betrieben, kann er ab sofort mit einem definiert festgelegtem Startpunkt langsam beschleunigt werden.
In o.g. Fall wird also beim Einschalten des Waffenmotors nicht ganz brutal die Spannung angelegt, sondern der Motor mit einer kleinen PWM "vorgeglüht", bis er dann komplett einschaltet. Den Startpunkt habe ich hier im Defaultzustand mit 128 festgelegt, was bei einem maximal möglichem Wert von 255 somit 50% entspricht.
Dann kann festgelegt werden, wie schnell der Motor jetzt von diesen 50% auf seine 100% hochgedreht wird. Dazu wird alle 2ms um einen Schritt erhöht. Wie oft diese 2ms pro Schritterhöhung absolviert werden müssen, kann nun auch festgelegt werden.

Beispiel für den Hochlauf:
Startwert ist 50%, also 128.
Somit müssen weitere 127 Schritte nach oben durchgeführt werden, bis das Maximum (100% = 255) erreicht sind. Bei der Zeiteinstellung von "1" sind das also 2ms mal 127 = 256ms. Nach rund einer viertelten Sekunde ist der Motor also auf Vollgas.

Wer dieses langsame Anfahren (Fachbegriff: "Softstart") nicht haben will, der setzt seinen Startpunkt einfach auf 255, also Vollgas. Alles kein Problem....

Bei der Stotterbremse habe ich jetzt die Pulszeit nicht auf 2ms, sondern auf 4ms festgelegt. Grund: Normalerweise werden bei der Waffe etwas kräftigere Motoren verwendet, die halten einen höheren Bremsstrom dann schon aus.
Auch hier kann wieder festgelegt werden, wieviel von den Bremspulsen durchgeführt werden und wie lange die Zeit zwischen diesen Bremspulsen sein muss.

Dann gibt es die Möglichkeit, im Schaltbetrieb die Bremse zu unterbinden. Wenn das Häckchen gesetzt ist, wird nach dem Abschalten des Waffenmotors kein Kurzschluss am Motor durchgeführt, er läuft also durch seinen Schwung selbst weiter.
Ausnahme: Auch wenn dieses Häckchen gesetzt ist, so wird beim Auslösen eines Endlagenschalters die Bremse trotzdem aktiviert.

Anwendung ist also, dass bei einer Schlagwaffe nur ein kurzer Puls zum Auslösen des Motors vorhanden ist, dann läuft die Waffe selbst weiter.
Wer ohne einen Zeitbegrenzung seine Schlagwaffe auslöst, der hat einen Endlagenschalter. Sobald dieser Endlagenschalter anspricht, ist es allerhöchste Zeit, den Motor zum Stillstand zu bringen, bevor er den eigenen Bot zerstört.

Dann gibt es die Option, dass bei der H-Brücke nur eine einzige Fahrtrichtung ausgelöst wird. Das hat folgenden Grund bzw. folgende Anwendung:
Wenn statt einer Schlagwaffe ein Spinner angetrieben wird, dann braucht man nur eine Bewegungsrichtung. Bei der Funke muss also nicht ein Kreuzknüppel verwendet werden, sondern man kann auch z.B. bei der Spektrum 5e den Schalter von Kanal 5 verwenden. Aber: Der Schalter hat keine Mittelposition. Somit läuft der Spinner entweder vorwärts oder rückwärts. Aber er lässt sich nicht anhalten. In diesem Fall also hier bei der Unterbindung der einen Fahrtrichtung das Häckchen setzen. Statt dass der Spinnermotor rückwärts dreht, wird er jetzt angehalten.

Dann kommen wir zu den beiden Schaltkanälen:

Im Standardbetrieb wirkt der Empfängereingang 4 auf die beiden Schaltausgänge. In Neutralstellung ist kein Schalter betätigt, vorwärts Kanal Out2, rückwärts Kanal Out3. Also nichts neues im Vergleich zu den Funktionen, die ich bereits im Fahrtregler3_1 integriert hatte.

