Neues Projekt: Das RoboterNetz-Standard-Board für Roboter

Die Idee gemeinsam in der Diskussion eine Art "Standard-Roboter", sowas wie ein neuses Standard-Board zum Bau von Robotern zu entwerfen, finde ich sehr gut. An so etwas hatte ich auch schon mal gedacht, hab es jedoch mangels Zeit nicht näher verfolgt.
Aber wenn hier eine Diskussion mit sinnvollen Ergebnissen entstehen würde und sich jemand bereit erklärt dieses später in die Praxis umzusetzen, dann würde mich das natürlich freuen.

Ich hab erst mal diesen Thread für dieses Thema geöffnet. Jeder kann hier seine Vorstellungen, Anregungen zu dem Projekt posten.

Sollte sich später was konkretes ergeben, könnte ich gerne auch ein spezielles Forum für dieses Projekt eröffnen, Support und die Weiterentwicklung ist ja auch wichtig.

Schaun wir doch mal wie groß das Intresse ist. Später könnte man auch bestimmte Details wo man keine Einigung findet durch Umfragen

• Also was haltet ihr von dem Projekt?
  Was sollte berücksichtigt werden?
  Welche Bauteile würdet ihr bevorzugen?
  Sollte es modulartig aufgebaut sein?

Diese und ähnliche Fragen sollten diskutiert werden! Hartmut, die vorgeschlagene Deadline von 30 Tagen scheint mir etwas knapp, was meint ihr?

Gruß Frank

PS. Aufgrund der bisherigen Diskussion habe ich eine Umfrage zusammengestellt. Jeder kann mitmachen.
Achtung: Es sind bis zu 15 Antworten gleichzeitig wählbar!



Nachtrag:

Dieser Thread ist seit Februar beendet.
Aus der Diskussion sind mehrere miteinander kompatible Boards entstanden. Weitere kommen ständig hinzu. Eine Übersicht findet man hier:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=1511

Ist gibt inzwischen auch ein spezielles Unterforum wo Schaltungen, die kompatibel zu den Roboternetz-Definitionen sind, vorgestellt und diskutiert werden. Natürlich können dort auch ergänzende Definitionen und Vorschläge gemacht werden.

Hier gehts zum neuen Forum:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewforum.php?f=30

Hab die beiden angefangenen Diskussionen hier mal als Zitat eingefügt:

Zitat:

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Ich möchte demnächst einen Roboter bauen. Von der Schaltung hab ich schon eine Vorstellung. AVR + PWM mit L298 + IR471 + Sensoren + 7805 etc. Ich möchte aber gerne die komplette Elektronik auf einer Platine unterbringen.
Leider kenne ich mich mit Layout-Programmen und dem ätzen von Platinen überhaupt nicht aus. Könnte mir jemand von euch aus einem Schaltplan eine fertige Platine zaubern?
Wie wäre es überhaupt mit einer Art Roboternetz Standardplatine für Roboter?

Stefan



Hallo Stefan,
die Idee einen Standard einzuführen finde ich super. Nur wer definiert diesen ? Wenn bräuchte man meiner Meinung nach drei Platinen nämlich eine mit einem zu definierendem Microcontroller und zwei verschiedene für den Leistunsteil da einige mit Steppern und andere mit Servomotoren arbeiten wollen. Wenn da etwas sinnvolles definiert wird können wir hier gerne eine Platine layouten und fertigen lassen.
Wenn Frank eine Rubrik einrichten würde mit einer Deadline von z.B. 30 Tagen könnte man Ideeen, Anregungen und Schaltungen sammeln eine Quint-Essenz ziehen und einen unserer Hardwareentwickler daran setzen.
Wenn wir dann noch einen sinnvollen Controllertypen nehmen und eine vernünftige Standardinitalisierung -Minikernel- einbringen können wir auch die -ich will zwar aber trau mich nicht- Programmieranfänger beglücken.

Gruß Hartmut

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Hier mal auf die schnelle eine erste Idee.
Ich würde vorschlagen das man sich erst mal auf ein reines Elektronik-Board ohne Roboter-Mechanik verständigt.
Man könnte zwar einige Motoren als Empfehlung quasi berücksichtigen, aber ein Chassie würde ich nicht gleich definieren wollen. Problem ist nämlich immer das es meist nichts wird, wenn man versucht gleich am Anfang das optimale für alle zu definieren.

Meine Wunschvorstellungl wären 2 Platinen:

Grundboard und CPU-Platine

Ein Grundboard das folgendes enthält:

- 5 V Spannungsstabilisierung
- 2 Motortreiber (z.B. L298) für Antriebsmotoren PWM gesteuert
- 2 Motortreiber mit L297/L298 für Schrittmotor Ansteuerung
- einige Servo Anschlüsse (z.B. Baustein SD20 über i2C-Port)
- Ein definierter Steckplatz für eine Controller-Platine (AVR oder C-Control, was auch immer)
- min. 2 Relais -(um irgendwas zu schalten z.B Staubsauger,Rotorbürste ;-)
- Anschluss für Drehgeber (Antriebsräder) an 2 Ports weiterleiten, eventuell mit Interrupt Auslösung
- RS232 Anschluss
- I2C Bus
- Grundplatine könnte auf einer Seite je nach Größe einige IS471F-Sensoren enthalten. Sie müsste später im Roboter entsprechend montiert werden, falls diese genutzt werden.
- Eigenständige Akku Laderegelung oder zumindest Strom/Spannungsüberwachung und Regelung über Controller
- Anschluss für Display
- billige LED-Matrix könnte für Experimente auch auf Grundplatine enthalten sein


Eine CPU-Platine:
Hier könnte es verschiedene geben. Wichtig wäre nur das diese auf die Grundplatine aufgesteckt werden kann und entsprechend viele Ports zur Verfügung hat.
Ich würde z.B. AVR ATMEGA16 für gut halten

Gruß Frank

ATmega16 würde ich auch empfehlen. Es wird allerdings eng von den verfügbaren Ports her wenn alles was du aufgeschrieben hast mit auf die Platine soll.
-> event. irgendwelche Portexpander....

