[Zelfbouw] Robotstofzuiger (met RasPI)

[geerttttt]

Robot Stofzuiger

Enige tijd ben ik al bezig om een robotstofzuiger om te bouwen naar een 'slimme' robotstofzuiger. Praktisch komt het er op neer dat ik een 'oude' defecte robotstofzuiger qua elektronica vrijwel helemaal vervang met eigen printjes, materialen en met een Raspberry PI met zelf te schrijven software.

Dat alles is zeker geen eenvoudige klus, en kent voor mij ook veel vlakken waarop mijn kennis schaars is. Daarom dit topic op tweakers. Ik hoop hier hulp te krijgen over vragen als stroomregulatie, battery packs, het wel of niet kloppen van stroomschema's, e.d.

Als tegenprestatie probeer ik zo veel mogelijk van mijn proces te delen met tekst en foto's en hoop ik aan het eind van dit topic een werkende, op afstand bestuurbare robotstofzuiger te hebben.

De patient

Mijn slachtoffer is een defecte Quigg robotstofzuiger die ik heb gekregen. De accu was naar zijn eind, maar verder zou hij het nog moeten doen.



Ik heb met wat hij nog wel deed het een en ander getest, namelijk de stroomniveaus van bepaalde onderdelen (wieltjes, stofzuiger, borstels) nadat hij elke keer na 5 seconden de batterij al weer leeg had.

Eerder was ik al met een topic begonnen hier om met wat zaken hulp te krijgen (Motortje, hoeveel volt zou ie willen hebben?), maar de titel dekte niet meer de lading en de inhoud dekte niet wat mijn project inhoudt. Daarom een nieuw topic

Stand van zaken

Ondertussen heb ik bijna elk onderdeel van de stofzuiger een keer losgehaald om te inspecteren. Ik heb alle bedrading in kaart gebracht en ik probeer te begrijpen hoe alles werkt (ookal is niet elk onderdeel op de print en logica me duidelijk). Ook heb ik een eigen Li-Ionbattery pack gemaakt ter vervanging van de Ni-MH battery pack. Zie hier:



Ook ben ik bezig met mijn eigen pcb ter vervanging van deze originele print:


Dit moet zo worden:


En zo is het tot nu toe:

(veel onderdelen zijn in bestelling).

Ik ben er dus druk mee bezig en er is nog heeeel veel werk te gaan. Maar ik hoop dat er mensen hier zijn die me willen helpen met tips en het wellicht leuk vinden om mijn voortgang te volgen. Alle hulp is altijd welkom!

[Genius-General]

Leuk project! Ga ik zeker volgen!

[geerttttt]

Goed, ik ben dus ondertussen bezig het main PCB te vervangen. Maar, eigenlijk moet ik bijna alles vervangen. Ik zal even kort proberen een paar van deze printplaten toe te lichten:

Main PCB

De Main PCB staat in de startpost (ook het WIP ontwerp ). Dit is nu het 'brein' van de stofzuiger en dat gaat het bij mij ook worden. Hier komt de Raspberry pi Zero op, hier gaat de stroomomzetting naar 5v en naar 10v (voor de wieltjes) en hier worden de wieltjes ook via een H-brug aangestuurd.

Relay PCB

Onder het main PCB zit nog een printplaat, zichtbaar wanneer je de main PCB eraf schroeft. Hier zit nu een relay op en wat weerstandjes e.d. en deels gaat het hetzelfde doel hebben bij mij. Als ik alles goed begrijp is zijn doel momenteel om de borstels en stofzuiger te kunnen schakelen. Dat zal in mijn opstelling ook moeten, alleen dan met andere aanstuurvoltages. Bovendien wil ik e.e.a. aan hoofdvoeding anders gerouteerd hebben en heb ik minstens 2 relays nodig.

Zo ziet hij er nu uit:

Net zo'n mooie ouderwetse uitstraling als het main pcb. Ook dit ga ik vervangen met een proto-pcb met soldeerpads op elke 2,54mm aan de onderkant. Ik ben momenteel bezig ook dit te ontwerpen, hier een WIP:


Direct ook maar een vraag hier, Kun je veilig de 0-lijn/ground delen met alles? Oftewel, de ground die uit de batterij komt, de ground die uit de hoofdvoeding komt, de ground die uit de step-down converter komt met daarop 10v en hetzelfde voor die waar 5v uit komt voor de raspberry. Is het veilig om dat met elkaar te verbinden? Of zelfs aan te raden? Of juist niet?

Graag jullie mening en tips

[Ploink]

Ja in princiepe kun je alle grounds aan elkaar knopen, maar dan moet je wel je gezond verstand goed gebruiken.

Voor gevoelige (analoge) signalen moet je oppassen hoe je dit doet om storing te vermijden.

Als je bv een analoog sensor circuit met de gnd direct aan de gnd van een motor regeling zou knopen, dan neem je ahw de storing mee die de motor in de ground draad opwekt. Aparte circuits worden daarom vaak met een eigen gnd draad aan een centraal punt geknoopt, dicht bij de voeding.



Let op dat ingaande en uitgaande GND van een spanningsregelaar/DCDC converter/batterij lader ook echt dezelfde is. Soms kan er op de pcb een current sense resistor tussen zitten (soms wel zo klein als bv 0.02Ω) en dan mag je die NIET zomaar kortsluiten door de ingaande en uitgaande grounds aan elkaar te knopen.

Een ander gevaar is dat een ground van bv een 12V circuit los schiet en een signaal van dat circuit verbonden is met bv een arduido op 5V die dan ineens een te hoge spanning op de i/o pin krijgt. Gebruik dan zonodig een serie weerstand om te beschermen tegen een te hoge stroom.

Dan heb je nog het fenomeen aardlussen....

[ Voor 18% gewijzigd door Ploink op 16-07-2017 18:37 ]

[geerttttt]

Ploink schreef op zondag 16 juli 2017 @ 18:30:
...

Dus kort gezegd, beter om het niet te doen?
Ondertussen probeer ik mijn relay board verder te ontwerpen. Ik heb een 5v relay gevonden met 2 kanalen die opzich net moet passen. Daarop heb ik het ontwerp wat aangepast naar dit:

[Mr_gadget]

Leuk project! Je zou er eigenlijk nog een lidar (laser afstandsmeter, radar) er op moeten zetten. Die zijn helaas nog wel duur. Die van Xiomi heeft dat, die maakt een hele kaart van je woonkamer:
http://www.gearbest.com/robot-vacuum/pp_440546.html

Wat gebruik je voor pcb ontwerp?

[Sissors]

Neato hebben die ook, en die zijn er mee begonnen. Maar misschien is dat wel meteen de duurst mogelijke uitbreiding. Ik heb deze ook gehad ooit (via de Aldi), en dit ding heeft nu alleen een bumper. Muur volgen doet hij door gewoon steeds een bocht naar de muur te maken tot hij de muur raakt, hij draait een beetje, en maakt weer een bocht naar de muur.

Wel interessante vraag in zijn algemeenheid: Wil je extra sensoren toevoegen? Anders is een raspberry wel een beetje overkill . Als je een beetje wil mappen zal je iig iets nodig hebben om zijn huidige positie te meten. Als simpelste encoders op de wielen (tenzij hij die al heeft, maar dat weet ik niet). Hombot gebruikt een camera als muissensor op de vloer, en nog eentje naar het plafond toe.

[geerttttt]

Sissors schreef op zondag 16 juli 2017 @ 22:08:
Neato hebben die ook, en die zijn er mee begonnen. Maar misschien is dat wel meteen de duurst mogelijke uitbreiding. Ik heb deze ook gehad ooit (via de Aldi), en dit ding heeft nu alleen een bumper. Muur volgen doet hij door gewoon steeds een bocht naar de muur te maken tot hij de muur raakt, hij draait een beetje, en maakt weer een bocht naar de muur.

Wel interessante vraag in zijn algemeenheid: Wil je extra sensoren toevoegen? Anders is een raspberry wel een beetje overkill . Als je een beetje wil mappen zal je iig iets nodig hebben om zijn huidige positie te meten. Als simpelste encoders op de wielen (tenzij hij die al heeft, maar dat weet ik niet). Hombot gebruikt een camera als muissensor op de vloer, en nog eentje naar het plafond toe.

Leuk idee. Nou ja het is sowieso een project in fasen. Fase 1 is zorgen dat de robot icm de raspberry kan rijden wanneer hij door zon 14v voeding gevoed wordt.

Daarna de zuiger en borstels, daarna werkende accu en lader en daarna meer.