Neu sind jetzt einige Features, die für die Ansteuerung von Pneumatik interessant sein werden. Nämlich Zeitfunktionen.
Es gibt für jeden Schaltkanal eine eigene Zeitfunktion . Die Basiszeit ist hier wieder 2ms. Über den hier vorzugebenden Faktor kann eingestellt werden, wie lange der Schaltausgang bzw. das Ventil betätigt sein soll.
Die maximale Auslösezeit beträgt also ca. eine halbe Sekunde. Das sollte genügen, um ein Pneumatikventil langsam mal geöffnet zu bekommen.

Wie ihr gelesen habt, können wahlweise entweder Out2, Out3 oder auch beide mit der Zeitbegrenzung angesprochen werden.
Bei Standard-Flip-Up-Anwendungen wird wahrscheinlich Out2 mit dem Ventil für die Gaszufuhr verbunden sein. Also ein kurzes Auslösen, um den Zylinder mit Gas zu fluten. Das genügt und spart Gas/Druck. Dann den Kreuzknüppel wieder in Neutralstellung bringen. Der Zylinder ist immer noch oben. Wenn der Kreuzknüppel dann nach unten gezogen wird, wird Out3 aktiviert. Der ist ohne Zeitlimit und mit dem Entlüftungsventil verbunden. Somt geht der Zylinder nach unten.

Jetzt kommt der große Gag in dieser Konfigurierungsmöglicheit:
Man kann das Ventil an Out2 sowohl in der Vorwärts- als auch Rückwärtsbewegung des Kreuzknüppels der Funke auslösen. Dazu einfach das Häckcken bei "RX4 schaltet nur Out2" setzen. Wird der Kreuzknüppel nach vorne bewegt, schaltet das Ventil zum Fluten von dem Zylinder. Und zwar mit der Zeit, die für Zeitbegrenzung von Out2 vorgegeben wurde. Wird jetzt aber der Kreuzknüppel nach unten gezogen, so wird Out2 ständig ausgelöst. Also ständig Gas in den Zylinder. Und dann gibt's noch eines obendrauf. Wenn nun sowohl Out2 als auch Out3 mit einer Zeitbegrenzung parametriert sind, dann hat Out2 beim Ziehen des Kreuzknüppels nach unten die Zeit von Out3 zum Auslösen. Ich kann also hier zwei verschiedene Zeiten für das Ventil vorgeben, die hier ausgelöst werden soll.

Das hört sich super an, hat aber ein Problem: Wie kriegt man das Gas wieder aus dem Zylinder. Die Lösung hatte Flatliner mal gepostet. Nämlich dass in der Neutralstellung des Kreuzknüppels das Entlüftungsventil ständig betätigt ist.
Hier also einfach das Häckchen setzen und schon wird Out3 immer dann betätigt, wenn der Kreuzknüppel in Mittelstellung verweilt.

Für den Heavyweight-Bot Tsunami werde ich demnächst eine neue Waffensteuerung entwickeln. Die hier o.g. Features bezüglich der Zeitsteuerung möchte ich dabei übernehmen. Wem noch etwas dazu einfällt: immer her damit.

Wem es noch nicht aufgefallen sein sollte: Es gibt vier Leistungsteile (2 x Motor, 1 xWaffe, 1xDual-Schaltausgänge), aber fünf Eingangskanäle. Wozu diesen fünften Kanal? Ich habe ihn als "Parameterkanal" bezeichnet, weil hier diverse Parameter im Zusammenspiel der eintreffenden Signale oder wirklich während des Kampfes durch die Funke verändert werden können.

Zunächst kann man einstellen, dass der fünfte Kanal ohne Funktion ist. Macht ja auch stellenweise Sinn.