Sensoren wie den IS471 sollten nicht auf die Platine, da man sonst schon sehr festgelegt ist wie die Platine eingebaut wird.

Wie sollte denn eine Akku Ladereglung aussehen ?? Event. würde es ja schon reichen wenn man einfach den Gesamtstromverbrauch, den Stromverbrauch der Motoren und die Spannung des Akku misst.

Was auf jeden Fall noch sein sollte ist die Möglichkeit mehrere Platinen über ein Netzwerk zu verbinden. Also noch RS485 oder CAN.

Größe:
Ich wäre für 80x100mm, also 1/2 Eurokarte. Dann ist es nicht zu groß und lässt sich vor allem noch mit der Freewareversion von Eagle erstellen, allerdings wird die Platine dann auf jeden Fall doppelseitig....

Ansonsten finde ich die Idee von der zweigeteileten Platine gar nicht schlecht. Auf der unteren die Leistungselektronik, auf der oberen der Controller usw.

MfG Kjion

Hi Kjion ,

von mir aus könnte Größe durchaus auch Europaformat haben. Funktionalität hätte bei mir Priorität.

Wenn man sich auf die Funktionalitäten der Grundkarte geeignigt hat, dann müsste man mal ausrechnen wieviel Ports man braucht. Aber da man ja I2C-Bus hat, kann man ja ohne Probleme ein oder zwei PCF8574 Porterweiterungen auf der Grundplatine unterbringen. Wenn man dann noch die Servoanschlüsse über SD20 und den Schrittmotortreiber über L297 ansteuert, dann braucht man garnicht mehr so sehr viele Ports.

Optimale Laderegelung wäre wenn wie gesagt Spannung und Strom überwacht und Strom über Controller geregelt werden könnte. Zumindest eine Überwachung von Strom- Spannung mit der Möglichkeit die Ladespannungsversorgung (z.B. über Relais) abzuschalten, wäre gut.

Gegen RS485 oder CAN hab ich auch nix.

Das mit den IS471 auf der Platine hat natürlich den Nachteil das man die nur bei bestimmten Bauformen des Roboters nutzen kann. Das stimmt, schon. Allerdings gibt es viele Einsteiger die schnell zu einem Ergebnis kommen wollen (insbesondere beim ersten Bot). Da wäre es schön wenn man die Platine quase auf einen Rahmen mit Rädern setzen könnte und quasi schon einige Senoren on Board hätte. Diese könnten ja auf der Platine vorgesehen sein, abe rmüssten ja später nicht unbedingt bestückt werden.
Dies hätte auch den Vorteil das man bestimmte Ports für bestimmte Sensoren vorsieht. Das würde den Austausch von Software vereinfachen. Der Austausch von Software sollte von vorherein bedacht werden.

Eine Funkverbindung mit PC wäre natürlich auch nicht übel! Aber ich glaub das wird dann doch etwas zu viel für unser erstes Board-Projekt.

Aber wenn man es schaffen würde ein Board mit verschiedenen steckbaren Controller-Platinen (die so einfach wie möglich ausfallen sollten) zu kombinieren, dann wäre das schon ne tolle Sache.

Von Funkverbindungen halte ich generell wenig, da meine Bots immer autonom agieren sollen und nicht von einem PC in der Ecke ferngesteuert werden sollen.

Man könnte ja eine kleine Zusatzplatine mit den IS471 machen, die man einfach anstecken kann...

Ich werd mal schauen wie viele Ports man dann braucht...

MfG Kjion

Zitat:

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Zitat von Kjion

Ansonsten finde ich die Idee von der zweigeteileten Platine gar nicht schlecht. Auf der unteren die Leistungselektronik, auf der oberen der Controller usw.

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Kleine Anmerkung von mir, der an dem Projekt gar nicht interessiert ist. :wink:
Das würde ich genau anders herum machen, da 'Leistungselektronik' meistens das Problem hat warm zu werden, und wenn da dann der Controller drüber ist....

Just my 0.02 Euro

Andre

Ich würde die Controller-Platine sehr klein halten. Diese braucht ja nicht mehr als die Grundschaltungen für Pic, AVR, C-Control aufzunehmen.
Diese kleine Platine dürfte dann nur nicht gerade über dem Motortreiber sitzen.

Eure Idee find ich super, hoffentlich wird was draus.

zur Funkverbindung: Meine Roboter sollen auch autonom sein. Aber Funk- kann trotzdem hilfreich sein. Man kann damit sicherlich gut Sensordaten protokollieren und kann dann schnell Fahrfehler erkennen. Das autonome Programm kann dann leichter optimiert werden.

zur Hitze: Die Motortreiber sollten mit kleinem Kühlkörper versehen sein. Sie könnten so angeordnet werden, das sich diese auch mit Alu-Gehäuse des Roboters verbinden lassen

zur Controller-Platine: Die müsste ja keine feste größe haben. Nur der Stecker darf passen

Hallo Leute,

generell finde ich das Thema Prima, im Laufe der letzten 2 Jahre habe ich einiges mit Mikrocontrollern gemacht (hauptsächlich AVR), habe unzählige Boards gebaut und bin heute der festen Überzeugung alles Modular aufzubauen. Die Gründe die ich dafür angeben möchten sind:

ISP: Wann brauche ich einen Programmer? Jedenfalls nicht solange der Bot sich autonom bewegt. Also halte ich es für sinnlos den ISP gleich mit auf das Board zu setzen. Anstecken muss ich in jedem Fall mindestens einen Stecker, warum dann nicht ein Modul?