Een van de redenen dat ik voor een raspberry kies is de mogelijkheid om hem op afstand te besturen, en ik wil er graag een camera op monteren .

Dit laatste vooral ook om op afstand mijn huis in de gaten te houden als er een alarm of brand melding is

Maar wel een leuke tip die laser, en andere sensoren zijn natuurlijk altijd iets om te overwegen. Misschien dat er een andere ( meer betaalbare) methode te vinden is om de kamer te mappen?

Mr_gadget schreef op zondag 16 juli 2017 @ 21:21:
Wat gebruik je voor pcb ontwerp?

Ik gebruik Sprint-Layout. Waarschijnlijk niet het allerbeste programma hiervoor, maar ik ken het redelijk en vind het makkelijk in gebruik. Dus voor mij volstaat het wel Helemaal omdat ik deze PCB's niet ga laten printen maar zelf ga solderen uit protoboardjes.

[ Voor 11% gewijzigd door geerttttt op 17-07-2017 06:35 ]

[Ploink]

geerttttt schreef op zondag 16 juli 2017 @ 21:07:
[...]

Dus kort gezegd, beter om het niet te doen?

Wat is het alternatief?
Alles komt van dezelfde voeding dus gebruikt dezelfde ground.
In de EL hangt alles met elkaar samen en moet je goed nadenken over elk detail. Met dit project heb je best wel een flinke leercurve voor jezelf uitgestippeld

[geerttttt]

Ploink schreef op maandag 17 juli 2017 @ 07:18:
[...]

Wat is het alternatief?
Alles komt van dezelfde voeding dus gebruikt dezelfde ground.
In de EL hangt alles met elkaar samen en moet je goed nadenken over elk detail. Met dit project heb je best wel een flinke leercurve voor jezelf uitgestippeld

Het alternatief is dat ik overal de ground gebruik die erbij 'hoort' . Dus voor het 5v stuk de ground uit de 5v step down converter e.d.

Maar idd een beste leercurve, er komt veel bij kijken! Maar ik denk dat het moet gaan lukken, althans met jullie tips wel

[geerttttt]

Sissors schreef op zondag 16 juli 2017 @ 22:08:
Neato hebben die ook, en die zijn er mee begonnen. Maar misschien is dat wel meteen de duurst mogelijke uitbreiding. Ik heb deze ook gehad ooit (via de Aldi), en dit ding heeft nu alleen een bumper. Muur volgen doet hij door gewoon steeds een bocht naar de muur te maken tot hij de muur raakt, hij draait een beetje, en maakt weer een bocht naar de muur.

Wel interessante vraag in zijn algemeenheid: Wil je extra sensoren toevoegen? Anders is een raspberry wel een beetje overkill . Als je een beetje wil mappen zal je iig iets nodig hebben om zijn huidige positie te meten. Als simpelste encoders op de wielen (tenzij hij die al heeft, maar dat weet ik niet). Hombot gebruikt een camera als muissensor op de vloer, en nog eentje naar het plafond toe.

Ik zit hier nog even verder over te denken en me in te lezen. Onderstaande linkje is wel een slimme en simpele oplossing om afstandsmetingen te doen en daarmee wellicht ook iets van room mapping te kunnen doen! Wellicht dat ik dit nog toevoeg als de basis werkt.
https://shaneormonde.word...webcam-laser-rangefinder/

[memphis]

Er bestaan gewoon IR en ultrasoon afstandmeter modules.

[Ebayzo]

Leuk project, ga ik volgen!

[geerttttt]

memphis schreef op maandag 17 juli 2017 @ 10:58:
Er bestaan gewoon IR en ultrasoon afstandmeter modules.

Zeker, maar ultrasoon werkt niet zo ver qua afstand en is vrij groot, IR kan ook maar kan ook niet op zo'n lange afstand. Vandaar dat dit mooi zou zijn, want dit heeft een vrij groot bereik.

[geerttttt]

Nog even een vraagje, hopelijk weet iemand met meer ervaring hier antwoord op:
Dit is mijn stroomschema:

Vanuit de 20v stroomaansluiting wordt dit dus gereguleerd naar 16v met 330mAh als voeding. Dit om de batterij te kunnen opladen opeen veilige manier.

Maarrr.. tegelijkertijd blijft de raspberry ingeschakeld (die moet namelijk altijd blijven werken). Via de relays schakel ik wel alle andere motoren uit wanneer die niet nodig zijn om sluipverbruik te voorkomen, maar de raspberry blijft werken, dus een beetje amperage blijft die trekken.

Hoe werkt dit dan? Moet ik hier rekening mee houden in het aantal amperage wat ik reguleer in de 16v powerboard? Of vangt de capaciteit van de batterij dit zelf weer op? Want in principe kan het aantal mAh wat de raspberry trekt natuurlijk verschillen terwijl je de batterijen (lijkt mij) vrij constant van stroom wilt voorzien?

Batterijen en laadcircuits zijn niet mijn sterke kant, dus graag tips!

Edit: En direct een tweede puntje waar ik over twijfel. Moet ik die stofzuigmotor wel op een aparte step-up-down voeding zetten of gewoon direct in het circuit? Hij kan 16v hebben, dus stel je doet het niet, dan zuigt ie met volle batterij beter dan als ie bijna leeg is... Maarja, doe je wel een converter ertussen dan is je efficientie weer lager, verlies je 10% ongeveer... wat is slim

[ Voor 16% gewijzigd door geerttttt op 17-07-2017 21:49 ]

[memphis]

Met 4 cellen zal je een 16.8v nodig hebben denk ik. Ook je balancer zal een stroom trekken.
De stroom zal tijdens het laden langzaam zakken, Normaal zal een lader automatisch uitschaklelen als de lstroom onder een bep grens komt, je CC/CV voeding zal niet stoppen. Misschien iets om op in te duiken?

De Pi zal inderdaad wat stroom verbruiken maar ik denk in rust zal dat minimaal zijn, misschien is er nog een sleepmodus te activeren? In ieder geval zal het in je huidige opzet geen probleem zijn.

[Genius-General]

geerttttt schreef op maandag 17 juli 2017 @ 15:55:
[...]

Zeker, maar ultrasoon werkt niet zo ver qua afstand en is vrij groot, IR kan ook maar kan ook niet op zo'n lange afstand. Vandaar dat dit mooi zou zijn, want dit heeft een vrij groot bereik.

Heb zelf een SRF05 ultrasone module. En mijn ervaring is dat hij vanaf 1,5m tot 3,5m redelijk precies is en onder de meter echt letterlijk op de centimeter nauwkeurig. Dit heb je nodig lijkt mij om de afstand te bepalen? Of wil je letterlijk je kamer in kaart brengen? (Koste me trouwens maar €1,50,- bij de chinezen )

[ Voor 3% gewijzigd door Genius-General op 17-07-2017 23:06 ]

[geerttttt]

memphis schreef op maandag 17 juli 2017 @ 22:04:
Met 4 cellen zal je een 16.8v nodig hebben denk ik. Ook je balancer zal een stroom trekken.
De stroom zal tijdens het laden langzaam zakken, Normaal zal een lader automatisch uitschaklelen als de lstroom onder een bep grens komt, je CC/CV voeding zal niet stoppen. Misschien iets om op in te duiken?

De Pi zal inderdaad wat stroom verbruiken maar ik denk in rust zal dat minimaal zijn, misschien is er nog een sleepmodus te activeren? In ieder geval zal het in je huidige opzet geen probleem zijn.

