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Thema: Ist PWM = PWM

  1. #11
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Ok, also erstmal PWM: statt einen Verbraucher analog anzusteuern (Motor am Labornetzteil, an der Spannung drehen) kann man ihn durch ständiges ein- und ausschalten steuern. Macht man das schnell genug, stellt sich durch mechanische und elektrische Trägheit eine mittlere Drehzahl ein. Bei einer LED oder Lampe sorgt das Auge für die mittlere Helligkeit. Schalte ich ständig ein, also 100% an, habe ich volle Helligkeit/Drehzahl, schalte ich nie an, also 0% oder gar kein Puls ist der Verbraucher aus. Die Frequenz, mit der man schaltet, hängt vom Verbraucher ab. LEDs sollten so schnell geschaltet werden, daß das Auge kein Flimmern bemerkt, also > 100Hz. Bei Motoren geht man gerne auf eine "hohe" Frequenz, damit der Motor nicht singt.

    Gemeinsam ist aber, das Verhältnis von Pulsbreite zu Periodendauer typisch ausgedrückt in % gibt an, wie stark ich den Verbraucher ansteuere.

    Nun zu Servoprotokol: (ich lass hier mal das Summensignal, das intern im Empfänger vorhanden ist, weg) Ein Daten-Telegram ist ca. 20ms lang. Es besteht aus einem Signal, das mindestens 0,5ms an ist. Die maximale Länge beträgt 1,5ms (manchmal gibt es auch Signale mit 1 - 2ms). Die übertragene Information steckt in der Pulsbreite. Für ein Servo ist das kürzeste Signal die eine Endposition, das längste die andere. Bei einem umsteuerbaren Motor ist das kurze Vollgas in die eine Richtung, das lange Vollgas in die andere. Bei Motoren ohne "Rückwärtsgang" legt man gerne Stop auf den kurzen und Vollgas auf den langen Puls. Bei Schiffsmodellen mit vielen Schaltfunktionen teilt man den Bereich zwischen kurzem und langem Puls in verschiedene Funktionen auf, z.B. 0,7ms Nebelhorn, 0,9ms Feuerlöschspritze 1,1ms ...

    Dieses Datenprotokoll wird gerne als PWM bezeichnet, hat aber mit der oben beschriebenen PWM wenig gemein. Zur Verwirrung trägt auch bei, daß Motorcontroler aus dem RC-Bereich aus dem Servoprotokoll eine PWM machen, und auch Servos ihre Motoren mit PWM ansteuern. Auch wird zur Erzeugung diese Signals gerne die PWM-Einheit eines µC verwendet, dabei muß man aber aufpassen, daß das erzeugte Signal sich im PWM-Sinn nur zwischen etwa 2% und 7% bewegen darf, sonst spielen Servo und Motorcontroler nicht mit.

    Ich hoffe, ich habe die allgemeine Verwirrung nicht vergrößert

    MfG Klebwax
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  2. #12
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    (ich lass hier mal das Summensignal, das intern im Empfänger vorhanden ist, weg)
    Sehr gut, ist ja auch was völlig anderes...

    Dieses Datenprotokoll wird gerne als PWM bezeichnet, hat aber mit der oben beschriebenen PWM wenig gemein.
    Das sehe ich aber ganz anders, in dem Absatz davor hast du genau ein PWM beschrieben. Ob Boot, Auto, Flugzeug... Wayne.

    dabei muß man aber aufpassen, daß das erzeugte Signal sich im PWM-Sinn nur zwischen etwa 2% und 7% bewegen darf, sonst spielen Servo und Motorcontroler nicht mit.
    Ich muss also die korrekten Zeiten einhalten... sag bloß.

    Mir ist schon klar was du meinst, das eine ist reine Information, das andere steuert direkt an und nutz die Trägheit von was auch immer.
    Das Signal als solches ist und bleibt Pulsweitenmoduliert.
    Geändert von TobiKa (30.04.2011 um 21:26 Uhr)

  3. #13
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    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!

  4. #14
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    Nunja, jetzt habe ich viele Informationen ... danke

    hm, ich habe nun ein nicht näher spezifizierten PWM Ausgang an diesem Board und möchte einen Regler damit betanken. Ist es möglich, dass dieser Ausgang genau mit diesem Servoprotokol kompatibel ist oder geht das einfach nur mit spezieller Hardware für den RC Bereich?

  5. #15
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von TobiKa Beitrag anzeigen
    Sehr gut, ist ja auch was völlig anderes...


    Das sehe ich aber ganz anders, in dem Absatz davor hast du genau ein PWM beschrieben. Ob Boot, Auto, Flugzeug... Wayne.


    Ich muss also die korrekten Zeiten einhalten... sag bloß.
    Na dann schalte mal dein Servosignal an den PWM-Eingang einer H-Brücke, z.B. ein L298 oder auch die RN Module.

