Segway per RC

[Rabenauge]

Inzwischen ist mir das Display auch vor die Türe gefallen, so eins: http://www.ebay.de/itm/2013-CRIUS-CO...item417a22f42f

Bin begeistert ob der Grösse, des Preises und natürlich der Leistungsfähigkeit. Das Ding spricht fliessend I2C, hat wirklich eine gestochen scharfe Anzeige (das Kontrastverhältnis ist jenseits GUT und BÖSE), und schnell isses auch noch. Dazu "masstabsgerecht", die Anzeige selber ist 25x14mm gross, da bringt man noch etliche Zeilen Text unter!

Nachteil: auch das Ding braucht nen bisschen Speicher- der UNO wollts nicht mehr wissen, da ja sowieso etliches an Rechnerei anfällt.. Drum habe ich jetzt den MEGA 2560 eingebaut, der hat genug. Ausserdem löst er mir noch nen paar andere Probleme, die ich beim UNO hätte umschiffen müssen:
Der Ständer wird von nem Servo bedient, aber die Servobibliothek legt auf zwei Pins die PWM lahm, das ist beim MEGA nicht so und:
da ich die RCReceiver-Bibliothek von Wilfried Klaas benutze, kann ich am MEGA problemlos vier RC-Kanäle auswerten.
Mal sehen, was der Spieltrieb damit anfangen wird.

Tom ist jedenfalls begeistert von dem kleinen Digitaltacho...
Ich auch.

[dj_cyborg]

Glück Auf Arzgebirgler,

das sieht ja schon mal Klasse aus. Warte schon gespannt auf ein Video von Toms erster Testfahrt.
Viel Erfolg!

mfG
Mario

[Rabenauge]

So-inzwischen haben sich einige Kleinigkeiten getan, es ist weitere Hardware verbaut worden.
Da das Dispay mir den Bordrechner doch ganz schön ausbremste, hab ich es vorerst deaktiviert und alles noch mal neu geschrieben.
Später wird es wieder aktiviert, aber im Betrieb wohl eher mit statischer Anzeige-kann während der Fahrt sowieso keiner ablesen, bei 3mm Schriftgrösse (wenn überhaupt).
Im Stand ist genug Zeit, da kans dann was vernünftiges malen.
Dafür hab ich an der Verkehrssicherheit gearbeitet (ich brauch das, immer wenn ich auf programmieren mal keine Lust hab muss ich schrauben, bohren, löten oder irgendwelche Späne machen ): von nem Modellpanzer lag noch ein Scheinwerfergehäuse rum, da wurde gleich ein hübsches Rücklicht draus. Es fungiert zugleich als Einschaltkontrolle, da es direkt am Akku hängt- beim programmieren wird der TomWay ausschliesslich über USB versorgt, da ist es aus), so sehe ich sofort, wenn ich das Gerät versehentlich scharf geschalten hab- wäre hier auf dem Tisch keine so gute Idee.
Damit Tom später auch im finstern rumfahren kann (er meinte, er würde ja auch mal gross und wenn er dann ne Freundin hat und abends..man brauchts eben), hab ich ihm gestern noch eine dieser billigen Taschenlampen (kam nen wahnsinnigen Euro) besorgt, aus der wird ein Scheinwerfer gebastelt, neun weisse LED`s- das sollte reichen. Passt auch von der Grösse her gut dazu- kaum Arbeit und kost kaum was.
Wie ich das Ding ansteuere weiss ich noch nicht genau, entweder muss ich nen Relais ranfrickeln oder was mit Transistoren basteln. Da könnte ich dann auch gleich ein Tagfahrlicht machen- eine der LED`s immer an, dei anderen nur im dunklen, sowas irgendwie.
Da ich ja momentan kein Display dran habe (dran isses und bleibts natürlich auch, aber es sagt halt nix) hab ich im Armaturenbrett noch ne kleine LED eingebaut, die ich derzeit für gewisse Anzeigen benutze (momentan geht sie an, wenn die Regelung auf Vollgas ist, hilft mir beim einstellen).