Nou, het CC/CV bordje wat ik besteld heb lijkt wel speciale doeleinden te hebben om batterijen op te laden:

http://www.ebay.com/itm/L...ksid=p2057872.m2749.l2649

Zie deze typisch chinees-englishe omschrijving:

Input Voltage: 5-35V
Rated Output Current: 3A
Output Voltage: Continuously adjustable from 1.25 V to 30V
The dropout voltage: 1.5V, because of reducing module, in order to ensure the output steady. Please keep the minimum 1.5V pressure difference.
This product with the charge constant current indicating lamp, the charge indicator lamp, lamp current adjustable ultra small volume.
Size: 48mm (L) *24mm(W) *11.4mm(high), not containing potentiometer (including the potentiometer height 13mm).
Module nature: Non isolated step-down constant current. Constant voltage module (CC CV). Charging module.
Scope of application: High power LED constant current drive, Lithium battery charging (including ferroelectric), 4V, 6V, 12V, 14V, 24V battery charge, NiCd and NiMH battery (batteries) charge, solar panels and wind generators.
Output voltage:
1.Adjustable continuously (1.25-30V adjustable);
2.Requires fixed output (between 1.25-30V arbitrary choice).
Adjustable mode: Connect the power correctly(7-35V), and then monitor the output voltage use multimeter, and potentiometers (generally, clockwise turn boost, inverse to buck).
Output voltage: Continuously adjustable (1.25-30V load regulation).
Maximum output current: 3A, (more than 15W install fins please).
Turn lamp current: constant current value * (1% - 100%), turn lamp current and constant current value linkage, such as constant current value is 3A, turn lamp current set to 0.1 times of the constant flow (0.1*3A=0.3A), when the value of the constant current regulation into 2A, then turn the lamp current is 0.1 times of the constant flow (0.1*2A=0.2A).
The dropout voltage: 2V
Output power: Natural cooling 15W
Efficiency: 92% (maximum 92% (the higher the voltage, the higher efficiency)
Output ripple: 20M bandwidth (only for reference)
Input 12V output 5V 3A 60mV (MAX)
Working temperature: industrial grade (-40 ℃ to +85 ℃) (environmental temperature exceeds 40 degrees, please reduce power use, or to strengthen dissipate heat).
Full temperature: 45 ℃
The no-load current: typical 10mA (12V 4.2V)
Load regulation rate: + 1%
Voltage regulation rate: 0.5%
The dynamic response speed: 5% 200uS
Indicator: Constant flow indicator light is red, charging light is red, after charging indicator light is blue.
Output short circuit protection: Yes, constant current (setting the value of the constant current).
Connection: Wire can welded in PCB directly.
Battery charging methods:
1. Determine the float voltage and charging current that you need to charge battery and module's input voltage.
2. Adjustable constant potentiometer, the output voltage is regulated to about 3V.
3.Use multimeter 10A current block measurement output short circuit current, meanwhile adjusting the constant current potentiometer to make output current reaches predetermined current value.
4.The charging turn lamp current default is 0.1 times of charging current (current value ).If you need, adjust turn lamp current potentiometer please (generally do not adjust).
5. Adjustable constant potentiometer to make the output voltage to the floating charge voltage.
6.Connect battery, to try charging (1, 2, 3, 4, 5 steps is the module input power, output no-load not connected to the battery).
LED constant current driving use methods:
1. Determine you need to drive LED operate current and maximum working voltage.
2. regulation constant potentiometer; 2, the output voltage is regulated to 3V.
3.Use multimeter 10A current block measurement output short circuit current, meanwhile adjusting the constant current potentiometer to make output current reaches LED operating current.
4.Adjustable constant potentiometer to make the output voltage to the LED maximum working voltage.
5.Connected to the LED, try test machine. (1, 2, 3, 4 steps is the module input power, output no-load not connected to the LED lamps).

[memphis]

Klopt, je kunt er prima Lithium accu's mee laden maar als de accu een week op de lader blijft hangen krijg je toch een vorm van overlading. Bij Nicad/NiMh is dit geen probleem, dan wordt de de overlading bij een lage stroom (!!!) omgezet in een niet te detecteren warmte zonder dat de accu schade oploopt.

Bij een Lithium zal tegen de tijd dat de accu vol is de stroom behoorlijk gedaald zijn maar ik weet niet hoe de accu zich dan verder gedraagd, Lithium accu's zijn wat kritischer bij "misbruik".

Duidelijk dus:
https://www.powerstream.com/li.htm

[geerttttt]

memphis schreef op dinsdag 18 juli 2017 @ 10:00:
Klopt, je kunt er prima Lithium accu's mee laden maar als de accu een week op de lader blijft hangen krijg je toch een vorm van overlading. Bij Nicad/NiMh is dit geen probleem, dan wordt de de overlading bij een lage stroom (!!!) omgezet in een niet te detecteren warmte zonder dat de accu schade oploopt.

Bij een Lithium zal tegen de tijd dat de accu vol is de stroom behoorlijk gedaald zijn maar ik weet niet hoe de accu zich dan verder gedraagd, Lithium accu's zijn wat kritischer bij "misbruik".

Duidelijk dus:
https://www.powerstream.com/li.htm

Hm, dat is dan wel een probleempje. Hoe kan ik dat dan het beste oplossen? Ik wil hem als het kan graag nadat hij opgeladen is gewoon braaf laten wachten in zijn laadstation terwijl de raspberry pi actief blijft. Dit zodat ik hem ook op afstand kan activeren wanneer ik wil, of handmatig mee kan rondrijden.

Moet er dan nog een relay tussen die de kring naar het BMS batterij bord onderbreekt zodat je na opladen alleen nog op netvoeding werkt? En dan zodra ik het commando geef om weer los te koppelen dat hij eerst de relay weer sluit om de batterij weer in de stroomkring te zetten? (Dat is het meest logische wat ik kan bedenken..)

[memphis]

Je zou inderdaad misschien met je Rasberri een stroommeting kunnen laten doen en op een bepaald niveau de spanning ontkoppelen. Of je kunt naar een automatische lader kijken:

https://hobbyking.com/en_...2s-4s.html?___store=en_us

Sowieso is denk ik een spanningsmeeting ook handig, dat wanneer de spanning richting de 3v per cel komt dat de robot direct terug naar het laadstation gaat.

[Lux_]

Voor dat je met lithium batterijen gaat gebruiken raadt ik het aan om eerst deze website te gaan bekijken:
http://batteryuniversity....ing_lithium_ion_batteries
Hier leggen ze alles goed uit hoe je lithium battarijen kan beschermen en opladen.

[geerttttt]

memphis schreef op dinsdag 18 juli 2017 @ 10:59:
Je zou inderdaad misschien met je Rasberri een stroommeting kunnen laten doen en op een bepaald niveau de spanning ontkoppelen. Of je kunt naar een automatische lader kijken:

https://hobbyking.com/en_...2s-4s.html?___store=en_us

Sowieso is denk ik een spanningsmeeting ook handig, dat wanneer de spanning richting de 3v per cel komt dat de robot direct terug naar het laadstation gaat.

Een stroommeting komt er zeker weten in. Ik heb al een klein MAX471 bordje die ik ergens ga plaatsen. Daarmee kan ik het voltage en amperage meten. Ik wil natuurlijk weten wat ongeveer het batterijpercentage is, dus op die manier is dat goed te meten (hopelijk). voor het voltage zet die max471 eigenlijk het voltage gewoon om naar 10% van zijn voltage. Dus 16 volt wordt 1,6v. Goed dat we het hierover hebben trouwens, dan moet ik nog iets van een Analog to Digital Converter hebben om die waarde weer uit te kunnen lezen met de raspberry...

Maar wat ik dacht te begrijpen van dat DC/DC bordje die ik eerder noemde, is dat hij op een gegeven moment de voeding afkapt, zodra de spanning boven een bepaald niveau komt (lees: de batterij ongeveer vol is). Heb ik dat dan verkeerd? Of is dat ook weer niet wenselijk? Want als dat doet wat ik denk dan betekent dat dat hij telkens balanceert tussen bijv 90% en 100% laadniveau. Dat lijkt me ook niet zo best voor de batterij?

[geerttttt]

Lux_Gamer schreef op dinsdag 18 juli 2017 @ 10:59:
Voor dat je met lithium batterijen gaat gebruiken raadt ik het aan om eerst deze website te gaan bekijken:
http://batteryuniversity....ing_lithium_ion_batteries
Hier leggen ze alles goed uit hoe je lithium battarijen kan beschermen en opladen.

Ik ben dit even aan het doorlezen. Batterijen blijven best ingewikkeld. Begrijp ik nou goed dat je zelf de current limit moet verlagen wanneer de batterij verder vol is? Of betekent het gewoon dat de batterij zelf minder current 'trekt' zodra hij verder vol is en dat dat een meetmethode is om te weten hoe vol hij is?

Verder vind ik in de datasheet van de Panasonic 18650 batterijen het volgende:

Charge: CC-CV 0.5C (max) 4.20v, 65mA cut-off at 25 degrees Celcius

Dus, als ik dat goed lees moet ik hem instellen op 16,8v (4.2v x 4), met 168mAh ? (3350*0.05)
Klopt dat? En moet ik dan nog op een of andere manier het aantal mAh wat de limiet is afbouwen? Of gaat dat dus vanzelf?

[Edwin88]

Ik zou voor je accu een kant en klaar laadcircuit gaan zoeken, de rest van je project is al vrij ingewikkeld en dat onderdeel is vrij complex. Er zijn veel opties zo kant en klaar te koop.

