- Akku Tests und Balkonkraftwerk Speicher         
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Thema: Mein Kunsttier (BEAM) mit Elektronik

  1. #91
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    LiFePo4 Akku selber bauen - Video
    Das freut mich sehr, dass du so hilfsbereit bist.

    Bei dir hat bisher alles gestimmt, sonst fragst du , wie ich.

    MfG

  2. #92
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Ungefähr so, wie im Code, stelle ich mir die Elektronik/Steuerung von Kartanel vor.

    Vielleicht lässt sich noch etwas vereinfachen ?

    Ich bedanke mich im voraus für Eure Meinungen und melde mich wieder mit detailierten und ausprobierten Schaltplan. Es kann aber leider länger dauern, bis AVR mit Bascom für mich kein Neuland mehr wird.

    Mein Traum wäre natürlich, wenn jemand schneller als ich wird und ich es einfach nachbauen könnte ?

    MfG
    Code:
            D1
          +->S-----------------+
          |       D2           |   .---.            VCC
          |     +->S-----------+---|SV |-------+     +
          |     |           D3 |   '---'       |     |
          |     |     +---+->S-+     |         |   +-+
          |     |     |   |    |    ===        |   | |
        .---. .---. .---. |    |    GND        |   ~ |
        | + | | + | | + | |    |               | D4^ |
        |SP1| |SP2| |SP3| |    |             .---. | |
        | - | | - | | - | |    +-------------|   |-+-|-+------+
        '---' '---' '---' |   +|             |   |   | |      |
          |     |     |   |    - A  +--------|   |   | V     / \
         ===   ===   ===  |   ---   |        |µC |   ~ ~ D6 ( M )
         GND   GND   GND  |   -|    |    +---|   | D5^ |     \_/
                          |   ===   |    |   |   |   | |      |
         SPX = Solarpanel |   GND   |   / \  |   |---+-|-+----+
                          |         |  ( I ) '---'     | |
          A  = Akku 1,2V  +---------+   \ /    |       | V
                                         |    ===      | ~ D7
         SV  = Spannungsverdoppler      ===   GND      | |
                                        GND            +-+
          I  = Impulsgeber                             |
                                                      ===
         µC    Microcontroller                        GND
    
          M  = Motor
    
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  3. #93
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Searcher
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    Hallo PICture,
    noch einfacher geht es nicht!
    Oder vielleicht kann man den Impulsgeber einsparen Welche Funktion hat der? Bumper?

    Könnte es sein, das D6 und D7 falschrum eingezeichnet sind?

    Mein Traum wäre natürlich, wenn jemand schneller als ich wird und ich es einfach nachbauen könnte ?
    Da muß ich passen - keine Solarpanel und zuviel Strom und außerdem Dein Baby. Könnte aber gerne was testen!

    Gruß
    Searcher
    Hoffentlich liegt das Ziel auch am Weg
    ..................................................................Der Weg zu einigen meiner Konstruktionen

  4. #94
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    @ Searcher!

    Danke schön fürs Anschauen, Fehler finden und rezeptfreies Beruhigungsmittel.

    Ja, die zwei Dioden (D6 und D7) sind falsch rum. Ich werde es aber nicht gleich bessern, damit du siehst, dass ich immernoch ein Mensch bin.

    Ich werde ungern den Impulsgeber als Bumper für Richtungswechsel verwenden müssen. Der Motor, der um 5 mA Strom braucht, mit zu mikriger für virtuellen Bumper Stromänderung (da praktisch permanenter Leerlauf), durch das Getriebe so stark ist, dass der Kartanel beinahe die Wände verschieben könnte.

    So wie ich dich kenne, hast du immernoch genug eigenen Ideen zum Testen, sonnst könnte ich dir schnell etwas gewünschtes skizzieren.

    @ alle

    Voraussichtliche Schaltzustände habe ich im Code skizziert. Um durch Motor verbrauchten Strom zu senken, würde ich eventuell einen diskreten Multiwibrator mit 2 SMD Transistoren (als einfache PWM ohne Software) zur festen stufenlosen Einstellung der Geschwindigkeit verwenden.

    Damit der Akku sich möglichst schnell mit Tageslicht mit ca. 1,5 mA aufladen kann, möchte ich sehr kleinen verwenden. Anderseits unter direkter Sonnenstrahlung liefern die Solarpanele insgesamt um 45 mA. Ein Kompromis habe ich noch nicht gefunden, es müsste aber wahrscheinlich ein kleiner aber schnellladefähiger Akku sein.