RS232: braucht man eigentlich nur zum debuggen der Sensoren oder bei Funkverbindungen zum PC. Aus diesem Grund habe ich ein kleines Platinchen gemacht an das JEDER µC einfach mit Rxd und Txd sowie 5V und GND angeschlossen werden kann.

Motortreiber: Beinahe jeder verwendet andere Antriebstechniken (Schrittmotoren, Servos, Getriebmotoren), auch ich :-)
Aus diesem Grund habe ich mir ein kleines Platinchen gebaut (*g* schon wieder) auf dem ein L293D sitzt. Man kann über Klemmen, verschiedene Motor- und Versorgungsspannungen anschließen. Weiterhin sind für jeden µC Klemmen vorhanden um den Motor zu steuern (inkl. exterenes PWM Signal).

Genauso handhabe ich es mit I²C Porterweiterungen, braucht man ja nicht auf jedem Bot, der Größe wegen.

Wer läuft schon hinter seinem AUTONOMEN Bot her und schaut welche der Led´s gerade leuchtet? Ich denke keiner, also habe ich ein kleines Platinchen gebaut auf der ein paar Led´s und eine 7-Segmentanzeige drauf ist.

Naja ich könnte ewigst weitermachen :-) Da ja doch jeder einen individuellen Bot bauen möchte, mit entsprechenden Funktionen und dabei auch Wissen und Euro eine Rollen spielen halte ich eine modular aufgebaute Elektronik für sinnvoll auch wenn es dann auf dem Bot ein wenig durcheinander gibt (wegen der vielen kleinen Platinen). Wenn das mal sehr gut durchgeplant würde, gäbe es ein feines und erschwingliches Modulsystem für jeden Geldbeutel und jeden Anspruch.

So nun hab ich Euch genug zugelabert :)

Liebe Grüße LuK-AS

Hi Luk-As,

ich kann Dir zwar in Teilbereichen zustimmen aber nicht generell. Ich glaube Du sieht das ganze schon wieder ein wenig zu stark aus der Sicht eines Bot-Experten.
Ich nehme mal an Du hast schon eine ganze Reihe von Bots gebaut. Von daher hast du natürlich erhebliche Erfahrung und baust Bots jetzt individueller und gezielter als du es am Anfang getan hast.

Im Prinzip ist es ja richtig. Je modularer ein System ist desto besser ist es in der Regel für den erfahreneren Bastler. Das modularste was am Ende möglich ist, das sind ja die "einzelnen Bauteile" selbst. Experten werden daher immer den Bot ganz individuell planen. Im Umkehrschluß heißt das, das der absolute Einsteiger, der nichts auf die Reihe bekommt (um es extrem auszudrücken), das "unmodularste", also ein Fertiggerät braucht.

Und irgendwo dazwischen sind halten die verschiedenen Bastler! Es kommt halt nun auf die Zielsetzung des Boards an. Ich denke bei der Zielsetzung mehr an die Leute die vielleicht 0 bis 4 Bots gebaut haben bzw. an die Leute die mal schnell einen Prototypen basteln wollen.

Zu den Deinen konkreten Vorschlägen Punkten würde ich deshalb folgendes sagen:

Zitat:

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ISP: Wann brauche ich einen Programmer? Jedenfalls nicht solange der Bot sich autonom bewegt. Also halte ich es für sinnlos den ISP gleich mit auf das Board zu setzen. Anstecken muss ich in jedem Fall mindestens einen Stecker, warum dann nicht ein Modul?

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Ja da stimme ich Dir zu. Allerdings, wenn ich es richtig sehe, dann braucht man doch bei einem AVR nicht viel für einen ISP-Anschluss. Das kann man ja auf der Controller Platine unterbringen. ISP hat ja eh nicht jeder Controller in gleicher Art, so das ich die Controller Platine sowieso nicht normen würde. Hier sollte nur der Stecker (Übergang) zu unserem Board vorgeschrieben werden.

Zitat:

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RS232: braucht man eigentlich nur zum debuggen der Sensoren oder bei Funkverbindungen zum PC. Aus diesem Grund habe ich ein kleines Platinchen gemacht an das JEDER µC einfach mit Rxd und Txd sowie 5V und GND angeschlossen werden kann.

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Ja, eine steckbare Funkverbindungseinheit wäre völlig ausreichend. Aber eine normale RS232 benötigt ja nicht mehr als ein MAX-IC. Das könnte man vielleicht dann doch auf dem Board vorsehen. Wie gesagt, es muss ja nicht jeder alles bestücken. Wer es nicht braucht, läßt das IC weg!

Zitat:

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Motortreiber: Beinahe jeder verwendet andere Antriebstechniken (Schrittmotoren, Servos, Getriebmotoren), auch ich
Aus diesem Grund habe ich mir ein kleines Platinchen gebaut (*g* schon wieder) auf dem ein L293D sitzt. Man kann über Klemmen, verschiedene Motor- und Versorgungsspannungen anschließen. Weiterhin sind für jeden µC Klemmen vorhanden um den Motor zu steuern (inkl. exterenes PWM Signal).