[itcouldbeanyone]

geerttttt schreef op dinsdag 18 juli 2017 @ 11:33:
[...]

Ik ben dit even aan het doorlezen. Batterijen blijven best ingewikkeld. Begrijp ik nou goed dat je zelf de current limit moet verlagen wanneer de batterij verder vol is? Of betekent het gewoon dat de batterij zelf minder current 'trekt' zodra hij verder vol is en dat dat een meetmethode is om te weten hoe vol hij is?

Verder vind ik in de datasheet van de Panasonic 18650 batterijen het volgende:

[...]

Dus, als ik dat goed lees moet ik hem instellen op 16,8v (4.2v x 4), met 168mAh ? (3350*0.05)
Klopt dat? En moet ik dan nog op een of andere manier het aantal mAh wat de limiet is afbouwen? Of gaat dat dus vanzelf?

Batterij moet je zien als een condensator,
Waneer de spanning laag is is je weerstand ook laag , dus hogere stroom, waneer je spanning hoog is het tegenovergestelde.

Waneer je een lab voeding pakt om een accu op te laden, stel je eerts zonder aangesloten accu je spanning in, daarna limiteer je de stroom, en dan sluit je je accu aan, je spanning zakt in, je stroom gaat naar het limiet, eenmaal je ingestelde spanning gehaald gaat je stroom naar 0.

Zo werkt een accu lader dus ook, je kan de stroom in een curve zetten proportioneel aan de spanning die hij op dat moment uitstuurt, zo kun je veilig lipos enzevoort mee laden

[geerttttt]

Edwin88 schreef op woensdag 19 juli 2017 @ 00:38:
Ik zou voor je accu een kant en klaar laadcircuit gaan zoeken, de rest van je project is al vrij ingewikkeld en dat onderdeel is vrij complex. Er zijn veel opties zo kant en klaar te koop.

Heb je misschien iets wat je daarin zou aanraden dan? Een eBay onderdeel o.i.d.?

[geerttttt]

Even een korte update. Ik ben eigenlijk voornamelijk aan het wachten op alle vele onderdelen die ik via eBay besteld hebt. Dat zal nog wel ff duren. Verder prepareer ik alvast de raspberry.

Heb er een 5v kabel met connectors aan vast gemaakt plus een USB WiFi dongel. De foto hier is voordat ik alles netjes met hot glue heb vast gezet.


Getest, en dat werkt alvast mooi. Nu wachten op de spullen. Vooral de de step down converters zouden nu goed van pas komen voor de fase 1 test...

We wachten even af

[Sypher]

geerttttt schreef op donderdag 20 juli 2017 @ 22:48:
Even een korte update. Ik ben eigenlijk voornamelijk aan het wachten op alle vele onderdelen die ik via eBay besteld hebt. Dat zal nog wel ff duren. Verder prepareer ik alvast de raspberry.

Waarom knutselen als er ook gewoon een Raspberry PI Zero W is die zowel wifi als bluetooth aan boord heeft? Dit werkt ook wel natuurlijk, bijkomende voordeel is dat je hem nu iets verder bovenin de behuizing kan stoppen als antenne.

[geerttttt]

Sypher schreef op vrijdag 21 juli 2017 @ 08:05:
[...]


Waarom knutselen als er ook gewoon een Raspberry PI Zero W is die zowel wifi als bluetooth aan boord heeft? Dit werkt ook wel natuurlijk, bijkomende voordeel is dat je hem nu iets verder bovenin de behuizing kan stoppen als antenne.

Nou, ik had een Raspberry pi zero tot mijn beschikking en ik had nog een wifi module liggen die ik niet echt gebruikte. Dus tja, verder waren de twee identiek op wifi/BT aan boord. Dus dan maar zo. vandaar de keuze Solderen qua power connector moest ik toch, dus 4 extra draadjes solderen was een kleine moeite.

Ik heb daarnaast ook een ADS1115 besteld. Ik heb namelijk een MAX471 chip om het voltage en amperage niveau te meten wat uit de batterij komt. Dit om te kunnen meten hoe vol de batterij is en amperage meten is leuk voor de statestieken. Helaas komt daar een analoog signaal uit (1/10e van de stroomsterkte, dus 14v is 1,4v) die ik daarmee om ga zetten naar i2c signaal die ik weer kan aansluiten op de Raspberry.

Wordt vervolgd De levertijd van alle onderdelen ligt grotendeels ergens rond 24 juli t/m 15 augustus.

[wizai]

Gaaf project!
Benieuwd naar het verloop, zoiets is ook voor meelezers leerzaam.

[gwystyl]

geerttttt schreef op maandag 17 juli 2017 @ 15:55:
[...]

Zeker, maar ultrasoon werkt niet zo ver qua afstand en is vrij groot, IR kan ook maar kan ook niet op zo'n lange afstand. Vandaar dat dit mooi zou zijn, want dit heeft een vrij groot bereik.

Het is een stukje terug in je project, maar wat is "niet zo ver" en hoe veel range denk je nodig te hebben? Een laser vraagt aardig wat vermogen en kan dan misschien wel de andere kant van de ruimte meten, maar als je IR of ultrasoon obstakels kan detecteren voor de stofzuiger er tegenaan komt lijkt me dat vroeg genoeg. Gezien de snelheid van een stofzuiger zou je met 20-30 cm een aardig eind moeten komen.
Met de Raspberry Pi zou je een plattegrond van de ruimte kunnen laten opbouwen, of het mogelijk maken om dat zelf in de software in te voeren (geen idee hoe lastig dat is, heb geen verstand van elektrotechniek of programmeren).

Wel een leuk project. Volgens mij heb je er wel een lange adem voor nodig om het helemaal af te maken, maar zoals je al zegt kan het ook in fases en kan je dus later nog leuke features toevoegen

[ Voor 9% gewijzigd door gwystyl op 21-07-2017 08:19 ]

[geerttttt]

gwystyl schreef op vrijdag 21 juli 2017 @ 08:18:
[...]

Het is een stukje terug in je project, maar wat is "niet zo ver" en hoe veel range denk je nodig te hebben? Een laser vraagt aardig wat vermogen en kan dan misschien wel de andere kant van de ruimte meten, maar als je IR of ultrasoon obstakels kan detecteren voor de stofzuiger er tegenaan komt lijkt me dat vroeg genoeg. Gezien de snelheid van een stofzuiger zou je met 20-30 cm een aardig eind moeten komen.
Met de Raspberry Pi zou je een plattegrond van de ruimte kunnen laten opbouwen, of het mogelijk maken om dat zelf in de software in te voeren (geen idee hoe lastig dat is, heb geen verstand van elektrotechniek of programmeren).

Nou ja, iets van een kamer inprogrammeren leek me wel een leuk idee inderdaad, maar om hem dan een positie te kunnen geven moet je wel iets van parameters hebben. Als je dus alleen kunt meten dat een object 20 cm voor je is, dan is dat leuk om te voorkomen dat je hem raakt, maar niet voor plaatsbepaling.

Tevens rijdt hij niet zo erg hard en is de bumper best goed. Oftewel, als die een klein beetje ingedrukt wordt kan hij dat al herkennen. Als ik hem zo kan programmeren dat hij direct stopt met rijden zodra hij voelt dat de bumper begint ingedrukt te worden, dan kan ik voorkomen dat de bumper schade toebrengt aan voorwerpen. Dus voor korte afstand heeft het niet zo veel functie naar mijn idee.

Op een of andere manier wil je wel graag de locatie in de kamer bepalen, dan kan hij in een slim patroon de kamer doorlopen. Theoretisch zou hij een rondje om zijn as kunnen rijden met de laser aan om te bepalen hoe de afstand tot alles om hem heen is, afhankelijk daarvan zou je misschien zijn positie kunnen bepalen en dat af en toe doen.

Een soort radar zoals roomba doet zou natuurlijk beter zijn, maar wel erg duur. En alleen op basis van camerabeelden plaatsbepaling doen lijkt me niet echt een succes vanwege lichtinval, wisseling qua waar iets ligt, etcetera...

Wel goed dat je meedenkt, het stroomverbruik van een simpel lasertje had ik nog niet bekeken, zou dat veel zijn denk je ja?

gwystyl schreef op vrijdag 21 juli 2017 @ 08:18:
[...]
Wel een leuk project. Volgens mij heb je er wel een lange adem voor nodig om het helemaal af te maken, maar zoals je al zegt kan het ook in fases en kan je dus later nog leuke features toevoegen

Ha, dank je. Het gaat idd in fases. Eerste fase is gewoon om hem met 14 volt te poweren via labvoeding en daarmee te kijken of mijn main pcb/raspberry pi/wieltjes goed werken. Daarna kijken we weer verder.