    Ich glaube leider immernoch, dass ein PIC mit ASM und ich mit solcher einfacher Steuerung noch schneller als mit AVR und Bascom (für mich echtes Neuland) fertig seien werden. Inzwischen habe ich schon gelernt, dass ich nicht mehr alles kann, was ich will ...

    MfG
    Code:
         .--------------------------.             .--------------.
         |            F             | A or L = 0  |      S       |
         |                          |------------>|              |
         |  _  .---. I=0 .---.  _   |             |              |
         | / \ |   |---->|   | / \  |             |              |
         |(   )| V |     | R |(   ) |             |              |
         | >_/ |   |<----|   | >_/  | A and L = 1 |              |
         | I=1 '---' I=0 '---' I=1  |<------------|              |
         '--------------------------'             '--------------'
    
         Zustände                    Änderungsbedingungen
    
         F = Fahren                  I = Impulsgeber   I = 1 freie Fahrt
    
             V = vorwärts                              I = 0 Hindernis
    
             R = rückwärts           A = Akku          A = 0 leer
    
         S = Schlafen                                  A = 1 voll
    
                                     L = Aussenlicht   L = 0 dunkel
    
                                                       L = 1 hell
    
    
    
    
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    Geändert von PICture (02.04.2011 um 18:42 Uhr)

  5. #95
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Ich bin leider immer noch am Denken. Dabei ist mir aufgefallen, dass mein Kartanel angeblich etwas mehr künstlicher Intelligenz (KI) braucht, um sich besser mit geringer Lichtmenge in meiner Wohnung zu ernähren. Ich möchte, falls möglich, ihn so gestalten, dass wenn er zufällig unter direkte Sonnenstrahlung gelingt, sollte er dort so lange, unabhängig von aktuelle Akkuspannung, stehen bleiben, wie lange die Solarpanelen ziemlich hohen Ladestrom liefern. Das werde ich durch Messen der Durchflussspannung der Diode (D3) erkennen versuchen.

    Obwohl der Searcher früher gemeint hat, dass es einfacher nicht mehr geht, habe ich den Spannungsverdoppler entfernt, da die Solarpanelen ein 2,4 V Akku doch effizienter laden (siehe Code). Die Lösung finde ich ausserdem wegen Anlaufstrom des Motors besser.

    Ausserdem habe ich vereinfachende Idee für die Mechanik, die ich aber zuerst ausprobieren möchte, weil Kettenantrieb angeblich mehr Energie für gleiche Bewegungen braucht. Vielleicht wird es am Ende, wegen Solarpanelen, inzwischen gewachsener Pumpi mit voraussichtlichem Gesamtgewicht unter 300g ?

    Code:
            D1
          +->S-----------------+
          |       D2           |   .                VCC
          |     +->S-----------+---------------+     +
          |     |           D3 |               |     |
          |     |     +---+->S-+               |   +-+
          |     |     |   |    |               |   | |
        .---. .---. .---. |    |               |   ~ |
        | + | | + | | + | |    |               | D4^ |
        |SP1| |SP2| |SP3| |    |             .---. | |
        | - | | - | | - | |    +-------------|   |-+-|-+------+
        '---' '---' '---' |   +|             |   |   | |      |
          |     |     |   |    - A  +--------|   |   | ~     / \
         ===   ===   ===  |   ---   |        |µC |   ~ ^ D6 ( M )
         GND   GND   GND  |   -|    |    +---|   | D5^ |     \_/
                          |   ===   |    |   |   |   | |      |
         SPX = Solarpanel |   GND   |   / \  |   |---+-|-+----+
                          |         |  ( I ) '---'     | |
          A  = Akku 2,4V  +---------+   \ /    |       | ~
                                         |    ===      | ^ D7
          I  = Impulsgeber              ===   GND      | |
                                        GND            +-+
         µC  = Microcontroller                         |
                                                      ===
          M  = Motor                                  GND
    
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    Geändert von PICture (28.03.2011 um 17:32 Uhr)
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  6. #96
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Searcher
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    Obwohl der Searcher früher gemeint hat, dass es einfacher nicht mehr geht, habe ich den Spannungsverdoppler entfernt, da die Solarpanelen ein 2,4 V Akku doch effizienter laden
    Ich wollte doch nur, daß noch etwas übrig bleibt. Jetzt bekomme ich echt Angst. Könnte aber gehen, jetzt, wo die Tage wieder länger werden und die Sonne scheint
    Hoffentlich liegt das Ziel auch am Weg
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  7. #97
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo Searcher!