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Das finde ich zu viel des modularen. Man könnte darüber diskutieren ob nun unbedingt Schrittmotor- als auch Getriebemotortreiber vorhanden sein müssen. Aber ich finden beides sollte auf dem Grundboard schon vorhanden sein. Ich sehe gerade das als eine Basis und Erleichterung. Man könnte z.B. auch 2 Motoren für Antrieb nutzen und zwei Schrittmotoren für einen beweglichen Kopf. Oder umgekehrt. Ode rman läßt wieder etwas beim bestücken weg. Abe rwarum sollte es nicht vorgesehen werden wenn man den Platz findet?

Zitat:

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Genauso handhabe ich es mit I²C Porterweiterungen, braucht man ja nicht auf jedem Bot, der Größe wegen.

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Auch das sehe ich anders. EIn i2C-Port benötigt keinerlei Aufwand. Warum sllte man dafür nicht Steckplätze vorsehen. Zudem würde ich diesen ja schon nutzen um Ports zu sparen.

Zitat:

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Wer läuft schon hinter seinem AUTONOMEN Bot her und schaut welche der Led´s gerade leuchtet? Ich denke keiner, also habe ich ein kleines Platinchen gebaut auf der ein paar Led´s und eine 7-Segmentanzeige drauf ist.

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Ok, da hast Du recht, Display muß nicht da sein. Aber zumindest sollte ein Steckplatz dafür geeignet sein. Aber 2 oder 3 LED am Board sind manchmal zum debuggen ganz hilfreich.

Zitat:

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Naja ich könnte ewigst weitermachen Da ja doch jeder einen individuellen Bot bauen möchte, mit entsprechenden Funktionen und dabei auch Wissen und Euro eine Rollen spielen halte ich eine modular aufgebaute Elektronik für sinnvoll auch wenn es dann auf dem Bot ein wenig durcheinander gibt (wegen der vielen kleinen Platinen). Wenn das mal sehr gut durchgeplant würde, gäbe es ein feines und erschwingliches Modulsystem für jeden Geldbeutel und jeden Anspruch.

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Ein so modulares System wie Du es beschreibst hat sicher auch viele Vorzüge. Aber es ist halt dann doch mehr für den Experten.


So, nu hab ich Euch mit meiner Vorstellung zugelabert ;-)

Gruß Frank

Zitat:

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Zitat von Frank

Zitat:

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Motortreiber: Beinahe jeder verwendet andere Antriebstechniken (Schrittmotoren, Servos, Getriebmotoren), auch ich
Aus diesem Grund habe ich mir ein kleines Platinchen gebaut (*g* schon wieder) auf dem ein L293D sitzt. Man kann über Klemmen, verschiedene Motor- und Versorgungsspannungen anschließen. Weiterhin sind für jeden µC Klemmen vorhanden um den Motor zu steuern (inkl. exterenes PWM Signal).

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Das finde ich zu viel des modularen. Man könnte darüber diskutieren ob nun unbedingt Schrittmotor- als auch Getriebemotortreiber vorhanden sein müssen. Aber ich finden beides sollte auf dem Grundboard schon vorhanden sein. Ich sehe gerade das als eine Basis und Erleichterung. Man könnte z.B. auch 2 Motoren für Antrieb nutzen und zwei Schrittmotoren für einen beweglichen Kopf. Oder umgekehrt. Ode rman läßt wieder etwas beim bestücken weg. Abe rwarum sollte es nicht vorgesehen werden wenn man den Platz findet?

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Da muss ich aber eher Lukas rechtgeben. Alternative wäre, das Motorcontrollermodul steckbar zu machen, so das man sein Modul nach den Bedürfnissen asuwählen kann:

L293D Board für kleine leichte Bots mit Getriebemotoren
L298 Board für grosse Bots mit Getriebemotoren
L297/L298 Board für Bots mit Schrittmotoren

Dann könnte man 2 Steckplätze für diese Boards vorsehen, so das sich jeder die Kombination wählen kann, die er für seine Zwecke braucht.

Just my 0.02 Euro,

Andre

Finde ich auch ganz sinnvoll die Idee. Ansonsten hat man halt immer einen Treiber drauf den man im Normalfall nicht brauch....

MfG Kjion

Aber warum denn alles stecken, so recht bin ich noch nicht überzeugt davon? Was spricht dagegen es auf der Platine vorzusehen und nur die Bauteile zu bestücken die auch gebraucht werden?
Vorsehen kostet nur etwas Platz! Man spart aber auch Steckverbindungen, dafür benötigten Platz und Kosten!

Gruß Frank

Ich schlage vor ich setze nun doch mal eine Zwischendeadline auf den

7.2.2004

Dann versuche ich ein Fazit aus den Beiträgen zu ziehen und fasse das noch mal zusammen (wenn sich zwischenzeitlich noch nichts konkretes ergeben hat). Wäre dann auch noch zu klären ob man es so umsetzen kann und wer es macht. Diesbezüglich hat sich inzwischen auch schon der ein oder andere per PM gemeldet und Intresse gezeigt. Sie werden sich sicher noch in die Diskussion einklinken.
Also es scheint was zu werden. Ich würde mich freuen wenn Ihr die Diskussion bis zum 7.2. noch fleißig voran treiben würdet.