Dann gibt es den Betrieb des Kanals, wenn er nicht an einem Empfängerkanal angeschlossen wird, sondern mit einem "Schalter" im Bot verbunden ist. Ich habe hier mal das Wort "DC" verwendet, weil das Signal kontinuierlich anliegt und nicht gepulst vom Empfänger stammt.
Die Anwendung (Michael hat mich darauf gebracht) wäre, dass ein Neigungssensor im Bot verbaut ist. Wenn der Bot auf dem Rücken liegt, dann spricht der Sensor an. In diesem Fall werden dann die Fahrtrichtungen der Motoren umgedreht und die Wirkungsweisen der Motoren gespiegelt. Als Fahrer kann man den Bot dann ganz normal steuern. Also keini mühsames Umdenken mit "links"/"rechts"/"vorwärts"/"rückwärts".

Wer einem Neigungssensor nicht traut, für den gibt es die nächste beiden Einstellung: Hier wird über den fünften Empfängerkanal (z.B. Schalter an der Funke) bestimmt, ob die Fahrtrichtung gewechselt wird, weil der Bot auf dem Rücken liegt.
Zugegebenerweise habe ich diesen Modus für mich integriert, weil ich mit dem Fahren auf dem Bot-Rücken absolut nicht zurechtkomme.

Die nächsten drei Parametereinstellungen sind ein Spezial für Tsunami. Und zwar wirkt der RX5-Eingang dann wie ein Schiebepoti. Er stellt Werte zwischen 1 und 255 zur Verfügung. Je nach Einstellung in diesem Parametersatz kann dieser Wert jetzt auf die Zeitbegrenzung von Out1, Out2 oder Out3 übertragen werden.
Das ist das, was Flatliner-Dirk für das Zeitverhalten beim Ansteuern des Zylinders braucht. Wenn im Laufe des Kampfes das Gas weniger wird oder durch Vereisungen weniger Gas beim Auslösen eines Pulses durchkommt, dann wird der Puls verlängert. Und das erfolgt nun über diesen fünften Kanal. Nachdem ich bei der Entwicklung der Software nicht weis, welcher von den Kanälen für das zeitbegrenzte Auslösen des Zylinders verwendet wird, kann man sich einen der drei möglichen Zeitbegrenzungen von Out1, Out2 oder Out3 selbst aussuchen.

Dieses Übertragen des Zeitwertes auf den Ausgang ist aber nur dann möglich, wenn dieser Ausgangskanal auch tatsächlich so eingestellt ist, dass er eine Zeitbegrenzung hat.

Das war's erstmal mit der groben Umschreibung von den Möglchkeiten des neuen Fahrtreglers. Wenn ihr was nicht versteht oder genauer erläutert haben wollt, dann bitte posten! Ich freue mich über jede Rückmeldung, auch wenn sie negativ sein sollte.

Um der wahrscheinlich naheliegensten Frage gleich auszuweichen: Nein, ich habe noch keine Ahnung, was dieser Fahrtregler genau kosten wird. Für Nicht-GRA-Mitglieder wahrscheinlich irgendwo in der 190Euro-Gegend. Ich muss erst eine genau Materialaufstellung machen, um was genaueres sagen zu können. Das Teuerste ist die Platine (je größer die Fläche, desto teurer) und die MOSFET-Halbbrücken.

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Original von Marien
Ich bin beeindruckt, Reiner. Von den Regler und das Buch dazu

*lol*

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Original von Marien
- Ich verstehe das diese Regler für maximal 12 Volt Motoren geeignet ist?

Derzeit ist dieser Regler für 12V (maximal 18V Spitze) ausgelegt.
Ich könnte ihn mit kleinem Aufwand auch so aufrüsten, dass er für 24V tauglich wäre.
Dazu müssten dann Elektrolytkondensatoren verwendet werden, die als Nennspannung statt 25V nun 35V haben.
Der Treiber-IC für die beiden Schaltausgänge ist nur für 18V geeignet. Er bekommt einen kleinen Spannungskonstanter auf 12V, somit wäre er auch weiter verwendbar.
Auf dieser Baugruppe wird es dann einen Jumper geben, mit dem eingestellt wird, ob der Fahrtregler an 12V oder an 24V betrieben wird. (So macht das der Scorpion doch auch, oder?)