Het heeft ook geen haast, het is leuk en het is leerzaam, en met wat ik tot nu toe gezien heb denk ik dat het me moet lukken (Met hulp en tips uiteraard ).

[ Voor 13% gewijzigd door geerttttt op 21-07-2017 08:28 ]

[Sissors]

Stroomverbruik van een lasertje zal verwaarloosbaar zijn op je totale stroomverbruik. Roombas rijden trouwens ook behoorlijk dom rond. Qua camera bepaling ligt het eraan wat je ermee wil doen. Als je hem op een willekeurige plek neer zet en dan met de camera moet hij weten waar hij is, dan is dat lastig. Als je alleen de camera gebruikt om zijn relatieve positie te tracken om een kaart op te bouwen terwijl hij bezig is, dan is het een stuk beter te doen.

[geerttttt]

Nou, ondertussen komen de eerste onderdelen binnen. Dus ga ik weer wat verder met het PCB.
Allereerst heb ik het PCB op maat gemaakt, hij was namelijk aan de zij- en bovenkanten nog te groot. Dus met de ijzerzaag overal een stukje afgezaagd totdat hij gelijk was aan het originele PCB:


Vervolgens heb ik 4 gaten erin geboord en een deel van de onderdelen die ik nu binnen heb erop gesoldeerd. Ze zijn niet allemaal even netjes geworden, maar misschien dat ik er nog koperen of rubberen ringetjes omheen plaats... we zullen zien. eerst maar weer wachten op meer onderdelen...

[Mr_gadget]

Ziet er netjes uit

De time of flight sensor die ze hier voor gebruiken is niet zo duur :
https://hackaday.io/proje...-360-degree-lidar-scanner

[geerttttt]

Mr_gadget schreef op zaterdag 22 juli 2017 @ 18:04:
Ziet er netjes uit

De time of flight sensor die ze hier voor gebruiken is niet zo duur :
https://hackaday.io/proje...-360-degree-lidar-scanner

Dat is wel een leuke sensor, de VL53L0X . Niet om rond te draaien (gewoonweg omdat dat er beetje lelijk uit zit en hij dan hoger wordt. Maar als afstandsensor in de voorkant van het device. Dat is niet gek

[geerttttt]

Goed, ik ben weer bezig met het batterij gedeelte. Ik heb van het weekend mijn CC/CV regulator binnen gekregen:

EDIT: dit plaatje lijkt mij meer kloppend, maar dat geeft direct al aan hoe vaag de online info is:

Deze komt achter de 20v input spanning om de robotzuiger op te laden. Nu moet er (denk ik) zo'n 16,8v uit komen (4.2v x 4 batterijen) met een current van 163mAh (3250*0.05). Dus ik ben begonnen met de 3 potmeters in te stellen op het bordje en hem te poweren met mijn labvoeding.

Volt instellen was niet moeilijk, meten aan de output met een multimeter en afstellen maar.

Maar dan de current, eerst lukte het me niet om uberhaupt iets af te stellen. Schijnbaar zou je de + pool van de multimeter op de 10A poort kunnen aansluiten en dan de + en - op de output kant kunnen aansluiten van de module. Dan maak je dus eigenlijk kortsluiting en zou je de current kunnen meten met de multimeter.

Nou, dat probeerde ik dus, dan meet ik wel een bepaald amperage op de multimeter, maar geen enkel ledje op de module brand (terwijl normaal altijd 1 led minstens brand). Ook het draaien aan de potmeter maakt geen verschil, hoe ver ik ook draai.

Nu heb ik hem aangesloten op een keramische weerstand met een multimeter in serie. Dan krijg ik wel resultaten. De led brand, en ik kan de current afstellen. Maar mijn vraag dan: Is dat wel een goede meetmethode om de maximale current in te stellen?

Dan de tweede vraag. Er zit nog een derde potmeter op, wat die precies doet is mij niet duidelijk. Hij zou het laadniveau omlaag moeten brengen als de batterij 'vol' is. Als je hem draait kun je dat afstellen. Maar wat stel je dan eigenlijk af? Bij hoeveel volt hij intreedt? Of bij een bepaalde aantal current wat hij trekt? Ik snap dat echt niet.

En dan de laatste vraag. Hoe ga ik hier de rest van mijn circuit op aansluiten? Ik wil graag dat de raspberry pi gewoon blijft werken. Maar het lijkt me dat ik die niet op de output van de module kan aansluiten in parallel met de batterijen? Want dan wordt het ineens lastig om een constant amperage in te stellen toch?
Wat is dan het alternatief? de rest van het circuit aansluiten op de input spanning? (20v). Gaat die spanning dan ook niet richting de batterij?

Iemand die hier meer van snapt dan ik?

[ Voor 3% gewijzigd door geerttttt op 24-07-2017 14:00 ]

[geerttttt]

_{Ik houd er niet van om mijn eigen topics te kicken, maar in dit geval zou een advies van @memphis of @Ploink of iemand anders erg van pas komen}

[ Voor 3% gewijzigd door geerttttt op 25-07-2017 06:30 ]

[Ploink]

Als ik even zoek op de XW026FR4 dan vind ik hier dit een schema in de laatste post.
Ik vermoed een probleem met de vrij grote input offset voltage van de LM358 waardoor het circuit niet goed werkt nabij de 0V output. Die weerstand in serie met je multimeter is dus een goed idee.

Tevens zie ik hier een meetweerstand (shunt) in serie met de GND, wat betekent dat je de input en output GND absoluut niet aan elkaar mag knopen!
Als de module een "high side current sense" zou hebben, dan zou het wel kunnen, maar helaas..

De derde potmeter (SW2 in dit schema) is zo te zien alleen voor de indicatie led die uit gaat als hij klaar is met laden, dat is wanneer de uitgaande stroom gedaald is tot een bepaalde fractie van het ingestelde maximum.

Overigens is dit bordje niet echt veilig om standaard Lithium batterijen in serie te laden. Een charge balancer er bij zal een verbetering zijn, maar dan nog. Stel dat een cel defect is en kortsluit, dan worden de anderen tot een veel te hoge spanning opgeladen. Dan zou ik adviseren om LiFePo cellen te gebruiken om het "vent with flame" scenario te vermijden, als je dat belangrijk vind. Een goede laadregelaar zoals in een laptop accu bevat diverse beveiligingen die gevaarlijke situaties voorkomen.

[geerttttt]

Ploink schreef op dinsdag 25 juli 2017 @ 08:29:
Als ik even zoek op de XW026FR4 dan vind ik hier dit een schema in de laatste post.
Ik vermoed een probleem met de vrij grote input offset voltage van de LM358 waardoor het circuit niet goed werkt nabij de 0V output. Die weerstand in serie met je multimeter is dus een goed idee.

Tevens zie ik hier een meetweerstand (shunt) in serie met de GND, wat betekent dat je de input en output GND absoluut niet aan elkaar mag knopen!
Als de module een "high side current sense" zou hebben, dan zou het wel kunnen, maar helaas..

Oke, dan maar met een weerstand dus Duidelijk verhaal!

De derde potmeter (SW2 in dit schema) is zo te zien alleen voor de indicatie led die uit gaat als hij klaar is met laden, dat is wanneer de uitgaande stroom gedaald is tot een bepaalde fractie van het ingestelde maximum.

Aha, dus die led zou ik kunnen gebruiken om aan mijn ADC te hangen om te kunnen zien wanneer de batterij vol is.

Overigens is dit bordje niet echt veilig om standaard Lithium batterijen in serie te laden. Een charge balancer er bij zal een verbetering zijn, maar dan nog. Stel dat een cel defect is en kortsluit, dan worden de anderen tot een veel te hoge spanning opgeladen. Dan zou ik adviseren om LiFePo cellen te gebruiken om het "vent with flame" scenario te vermijden, als je dat belangrijk vind. Een goede laadregelaar zoals in een laptop accu bevat diverse beveiligingen die gevaarlijke situaties voorkomen.

[afbeelding]

Aan de batterij vast plaats ik een BMS boardje zoals (ik geloof jij) eerder aanraade, die voorkomt overlading, overontlading etcetera per cel (alst goed is). Is dat in combinatie met bovengenoemde CC/CV niet voldoende om een veilig laadcircuit te maken?

