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Thema: Projekt Konzept Fragen

  1. #1

    Projekt Konzept Fragen

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    Hallo zusammen,
    Mein name ist Nizar Ich bin neu hier im Forum, dieses Thema hat viel mit Arduino zu tun aber auch mit Raspberry Pi und Elektronik allgemein daher stelle ich hier meine Fragen

    Ich habe ein "kleines" Heim Projekt was ich gerne umsetzen möchte

    Im Prinzip möchte Ich ein Art Roboter steuern über 2 12v Motoren über ein Android App per Bluetooth
    soweit so gut, ich steuere die Motoren mit ein L298N dual H-Brücke verbunden über ein Arduino Uno board, der wiederum mit ein Raspberry Pi über USB verbunden ist.

    So nun aber möchte ihn noch ausbauen. Und zwar der Roboter ist in 2 Teilen getrennt
    Teil1 : 1x 12V Getriebe Motor, 13x Servos, und ca. 10 LEDs und ein Radar Sensor
    Teil 2: die 2 Motoren, ca. 8 Servos, ca. 10 LED und Akku

    Teil1 rotiert sich um seine Achse über den einen 12V Motor und ist mit Teil2 über eine Drehscheibe verbunden.

    Am besten würde ich das ganze über ein Raspberry Pi steuern, der wiederum auch an ein Lautsprecher und ein Mikrofon verbunden ist, da ich ihn wiederum mit Alexa steuern möchte.

    Als erstes allgemeine Frage wie viele Komponenten kann ich an einen Arduino verbinden bzw. soll ich mehrere bzw. jedes Set an eine Arduino verbinden und dann alle Boards zusammen verbinden. Platz habe ich nicht viel vor allem im rotierenden Teil (Teil1), lieber 1-2 Arduino Mega oder doch mehrere Arduino Uno die ich leichter montieren könnte bzw. da wo Platz ist.
    Dann wie verbinde ich die dann zum Raspberry? Was ich bis jetzt gelesen habe ein Arduino Master und der Rest als Slave verbinden, aber habe noch nicht gelesen wie ich dann präzise nur LED 3 im Arduino slave 2 ansteuern kann.

    Und jetzt wie verbinde ich Teil 1 und 2, ich habe gelesen mit Slipring / Schleifenring man z. B. ein Motor an eine rotierende Scheibe verbinden kann. Das könnte möglichst die Lösung sein für die Verbindung des Akkus an den Boards in Teil1.
    Aber wie verbinde ich alle Boards zum Raspberry Pi den ich am besten in Teil2 montieren würde?

    Wenn das mit der Arduino Master/Slave richtig ist? Kann man mehrere "Master" Arduinos an ein Raspberry Pi verbinden? Dann könnte ich 2 unabhängige Master Arduino haben, jede ist in einen anderen Teil des Roboters montiert, die Slave Arduinos würden dann klassisch an ihre Master verbunden sein, eine Master Arduino per USB an den Raspberry Pi verbinden und die andere per Bluetooth. Bleibt noch die Frage, wenn ich per Bluetooth, die Pi an ein Arduino verbinde, blockiere ich mir dann auch den Port um auch die Raspberry Pi gleichzeitig mit mein Handy per Bluetooth zu verbinden?

    Fragen über Fragen, ich hoffe ihr habt mein Prinzip Konzept verstanden, ich bedanke mich im voraus für jeden Tipp

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Andree-HB
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    Zitat Zitat von JediNizar Beitrag anzeigen
    Fragen über Fragen, ich hoffe ihr habt mein Prinzip Konzept verstanden
    ...verstehst Du es denn überhaupt selber - scheint nicht so!

  3. #3
    Ach was! wenn ich es genau wüsste, müsste ich nicht fragen oder?

    Und nur zur info falls der Kommentar ernst gemeint war.
    Was ich erreichen will, ist mir klar, wo überall die Servos, Motoren lichter sein müssen und wie ist mir auch klar. Wie alles zusammen gebaut wird auch.
    Meine Frage bleibt die verbindung und kommunikation zwischen den Arduinos und Raspberry Pi

    Kleinere Tests, Z.B. wie 1 Motor über Arduino und Raspberry Pi per Bluetooth via App zu steuern habe ich bereits und auch die Installation Alexa auf den Pi habe ich auch schon und jedes Mal, wenn ich "Hey Computer" Sage geht eine LED auf, die ich noch direkt am Raspberry Pi verbunden habe. Die Idee ist auszubauen, wenn ich ein Signal bekommen soll er dann ein Befehl zum Arduino senden.

    Und dass das alles nicht einfach ist, ist mir auch klar.
    Geändert von JediNizar (17.08.2021 um 17:44 Uhr)

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
    Registriert seit
    07.04.2015
    Beiträge
    766
    So ein Arduino Mega hat doch 4 serielle Schnittstellen (UARTs). Und er kann AVR-typisch als I2C-Master oder als I2C-Slave laufen. Richtig?

    Der Raspi hat 1 x I2C und 1 x UART an der Stiftleiste und zusätzlich noch Bluetooth und WLAN? Wobei Bluetooth eigentlich schon durch die Verbindung zum Smartphone belegt ist?

    Wenn das alles so stimmt, könnte man doch den einen Mega als I2C-Slave an den Raspi anbinden. Der Mega hat dann noch die vier UARTs frei und man kann damit z.B. weitere "kleinere" Controller ansteuern.