Gruß Frank

Für mich würde Board mit 7805, ATMEGA 8/16, 2xL298 und ein paar Sensor- und Servoanschlüssen sowie Stecker mit restlichen Ports schon ausreichen. Aber von mir aus können auch noch ein paar der anderen genannten Dinge vorhanden sein. Wenn Controller separat ist, dann sollte man vielleicht auch die RS232 separat auf der Controllerplatine lassen.

Stefan

Hallo,
die Reaktion war bis jetzt wie erwartet. Meine Vorstellung ist immer noch eine µC-Platine auf der alle verfügbaren Ports herausgelegt sind und zwar auf genau definierte Pins -ähnlich PCI-Bus auf einem Mainboard- dazu dann Sensor- und Aktorplatinen die man im BOT vor Ort -also z.B. direkt am Motor- installieren kann. Natürlich kann man auch Ladeschaltungen mit integrierter Batterieüberwachung für Bleigeel und NiCd/NiMH entwickeln und zur Verfügung stellen da gibt es z.B. vom MAXIM genügend IC´s. Sicherlich sollte man auch die RS232C Schnittstelle als TTL rauslegen damit mal -eben- den µC umprogrammieren kann. Ein Display -LED oder TFT/ELD- sollte wenn über einen I²C laufen.
Als Controller einen AtMega 16 finde ich gut, wenn die Ports nicht reichen muß man halt zwei nehmen -sensor/aktor- und diese über I²C kommunizieren lassen.
Des weiteren läßt man sich mit dem I²C die Option auf einen DSP für z.B. optische Umfelderfassung via CCD offen und selbstverständlich auch auf die ganzen automotive IC´s von Infineon als System on Chip mit denen man Dinge vor Ort automatisieren kann ohne wilde programmierei im AtMega. Die Scorpion-Platine von Robotpower.com z.B. ist speziell für Roboter entwickelt und stellt ein elektronisches Differenzial für mehrmotorige BOT´s zur Verfügung -diese benötigt allerdings die genormten Fernsteuerimpulse für Fahrt und Lenkung.
Macht weiter und gebt Inputs.
Ach so ! Kritik ist zwar sinnvoll- aber Bitte erst dann wenn´s in die Hose gegangen ist. Konstruktiv o.k. aber bitte nicht um des Nörgelns willen.
Unsere Hardwareentwickler warten auf Eure Vorgaben. Und wir werden dann zumindest leere Platinen in Industriequalität anbieten können. Wenn sich einer zutraut einen vernünftigen Kernel für den letztendlich ausgewählten µC zu schreiben bitte Info.
Gruß an Alle und schönes Wochenende
Hartmut.

Hi,

Hartmut: Wußte garnicht das Ihr auch sowas realisieren könnt!

Bislang liegen die Ideen ja noch weit auseinander. Die meisten scheinen gleich ein sehr modulares System zu bevorzugen. Ich findes das auch nicht übel, hab da nur etwas bedenken ob das ganze im Endeffekt nicht doch zu teuer und umständlich wird.
Na schaun wir mal, vielleicht kristallisieren sich ja auch zwei Linien heraus!
Das genaue definieren der Ports halte ich auch für wichtig. Halt schon wegen der Software Kompatiblität. Ob man gleich einen Kernel braucht, das ist wieder eine andere Frage. So schnell wird sich da sicher keiner finden der so was programmieren möchte. Aber sowas würde sich später sicher noch ergeben wenn man die Hardware erst mal definiert und vorliegen hat.

Gruß Frank

Hallo Forum,

Frank hatte das Thema "Roboternetz-Standard-Rob" schon mal im Nov. in einem Thread angesprochen. Ich hatte dann über die Weihnachtstage schon mal kurz mit ihm darüber diskutiert.

Damals war noch unsere Idee, die Leiterplatte gleichzeitig als Robo-Chassis zu verwenden. Das hätte dann etwa die Größe Doppel-Euro. Aber mittlerweile bin ich der Meinung, wir sollten uns auf die eigentliche Elektronik beschränken. Sperrholz ist schließlich auch billiger als FR4.

Mein Vorschlag für die Universal-Elektronik sieht wie folgt aus:
Als Power-Eingang gibt es einen 2pol Stecker für den Batterie-Anschluß. Eine Lade-Elektronik würde ich nicht vorsehen. Da gibt es doch zu viele unterschiedliche Vorstellungen. Die Batterie-Spannung wird dann mit einem Schaltregler auf 5V/1A zur Logik-Versorgung runter geregelt. Ein weiterer Schaltregler erzeugt +12V/500mA für Relais + Sensoren.

Für das Gehirn gibt es einen Steckplatz für eine C-Control. Für die AVR-Freaks gibt es dann eine weitgehend pinkompatible Steckplatte mit einem AVR Mega.

Als Ein/Ausgabe-Interface gibt es am IIC-Bus 2 PCF8574. Am ersten sind 8 Sensor-Eingänge angeschlossen. Das ist jeweils ein 4pol Pfostenstecker mit +12V, +5V, Gnd und Sensor-Eingang. Daran kann man dann von einem Mikroschalter bis zu einem industriellen Ultraschall-Sensor alles anschließen, was man will. Für die Ausgabe können am 2. PCF wahlweise bestückt werden: Highside-Schalter an Ubat oder +12V oder kurzschlußfeste OpenCollector-Treiber.

Zum Motoranschluß gibt es 2 L298 als eigentliche Treiber. Die vorgeschalteten Schrittmotor-Controller L297 kann man bei Verwendung von DC-Motoren unbestückt lassen und die CPU-Ports mit Brücken direkt auf die L298 geben.