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Original von Marien
- Ist es möglich ein Ventil direct zu steuern, oder bracht mann noch ein schalter dazu? Ein Menge Leute steuernd ein Ventiel gerne mit 24 bis 36 V.

Die beiden Schaltausgänge haben MOSFET-Endstufen, die laut Datenblatt bis zu 120A können. Nach meiner Interpretation sind im normalen Betriebszustand und Dauerstrom bis zu 30A möglich. Das dürfte reichen, um ein Pneumatikventil anzusteuern.

Bei diesem Fahrtregler ist kein Booster eingebaut, der die 12V auf 24V hochpusht, damit das Ventil 24V bekommt. Somit können hier derzeit nur 12V-Ventile angesteuert werden. Das aber direkt, ohne dass ein zusätzliches Relais oder ein Schalter notwendig wäre.

Wenn dieser Fahrtregler einmal für 24V tauglich ist, dann werden 24V-Akkuspannung eingespeist. Aber dann müssen die Fahrantriebe auch diese 24V verkraften.
Eine "Mischung" wäre möglich, da wird diese Baugruppe aber größer, weil ich zwei zusätzliche Leiterbahnen unterbringen muss. Und diese sind dann sehr dick.

Stichwort "Freilaufdiode": Bei jeder angeschlossenen Last (z.v. Ventil) an einen elektronischen Schalter muss eine Diode parallelgeschaltet werden. Das nennt man "Freilaufdiode". Wenn diese fehlt, kann die Gegenspannung die Elektronik zerstören.
Diese Freilaufdiode ist bereits auf der Baugruppe für Out2 und Out3 integriert. Allerdings nur für 3A. Wenn sehr große Ventile angeschlossen werden, dann sollte direkt am Ventil noch eine große Freilaufdiode (20A) angelötet werden.

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Original von Marien
- Viel Sender haben nur 1 Kanal die im Failsafe zurück geht nach STOP. Kann diese Regler damit auch Funktionieren?

Jeder Empfängerkanal hat einen separaten Failsafe integriert. Aber der funktioniert nur, wenn das Empfängersignal auch komplett "fehlt". Manche Empfänger senden aber stattdessen einen Wert von 1.0ms Pulsweite, um damit z.b. bei den Flugmodellen das Gas auf Minimum zu stellen.

Dazu gibt es in dem Fahrtregler auch eine zusätzliche Lösung. Wenn nämlich beide Empfängerkanäle für die Fahrmotoren im Failsafe sind, dann werden auch grundsätzlich die beiden Waffenkanäle in den Failsafe versetzt.
Das heißt: dass auch bei Verwendung von diesem Empfänger, wo ein Kanal weiterhin 1.0ms sendet, die Sicherheit des Waffenkanals gewährleistet ist.

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Original von Marien
- Ich denke dass diese Einstellungsmöglichkeiten sehr brauchbar sein für unsere Roboter und auch für Spezielmodelbauer. Wenn du dieser Module baut um schwissen (in between) die Empfanger und die RC regler die Signalen zu reglen, und das steuern dem Vermögen an die 6 V, 12V, 24V, 36V, 48V (u.s.w.) Regler zu lassen, dann ist es ein Multifunktionel Module für alle Gebraucher.