    Da war ich bisher noch nie sicher.

    Ich habe mir das Ziel rausgefunden, wie bei mir leider üblich ist, und gar nicht wusste, dass es so schwer realisierbar wird. Da ich alles gewünschtes nicht auf einmal ausprobieren bzw. fertig kaufen kann, versuche ich den Tunnel mit Licht am Ende mit Spass weitergehen, weil ich unbedingt das Ende des Tunnels irgendwann erreichen will. Bisher habe ich eben noch nicht bemerkt, dass es unmöglich ist.

    Ich möchte doch keinen Bären haben, der den ganzen Winter durchschläft ...

    Weil ich wachrscheinlichst nach einiger Zeit mein k.T. nicht mehr selbst reparieren könnte, meine (hoffenlich letzte in diesem Tread) "verrückte" Idee fast ohne Mechanik (die sich leider mit der Zeit verschleisst), wäre: Antrieb durch 2 bidirektionale BLCD Gertriebemotoren mit Metallzahnräder und freilaufendes Rad vorne. Durch langperiodische quasi PWM (softwaremässigen Umschalter) könnte ich den Stromverbrauch den trägigen Motoren deutlich senken.

    In einem 9V Blockakku habe ich 7 Stück von kleinen (Ø7x41 mm,120 mAh) schnellladefähige Ni-Cd Zellen gefunden, die mit Ladestrom 120 mA in 1,2 Stunde geladen werden dürfen (laut "Cellcon" Hersteller). Diesen volgeladenen Akkus sollte, laut meiner bisheriger Erfahrung, ein permanenter Strom bis 120 / 5 = 24 mA nicht schaden und einer bereits vorhandener dünschicht Solarpanell liefert bei direkter Sonnenstralung max. 15 mA.

    Ich möchte drei davon seriell zu 3,6 V Akupack in meinem k.T. verwenden, und ihn, falls nötig, bei "Finden" der direkter Sonnenstrahlung per Hand helfen.

    Ich habe bereits jeweils 5 Stück von diesen BLDC's fürs Experimentieren bestellt:http://www.pollin.de/shop/dt/NTM2OTc...2_mm_5_V_.html und http://www.pollin.de/shop/dt/NTM2OTc...2_mm_5_V_.html .
    Geändert von PICture (17.04.2011 um 01:06 Uhr)
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  8. #98
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Meine weitere noch nicht ausprobierte Überlegungen führen leider wieder am Anfang meiner "verrückter" Idee, da ich bisher schon viel gelernt habe und entsprechend viel neues ausprobieren möchte.

    1. Jedes Getriebe verschwendet Energie. Beispielweise ein DC Motor mit Bürsten der im Leerlauf 5 mA Strom zum Drehen braucht, "zieht" nach Anschluss eines Getriebes 7 mA was eine Erhöhung um 40 % ausmacht. Ich denke, das es bei Antrieben mit ein paar mW gefettete Zahnräder miteinender verkleben, da ich als Kind im zerlegter Armbanduhr kein Fett gesehen habe. Deswegen möchte ich direkte Übertragung Motorachse -> Rad versuchen. Um gewünschte Radgrösse zu haben, könnte man grosse gummiumrandene Räder benutzen (z.B. CD's), da die lineare Geschwindigkeit des Fahrgestells nur von Ø der Motorwelle abhängig ist.

    2. Wenn ein Fahrgestell sich nicht unbedingt geradeaus bewegen muss, könnten zwei Motoren abwechseln mit Strom versorgt werden, was einem Motor entspricht. Deswegen möchte ich mit zwei Motoren spielen (wie beim ASURO) die abwechselnd drehen werden.

    3.Weil die drei vorhandene dünschicht Solarpanelen (mit Gehäuse) eine gesamte Fläche von ca. 10x15 cm haben, ist wegen nötigem Bedarf auf Sonenlicht in meiner Wohnung das Basteln eines kleinereren BEAM-ers praktisch nicht möglich. Eine alternative Ladeschaltung habe ich im Code skizziert, uber Auswahl werden jedoch praktische Messungen beim durchschnittlichen diffusen Licht entscheiden. Das Spielzeug wird beim erreichen der Schlussladespannung (3 x 1,35 = 4,05 V) die Direkte Sonnenstrahlung einfach verlassen um Überladung zu vermeinden.