[memphis]

OK, de capaciteits instelling is dus de onderstroom waarbij de vol detectie moet inschieten.

Dus als je met die 163mA wilt laden zal je met de capaciteitsdetectie er net een fractie onder moeten zitten, bv op een 140mA. -> even een 120 ohm weerstand op de uitgang zetten en zo inregelen dat die net oplicht. Zou je met 1C laden (3A) moet je die op 1/10e van de laadstroom instellen

Kijkend naar het schema lijkt het dat bij de vol detectie via de LED de ADJ van de regulator wordt beïnvloed om de lader terug te zetten, niet uit. Er lijkt iets van een overlaadbeveiliging in te zitten.

[geerttttt]

memphis schreef op dinsdag 25 juli 2017 @ 11:16:
OK, de capaciteits instelling is dus de onderstroom waarbij de vol detectie moet inschieten.

Dus als je met die 163mA wilt laden zal je met de capaciteitsdetectie er net een fractie onder moeten zitten, bv op een 140mA. -> even een 120 ohm weerstand op de uitgang zetten en zo inregelen dat die net oplicht. Zou je met 1C laden (3A) moet je die op 1/10e van de laadstroom instellen

Dus dat ding meet het aantal mA wat er doorheen loopt? Niet het huidige voltage wat hij meet? Kan ik gewoon zo'n klein weerstandje pakken daarvoor? (heb een bak vol met verschillende weerstanden, 120 ohm moet geen probleem zijn). En op wat voor voltage zet ik dat dan?

Kijkend naar het schema lijkt het dat bij de vol detectie via de LED de ADJ van de regulator wordt beïnvloed om de lader terug te zetten, niet uit. Er lijkt iets van een overlaadbeveiliging in te zitten.

Ah, dus daar doet hij toch nog wel wat mee dus. Maar de hamvraag is dan, is mijn circuit verstandig of niet? Een CC/CV module met daarachter het BMS bord? Heb ik dan genoeg zekerheden om veilig een batterij te laden en ontladen? En moet ik dan nog de batterij ontkoppelen met een relay als hij volgeladen is?

[memphis]

Het lijkt dan wel te gaan werken.....

Over het laden van een Lithium accu....
- bij leeg zal die een grote stroom willen trekken, vandaar de CC (constant current), de spanning zal lager zijn.
- gedurende het laden zal de spanning oplopen totdat die de CV (constant voltage) spanning heeft gehaald
- vanaf dat punt zal de stroom gaan dalen.

Bij het laden op 1C ligt het omslagpunt van CC naar CV bij een 70 tot 80% van de capaciteit, bij een CC laadstroom van 0.1C ligt het kantelpunt al voorbij 90% van de laadcapaciteit. Gezien dat laatste bij jou het geval is moet je dus de capaciteitsinstelling niet ver van de CC instelling zetten.

[geerttttt]

Vandaag ben ik bij het Tkkr lab geweest, een Hackerspace in Enschede. Zij konden mij helpen met het beter uitboren van de gaten in het PCB en het voorzien van een header voor de raspberry pi (ebay verzendingen duren lang..)

Eigenlijk is het wachten nu vooral nog op het 5v step-down bordje voor de raspberry pi voeding. Ik had hem vandaag al in de bus verwacht, maar helaas. Als die namelijk binnen is kunnen we gaan solderen en een eerste fase test doen (poweren met 16v en kijken of de raspberry pi werkt en de robotzuiger kan laten rondrijden...

Maar, natuurlijk hebben we foto's:



En tenslotte, ook leuk, als 1 usb poort niet genoeg is:


Hopelijk morgenavond een update met daarin het PCB qua onderdelen compleet

[ Voor 56% gewijzigd door geerttttt op 25-07-2017 21:16 ]

[geerttttt]

memphis schreef op dinsdag 25 juli 2017 @ 16:04:
...
Bij het laden op 1C ligt het omslagpunt van CC naar CV bij een 70 tot 80% van de capaciteit, bij een CC laadstroom van 0.1C ligt het kantelpunt al voorbij 90% van de laadcapaciteit. Gezien dat laatste bij jou het geval is moet je dus de capaciteitsinstelling niet ver van de CC instelling zetten.

Help me ff. 0.1C = 10% van het amperage van de batterij toch? Dus bij 3250mAh is dat 325 mAh CC? Geldt dat ook als je een battery pack maakt zoals ik met 4 batterijen (samen 14.8v)? of moet het dan keer 4?

En de capaciteitsinstelling, bedoel je daar dus die middelste potmeter voor? of wat anders?

[memphis]

Inderdaad 1C staat voor de stroom gelijk aan de capaciteit. Dus 1C van 3250mAh is 3250mA
Zo is inderdaad 0.1C dan 325mA

Bij een serieschakeling van cellen blijft de capaciteit gelijk aan die van 1 cel, bij een parallelschakeling kan je de capaciteiten van de cellen optellen.

[geerttttt]

memphis schreef op dinsdag 25 juli 2017 @ 21:25:
Inderdaad 1C staat voor de stroom gelijk aan de capaciteit. Dus 1C van 3250mAh is 3250mA
Zo is inderdaad 0.1C dan 325mA

Bij een serieschakeling van cellen blijft de capaciteit gelijk aan die van 1 cel, bij een parallelschakeling kan je de capaciteiten van de cellen optellen.

Duidelijk, thanks

Even iets anders. Ik lees me in over Mosfets. Nu heb ik in mijn planning 3 tot 4 relays nodig. Dit is de tekening:

Maar, zou ik niet net zo goed een Mosfet kunnen gebruiken om op die plekken de stroom te schakelen?
Liefst eentje die direct aan te sluiten is op de GPIO van een raspberry pi? Zoals (als ik 't goed heb..) de RFP30N06LE ?

Ben ik nu altijd relays aan het misbruiken geweest en zijn die meer geschikt voor wanneer je bijv 230v AC wil schakelen? Of mis ik bepaalde negatieve kenmerken van de mosfet die ik nu niet zie? Het zou wel een stuk ruimte besparen namelijk

[geerttttt]

De vraag hierboven blijft mij bezighouden... Misschien dat iemand hier nog iets op weet?

Ondertussen heb ik het PCB ongeveer definitief voor nu, dit is het ontwerp wat 't moet worden. Ik ben al begonnen met het solderen ervan, waarschijnlijk kan ik morgen wel wat resultaat foto's plaatsen, maar dit moet het worden (klik!):


Graag reacties (vooral op bovenstaande )!

[Sissors]

Ligt een beetje eraan hoeveel stroom die motoren trekken, maar je komt er iig een heel eind mee. Het grootste voordeel van een relais is dat je aansturingsgedeelte compleet los staat van wat je schakelt. Dus het maakt je niet uit hoeveel troep de motoren op hun eigen voeding gooien.

Daarnaast, een mosfet schakel je aan door de gate genoeg hoger te maken qua spanning dan de source terminal, en dan sluit hij de source aan de drain terminal kort. (Versimpeld). Bij bijvoorbeeld de borstels motor, doe je dat redelijk simpel door de mosfet tussen de aarde aansluiting van de motor, en de echte aarde te zetten. Ervan uitgaande dat je step downs geen weerstand in hun aarde hebben om stroom te meten bijvoorbeeld zou het moeten kunnen als ik niks mis.

De Step downs is het beetje de vraag of je probleemloos hun aarde kan schakelen om ze uit te zetten, of dat het handiger is de voeding te schakelen. Voeding schakelen is wat lastiger met mosfet, en heb je eigenlijk gewoon een driver voor nodig.

Bij de Step downs is het een beetje de vraag of je probleemloos de aarde kan schakelen. Zolang ze geen aansturings logica hebben moet dat kunnen. Als ze wel ingangssignalen hebben, dan zit daar vast ook een enable signaal bij en kan je hem daarmee gewoon uit zetten .

[memphis]

Om de plus te schakelen moet je een P-channel FET hebben waarbij de gate juist met een onderspanning moet sturen.

http://www.bristolwatch.com/ele/tr1.htm

[geerttttt]

Pf, zo! Weer veel gedaan vandaag! Even tijd voor een update

PCB

Het PCB heb ik vandaag voor een groot deel gesoldeerd. Ik mis nog het DC 5v regulator bordje, maar verder is het meeste nu klaar, resultaat! :


Als alles erop gesoldeerd is zal ik nog wat draadjes vastzetten met wat hot-glue, maar tot nu toe is het prima te doen, en ben ik blij met de keuze voor een protoboard ipv het laten etsen van een PCB.