Was das balancieren angeht: es geht voran. Rekord bisher war rund ne halbe Minute ohne dass ich oder die nächste Wand eingreifen musste. Gut, aber lang noch nicht gut genug.
Die Regelung braucht mehr Vorhalt- mal sehen ob ich das schaffe.
Momentan warte ich allerdings auf Bauteile: inzwischen sind da doch einige Kabel und Steckerchen in dem Ding, und alles irgendwie locker um den Mega rum verteilt- das hört mir auf.
Ich werd mir ne passende Streifenraster-Platine machen, die sämtliche Anschlüsse plus bisschen Zubehör (z.B. nen Spannungsteiler um den Akku überwachen zu können) enthält- sozusagen ein TomWay-Shield.
Dann kann ich auch vernünftige Kabelbäume basteln und es sieht weit aufgeräumter aus in der Kiste.

[Rabenauge]

Sodele. Nicht, dass jemand denkt, ich hätt aufgegeben- ich doch nicht.

Prinzipiell ist das balancieren inzwischen so gut (gewesen, dazu gleich mehr), dass ich den Roller nahezu unbeaufsichtigt in die Bude stellen kann.
Zugegeben, ein bisschen Platz ist von Nöten, aber ich denke, viel besser wird es mit diesen Getrieben nicht werden. Spielfreiere kosten aber auch gleich heftig was- von daher leb ich damit erstmal. Immerhin isses ein Prototyp.

Nachdem ichs ums verrecken nicht ausreichend schnell hinbekam, drei RC-Kanäle sauber einzulesen, hat sich rausgestellt, dass die RCReceiver-Lib einen Bug hatte. Der ist nun behoben und: `s funktioniert prächtig. 3 Kanäle einlesen braucht ne halbe Millisekunde, so wird das was.
Trotzdem hab ich den Roller erstmal wieder nahezu komplett zerlegt, denn die Hauptplatine (die zum aufstecken auf den Mega mein ich) muss ich doch noch mal neu machen. Durch nen paar Änderungen wurd sie nicht besser und sie war auch nicht soo optimal- die neue wird viiiel besser (hoff ich).

Ausserdem gibts neue Räder: stammen von Absima, und sind Buggyräder für nen 1:8er, mit Strassenprofil.
Dreimal so breit wie die Motorradrädchen, und mehr Durchmesser. Tom findet die Dinger saucool, ich hab _diese_ ausgewählt, weils die billigsten waren, die es im 2er-Pack bei Conrad gab.
Sehen trotzdem durchaus nett aus, also..
Um aber diese Ungetüme ranzubekommen, ist etwas feinmechanische Bastelarbeit nötig: die zu den Rädern gehörenden 17mm-Sechskant-Mitnehmer haben ne 8er Bohrung, die auf meine Getriebeausgänge perfekt passen würde- aber die Getriebewellen schauen nur nen cm aus dem Chassis- die sind viel zu kurz.
Da ich später alles noch zerlegen können will, muss da also ne Hülse drüber, und die mit nem Stift...naja. Kriegen wir schon hin.
Zeitlich passt es gut: die nötigen Teile (Kugellager sollte mir die Postfrau heute zuwerfen) hab ich dann beisammen, und auseinander genommen ist sowieso grade alles. Bastelwetter ist auch-> perfekt.

Da die grösseren Räder logischerweise etwas weniger Drehmoment bringen werden, werd ich anschliessend die Regelung mit neuen Parametern versehen müssen, das ist mir klar- darum oben das "gewesen". Ich denke, es wird sogar besser gehen, denn mit den kleinen Rädern hatte ich recht exotische Werte für Kp und Ki- die deuten drauf hin, dass die Antriebe entschieden zu stark waren. Das dürfte sich durch grössere Räder ein bisschen relativieren.
Insbesondere den P-Anteil des PID-Reglers musste ich sehr niedrig einstellen, damit nicht gleich alles flattert.

