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Thema: Normierung von Roboter Steckern

  1. #1
    Administrator Robotik Einstein Avatar von Frank
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    Normierung von Roboter Steckern

    Zukünftig sollen im Roboternetz ja auch verstärkt Schaltpläne und Erweiterungsplatinen nach dem Open Source Konzept von den Mitgliedern in der Download Sektion öffentlich bereitgestellt werden. Damit soll jede rdie Möglichkeit haben Entwürfe anderer User oder Firmen auch für sein eigenen Roboter nutzen zu können.

    Zu diesem Zweck ist es wichtig das wir uns bei Art der verwendeten Steckern, Buchsen, Schnittstellen und Platinengrößen einigen.
    Bei den Platinengrößen und einem Bus haben ich ja im Zuge der letzten „Standard-Roboter“ Diskussion schon eine Empfehlungen schriftlich festgehalten.

    Festgelegt wurden:
    • - empfohlenes Boardformat halbe Europagröße 80 x 100 und Europagröße 160 x 100
      - genaue Bohrlöcher um Platinen „Huckepack“ kombinieren zu können
      - 50 pol Erweiterungsstecker mit Definition der Funktion
    In dieser Download Sektion können stets die aktuellen gültigen Definitionen geladen werden:
    http://www.roboternetz.de/phpBB2/dlo...category&id=14


    In diesem Thread sollten wir uns nun bei weiteren Steckerbelegungen einigen.
    Damit es etwas voran geht mach ich mal einige Vorschläge und setzte eine kurze Deadline von 8 Tagen an. In dieser Zeit kann jeder seine Vorschläge und dessen Vorzüge äußern. Danach fasse ich wieder das Fazit zu einer Stecker-Empfehlung zusammen und lege diese in der Download Sektion ab.

    Es bleibt dann jedem überlassen sich an diese Empfehlungen zu halten oder auch nicht. Ich werde mich allerdings daran orientieren und meine zukünftigen Platinen gerne als „Open Source“ bereitstellen. Es wäre schön wenn sich andere anschließen würden.

    Nun meine ersten Vorschläge:


    I2C- Anschluß
    Weitere Empfehlung eines I2C-Bus-Steckers falls der 50 pol Bus nicht genutzt wird. Ich würde eine 5 pol Stiftleiste (wie Abbildung nur 5 polig) empfehlen.

    Die Belegung könnte so aussehen:
    Pin 1 = 5V
    Pin 2 = volle Batteriespannung (max. 12 V)
    Pin 3 = GND
    Pin 4 = I2C SDA
    Pin 5 = I2C SCL



    Eingangsport- Anschluß
    Um Sensoren , Taster, Schalter oder andere Dinge an den Eingangsports anschließen zu können, würde ich ebenfalls eine 5 pol Stiftleiste (wie Abbildung nur 5 polig) empfehlen. Ich würde hier immer gleich zwei Eingangsports und alle wichtigen Spannungen drauf legen. Da man in der Praxis eh oft gleich mehrere Eingangsports benötigt, würde dieses Platz auf der Platine ersparen. Hat man mehreren Eingangsports müssen natürlich mehrere 5 pol Stiftleisten vorgesehen werden.

    Die Belegung könnte so aussehen:
    Pin 1 = 5V
    Pin 2 = volle Batteriespannung (max. 12 V)
    Pin 3 = GND
    Pin 4 = Eingangsport 1
    Pin 5 = Eingangsport 2





    Ausgangsport Anschluß
    Um verschiedene Dinge zu steuern benötigt man natürlich auch zusätzliche Ausgangsports. Diese Stiftleiste würde ich ähnlich wie die Eingangsport Stiftleiste belegen. (wie Abbildung nur 5 polig)

    Die Belegung könnte so aussehen:
    Pin 1 = 5V
    Pin 2 = volle Batteriespannung (max. 12 V)
    Pin 3 = GND
    Pin 4 = Ausgangsport 1 (wahlweise auch mit Ausgangstreiber davor)
    Pin 5 = Ausgangsport 2 (wahlweise auch mit Ausgangstreiber davor)




    Servo Anschluß
    Um handelsübliche Servos direkt anschließen zu können, sollten man die am weitest verbreitete Norm berücksichtigen. Dies wäre eine 3 polige Stiftleiste. (wie Abbildung nur 3 polig)

    Die Belegung könnte so aussehen:
    Pin 1 = GND
    Pin 2 = +5 V
    Pin 3 = Datenport