Accupack

Ook was er een nieuw onderdeel binnen gekomen, namelijk het BMS (balancing module voor de batterijen, bescherming tegen kortsluiting, over/onderbelasting, etc.)


Deze heb ik maar eens aangesloten op mijn battery pack. Eerst had ik alles heel netjes aangesloten en was ik zeer tevreden:

Totdat ik ging meten, 0.02v uit de output pins... Dat kan niet goed zijn. Toen bedacht ik me dat de volgorde waarop de batterijpunten (tussen elke batterij) waarschijnlijk wel zeker van belang zou zijn. Ik had ze nu eigenlijk random aangesloten (niet goed over nagedacht...). Dus B4 = B2, B3 = B4 en B2 = B3... Alles omwisselen dus.

Toen moest alles goed zijn, ik meten, wederom 0,02v... Grr... Dan maar de batterij zelf even meten op de uiteinden. 7.02 volt... Oh jee, mijn batterij heb ik vernield, dacht ik.
Met pijn in mijn hart ging ik maar alle batterijen stuk voor stuk doormeten, batterij 1 gaf 3,5v. Batterij 2 ook, en gek genoeg 3 en 4 ook.

Totdat ik er achter kwam dat het metalen stripje wat batterij 3 en 4 met elkaar verbind aan 1 kant los was gegaan door mijn soldeerwerk. Dat verklaart een boel. Vervolgens heb ik dat opgelost. De batterij gaf nu weer 14.1v, dat is beter

Vervolgens het BMS bord weer volledig aangesloten, en voila, ook 14,1v uit de output pins


Ook hier later nog maar even wat hot-glue gebruiken als isolatie her en der, maar de battery pack lijkt compleet! Komende week ga ik deze een keer voeden met mijn CC/CV bordje om te kijken of ik hem ook kan opladen, want met 14v in totaal is hij niet bepaald vol.

Tot zover weer Feedback is altijd welkom!

[geerttttt]

Zo, ik heb de batterij afgelopen weekend na het solderen maar even buiten onder onze overkapping laten rusten. Mijn gedachte, mocht hij toch ergens sluiting maken of wat dan ook dan mag hij buiten roken/smelten. Maar dat is natuurlijk niet gebeurd en het voltage was nog steeds netjes 14.1v.

De batterij ben ik vandaag maar is aan het opladen. Dat gaat prima met mijn CC/CV bordje Althans, hij laad momenteel prima op en het bordje geeft aan dat hij in CC modus is (oftewel, hij pakt mijn maximale ingestelde amperage van 330mAh). Meten is weten:


Eén ding valt me wel op, als ik uit mijn CC/CV powerboardje de input voeding eruit haal, blijft er toch spanning op staan, namelijk wordt hij dan gevoed via de batterij en blijft het blauwe lampje branden. Dat is natuurlijk niet de bedoeling omdat beide bordjes constant aan elkaar verbonden blijven.

Wat kan ik daar tegen doen? Aan beide aders (+ en -) een diode plaatsen ofzo? Helpt dat?

[memphis]

Meest simpele is aan de input van je laadbordje een diode en daarvoor een relais die de output van je bordje schakelt.

[geerttttt]

memphis schreef op maandag 31 juli 2017 @ 15:07:
Meest simpele is aan de input van je laadbordje een diode en daarvoor een relais die de output van je bordje schakelt.

Maar in mijn geval wil ik laden en een voedingsspanning behouden tegelijkertijd, dus een relay is niet wat ik wil toch? Ik wil alleen niet dat de spanning terugvloeit naar het cc/cv bordje waar de netspanning (soms) op komt. Dat moet zegmaar eenrichtingsverkeer zijn.

[memphis]

Op het moment dat die weer spanning krijgt zal het relais de koppeling weer maken.

Een diode is geen ideaal ding, zijn spanning is een beetje stroomafhankelijk en maakt een precisie CV spanning op de accu niet echt mogelijk.

[geerttttt]

memphis schreef op maandag 31 juli 2017 @ 15:41:
Op het moment dat die weer spanning krijgt zal het relais de koppeling weer maken.

Een diode is geen ideaal ding, zijn spanning is een beetje stroomafhankelijk en maakt een precisie CV spanning op de accu niet echt mogelijk.

Hm, maar een relais is een stuk groter en iets ingewikkelder. Zou het niet met een bepaald type diode goed moeten gaan?

[memphis]

Relais groot? Met deze al div dingen gemaakt:
http://www.conrad.be/ce/n...utorelais-102-20A-1NO-12V

[geerttttt]

memphis schreef op maandag 31 juli 2017 @ 18:35:
Relais groot? Met deze al div dingen gemaakt:
http://www.conrad.be/ce/n...utorelais-102-20A-1NO-12V

Hm, dat valt mee idd. En een Mosfet? Zou dat ook nog kunnen?

[memphis]

Misschien een optie

[geerttttt]

Oke, even weer een vraag, ik ben bepaalde onderdelen aan het testen momenteel. De stofzuiger heeft 3 vloersensoren. Eigenlijk niets meer dan een (volgensmij infrarood) LED en een fototransistor. Althans, een zwart lijkende led.

Uit deze modulen komen 3 aders, rood, zwart en bruin. Ik ga er vanuit dat rood + is, zwart de - en de bruine de signaal uit poort is, wanneer hij infrarood licht herkent dus.

Nu heb ik op de + een varierende stroom van 1.3 t/m 1.7v geprobeerd te zetten, en ben ik tussen de bruine en zwarte draad gaan meten. Ik meet hier stroomsterktes van ongeveer 0.88 volt en 1 volt, afhankelijk van of ik hem op de tafel heb liggen of met de sensor over de rand heb liggen.
opzich meet hij dus verschil, maar het voltage en verschil is wel erg laag. Mis ik nu iets? Moet het voltage van de module omhoog? Of verpest ik dan de led? Zo ja, wat is dan de oplossing? Iets met een transistor ofzo?

Graag hulp

_{Edit: en voor de stootsensor merk ik bijna hetzelfde, sluit er 1.5v op aan, als ik iets tussen de lichtbaan stop meet ik 0.56v, haal ik dat weg dan zakt hij af naar 0.23v... Dat is natuurlijk veel te laag voor mij om te meten met de raspberry pi...}

[ Voor 12% gewijzigd door geerttttt op 02-08-2017 17:03 ]

[geerttttt]

Even nog wat plaatjes erbij voor de duidelijkheid...

[geerttttt]

Even een update hierop. Ik denk dat ik ook maar een arduino pro mini moet plaatsen, puur voor het meten van de analoge signalen , omdat de raspberry daar niet zo geschikt voor is. Ik kreeg uiteindelijk de vloer sensoren wel gemeten met de raspberry pi door pullup resistoren te gebruiken. Maar de bumper/stoot sensor geeft gewoon een te laag voltage verschil om te meten, en bovendien moet ik later stroom niveaus meten om het batterij niveau te bepalen, dus iets van een ADC heb ik sowieso nodig.

Ik heb nu alleen een ander probleem, mijn 47 ohm weerstand die tussen de 5v en de 4 parallele ir-leds (vloersensoren) en de stoot sensor (1 optocoupler) zit, wordt erg warm. Na korte tijd is hij niet meer aan te raken.

Dat lijkt me niet zo best voor de levensduur. Wat kan ik doen? 2 in serie of parallel zetten? @memphis ? Anyone?

[memphis]

Zeker weten 5v?

Als ik het zo bereken zou het 0.2 tot 0.25w aan vermogen moeten zijn wat de weerstand moet verwerken, dat is niet veel en prima voor een kwart watt.

Ik zou iedere LED een eigen weerstand geven om ongelijkheid te voorkomen of als je zuinig wilt doen alle IR LED's in serie met de juiste weerstand op een hogere spanning (direct accu oid)

[geerttttt]

memphis schreef op maandag 31 juli 2017 @ 21:57:
Misschien een optie

Even nog terugkomend op het CC/CV stukje waarbij ik een diode oid wil plaatsen om te voorkoment dat de stroom terugvloeit richting de module. Kan ik dan een mosfet plaatsen waarbij ik de source en gate aan elkaar koppel om een soort diode idee te maken?

[memphis]

Je moet dan iets in de richting van een ompoolbeveiliging kijken



De CC/C module moet je dan via een diode voeden en de gate moet je dan voor die diode aansluiten. 1 belangrijk ding is dan dat je een FET moet hebben zonder die beveiligingsdiode over de S en D
Gezien de gate 20v op zijn donder krijgt van je voeding moet je een weerstandsdeler maken zodat de gate de juiste spanning krijgt voor het max open sturen van de gate.