    Nach der Analise des Aufbaus vom BLDC's, wo die Achse nur einseitig kleinen Kugellager hat (Aussen Ø 5mm, Innen Ø 2 mm), habe ich mich doch entschieden aus zwei solchen Motoren einen bidirektionalen zu basteln, weil dann zumindest die gemeinsame Achse (z.B. ensprechend abgegrochener Ø 2 mm Bohrer) auf beiden Seiten kugelgelagert wird, was die Laufdauer erheblich verlängert.

    Aus dem Grund möchte ich zwei Räder mit den verbesserten bidirektionalen BLDC's antreiben, die damit auch wegen zusamenkleben von Rotoren grössere Tregheit haben werden. Das ermöglichst die Periode der langperiodischer PWM zu verlängern und somit Stromverbrach mehr reduzieren und den mechanischen Aufbau vereinfachen. Eventuell werde ich noch als Speicher der kinetischer Energie zusätzliche Metallräder (wie bei Kassettenrecorder) auf den Rotoren befestigen.

    Die gesamte Grösse vom solchen BLDC Ø 26 x 12 mm ist für mich auch annehmbar. Als drittes Rad hinten möchte ich, wegen besserer Fähigkeit als Trackball höhere Hindernisse zu passieren, ein kleineres und sich in jeder Richtung freidrehendes Rad verwenden.

    Wenn jemandem was einfällt, dann bitte mir mitteilen. Ich bedanke mich sehr im voraus.
    Code:
           +--->S---+----------> +VCC
           |   D1   |
         .---.      -  A1 1,2V
         |SP1|     --- 120 mAh
         '---'      |
           |        |
           +--------+
                    |
           +--->S---+
           |   D2   |
         .---.      -  A2 1,2V
         |SP2|     --- 120 mAh
         '---'      |
           |        |
           +--------+
                    |
           +--->S---+
           |   D3   |
         .---.      -  A3 1,2V
         |SP3|     --- 120 mAh
         '---'      |
           |        |
           +--------+
                    |
                   ===
                   GND
    
          SPX = Solarpanel, AX = Ni-MH Akku, ->S- = Schottky-Diode
    
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    Geändert von PICture (19.04.2011 um 00:31 Uhr)
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  9. #99
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Ich habe für heute basteln von bidirektionalen BLCD Motoren geplant und alle vier gekaufte so weit vorbereitet (siehe Foto), dass es nur noch eine Achse zum Durchschieben übrig geblieben ist. Wie auf dem Fozo zu sehen ist, besitzt der BLDC Motor nur zwei Spulen je 285 Windungen mit Kupferlackdraht Ø 0,15 mm (8 Ohm), die leicht zugänglich furs Abnehmen der Impulse sind. Um Stromverbrauch zu senken, müsste man die Spulen mit dünneren Draht umwickeln, was für mich unmöglich ist.

    Ich habe wersucht einen bidirektionalen BLDC Motor zu basteln, musste jadoch negatives für mich Ergebnis verzeichnen. Der Motor mit zwei zusammengeklebten Rotoren funktioniert zwar, braucht jedoch zum Anlaufen höhere Spannung/Strom, was für mein BEAM-er uninterressant ist.

    Glücklicherweise ist mir gelungen ganz einfach ein Dauerstromverbrauch eines BLCD Motors im Leerlauf bis auf 10 mA und dafür nötige Spannung auf 1,7 V zu verringern. Der Anlaufstrom 30 mA bei 2,4 V erfüllen meine Anschprüche für BEAM-er auch (siehe dazu: https://www.roboternetz.de/community...80-BLDC-mit-1V ).

    Meine Vorstellung darüber habe ich in https://www.roboternetz.de/community...be-oder-direkt skizziert. Da die BLDC Motoren nur in einer Richtung drehen können, wird sich der Antriebsrad frei drehen. Es wird Artan mit einem µC, also doch Artanel gebaut.

