Low Cost PWM-Steuerung mit ARDUINO und Infineon-Platine
Teil 4: mein Wuppertaler Steuerpult
Ich habe mir in Anlehnung an das Bild im ersten Teil mein Steuerpult aufgebaut, Sie sehen es in den Bildern unten. Das Hauptproblem ist natürlich, dass es Modelle der Originalschalter nicht zu kaufen gibt - also selber machen oder etwas Passendes verwenden. Es sollten wegen des oft rauhen Betriebs auf unseren Gleisen robuste Ausführungen sein.
Die beiden Schalter A und B gibt es beide in ON-OFF-On und in (ON)-OFF-(ON) Ausführung und beide sind robust und haltbar, aber als Schneller-Langsamer-Schalter sind sie eher nicht geeignet, sie sind zu schwergängig. Meine beiden Basteleien sehen Sie in der unteren Reihe: Der Schalter C ist mit einem Miniatur-Kippschalter aufgebaut und sicher wenig langlebig, der D mit zwei Microswitches.
FAQs und Hilfe
Es bleiben einige wichtige Fragen zur Beantwortung:
- Fehler beim Kompilieren? Am beliebtesten sind natürlich Tippfehler - wen wunderts? Und: Der ARDUINO muss unbedingt mit dem PC verbunden sein, sonst kann die EU das Programm nicht laden.
zwei käufliche und zwei selbstgemachte Schalter
das Steuerpult fertig
Ansicht von unten
- Darf der ARDUINO gleichzeitig an der Akkuspeisung und am USB-Kabel hängen? Ja, er darf! Und Sie können das geänderte Programm laden, ohne den ARDUINO vom Akku zu trennen.
- Kann ein ARDUINO mehrere MotorShields ansteuern? Ja, er kann! Sie können problemlos eine Vielfachsteuerung einrichten oder jedes Drehgestell mit einem MotorShield ausrüsten.
- Was heisst ARDUINO UNO r2 oder r3? Das kleine r bedeutet Revision und drückt aus, dass es verschiedene Generationen der Platine gibt. Achten Sie auf Revision 3, dieser Arduino trägt einen 16MHz-Chip. Nur für diesen sind die oben angeführten Timer-Einstellungen gültig.
- Darf ich das Programm auch für ein anderes Projekt brauchen? Ja natürlich dürfen Sie, es ist OpenSource! Selbstverständlich werden Sie die Autoren nennen, welche die Vorarbeit geleistet haben.
Glossar
ATMEL
| USA-Hersteller von integrierten Schaltungen
|
Black Box
| Kiste mit unbekanntem Inhalt aber nützlichen Funktionen
|
Bürstenmotor
| Gleichstormmotor mit Permanentmagnet und Kollektor
|
BDCM
| Brushed DC-Motor = GleichstromMotor mit Bürsten/Kollektor
|
C
| Programmiersprache mit grosser Verbreitung
|
Compiler
| übersetzt den Sketch in Arduino-Maschinensprache
|
Download
| Transport von aussen in meinen PC
|
Halbbrücke
| steuert nur die Geschwindigkeit (Vor/Rück mit Umschalter)
|
IDE, dt EU
| Integrated Developement Environment, EntwicklungsUmgebung
|
Infineon
| deutscher Halbleiter-Hersteller (ex Siemens)
|
Loader
| kopiert das Programm über USB ins RAM des ARDUINO
|
Loop
| Schleife: darin enthaltene Anweisungen werden wiederholt
|
Low Cost
| billig
|
PWM
| PulsWeitenModulation, Art der Gleichstrom-Steuerung
|
quelloffen
| open source: alle Informationen sind öffentlich
|
RAM
| Schreib-/Lesespeicher, enthält die Variablen
|
ROM
| Lesespeicher, enthält das Programm
|
Shield
| Arduino-Slang: Platine aus dem Arduino-Arsenal
|
Sketch
| Arduino-Slang: Programm, Endung .ino
|
SMD
| SurfaceMountedDevice: Miniatur-Bauteile auf dem Board
|
Upload
| Transport von meinem PC nach aussen, zB zum Arduino
|
USB
| Universal Serial Bus, Nachfolger der seriellen Schnittstelle
|
Vollbrücke
| steuert Geschwindigkeit und Vor-/Rückwärtslauf
|
das Vorbild für das Steuerkonzept: die Wuppertaler Schwebebahn
Referenzen
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00905B.pdf (en)
Grundlagenartikel zu Bürstenmotoren und ihre Ansteuerung mit H-Brücken
https://de.wikipedia.org/wiki/Vierquadrantensteller (de)
Verständliche Einführung in die H-Brücken-Technik
https://de.wikipedia.org/wiki/Arduino_%28Plattform%29 (de)
Kurzer Artikel mit Aktualität
http://www.robotpower.com (en)
Das ARDUINO-Programm beruht auf einem Beispielsketch des Robot Power Teams für die MegaMoto-Steuerplatine - danke für diese Hilfe!