    RS232 Anschluß
    Da nicht immer Platz auf den Platinen für eine PC kompatible RS232 (SUB-Buchse) vorhanden ist, sollte auch ein eine Alternative vorgeschlagen werden. Hier schlage ich eine Robby kompatible 3 polige Stiftleiste
    Dies wäre eine 3 polige Stiftleiste. (wie Abbildung nur 3 polig)

    Die Belegung könnte so aussehen:
    Pin 1 = RX
    Pin 2 = GND
    Pin 3 = TX



    Gerne könnt ihr andere und weitere Vorschläge machen!
    Die Festlegung erfolgt in 8 Tagen damit erste Boards noch im Februar kommen können, bitte also nicht verschleppen!

    Gruß Frank

    Nachtrag:
    Inzwischen wurden zahlreiche Steckernormen definiert. Hier kann das aktuelle gültige PDF-Dokument geladen werden:
    http://www.roboternetz.de/phpBB2/dlo...ion=file&id=77

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Im Prinzip OK;
    ich würde nur jeweils die Stifte 2 und 3 tauschen (Stift 1: 5V; Stift 2 GND, Stift 3 ...V). Hat den Vorteil, dass man auf die Schnelle durch eine simple Zweierbuchse 5 V oder ...V gegen Masse hat.
    Bei den Servos würde ich aus Kompatibilitätsgründen ebenfalls Stift 1 und 2 vertauschen.

    REB
    der einzelen Buchsen oder Stecker nicht mag

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Bei den Servos würde ich aus Kompatibilitätsgründen ebenfalls Stift 1 und 2 vertauschen.
    Würde ich gerade deshalb nicht machen. Alle Servos die ich habe besitzen diese Belegung...

    Ich würde aber bei den ganzen anderen Stiftleisten die 12 Volt weglassen, da man sie meistens eh nicht braucht und damit nur die Stecker größer werden...

    Meine Meinung dazu
    Kjion

  4. #4
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    Hallo Frank,

    I2C- Anschluß
    Weitere Empfehlung eines I2C-Bus-Steckers falls der 50 pol Bus nicht genutzt wird. Ich würde eine 5 pol Stiftleiste (wie Abbildung nur 5 polig) empfehlen.

    Die Belegung könnte so aussehen:
    Pin 1 = 5V
    Pin 2 = volle Batteriespannung (max. 12 V)
    Pin 3 = GND
    Pin 4 = I2C SDA
    Pin 5 = I2C SCL


    erst mal finde ich gut, dass du hiermit versuchst, ein paar Sachen zu vereinheitlichen. Es gibt aber auch schon verwendete Belegungen, wo es sich zumindest lohnt drüber nachzudenken, bevor alles neu aus dem Boden gestampft wird.

    So finde ich z.B. für externe Kabel das 10polige Flachbandkabel in Verbindung mit den 2-reihigen Wannensteckern (Schneidklemmtechnik) eine stabile und verpolungssichere Variante. Solch ein Stecker ist sehr schnell auf ein Kabel gepresst, ein 5-poliges Kabel an eine Buchsenleiste anzulöten und mit Schlumpfschlauch zu überziehen, damit wenigstens eine kleine mechanische Stabilität erreicht wird, dauert sehr viel länger.

    Vor einiger Zeit habe ich in der Elektor für den 10poligen Verbinder eine I2C-Belegung gefunden. Diese wurde von mir übernommen und wird z.B. auch von Markus (Embedit) in seinen Applicationboards verwendet:

    Pin 1 = I2C SCL
    Pin 3 = I2C SDA
    Pin 5, 7 = 5V
    Pin 9 = VDD (max. 12 V)
    Pin 2, 4, 6, 8, 10 = GND

    Auch wird durch die paarweise Groundführung eine höhere Störsicherheit erreicht.

    Denk mal drüber nach.

    Viele Grüße
    Jörg

  5. #5
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    Servo: Die Reihenfolge "Gnd, +5V, Data" sollte so bleiben (JF / Futaba Standard)
    10 Pole für I2C-Bus ist mir zu heftig

    Viele Grüsse
    - anderer Jörg

  6. #6
    Administrator Robotik Einstein Avatar von Frank
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    Hallo,

    was Servo Stecker betrifft da denke ich sollten wir nichts ändern. Wie schon gesagt wurde verwenden die meisten Servos diese Belegung und können direkt auf die Stifte aufgesteckt werden.