Also nicht ein Komplette Regler sondern eine Schaltmodule. Zum beispiel:
Dann kann ich es in meine FW benützen mit ein Scorpion XXL (Getriebe) und irgend eine andere Regler für den Linak und die Endschalter dazu auf 14,8 oder 18,5 V.
Oder den HW Tomahawk, mit Sidewinder und Pneumatischen Ax, hat endlich seine SRiMEch, bei 28,8 V

Den Scorpion XXL brauchst Du eigentlich nicht. Der Scorpion verwendet als MOSFET-Halbbrücken ebenfalls die BTN7960B, so wie bei mir auch. Bei mir sind die Leitungszuführungen zu den MOSFETs dicker ausgelegt und ich habe einen Kühlkörper montiert. Das fehlt alles beim Scorpion. Damit lässt er sich zwar schneller und billiger zusammenbauen, aber er ist nicht betriebssicher. Ich weis von Mario, dass Rick die Scorpion modifiziert, damit sie brauchbar werden.
Trotzdem behaupte ich jetzt einmal ganz frech, dass Du mit meinen beiden Endstufen für die Fahrantriebe auch leben kannst und den Scorpion nicht brauchst.

Das was Du vorschlägst, wäre der Bau von einem Logikmodul. Ist sicher eine interessante Sache, aber ich vermute, dass Du dann der einzige Anwender sein wirst. Ich denke, dass es für den Rest der Roboteers etwas aufwändig ist, sich mit weiteren Fahrtreglern und Schaltmodulen auseinanderzusetzen.

Aber: Es wird demnächst ein neues Gerät geben, das ich für Tsunami baue. Und zwar die verbesserte Waffenelektronik. Natürlich für 24V. Es enthält genau diese Funktionen, die ich oben beschrieben habe. Ausser den Fahrantrieben, denn dafür gibt es die Speedcontroller von Kees.
Wenn Du also noch ein paar Monate wartest, kannst Du ein Modul für 24V haben, das eine H-Brücke für Spinner und Schlagwaffen hat und diese Logik mit Schaltausgängen für Pneumatikventile beinhaltet.

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Original von leo-rcc

Das stimmt nicht ganz. Das Einzige was Rick macht ist das gleiche wie Robotpower selbst, ein aufbau von XL (12A) nach XXL (25A) durch mehr mosfets parallel zu schalten. Es ist nicht so das die Scorpions nicht brauchbar sind ohne anderungen (Hannibalito 4 zum beispiel benutzt nicht ein modificierung und ist ein vollig normale Scorpion XL). Damit benutzt Rick aber ein aufbau das die XXL ein platine uber der Mosfets bekommt weil in de US die mosfets gleich auf einander gestezt werden.

Ich glaube, da ist der Begriff "brauchbar" etwas unterschiedlich ausgelegt. Von IceMaster hatte ich ja schon einen Scorpion XXL zur Reparatur, darum kenne ich die Baugruppe ein bißchen.
Gewiss wird der Scorpion-Regler nach der Anlieferung zunächst funktionieren. Aber es fehlt ein Kühlkörper, der die Verlustleistung abtransportiert. Die Hitze wird den MOSFET-Halbbrücken auf Dauer zusetzen. Und irgendwann wird eine Brücke kaputtgehen. Das kann man vermeiden, wenn die Hitze weggeführt wird.
Ebenso stört es mich ganz gewaltig, dass der Strom für die Motoren durch Leiterbahnen geleitet wird, die keine zusätzliche Verstärkung haben. Damit verbleibt Leistung in der Endstufe, die man am Motor besser brauchen könnte. Ausserdem werden die Leiterbahnen dann warm/heiß. Ok, der Scorpion ist für 12A bemessen. Das schaffen die Leiterbahnen auch. Aber die MOSFET-Halbbrücke kann 40A. Im Stall-Betrieb werden die Motoren das auch ausnutzen.
Weiterhin stört es mich ein bißchen, dass der Strom für die Motoren durch die dünnen Anschlussbeine der MOSFET-Halbbrücke geleitet werden. Auch das ist Verlustleistung und heizt die Halbbrücke auf.
Normalerweise sollten dickere Zuleitungen dafür sorgen, die Wärme/Hitze von den MOSFETs wegzutragen. So wird das zumindest im Industriebereich gemacht. (Beispiel: Bei den Normprüfungen von elektronischen Schaltern nach EN60669 darf an den Anschlussklemmen eine Kupferleitung von 1m Länge angeklemmt werden. Diese nimmt dann auch Verlustleistung mit nach aussen. )