http://arduino.cc (en, teilweise de)
Die ARDUINO-Hauptseite, hier finden Sie die Entwicklungsumgebung für Ihren PC und eine Fülle von Anregungen und Hilfen, wenn Sie selber Projekte machen wollen. Ein Teil der Seite ist übersetzt, vor allem die Tutorials.
http://playground.arduino.cc/Deutsch/HomePage (de)
Übersetzung einiger Tutorials von obiger Seite
http://www.element14.com/community/groups/arduino?ICID=hp-arduino-topgroups (en)
Farnell element14 vertreibt in seinem Shop das MotorShield
http://www.infineon.com (en)
Der Hersteller des Bausteins BTN8982TA, hier gibts Datenblätter und Application Notes
http://Puydorat.fr -> Puydorat Forest -> Projekte -> Elektrik+Elektronik -> Low Cost PWM
hier finden Sie das Programm für den ARDUINO, allerhand Datenblätter und Application Notes zum Thema und ergänzende Seiten zu diesem Artikel
Bücher
MARGOLIS, Michael: Arduino Kochbuch, O'Reilly 2012 € 58.-
Einfache Anwendungen für fast alle Lebenslagen, eine wirklich gute Einführung
http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/Arduino/Arduino_Programmierhandbuch.pdf
Seite von Prof. Jürgen Plate, Fachhochschule München
Einführungsbuch (freier Download von dieser Seite)
Material
Decken Sie sich bei den grossen Elektronik-Versendern ein, sie verkaufen auch Kleinmengen. Conrad hat in Frankreich eine Niederlassung, das ist für mich sehr praktisch, aber Reichelt, ELV & Co tun den gleichen Dienst.
ARDUINO UNO r3
Im Shop von arduino.cc oder beim Elektronik-Versender (zB Conrad 191789, € 28), deutlich billiger sind die Clones aus China bei eBay. Auf dem Board sollte ein ATmega328 sitzen, ob gesteckt oder aufgelötet (SMD) spielt keine Rolle (ab € 10)
MotorShield
Im Shop von element14.com, keine andere Bezugsquelle bekannt.
Schalter
Verwenden Sie für den Dauerbetrieb keine Mini-Schalter! Für die Fahrtrichtung ist ein Drehschalter mit drei Stellungen nötig ON-OFF-ON (zB 704675 eignet sich gut). Als Kippschalter (ON)-OFF-(ON) eignet sich zB 700596, er ist robust aber etwas schwergängig. Sie bauen sich wohl besser selber etwas mit zwei Mikroschaltern.
Kontaktleisten
Conrad 393491 (männlich) und 733755 (weiblich) in Zehnerstangen zum Abknipsen
Flachstecker 6.3mm
Conrads Angebot ist kaum überschaubar. Unter der Referenz 804983 bekommen Sie zu günstigem Preis ein Sortiment von 95 Stück.
Und weiter gehts zum 5. Teil: Download