    Was den austausch von Pin 2 und 3 an den anderen Steckern betrifft - hmm - könnte man durchaus machen - spricht glaube ich nix dagegen.

    <Joerg> Natürlich ist es sinnvoll sich umzuschaun und vorhandene Stecker eventuell zu übernehmen. Wenn jemand sinnvolle kennt, dann sollten die ruhig hier genannt werden.
    Allerdings für den I2C Bus halte ich den Vorschlag mit den 10 Leitungen auch für zuviel des guten. Der I2C Bus ist gerade deshalb gemacht worden und auch so beliebt weil er wenig Leitungen benötigt. Von daher finde ich das mehr als 5 Leitungen schon sehr gut begründet werden müssen.

    Die Batteriespannung bzw. die 12 V würde ich nicht weglassen. Es gibt schon einige Sensoren oder Bausätze die auch 12 V benötigen. Zudem könnte man auch kleiner Motoren etc. da gleich dran gängen ohne noch Strippen zu einer Platine ziehen zu müssen. Läßt man diesen Pin weg dann müsste man ja noch einen zusätzlichen Stecker zum abgreifen der Batteriespannung bzw. 12 V irgendwo hin setzen, das würde vom Platz dann auch nichts sparen.


    Genormt ist übrigens ja schon der ISP Anschluss (2 mal 3 Stifte), glaub den brauchen wir nicht diskutieren.

    Gruß Frank

  7. #7
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    Hallo,

    @Frank
    ISP ist doch 2 mal 5 Stifte, zumindestens bei mir .

    @Joerg
    einen 10 poligen Stecker für die I2C-Belegung finde ich auch vernünftig.
    Und es bleiben letztendlich immer nur 4 (5 mit 12 V) Leitungen.

    Man hat einen Schutz gegen Falschsteckens und bei Doppelreihern eine höhere mechanische Belastungsfähikeit.
    Bei einreihigen Verbindungen kommt es oft zu Rissen in den Lötverbindungen auf der Platine, weil gerade diese Steckverbindungen häufig benutzt werden.
    Da muß ich Joerg's Beitrag voll zustimmen.

    Auch für die Eingangs -und Ausgangsports empfehle ich doppelreihige Steckverbindungen.

    Gruß
    Jörg
    Geduld......... [-(

  8. #8
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    Hoii,

    ich denke zu dem Servostecker könnte man doch einen Jumper einsetzen um 5V und GND bei Bedarf zu tauschen, macht die Sache flexibler. Ich nutze dieses Prinzip bei all meinen RS232 Schnittstellen, so kann ich jederzeit zwischen Normal- und Nullmodem wählen.

    Gruß LuK-AS

  9. #9
    Administrator Robotik Einstein Avatar von Frank
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    Sorry, bei ISP hatte ich mich verschrieben. Natürlich 2 x 5 Pin´s!

    Das mit Jumper bei Servo könnte man empfehlen. Sollte aber aus Platzgründen keiner vorhanden sein, sollte man von dem vorgeschlagenen Standard ausgehen (nutzen wirklich die meisten Servos). Wenn man 10 oder mehr Servo Anschlüsse bereitstellt dann kann es schon mal mit Jumpern eng werden.

    Was I2C Stecker betrifft, ok 10 Pin´s bei einem zweireihigen Stecker nehmen auch nicht viel mehr Platz in Anspruch - könnte man sich vielleicht notfalls auch drauf einigen wenn es schon einige Platinen berücksichtigen. Vorteil wäre auch etwas stärkere Strombelastung. Wissenwert wäre dann noch Anordung (Pin 1 Links oder Rechts).

    Was allerdings etwas dagegen spricht ist die Tatstsache das die etwas schwierig zu bekommen sind. Bei Reichelt hab ich keine 2 x 5 gefunden. Kennt jemand ne Bezugsquelle?

    Gruß Frank

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Was allerdings etwas dagegen spricht ist die Tatstsache das die etwas schwierig zu bekommen sind. Bei Reichelt hab ich keine 2 x 5 gefunden. Kennt jemand ne Bezugsquelle?
    Natürlich gibts die bei Reichelt. Seite 168 auf den neuesten Katalog. WSL 10G für 11 cent.
    Man kann natürlich auch einfach zwei reihige Stiftleisten nehmen und die entsprechend ablängen...

    MfG Kjion

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