    Ob man den zweiten Mega über den Schleifring per I2C-Slave an den Raspi anbindet? Ist die Frage, ob's störungsfrei funktioniert.
    Wenn nicht, hast Du aber immer noch die Möglichkeit, per UART des ersten Megas mit einer UART des zweiten Megas über eine Bluetooth-Bridge (z.B. HC-05/ HC-06) zu reden. Dabei würde der erste Mega die Daten vom Raspberry an den zweiten Mega "durchreichen".

    Wenn Du Dich mit der Idee der "Durchreiche" anfreunden kannst, wäre noch die Frage, ob man den ersten Mega nicht auch per UART an den Raspi anbindet und damit den I2C-Bus aus der Sache komplett eliminiert. Das würde wohl das Protokoll vereinfachen.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    27.12.2017
    Beiträge
    103
    Hallo Nizar,

    willkommen auch in diesem Forum.

    Bei einer solch komplexen Schilderung eines Szenarios steigen die meisten Hirne, wie auch meines, schnell aus. Eine Skizze wäre hilfreich und erspart so manchen überflüssigen Kommentar.

    Ich empfehle dir, ein Netzwerk im R2 aufzubauen, in dem der Dome über den anderorts empfohlenen Schleifring angeschlossen wird. Das bedeutet, bei zwei kurzen Netzwerkkabeln einen Stecker abzuschneiden und und das Kabel an den Schleifring anzulöten. Die Enden der Netzwerkkabeln mit Stecker gehen im Body des R2 in einen kleinen Switch und im Dome in einen Raspi. Bevor Du anfängst, den Dome mit Arduinos vollzustopfen, solltest Du schauen, ob Du nicht sie gewünschte Funktionalität über Erweiterungsboards auf dem Raspi im Dome erreichen kannst. Das nimmt viel Komplexität raus und bewahrt dich vor den einen oder anderen Wutausbruch, weil etwas nach 3 Monaten Fehlersuche nicht funktioniert.

    Post doch mal eine Liste, was alles (LEDs, Motoren, etc.) an Funktionalität in den Dome soll. Auch eine einfache Handskizze wäre hilfreich. Dann kann man für jeden Einzelfall die optimale Lösung finden. Dabei spielen auch die Stromaufnahmen der Servos und des RADAR-Sensors eine Rolle. Das muss ein Board abkönnen. Wenn nicht, braucht man hinter dem Board noch eine Treiber-Stufe.


    VG, Jürgen

    P.S.: Ich würde Bluetooth und WLAN innerhalb des R2 nicht nutzen. Dort sind zu viele Computer und Motoren als Störquellen und zu viele Kabel und andere Metallteile, welche abschirmen. Baue die Verbindungen zwischen den Rechnern am besten nur kabelbasiert (Netzwerkkabel mit RJ-45 Steckern) auf, auch wenn Du diverse Netzwerkadapter anschaffen musst.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    Oberallgäu
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    Hallo Nizar .. Eine Skizze wäre hilfreich und erspart so manchen überflüssigen Kommentar ..
    Vielleicht so wie ich die Übersicht über meinen Verbund behalte?

    ......
    ...... Topologie archie © oberallgeier......
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken archie-topokl2.JPG  
    Ciao sagt der JoeamBerg

  7. #7
    Ha! Wurde ich also erwischt
    also Ja ich baue mir ein R2D2 Maßstab 1:1.

    Anbei 3 Skizzen die den Umfang erläutern.

    Was die Verbindung Alexa mit dem Pi angeht, so habe ich es nicht aufgezeichnet, das ist nochmal ein anderes Thema, erstmal optional, nur zur Info Ich habe schon ein PI auf dem Alexa läuft und wie gesagt, wenn ich "Hey Computer" Sage geht eine LED auf, ziel ist es, wenn ich "R2" sage, dass 1 Holoprojekt sich kurz bewegt und kurz mal an und aus geht mit ein Piepser
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken Dome.jpg   Body.jpg   Elektronik.jpg  

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von 021aet04
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    Ich würde für den drehenden Teil nur die Stromversorgung über Schleifringe leiten.

    Die Daten würde ich mit eine Lichtschranke übertragen. Einen Ring mit IR-Leds und auf der Gegenseite einen IR-TRansistor.

    MfG Hannes

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Zitat Zitat von 021aet04 Beitrag anzeigen
    Ich würde für den drehenden Teil nur die Stromversorgung über Schleifringe leiten.

    Die Daten würde ich mit eine Lichtschranke übertragen. Einen Ring mit IR-Leds und auf der Gegenseite einen IR-TRansistor.

    MfG Hannes
    Hast Du dazu mal ein Foto, wie Du das bei dir umgesetzt hast? Die Idee finde ich gut, aber ich bin mir nicht sicher, wie sich das in der Praxis bewährt, wie viele IR-LEDs man braucht, wie sie angeordnet sein müssen, wie die Datenübertragungsrate ist, etc.

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von 021aet04
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    Ich habe das noch nicht umgesetzt, habe es noch nicht benötigt.

    Bei Elektor gab es aber einmal einen Artikel über eine Propelleruhr, bei der es so gelöst war.

    https://www.elektormagazine.de/magaz...r-201312/24128

    Die Stromübertragung wurde hier aber über Spulen gemacht. Irgendwo habe ich aber eine andere Variante gesehen mit Schleifringen.
    Aufgrund des Strombedarfs würde ich eher auf Schleifringe setzen.

    Bei dem Foto im Link sieht man die Leds auf der unteren Platine angeordnet.

    MfG Hannes

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