So wie Du geschrieben hast, ist die zweite MOSFET-Halbbrücke einfach huckepack direkt auf die erste Halbbrücke aufgelötet. Ohne ein zusätzliches Kühlblech dazwischen wird die Hitze des zweiten MOSFET durch den ersten MOSFET geleitet. Das belastet den ersten MOSFET doppelt.

Die Lösung, die Du von Rick beschrieben hast, ist auf alle Fälle ein guter Schritt. Das verstehe ich unter "brauchbar". Eine Elektronik soll so zuverlässig wie möglich sein, damit sie keinen Ärger und Frust macht. Das ist für mich "brauchbar". Natürlich kann man sie auch im Auslieferzustand "gebrauchen". Aber ich habe immer Bedenken, dass sie dann genau beim Turnier ausfällt.

Um das aber noch einmal deutlich zu machen: Ich möchte die Scorpion-Fahrtregler nicht schlecht machen oder den Leuten das Geschäft verderben. Aber ich möchte euch darauf hinweisen, was hier in der Konstruktion nach meiner Ansicht falsch gemacht worden ist.

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Original von Marien

Viele von uns haben schon mehrere Fahrtregelrn oder mögen die gleiche Möglichkeiten in mehrere Roboter. So ein Logicmodul könnte dann helfen.

Zur info: die Regler von Kees können bis über 40 V (46 glaube ich) an, und am Zentralmodul können 4 Regler gehängt werden.

Der Regler von Kees wurde bei Tsunami auch schon mit drei Akkublöcken verwendet. Also 36V Nennspannung. Im geladenen Zustand waren das dann 44V.
Soweit möchte ich ungern gehen. Bei 24V Nennspannung möchte ich gerne aufhören. Wird dann in der Praxis bis zu 35V hochgehen können. Müßte als Reserve reichen.

Bist Du sicher, dass hier von mehreren Roboteers Interesse an einem Logikmodul besteht?
Ehrlich gesagt wäre mir als Bot-Erbauer der Aufwand viel zu groß, dass ich hier zusätzlich zwei getrennte Fahrtreglermodule und ein paar Schaltmodule in den Bot integrieren muss. Das gibt immer einen ziemlichen "Knödel" an Verdrahtung. Lieber alles kompakt auf einer Baugruppe.

Also, wenn Du meinst, so ein Logikmodul wäre auch etwas für mehrere Roboteers, dann würde ich so etwas bauen. Aber erst nächstes Jahr.

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Ich wollte mein idee aussern weil ich denke dass es vielleicht sneller, einfacher oder billiger sein könnte. Und ein neuen möglichkeit oder verbesserung.

Das ist auf alle Fälle richtig, dass Du Deine Ideen und Vorschläge hier postest !
Ich möchte nur vermeiden, dass ich etwas entwickle und baue, und dann will es "niemand" benutzen.

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Bei mir geht dan immer 10% kaput und kann ich 100% nicht mehr benützen

Ja, den Effekt kenne ich. Aber das ist der Vorteil, wenn man etwas selber entwickelt hat: Man kann sich helfen und wieder alles reparieren.

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Original von Flatliner
Von den Optionen her sehe ich im Moment keine offenen Wünsche. Ich könnte mir aber vorstellen, falls jemand den Regler für einen Feather Spinner einsetzen will, daß er dann gerne mit der Betriebsspannung für die Waffe Richtung 24V gehen will.
Ich persönlich halte 12V für den Fahrantrieb vollkommen ausreichend.

