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Searcher

Eigenbaugetriebe: Nachrüstung für Drehzahlregelung (der Plan)

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Ursprünglich wollte ich bei den Antrieben ohne Drehzahlmessung auskommen. Hab es mir aber anders überlegt und begonnen, in alten Kugel-Computermäusen nach verwertbarer Optomechanik zu suchen.

Erste Hürde: Alle gefundenen Schlitzscheiben hatte einen Durchmesser von etwa 14mm oder mehr. Da die Scheibe auf die Motorwelle mit aufgebracht werden sollte war das Zahnrad unter der Motorwelle im Weg. Also gleich mal das Getriebe umgebaut und statt einem 30/12 und 50er Zahnrad nun ein 40/12 und 40er Zahnrad (zum Glück noch aus dem einst erstandenen Zahnradset vorrätig) eingebaut (Motorritzel hat 10 Zähne). Vorherige Untersetztung: (30:10)*(50:12)=12,5:1. Jetzt (40:10)*(40:12)=13,3:1.

Nach diversen Machbarkeitsstudien und -tests verfolge ich nun folgende Absicht: Schlitzscheibe mit 64 Schlitzen aus einer Logitech M-S30 PS/2 Maus mit dazugehörigen LEDs und Doppelphotodioden soll als Inkrementalgeber in das GFK-Plattengetriebe (siehe vorigen Blogeintrag) eingebaut werden. Das Quadratursignal aus den Doppelphotodioden soll vorab mit einer Schaltung aus 74HC14 (Schmitttrigger-Inverter) und 74HC86 (XOR) in UP/DOWN und CLOCK aufbereitet werden. Die Signale sollen zu einem µC geführt werden und dort weiter verarbeitet werden.

Die gleiche Methode hatte ich schon beim TT erprobt. Die jetzt gefundene Schlitzscheibe hat jedoch mehr Schlitze (64 Schlitze) und soll auch noch direkt auf die Motorwelle. Wenn die bei etwa 3000 U/min Maximaldrehzahl dreht, gäbe es einen CLOCK von 6400Hz. Es gibt ja die Doppelphotodioden von denen jede bei einer Umdrehung der 64 schlitzigen Scheibe 64 Perioden einer pulsierenden Ausgangsspannung liefert. Es gibt also 128 Perioden die durch die 74HCxxer Schaltung auf das CLOCK Signal mit 256 Flanken gebracht wird. Bei 3000 U/min = 50 U/s macht das 12800 Flanken pro Sekunde (6400Hz). Das wäre ein Flankenabstand von etwa 78µs. Da nach Eintreffen einer Flanke das UP/DOWN Signal nur eine gewisse Zeit, bestimmt durch ein Delay-Glied, gültig ist, wird die Zeit zur Auswertung des UP/DOWNs schon arg knapp.

Geplant ist deshalb mal nur bei jeder zweiten Taktflanke zB bei jeder Fallenden, das UP/DOWN auszuwerten. Gegenüber dem TT wird das Delay-Glied, also die Auswertezeit für UP/DOWN nach Taktflanke auf ca 100µs-120µs gesetzt und der Systemtakt des Auswertecontrollers von 8MHz auf 16MHz erhöht. Dann wäre bei einer Fahrzeugseite bei Höchstgeschwindigkeit alle 156µs eine Inkrementalgeberabfrage per Interrupt mit einer Zeitdauer von knapp 2µs fällig. Die gleiche Verarbeitung kommt zusätzlich von dem Geber der anderen Fahrzeughälfte hinzu. Da sollte dem Controller aber trotzdem noch reichlich Zeit für andere Aufgaben bleiben.

Bleibt jetzt noch Kraft für das fummelige Zurechtschnitzen und Anbringen des Gebers. Und dann auch noch das Getriebe samt Geber für die zweite Fahrzeugseite - wenn die erste so klappt wie vorgesehen.

Gruß
Searcher

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