Das alles sollte auf eine Europa-Karte passen. Eine erste Skizze findet ihr in meiner Gallery.

Bis dann, Michael

Hallo Michael,

deine Grafik war leider um einige Stufen zu breit. Ich hab sie mal gelöscht weil sonst der Thread kaum noch lesbar war.
Bitte poste die nochmal als PDF-Anhang oder als kleinere JPG (max 600 Pixel Breite).

Ansonsten find ich die Platine wie schon gesagt garnicht so schlecht. Hatte ja schon gesagt das ich analogen Ports noch für Spannungs- und Stromüberwachung nutzen würde. Einen 1 Ohm Widerstand bringt ma ja sicher noch unter! Vielleicht kann man auch noch 2 Relais unterbringen.
Ist zwar nicht so genial wie das bislang angesprochene modulare System, aber für erste Bot-Experimente sicher interessant.

elktronic, was ist mit den restlichen Ports?
Die Platine müsste noch eine Steckleiste mit allen restlichen Ports, I2C-Bus und den Spannungen haben. Dann könnte man Huckepack später noch eine andere Platine aufsetzen. Für Display, Tastatur, Servo-Ansteuerung u.s.w.

Hallo Gast,

das ist natürlich vollkommen richtig.

Wenn wir uns mal auf einen Controller festgelegt haben, kann man das immer noch entscheiden.

Bis dann, Michael

Ich wäre für die C-Control, dar diese in Umfragen immer vorne war (mein ich auf jeden Fall). Die platiene sollte 100*80 oder 100*160 sein. Ich tendiere zu den 80*100, weil man, wenn man zwei platienen übereinander befestigt, alles draufkriegt( Mein Freund sagt immer ich sei verrückt, dar ich alles immer noch ein stückchen kleiner hinbekomme, weil ich so´n Külkörperabsäger wenn sie nicht gebrauchtwerden und SMD Teile auf die untere seite der Platiene Löter bin. Ausserdem findet man auf meinen Platienen immer so konstuktionen, wie Spannungsteiler in Freiluftverdrathung oder 555er, die man nurnoch an ne Spannungsquelle anschließen muss, weil schon alle benötigten Bauteile unter ihnen drangeklebt und mit Kupferleitungen verdratet sind. ich denke aber das die meisten meiner technicken, bis auf vielleicht dass mit den Kühlkörpern und den Wiederständen, nicht für "professionelle", also geätzte Platienen sind.) Ich würde vorschlagen, den roboter in zwei bis drei Schichten aufzubauen.

1.Schicht MC68HC05B6, mit Zusatzteilen, wie schwinger etc.
I²C anden dann PCF8574 und SD20 kommen
Motortreiber mit (wenns sein muss) Kühlkörpern
IR-Sensoren
Lieniensensor

2.Schicht US-Sensoren
Alles was noch über bleibt

3.Schicht Sowas wie´n Experementierboard, das an den Seiten die
restlichen Ports hat(die von dem MC68HC05B6 weil die leichter
zu programmieren sind, als die vom I²C)

Als mechanische Verbindung zwischen den Platienen würde ich 4 lange Schrauben mit Abstandsstüchken Benutzen. Als elektrische Stift und Buchsenleisten. Mehr fällt mir spontan nicht ein. Ich komm einfach später wieder.

Matthias

mit Experementierboard meine ich ne Lochrasterplatiene mit entsprechenden Anschlussen.

Matthias

Hallo
Das festlegen auf Controller wird schwierig werden da hier genausoviele AVR wie C-Control Fans in der Community sind. Ich tendiere derzeit zu AVR, finde aber das der Einstieg mit C-Control noch ein bisschen einfacher ist.
Eine steckbare Controllereinheit wäre daher schon nicht übel. Zudem kann man dann auch immer modernste Controller nutzen. Könnte aber auch über einen schmalen Slot hochkant steckbar sein!

Die Platine von "elektronic" find ich schon ganz gut. Es wäre nur gut wenn man die noch etwas mehr packen könnte. Wenn man darauf noch folgendes unterbringen könnte, dann wäre die für viele Sachen schon perfekt:

- SD20 für Steuerung von 10 Servos (z.B. für drehbaren US Sensor)
- 1 Relais (um eine größeren Verbraucher zu schalten)
- Schnittstelle für Erweiterungen mit Ports / i2C-Bus / 5V / 12V /AD-Ports

Bild hier  

Gruß Frank

Vielleicht könnte man eine alte prozessorfassung als steckgrundlage benutzen. auf die steckt man dann entweder ne Platiene mit nem MC68HC05B6 und schwinger E²prom etc oder nen ATmega16 mit zubehör. so könnte man dann ganz einfach den Roboter umrüsten.

Matthias

Ich meinte sowas hier
Bild hier  
was man aus sowas
Bild hier  
ausbaut.

Matthias

Was soll denn oben das sein, der verschollene Beagle ?
Ich denke eine Stifteleiste oder sowas wie ein PCI-Slot ist besser als so eine Fassung. Ist robuster und braucht auch weniger Platz.

Ja OK da hast du recht. ich hatte eben nur grad sowas zur Hand.
Juhuuu mein 100ster beitrag!!!

Matthias

Hallo Matthias,

deine mikrochirurgischen Fähigkeiten in allen Ehren, aber wir reden hier über einen Newbi Bot. Ich denke, da geht an einer Euro-Karte mit simplen Durchsteckbauteilen erst mal nichts vorbei.
Falls das Design auch den "alten Hasen" gefällt, kann man immer noch mal ne Profiversion in SMD nachschieben.