Die Version für Tsunami wird dann sein, dass die Teile vom Fahrantrieb weggenommen werden. Dafür dann eine Umschaltung zwischen 12V und 24V, wobei dann hier bis zu 35V möglich sein werden. Darüber hinaus wird's etwas aufwändig, denn die Spannungskonstanter sind zwar laut Datenblatt für eine Eingangsspannung von bis zu 40V zulässig, aber meine Erfahrung hat gezeigt, dass manche Bauteile bei 36V schon krepieren.

Aber ich denke, eine Nennspannung von den Akkus von 24V dürfte für jeden Bot ausreichen.

Eine Mischung der Spannung dürfte durch die Auftrennung auch möglich sein. Der Fahrtregler4_2 ist nur für Fahrantriebe, den kann man dann mit den 12V von dem 24V-Akkublock betreiben. Die Waffe wird dann mit der neuen Tsunami-Einheit betrieben, hier dann 24V anschließbar.

Den früheren Fahrtregler3_1 hatte ich ja schon einmal mit einem Onboard-Booster gebaut. Also einen 12V-Akku anschließen und für die Ansteuerung der Pneumatikventile war eine Schaltung drauf, die aus den 12V die 24V gemacht hatte.
Allerdings war das Interesse an dem Booster-Fahrtregler (hieß dann "Fahrtregler3_2 ") in der Gemeinde relativ gering. Ob ich dann den o.g. Fahrtregler4_3 auch mal mit einem Onboard-Booster baue, damit nur eine 12V-Versorgung notwendig ist, um 24V-Ventile auch mit satten 24V betreiben zu können, ist also noch offen.

Wenn der o.g. Fahrtregler4_3 ausgeliefert ist, geht's an das Pneumatikteil für Tsunami und den großen Fahrtregler für BB-Dirk, wo dann eine Power-H-Brücke für 200A drauf ist. Das wird dann noch eine separate Herausforderung..

Vielen Dank für die Rückmeldungen! Freut mich, wenn der erste Eindruck positiv ist.

Mittlerweile ist die Hardware komplettiert (Leiterbahnen verstärkt, Zuleitungen zu den MOSFETs und Halbbrücken verstärkt, Elkos eingelötet, Kühlkörper gefräst und montiert,....).

Allerdings hat der (neu eingesetzte) Prozessortyp eine Eigenschaft, die mir bisher bei den andern Prozessoren nicht aufgefallen: Er reagiert nach dem Einschalten sehr schnell auf eintreffende Pulse vom Empfänger. Und das, obwohl ich einen Schmitt-Trigger zwischen dem Empfänger und dem Mikrocontroller habe. Also dürften "kleine Signale" gar nicht durchkommen und stören.
Anscheinend liegt das daran, dass ich zum Testen nicht einen regulären Empfänger verwende, sondern meine "Simmulatoren". Das sind fünf von den Baugruppen, die man beim Conrad kaufen kann. Im Prinzip nur ein Poti mit einer kleinen Platine, der dann die Pulse erzeugt. Beim Einschalten produzieren diese Baugruppen dann offensichtlich Pulse, die der Fahrtregler als "gültig" einstuft. Die Motoren laufen für einen kurzen Klick an. Ebenso lösen die Schaltausgänge (= später angeschlossene Pneumatikventile) aus. Es liegt definitiv nicht am Programm, sondern an den Pulsen der Empfänger-Simmulatoren.

Die erste Abhilfe war, beim Aktivieren des Programms im Controller (=Einschalten und Anlauf) ein bißchen zu warten. Aber mittlerweile bin ich schon auf 300ms oben, und immer noch kommen die Störungen durch.
Es mag sein, dass das bei regulären Empfängern nicht auftritt, aber ich würde da trotzdem gerne noch auf 100%-Sicherheit erhöhen. Dauert also noch eine Bastelnacht, bis der Regler versendet werden kann.

Wie bereits erwähnt, ist die Baugruppe jetzt komplett bestückt worden.

