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Thema: Fertiges RN-Projekt:RN-VN2 DualMotor(starke Doppel H-Bridge)

  1. #1
    Administrator Robotik Einstein Avatar von Frank
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    Fertiges RN-Projekt:RN-VN2 DualMotor(starke Doppel H-Bridge)

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    RN-VN2 DualMotor
    Motoransteuerung für 2 Motoren

    Mal wieder ein neues fertiges RN-Projekt. Diesmal eine echt universelle und recht preiswerte H-Bridge gleich für zwei Motoren. Sie beruht auf den Erfahrungen die Stupsi und ich mit den SMD-Motortreibern gemacht haben.
    Die neue Allround-Motoransteuerung ist geeignet für die meisten Robotik-Anwendungen die so im laufe der Zeit hier im Forum genannt wurden. Das neue Board nutzt den neuen Motorchip VNH2SP30, welcher deutlich weniger Wärme als der VNH3SP30 erzeugt.

    Das Board erlaubt bereits ohne Kühlkörper eine längere Belastung von ca. 4-5A je Motor, wobei die kurzzeitige Belastung bis 10A kein Problem darstellt. Der hochmoderne Motorchip verträgt sogar weit höhere Strombelastungen (30A laut Datenblatt), welche jedoch aber aufgrund der starken Wärmeentwicklung ohne zusätzliche Kühlmaßnahmen Kühlkörper / Lüfter etc. nicht erreicht und auf dem Board nicht vorgesehen sind.
    Um das Board möglichst klein, kompakt und preiswert zu bauen, wurde auf weitere Eigenintelligenz als auch Kühlkörper absichtlich verzichtet. Auch so reicht die Leistung optimal um etwas größeren Motoren, wie die beliebten Scheibenwischermotoren, anzusteuern. Bei kleineren DC-Motoren wie RB35,RB40 usw. wird es noch nicht mal warm. Also eine günstige Allround Lösung für Robotik Bastler.

    Die Ansteuerung erfolgt über ein beliebigen Controller bzw. Controllerboard (rn-control,rnmega8 oder ganz anderes). Die Steuerung ist recht einfach und nahezu identisch mit der Ansteuerung der beliebten Motorchips L298 oder L293D. Die Geschwindigkeit wird über zwei PWM-Ports, die bis zu 20 Khz takten können, regelbar. Weitere 2 Eingänge pro Motor bestimmen die Drehrichtung oder Motorbremsung.

    Das Board unterstützt die neue Roboternetz-Definition und besitzt einen 10 poligen Wannenstecker mit definierter Belegung für H-Bridges. Siehe Roboternetz-Wiki!

    Zudem ist das Board für ein Aufsteckmodul vorbereitet, welches auch eine I2C und RS232 Schnittstelle zur Ansteuerung bereitstellt. Dieses Aufsteckboard wird zukünftig optional angeboten. Damit kann das Board dann auch über einfache Befehle ohne Ports zu belegen, angesteuert werden.



    Die Features des aufgebauten Boards:
    • Verwendet den zwei der neuen Motortreiber VNH2SP30 (erzeugt wesentlich weniger Hitze als VNH3SP30), bis 3A kaum Erwärmung
      Ansteuerung von kleinen und größeren Motoren bis max. 4 A je Motor.
      Kurzzeitige Spitzenströme sind durchaus auch bis 10A möglich (bei maximaler Belastung ist Temperatur zu überwachen)
    • Einfache Ansteuerung mit jedem Controller der ein oder zwei PWM-Ports besitzt (z.B. RN-Control, andere Atmel Boards)
    • PWM-Ansteuerung bis 20 Khz möglich
    • Betriebsspannung ca. 6 bis 16V - ideal ca. 12V
    • Nahezu kein Stromverbrauch bei ausgeschalteten Motoren (PMW=0) nur 0,025mA
    • Fahrtrichtung und Bremsung über 2 Ports pro Motor steuerbar (ähnlich L298 / L293D)
    • RN kompatibler Boardanschluß (10 pol Wannenstecker Standard-Belegung nach RN-Definition). Sogar Motorstrom wird als analog Signal (0 bis 2,5V) für AD-Port geliefert.
    • Notaus-Anschluss um Motoren durch Schalter/Taster zu deaktivieren
    • Optional aufsteckbares I2C/RS232 Schnittstellenboard in Vorbereitung
      Überlastungsschutz durch Chip interne Temperaturmessung (175 Grad)
    • Zusätzlich Temperaturüberwachung auf der Platine. Durch analogen Port einfach zu überwachen. So kann das Board den Motortreiber bei Überhitzung ausschalten, Lüfter aktivieren etc.
    • Zusatzschutz durch KFZ-Sicherungshalter (kann weggelassen werden wenn man extrem niedrige Bauhöhe benötigt wird, z.B. für aufsteckbares Zusatzmodul).
    • Sehr kompakte Bauweise, nur 5 x 8 cm
      Kühlkörper ist nur notwendig wenn Dauerlast wirklich ausgenutzt oder überschritten wird
    • Roboternetz kompatible Miniplatine (1/4 Euroformat) und Stecker
    • Deutsche Doku mit Beispielen



    Die Platine wird bereits über www.robotikhardware.de angeboten.
    Ab jetzt wird auch ein rn_vndualmotor-Bausatz angeboten!

    Die Bauanleitung poste ich in Kürze noch hier im Forum.

    Gruß Frank

  2. #2
    Administrator Robotik Einstein Avatar von Frank
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    Hier noch eine Ansteuerskizze:


  3. #3
    Administrator Robotik Einstein Avatar von Frank
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    Nach vielen Dauertests und Messvorgängen liegt nun auch die Beschreibung und Bauanleitung vor.
    Ich hab sie mal hier für interessierte gepostet:
    http://www.roboternetz.de/phpBB2/dlo...le&file_id=270

    Gruß Frank

  4. #4
    Administrator Robotik Einstein Avatar von Frank
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    Kleiner Schnitzer, bei der Steckerbelegung! User die bereits das Board besitzen/einsetzen, sollten aktuelle Doku herunterladen.

    Die Belegung ist bei zwei Pins gegenüber der ersten Doku vertauscht. Die Doku ist inzwischen aktuallisiert. Also unbedingt die richtige Pinbelegung beachten.

    Die Pinbelegung bis Board Version 1.11 sieht also wie folgt aus:

    Code:
    Pin 1 Motor 1 IN 1 
    Pin 2 Motor 1 IN 2 
    Pin 3 Motor 2 IN 1 
    Pin 4 Motor 2 IN 2 
    Pin 5 Rückgabe Signal von 0 bis 2,5V (bei ca. 0-15A) das einem AD-Port
            die Strommessung für Motor 1 erlaubt 
    Pin 6 Enable Motor1 ein (PWM) 
    Pin 7 Enable Motor2 ein (PWM)
    Pin 8 Rückgabe Signal von 0 bis 2,5V (bei ca. 0-15A)  das einem AD-Port
            die Strommessung für Motor 2 erlaubt 
    Pin 9 GND 
    Pin 10 Logikspannung 5V
    Gruß Frank

  5. #5
    Administrator Robotik Einstein Avatar von Frank
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    Da wie schon erwartet viele geschrieben haben das Sie sich beim Löten nicht an die SMD-Motorchips ran trauen, gibts dieses Motorboard nun auch als fertig aufgebaute Variante.
    Es ist absolut identisch, besitzt lediglich noch bequemere Motoranschlußstecker




    Bezugsquelle robotikhardware.de

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