Bis dann, Michael

Hi Leute,

finde auch, wenn ihr schon eine Europakarte plant, dann versucht die so eng wie möglich zu packen. Nur Motortreiber und Portexpander wäre noch zu wenig. Eine definierte Schnittstelle für Erweiterungen, wie es schon genannt wurde, ist sehr wichtig. SD20 ist auch gut.

MATRIX

Hallo
Postet ruhig mal drauf los! Fragt euch mal selbst: Was müsste auf der Platine drauf sein damit ihr diese einer Eigenbau Verdrahtung bzw. dem ätzen einer eigenen Platine vorzieht.
Wie gesagt ich fasse die Anregungen in Kürze mal zu einer Umfrage zusammen. Also jetzt hat jeder noch die Möglichkeit seine Ideen einzubringen.
Von PIC, Control II Usern höre ich garnichts. Solltet ihr diese bevorzugen, dann nutzt die Chance deren Vorzüge zu erwähnen.

Gruß Frank

Wenn ihr C-Control 1 berücksichtigen wollt, dann würde es sich anbieten diese Steckverbindung als Standard zu nutzen. C-Control könnte dann direkt aufgesteckt werden. Andere Controller, mit mehr Port´s, könnten eine etwas größere Platine mit einer zusätzlichen Steckleiste nutzen. Wäre einfach und kostengünstig.

Hallo,
Ich dachte die Newbies haben garnichts mehr mit dem basteln zu tun? so hab ich das auf jeden fall bei den Beiträgen mit den einzelnen modulen verstanden. Wenn das so ist, würde doch ne ganze Europlatiene besser sein. Die idee dass die garnichts mehr damit zu tun haben war auch blöde, weil: irgendwer muss ja die Platienen löten. und das dauert schon mindestens ein Stündchen, bei der grundausstattung.

Matthias

Hi
Na ja, eine Platine fände ich schon erst mal ganz gut. Man könnte dann auch überlegen ob jemand mal Bausätze zusammenstellt, würde die Bestellerei der Bauteile erheblich vereinfachen. Und sicher wird sich da auch schon jemand finden der die Teile für den ein oder anderen Newbie zusammenlötet. Alle 3 Varianten haben was für sich - ist natürlich auch Kostenfrage.

Frank

Hallo Frank,
das beste wäre wohl, wenn man Bausätze zusammenstellt, in denen dann jeweils eine der Platienen bzw. ein Motorensatz drin ist. Das ganze sollte in soweit Modular sein, das derjenige der den Roboter verwendet, selbst ne platiene oben drauf setzen kann, und nicht wie beim RP5 eine bisschen zurechtgeschnittene, mit nem Stecker versehene Lochrasterplatiene für teures Geld kaufen muss, so dass er sich dann schön auf dem obersten Deck des Bots austoben kann. Die verwendeten Teile in den Bausätzen sollten Standardbauteile sein, die man überall bekommt, falls eins durchbrennt. Irgendwer könnte auch ein Layout mit Eagle erstellen, für die, die ne Ätzmaschine haben und schon viel mit Elektronik, aber garnichts mit µC zu tun hatten. Nebenbei so: Kennt sich wer mit Eagle aus? Ich hab mir grad die Demo downgeloadet und raff das Konzept nicht so Ganz, besonders beim editieren von Bauteilen (es gibt keinen MC68HC05B6 oder vergleichstypen, hat den jemand vielleicht in seiner Bibliothek? wäre nett wenn ihr mir ihn per ICQ posten würdet). Man könnte, wenn man das mit den einzelnen Bausätzen macht, einfach mehrere verschiedene Controllerboards anbieten. So brauch man das mit den Adaptern nich und kann auch schnell zwischen den Controllern wechseln bzw mehrere gleichzeitig benutzen.

Matthias

Noch was zur Anregung. Hab gerade gesehen das es neben dem HandyBoard auch jetzt noch eine kleine Platine von embedit (Markus) gibt.

Bild hier  

Hier mal die Beschreibung, denke Markus hat nichts dagegen wenn ich die hier mal als Anregung poste:

Zitat:

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Das USC008 Board ist eine kleine Steuerungsplatine, basierend auf einem ATmega8-16PI von Atmel. Mit Ihm lassen sich kleine Steuerungsaufgaben und auch der Betrieb von zwei kleinen Elektromotoren realisieren. Zur Kommunikation kann ein RS232 Treiber bestückt werden, für Erweiterungen ist ein I2C Port vorhanden.
In Verbindung mit dem USC008 Chip ist die Steuerung aller Funktionen vom PC möglich ohne Programmierkenntnisse auf einem Mikrocontroller zu haben. Über die RS232 Schnittselle werden einfach Befehle gesendet.