    Die Impulse vom elektronischen Kommutator der BLDC Motoren lassen sich als Impulsgeber fürs Drehen vom Motoren ausnutzen, weil keine PWM nötig ist. Das möchte ich zum Detektieren des Anlaufs und der min. Akkuspannung bei max. Belastung nutzen.

    Um nur echte Bewegungen des Artanels zu detektieren, möchte ich die hintere ungetriebene Räder mit Impulsgeber ausstatten und diese überwachen. Als Impulgeber will ich adaptierte Statoren von BLDC's direkt an die Räder ankleben und um dessen Bewegung zu erkennen, werde ich Reedkontakte (genauer Reedrelais mit unbeschalteten Spulen) dafür nehmen, weil sie schon Kunststoffgehäuse haben und stromlos arbeiten.

    Ich habe ein BLDC Motor mit aus abgebrochenen Ø 2 mm Bohrer eingeklebter Achse fotografiert. Unten (auf dem Foto unsichtbar) wurde der Lager aus Bronze ? mit einem Kugellager aus einem für Impulsgeber zerlegten BLDC ausgetauscht und mit Kleber befestigt. Vermutlich wird der adaptierte BLDC um bis zu 20 mA brauchen, was aber fürs Modell annehmbar ist.

    Bei der Suche nach möglichst kleinen Akkuzellen habe ich zwei 9 V Blockakkus zerlegt und untersucht. Beide bestehen aus runden schnellladefähigen 1,2 V Zellen Ø 13x42 mm, 10g. Der erste Ni-MH akku hat Kapazität 140 mAh und der zweite Ni-Cd 120 mAh. Ich habe mich für NI-Cd Zellen entschieden, weil sie frisch aufgeladen ca. 10-fach kleineren gegen Ni-MH Innenwiderstand haben und ich wegen vollständigen Entleeren kein "memory effect" fürchten brauche.

    Weil bei einem BEAM-er das Einzige was den Energiebedarf bei vorhandenen Motoren senken kann die Lagerung von Räder ist, werde ich diese von Pollin bestellen: http://www.pollin.de/shop/dt/ODg5ODU...mit_Achse.html um sie auszuprobieren. Dabei werde ich versuchen adaptierte Gummireifen aus bereits vorhandenen Räder direkt draufzubringen, weil die Räder dann ganz einfach mit jeweils nur einer Mutter befestigbar wären.

    Ich bin natürlich, wie auch immer, sehr dankbar für einfache (am besten praktisch ausprobierte) Vorschläge im voraus.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken Zerlegter BLDC.jpg   BLDC mit Achse.jpg  
    Geändert von PICture (06.05.2011 um 01:36 Uhr)
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  10. #100
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    Hallo PICture,

    ich schaff es nicht ganz, den Überblick zu behalten.
    Mir ist nicht wirklich klar, wie Du den Antrieb realisieren möchtest. Ich blick da einfach nicht so richtig durch.

    Meine Annahme:

    BLDC Motor hast Du so modifiziert, daß er in beide Richtungen drehen kann
    Die Drehrichtung möchtest Du mit bistabilem Relais umschalten
    Im BLDC Motor steckt der 2mm Bohrer; der Bohrer liegt auf dem Gummi des Antriebsrads und überträgt seine Drehung somit auf das Antriebsrad.
    Wegen Asuro kommen dann noch zwei weitere, allerdings freilaufende Räder mit Impulsgeber für Odometrie nach hinten; damit er nicht auf dem Boden schleift.


    Probleme:

    Ich sehe da jetzt keine Lenkung sondern nur eine Richtungsumkehr.
    BLDC - keine Ahnung, wie die Ansteuerung aussehen soll. 3 Phasen? über internen oder externen Impulserzeuger? Phasenumkehr über Relais?

    Ich habe versucht über die verschiedenen threads den Aufbau zu erfassen und beschrieben wie ich das verstehe. So ähnlich wie Geplantes sich von Gabautem manchmal drastisch unterscheidet, gehe ich davon aus, daß ich danebenliege und bitte um Berichtigung.

    Also erstmal nur Verständnisfragen statt Vorschlägen. Der thread ist auch meiner Meinung nach mit den verschiedenen Abzweigungen und Sackgassen unübersichtlich geworden. Toll was Du alles versuchst um wertvolle Energie zu sparen

    Gruß
    Searcher
    Hoffentlich liegt das Ziel auch am Weg
    ..................................................................Der Weg zu einigen meiner Konstruktionen

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