Achja: ich brauch eine einfache Schaltung (mir schwebt da irgendwie nen Transistor und ein, zwei Widerstände vor, mehr nicht), mit der ich den Hauptscheinwerfer schalten kann. Und zwar so, dass ich mit nem Arduino-Digitalpin (dimmen ist unnötig) 5V rausschicke und damit dann 7,2V vom Akku zu den LED`s schalte- ich will die insgesamt neun LED`s nicht über den Ardunio-Spannungswandler laufen lassen.
Sollte doch möglich sein, oder?
Ist, zugegebenermassen, nicht meine Stärke, sowas...jemand nen Tipp?

[RoboHolIC]

Zu den LEDs:

Für den Hauptscheinwerfer sind es vermutlich weisse LEDs, Flussspannung vermutlich nicht unter 3V. Akkus gehen von etwa 8,4V runter bis 6V (etwa 1V je Zelle), d.h. es werden nichtmal zwei LEDs in Reihe betreibbar sein. Dann wären das 9x20mA=180mA. Mit einem TO92-NPN- oder MOSFET direkt gegen Masse schalten, das wäre das einfachste. Leicht ausführbar, leicht verständlich.

Die zwischen etwa 8,4V und 6V schwankende Akkuspannung bewirkt an den Vorwiderständen aber einen Spannungsabfall zwischen 3V (eher noch etwas weniger) und 5V. In dem selben Verhältnis schwankt auch der LED-Strom und damit die Helligkeit. Wenn das toleriert wird, dann ist gut.

Ansonsten ein Low-Drop-Regler für 4,5-5V und angepasste Vorwiderstände.
Wenn etwas Ladungsmenge gespart werden soll, wäre ein Stepdown mit derselben Ausgangsspannung oder sogar ein Hochsetzsteller, damit man über den Maximalwirkungsgrad der erstgenannten Lösung von etwa 50% hinauskommt.

[Rabenauge]

Ja, danke. *kopfkratz

So kompliziert machen wir das bitte nicht: im Grunde isses mir Wurst, wie hell die Lampe wirklich leuchtet, die ist fürs System genauso unnötig wie die Hupe.

Aber richtig: es sind weisse LED`s. Ich hab dafür eine dieser 1€-Plastiktaschenlampen geschlachtet, die hat 9 Stück von drin. Verkabelt sind die nun in zwei Gruppen (um sowas wie Tagfahrlicht bzw. Fern-und Abblendlicht zaubern zu können- einfach nur weil ich genug freie Puins für solche Spielereien hab)..
Die LED`s sind immer parallel geschalten, also 1:3 und 1:6.
Und: eigentlich isses egal ob die nun mit voller Helligkeit leuchten oder nicht- aus Erfahrung weiss ich, dass man RC-Modelle selbst mit wirklich guten, anmontierten Scheinwerfern im Dunklen eh nicht fahren kann- das funktioniert nur im Nahbereich, also echt nicht wichtig.

Nun der Rest: der Bordrechner ist ein Arduino Mega 2560. Der hat einen eingebauten Spannungsregler, der aber nicht allzu viel kann.
Dort kommen (über Vin) die 7.2V Nennspannung (es sind 6 NC-Zellen) rein, somit hat das Board stabile 5V.
Die kommen auch an den digitalen Pins heraus, wenn ich die auf High setze aber: würd ich dort direkt die LED-Gruppen anschliessen, denke ich, den eingebauten Spannungsregler zu überfordern, der versorgt schon den Mega, das Oled-Display und den Sensor.
JA: im Grunde könnte ich einfach einen der beliebten, billigen Spannungsregler einbauen, die es beim freundlichen Chinamann für 1.50 gibt aber erstens: es ist erstaunlich wenig Platz in dem Ding inzwischen, zweitens will ich aus naheliegenden Gründen den Mega _nicht_ mit 5V füttern (dann müsste ich ihm jedes Mal den Akku kappen zum programmieren) und alleine für nen paar LED`s halt ich so nen Regler für etwas übertrieben.
Daher mein Plan: die 5V aus den digitalen Pins einfach in nen Transistor schicken (mit Basiswiderstand, ist klar), und der soll mir dann bitteschön die LED`s direkt gegen den Akku schalten. Die LED`s bekämen natürlich passende Vorwiderstände, und gut wärs.
Der Stromverbrauch der Sache ist allerdinge relativ uninteressant- bisher hat der Akku durchaus mehrere Stunden durchgehalten, und wenn es nun (die grossen Räder sind inzwischen dran, die werden etwas mehr brauchen) eben effektiv ne halbe Stunde Fahrzeit gibt- ist das auch genug. Falls nicht, kann ich den NC-Pack (es ist nen ganz normaler Racingpack) immer noch proglemlos gegen einen LiPo tauschen.