Die Funktionen im Überblick

ATmega8 DIP oder kompatibler Controller
MAX232 Treiberbaustein
L293D oder SN754410 Motortreiber
5V Spannungsregler
10 poliger ISP Anschluß
I2C Port
Optional 2 Taster
4 AD-Wandler
6 digitale I/O

Das Board wird komplett bestückt und getestet. Es ist mit einem ATmega8-16PI, einem MAX232 oder dazu kompatiblen Pegelwandler und einem SN754410 Motortreiber für Motoren bis 1A bestückt

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Das Board ist für kleine Bots sicher nicht übel und Preis ist auch ok. Einige unserer genannten Dinge sind da schon verwirklicht, nur folgendes fehlt meiner Meinung:
- Wechselbaren Controller
- stärkerer Motortreiber
- Unterstützung von Schrittmotoren
- Servo Unterstützung SD20
- definierte Erweiterungsschnittstelle
- PCF-Porterweiterung
- 1 Relais

Gruß Frank

Hi Frank,
danke für die Werbung ;)

Was die fehlenden Sachen angeht:

Zitat:

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- Wechselbaren Controller
- stärkerer Motortreiber
- Unterstützung von Schrittmotoren
- Servo Unterstützung SD20
- definierte Erweiterungsschnittstelle
- PCF-Porterweiterung
- 1 Relais

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1. Was meinst du mit "Wechselbaren Controllern"? Wenn es demnächst die neueste Mega AVR Generation gib kann man einen Controller mit 16kB Flash reinstecken
2. Ich finde einen SN754410 für die Board- und Controllergröße ausreichend (1A mit Kühlung). Die Bot Größe für die das Board gedacht ist benötigt nicht unbedingt so große Motoren.
3. Mit einem Treiber kann man auch einen Stepper ansteuern, aber ich halte es für Sinnlos mit einem Mega8 2 Schrittmoren ansteuern zu wollen. Das kostet zu viele Ports, es sei denn man verwendet zusätzlich noch L297. Aber das würde wieder den vorgegebenen Platz- und Kostenrahmen sprengen.
4. Den SD20 kann man problemlos anschließen. Dafür ist eine I2C Schnittstelle drauf
5. Ich habe für meine Produkte eine einheitliche I2C Schnittstelle definiert (original stammt aus einer Schaltung aus einer Elektor).
6. PCF = I2C. Geht also auch
7. Wollte ich aus Platz-/Kostengründen nicht draufsetzen. Außerdem würde das wieder einen Port kosten. Die sind eh schon knapp.

Generell ist zu sagen das das Board so wie es da abgebildet ist ein normales Board für einen Mega8 ist. Demnächst gibt es noch einen Mega8 mit einer speziellen Software. Mit der kann man dann alle Funktionen über die serielle Schnittstelle steuern. Man kann dann also einen Bot von einem PC aus steuern ohne Programmierkentnisse für den AVR haben zu müssen.

Insgesamt halte ich es ähnlich wie LuK-AS, wobei ich die Modularisierung nicht ganz so extrem mache. Aber für dieses und auch andere Boards wird es noch diverse Erweiterungen geben, hauptsächlich über I2C. Zb eine Display Platine, I/O Erweiterung, Relaiskarte usw..

Naja, mal schauen was aus Eurem Projekt wird. Bin schon neugierig.

Gruß
Markus

Hi Markus,
ein bisschen Werbung für ne gute Sache ist immer drin ;-)

Zu Deinen Punkten:

Zitat:

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1. Was meinst du mit "Wechselbaren Controllern"? Wenn es demnächst die neueste Mega AVR Generation gib kann man einen Controller mit 16kB Flash reinstecken

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Das bezog sich auf die bisherige Diskussion. Wir haben überlegt ob man nicht mehrere Controller C-Control 1+2, AVR, PIC berücksichtigen kann.

Zitat:

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2. Ich finde einen SN754410 für die Board- und Controllergröße ausreichend (1A mit Kühlung). Die Bot Größe für die das Board gedacht ist benötigt nicht unbedingt so große Motoren.

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1A find ich etwas wenig. Ein etwas stärkerer Motortreiber wie L298 ist nicht viel teurer. Man erhöht dadurch nur den EInsatzbereich.

Zitat:

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3. Mit einem Treiber kann man auch einen Stepper ansteuern, aber ich halte es für Sinnlos mit einem Mega8 2 Schrittmoren ansteuern zu wollen. Das kostet zu viele Ports, es sei denn man verwendet zusätzlich noch L297. Aber das würde wieder den vorgegebenen Platz- und Kostenrahmen sprengen.

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Wie du schon sagst, es würde zuviel Ports kosten. Daher dachten wir an die L297/L298 Lösung (benötigt nur wenige Ports). L297 kann einfach unbestückt bleiben wenn man Getriebemotoren nimmt.

Zitat:

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4. Den SD20 kann man problemlos anschließen. Dafür ist eine I2C Schnittstelle drauf

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Sicher kann man immer alles anschließen. Aber wir wollten ja Verdrahtung sparen. Warum soll man diesen nicht auf Platine vorsehen.

Zitat:

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5. Ich habe für meine Produkte eine einheitliche I2C Schnittstelle definiert (original stammt aus einer Schaltung aus einer Elektor).

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Hatten wir auch so angedacht. Aber wir denken an eine Art Expansionsport der neben I2C auch zahlreiche Ports / AD-Ports / Spannungen führt. So könnte man die Karte durch weitere Karten sehr leicht erweitern (ohne Kabelsalat).

Zitat:

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6. PCF = I2C. Geht also auch

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Ja aber nur extern - das geht ja überall. Wir wollten ihn gleich auf der Platine unterbringen um Ports zu sparen.

Zitat:

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7. Relais wollte ich aus Platz-/Kostengründen nicht draufsetzen. Außerdem würde das wieder einen Port kosten. Die sind eh schon knapp.

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Könnte man wahlweise bestücken. Bestückt man es nicht könnte man Port über Drahtbrücke/Jumper weiter nutzen.

Versteh das bitte nicht als Kritik zu deiner Karte! Das bezog sich alles auf die bisherige Diskussion. Ich hab Beschreibung nur mal gepostet weil Du halt schon ansatzweise was in der Richtung anbietest und wir nicht nochmals das gleiche machen sollten.

Gruß Frank