Endlich mal wieder einen weiteren Schritt geschafft:

Wie in der o.g. Beschreibung erwähnt, wird die H-Brücke beim Waffenkanal nach Stillstand gebremst.
Per Parameter kann man festlegen, dass nach dem Abschalten kein Bremsen erfolgt. Das war für Replikator wichtig, weil er bei seiner Hammerwaffe den Zeitschaltmodus aktiviert hatte. Also bei der Auslösung den Motor nur ganz kurz aktiviert. Danach den Schaltkanal (H-Brücke) ausschalten. Der Hammer hat genügend Schwung, um bis zum Gegner zu gelangen und dort dann einzuschlagen.
Normalerweise wäre jetzt nach dem Abschalten der Brücke bzw. des Motors die H-Brücke kurzgeschlossen worden. Der Motor hätte gebremst.
In der o.g. ersten Version konnte man das unterbinden. Aber dann blieb der Motor für den Rest (solange er nicht neu ausgelöst wird) auch ohne Bremse.

Die Idee von Replikator war, dass die Bremse erst ein bißchen verzögert einsetzt.

Dieses Feature hat mir jetzt etwas Kopfzerbrechen gemacht, da ich meinen Programmcode nicht einfach kreuz und quer (=Spagetti-Code) verstümmeln wollte.
Die Lösung sieht jetzt so aus, dass es keinen zweiten Mode dafür gibt, sondern die Bremse grundsätzlich immer eingeschaltet wird. Aber zwischen Ende des Kommandos für das Einschalten des Motors und der Bremse ist eine parametrierbare Zeit festzulegen. Diese Zeit ist in 130ms-Schritten einstellbar. Maximaler Wert: 255.

Entsprechend hat sich auch die Bedien-Oberfläche für die Parametrierung geändert. Man beachte die vorletzte Zeile.

Wer keine Verzögerung bei der Bremse haben will, der setzt einfach nicht dieses Häkchen, und nach dem Loslassen des Kreuzknüppels wird der Waffenmotor sofort gestoppt.

Was etwas aufwändig im Programm war, diese Wartezeit dann auch aktuell abbrechen zu können. Denn / Beispiel:

Der Hammer wird ausgelöst und schlägt vorwärts. Nach 1 Sekunde (Der Waffenkanal ist mit einer Zeitsteuerung von 1 Sekunde parametriert), wird der Hammermotor automatisch ausgeschaltet. Ab hier beginnt die neue eingeführte Verzögerung, die für 2 Sekunden eingestellt ist. Durch den Schwung läuft der Hammer noch ca. 500ms weiter, bis er dann am Boden oder Gegner aufschlägt. Ok . Dann wird die Zeit von der Zeitverzögerung bis zur Bremse (1.5 Sekunden) abgewartet. Dann wird gebremst bzw. der Waffenmotor blockiert. Schon kann er vom Gegner nicht mehr weggeschoben werden.

Aber:
Wenn jetzt im o.g. Beispiel der Hammer aufschlägt und in dem Augenblick eigentlich schon wieder ein Rückwärts-Schlag gewünscht wäre, dann müßten erst mal die restlichen 1.5 Sekunden abgewartet werden. Dann wird gebremst und blockiert. Und dann darf endlich die Gegenrichtung wirksam werden. So ein lahmarschiges Verhalten ist nicht tragbar.

Also wird, sobald die Gegenrichtung augelöst wird, diese Wartezeit gelöscht und der Blockadebetrieb sofort ausgelöst. (Der Hammer könnte ja noch unterwegs sein. Da muss erst gebremst werden, bevor die Gegenrichtung zulässig ist).

So,.... hat lange gedauert, aber jetzt ist der Fahrtregler in der Version 4_3 endlich fertig.

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Tolle Arbeit. Danke für dein tüffteln Reiner.

Mach' ich doch gerne für euch...