Gefallen würde mir die Schaltung mit dem npn: http://c-kolb.bplaced.net/projekte/e...or_npn_pnp.php
Die köntne ich nämlich auch ganz einfach auf meiner Hauptplatine gleich mit aufbauen.
Isses wirklich so einfach?

[RoboHolIC]

Gefallen würde mir die Schaltung mit dem npn: http://c-kolb.bplaced.net/projekte/e...or_npn_pnp.php
Die köntne ich nämlich auch ganz einfach auf meiner Hauptplatine gleich mit aufbauen.
Isses wirklich so einfach?

Ja, ist es.
Die Abwägungen hast du ja gemacht. Und wenn du sogar die LED-Ströme noch 2/3 zu 1/3 aufteilst, dann kommt es auch mit der Stromtragfähigkeit der im Link genannten TO92-Transistoren ganz locker hin, die empfohlenen Typen sind OK. Ströme/Vorwiderstände aber bitte auf die maximale Spannung frisch geladener Akkupacks auslegen und auf die Verlustleistung der Widerstände achten.

[Rabenauge]

Na fein.
Gestern hab ich die Adapter für die Monsterräder fertig bekommen, dann gehts ja voran....
Tom würd gerne seinen diesjährigen Osterspaziergang motorisiert unternehmen, mal sehen, obs für erste Ausflüge noch reicht.
In ein, zwei Tagen hab ich die neue Platine fertig, denke ich, dann kann ich weiter an der Software arbeiten.

[Rabenauge]

Hat funktioniert.
Ich kann nun die beiden Lichter (sind in einer Lampe, aber eben doch zweie) einzeln per software schalten- super.
Die Platine ist, bis auf den Servoanschluss, nun fertig und: alles läuft.
Die reparierte RCReceiver-Lib arbeitet nun wunschgemäss ohne mir irgendeine nötige PWM zu blockieren, und ist so schnell dass mans praktisch gar nicht merkt.
Tom ist bereits wieder auf seinem Roller und hat schon ne gute Stunde weg- die Regelung musste ja, wegen den grösseren Rädern, neu justiert werden. Geht, wie ich finde, feinfühliger als vorher- wahrscheinlich war das Drehmoment der Getriebe für die kleinen Räder doch etwas zu üppig.
Nun werd ich mal wieder bisschen an der Software rumbasteln...

[Rabenauge]

Sodele. Es fährt nun. Und zwar gesteuert.
Lenken hab ich noch nicht hinbekommen (habs auch noch gar nicht allzu intensiv probiert, morgen ist ja auch noch ein Tag), aber vorwärts und rückwärts funktionieren schon.
Sogar erstaunlich gut: ich verschiebe lediglich den Setpiont der Balanceregelung per Fernsteuerung etwas (natürlich proportional zur Knüppelstellung), und da die Fuhre dann automatisch aus dem Gleichgewicht kommt, fährt sie los. Das steuern funktioniert genau wie beim richtigen Segway: lehnt man "sich" (den Steuerknüppel halt) mehr oder weniger nach vorn, wird entsprechend gefahren. Nach hinten auch- so kann man sogar richtig gut bremsen.
Macht so richtig Spass- nur übertreiben darf mans nicht, weil die Regelung nur ca. innerhalb 7-8 Grad sicher arbeitet, im Moment. Wird es zu doll, musss mans entweder nen stückweit manuell aussteuern (auch das tut man ja beim Original automatisch), oder es macht *bautz.