    Das Servoprotokoll ist durch die lange Pause zwischen den Pulsen so aufgebaut , daß man mehrere Pulse, leicht zeitversetzt über eine Datenstrecke übertragen kann. Das ist dann das Summensignal. Es stammt aus der vor-µC Zeit, und läßt sich leicht mit Standard ICs in einzelne Signale auftrennen.

    Nur weil ein Puls sich in der Breite ändert, ist das noch lange keine PWM.

    MfG Klebwax
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  6. #16
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von freezly Beitrag anzeigen
    Nunja, jetzt habe ich viele Informationen ... danke

    hm, ich habe nun ein nicht näher spezifizierten PWM Ausgang an diesem Board und möchte einen Regler damit betanken. Ist es möglich, dass dieser Ausgang genau mit diesem Servoprotokol kompatibel ist oder geht das einfach nur mit spezieller Hardware für den RC Bereich?
    Ich kann nur vermuten, das bei dem IOIO wirklich PWM und nicht Servoprotokol gemeint ist. Im Englischen wird da sonst von Servo oder RC-Servo gesprochen. Wie gut man da, ohne die Firmware auf dem Board zu ändern, ein Servosignal mit 50 Hz und einer vernüftigen Auflösung hinbekommt ???

    MfG Klebwax
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  7. #17
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Natürlich ist das Servosignal ein einfaches PWM-Signal.
    Ein Servosignal ist eine PWM mit einer Frequenz von 50Hz und einem Tastverhältnis von 5-10%.

    Vielleicht guckst du dir das OSI-Modell nochmal an. Dann wird klar, wo welche Unterschiede liegen.

    Das PWM-Signal dient zur Kodierung von Informationen auf einem digitalen Datenkanal. Die Information wird durch die Frequenz und das Puls-Pause Verhältnis dargestellt.
    Wie diese Information interpretiert wird, hängt vom verwendeten Protokoll ab.
    Im einfachsten Fall wäre das z.B. das Umsetzen des Tastverhältnisses in eine analoge Größe (Drehzahl vom Motor, Helligkeit Glühlampe etc.).
    Dann gibt es natürlich noch weitere Protokolle, wie Servo-Summensignal und Servosignal (offensichtlich nicht das Gleiche!) usw.
    Das Signal hat also ersteinmal nichts mit der übertragenen Information zu tun. Die Information wird erst durch die richtige Interpretation sichtbar.
    Man kann Protokolle auch in Protokolle packen. So gesehen bei den Sonderfunktionen. Hier wird ein Protokoll auf das "Servoprotokoll" draufgesetzt und dadurch weitere Funktionen realisiert.

    Fazit: Signal != Protokoll, "Servosignal" == PWM

    MfG

  8. #18
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Vielen Dank erst einmal für die Informationen.
    Ich habe hier jetzt doch noch Informationen zu dem PWM Ausgang des IOIO gefunden:
    The second use of PWM signals is as means to encode information. The device consuming the PWM signal will measure the width of the pulses and will behave differently for different pulse widths. The most notable example is a hobby servo motor (the kind often seen in RC toys). Those Servos expect a PWM control signal with a frequency of 100Hz (10ms period). They decode this signal by measuring the pulse width and adjust their rotation angle accordingly. Typically, a 1ms pulse width will take the servo arm to one extreme, a 2ms pulse to the other extreme, a 1.5ms pulse to the center, etc. When controlling Servos with the IOIO, it is not a problem to connect the PWM signal directly to the motor control wire - the servo does not draw a lot of current from this wire, unlike a DC motor.
    gefunden auf: http://codaset.com/ytai/ioio/wiki/PWM-Output

    Also wenn ich eure Ausführungen mit dem Wiki vergleiche, finde ich Gemeinsamkeiten. Aber mich verwirrt immer noch dieses "Servosignal" in euren Ausführungen.

  9. #19
    @freezly
    Der Motorcontroller wird mit einem Pulsweiten-modulierten Reckteck-Signal angesteuert: Vss 5V, Widerholfrequenz 50Hz (20ms) Pulsbreite 0,8-2,2ms. Aus=1ms Ein=2ms jeweils 0,2ms für die Trimmung. Daraus generiert der Controller wiederum ein höher frequente PWM-.Motorspannung (je nachdem ca. 2000-3500Hz). Entsprechend der Motordrehzahl wird die Spannung so auf die Anschlüsse aufgeschaltet, dass im so entstehenden Drehfeld der Drehstrommotor mit der beabsichtigten Drehzahl/Leistung/Stromaufnahme arbeitet.
    mfg Wil

  10. #20
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von lokirobotics Beitrag anzeigen
    Fazit: Signal != Protokoll, "Servosignal" == PWM
    Na gut, wenn du denn so willst. Das führt zwar immer wieder zu den Fragen wie "Hab mir eine H-Brücke gekauft, geht irgendwie nicht obwohl ich die PWM richtig angeschlossen habe" oder "Mein Motorkontroler funktioniert nicht an meiner Steuerung, PWM ist verbunden".

    MfG Klebwax
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