[geerttttt]

memphis schreef op vrijdag 11 augustus 2017 @ 21:19:
Je moet dan iets in de richting van een ompoolbeveiliging kijken

[afbeelding]

De CC/C module moet je dan via een diode voeden en de gate moet je dan voor die diode aansluiten. 1 belangrijk ding is dan dat je een FET moet hebben zonder die beveiligingsdiode over de S en D
Gezien de gate 20v op zijn donder krijgt van je voeding moet je een weerstandsdeler maken zodat de gate de juiste spanning krijgt voor het max open sturen van de gate.

Ik probeer je verhaal te begrijpen, maar dit is vrij complex voor me. Ik vond wel het volgende linkje met een vrij duidelijke uitleg. Zou dit niet werken voor mij?
http://digitaldiy.io/arti...voltage-drop#.WZCV44jyi00


Edit: of zelfs mogelijk met een N-channel mosfet schijnbaar, als ik deze tekening mag geloven?

[ Voor 8% gewijzigd door geerttttt op 13-08-2017 20:34 ]

[geerttttt]

Even een update van mijn kant over de status. Een filmpje zegt vaak meer dan 1000 woorden

De eerste test is dus een succes!

[moxegy]

Ziet er veelbelovend uit!

[ThinkPad]

Nice!

Let er met een diode op dat deze een spanningsval (ik meen 0,6V) veroorzaakt. Je zult de uitgangsspanning dus iets moeten verhogen om te zorgen dat je batterij nog volledig vol geladen zal worden. Na de diode dus even meten en bijregelen tot je op juiste laadspanning zit.

Voor een MOSFET weet ik niet of die daar ook lasat van heeft.

[geerttttt]

Update

Goed, even een lichtelijk uitgebreidere update.
Zoals jullie in mijn vorige post met filmpje konden zien is de DC/DC 5v regulator aangekomen. Dat betekent dat ik nu alles compleet heb om hem te kunnen poweren vanaf batterij en de wielen aan te kunnen sturen.

Ondertussen heb ik een python script gemaakt die meerdere threads draait, eentje is een webserver voor de volgende pagina:


De andere is een 'driver' daemon, die het rijden aanstuurt. En als laatste een clean Daemon, die het programma draait voor wanneer ik volgens schema een schoonmaakronde wil doen. Dus die laat hem volgens een programma rondrijden en meet wanneer hij ergens tegenaan komt e.d. Ook gaat ie terugrijden naar zijn basisstation wanneer ik dat wil of wanneer de batterij bijna leeg is.

Hier een filmpje van de webinterface waarbij ik hem met de hand rondstuur en kort het 'test' schoonmaakprogramma activeer (waar hij voor nu een vierkantje rijdt).

Nu heb ik ondertussen de borstels ook bijna werkend. Om dit te kunnen schakelen heb ik een MOSFET besteld, is kijken of ik daarmee het voor elkaar krijg om de borstels in en uit te schakelen. Daarnaast ben ik bezig met de electronica om de bumper en de vloersensoren werkend en meetbaar te krijgen, daarover later meer

Wordt vervolgd! Meningen en reacties zijn meer dan welkom!

[geerttttt]

ThinkPadd schreef op maandag 21 augustus 2017 @ 18:29:
Nice!

Let er met een diode op dat deze een spanningsval (ik meen 0,6V) veroorzaakt. Je zult de uitgangsspanning dus iets moeten verhogen om te zorgen dat je batterij nog volledig vol geladen zal worden. Na de diode dus even meten en bijregelen tot je op juiste laadspanning zit.

Voor een MOSFET weet ik niet of die daar ook lasat van heeft.

True, mijn eerste idee was ook om een diode te plaatsen en de CC/CV 0.6v hoger op te draaien. Maar eerder is mij verteld dat dit een slecht idee is en een MOSFET o.i.d. beter is. Daarom ben ik daarop gedoken. Ik ga de oplossing die ik eerder als plaatje plaatste binnenkort eens proberen. Zou mooi zijn als dat blijkt te werken, dan heb je ook geen spanningsval Vooral omdat de batterijvoltages toch wel vrij nauw luisteren...

[geerttttt]

memphis schreef op vrijdag 11 augustus 2017 @ 21:19:
Je moet dan iets in de richting van een ompoolbeveiliging kijken

[afbeelding]

De CC/C module moet je dan via een diode voeden en de gate moet je dan voor die diode aansluiten. 1 belangrijk ding is dan dat je een FET moet hebben zonder die beveiligingsdiode over de S en D
Gezien de gate 20v op zijn donder krijgt van je voeding moet je een weerstandsdeler maken zodat de gate de juiste spanning krijgt voor het max open sturen van de gate.

Nog ff terugkomend op jouw voorstel @memphis . Een n-channel Mosfet werkt dus niet naar wens. Is een diode geen optie? Of zou een p-channel Mosfet wel werken? Ik kom hier niet zo goed uit

[memphis]

Als een diode een mooie rechte curve had dan ja, dan kon het wat zijn. Je laad op een lage stroom wat gedurende het hele laden redelijk constant blijft maar daarna zal de stroom dalen en daarmee ook de drempelspanning. De spanning op de accu zal dan oplopen, hoewel je over misschien 0.2v praat blijft een overspanning voor lithium geen goed idee.

Ik zou gewoon voor een relais gaan, misschien iets als een klein printdingetje met een reed schakelaar (brand nooit in) en dan zo in de schakeling verwerken:

[geerttttt]

memphis schreef op donderdag 24 augustus 2017 @ 21:20:
Als een diode een mooie rechte curve had dan ja, dan kon het wat zijn. Je laad op een lage stroom wat gedurende het hele laden redelijk constant blijft maar daarna zal de stroom dalen en daarmee ook de drempelspanning. De spanning op de accu zal dan oplopen, hoewel je over misschien 0.2v praat blijft een overspanning voor lithium geen goed idee.

Ik zou gewoon voor een relais gaan, misschien iets als een klein printdingetje met een reed schakelaar (brand nooit in) en dan zo in de schakeling verwerken:

[afbeelding]

OK thanks voor die tips! Maar de grounds moeten toch ook met elkaar verbonden zijn? En waarom de diode tussen de voeding en de cc/CV?

Edit: en ik zie die reed relays alleen in 5/12 en 24 volt... Zijn die er wel voor 20v input?

[ Voor 5% gewijzigd door geerttttt op 24-08-2017 21:48 ]

[memphis]

De diode is er om voor te zorgen dat de eventuele accuspanning terug de CC/CV module in niet het relais bereikt en het blijft activeren, het relais zal zo alleen op je 20v voeding reageren.

Kijk in de specs van het 24v relais wat de minimale spanning is om te activeren, als dat ver onder de 20v zit kan je dat gewoon gebruiken, anders pak je een 12v relais, meet of zoek je de stroom bij 12v op en bereken je er een serieweerstand bij of gebruik je een zenerdiode van rond de 8v (let wel op de benodigde wattage)

En ja, natuurlijk geldt dat je de massa van de accu en voeding ook aan de CC/CV moet koppelen maar had ik even weggelaten omdat dat onveranderd blijft. De massa van het relais moet wel aan de massa van de 20v voeding komen....

[ Voor 3% gewijzigd door memphis op 24-08-2017 22:48 ]

[geerttttt]

memphis schreef op donderdag 24 augustus 2017 @ 22:46:
De diode is er om voor te zorgen dat de eventuele accuspanning terug de CC/CV module in niet het relais bereikt en het blijft activeren, het relais zal zo alleen op je 20v voeding reageren.

Kijk in de specs van het 24v relais wat de minimale spanning is om te activeren, als dat ver onder de 20v zit kan je dat gewoon gebruiken, anders pak je een 12v relais, meet of zoek je de stroom bij 12v op en bereken je er een serieweerstand bij of gebruik je een zenerdiode van rond de 8v (let wel op de benodigde wattage)

En ja, natuurlijk geldt dat je de massa van de accu en voeding ook aan de CC/CV moet koppelen maar had ik even weggelaten omdat dat onveranderd blijft. De massa van het relais moet wel aan de massa van de 20v voeding komen....

OK, de datasheet lijkt mij niet zo duidelijk:
http://pdf.findic.com/dow...t-pdf-1-www.findic.us.pdf

Maar opzich denk ik dat dat zou moeten werken. En de input voltage verhogen naar 22 of 24 volt is opzich geen probleem lijkt mij.

Zou deze relay goed zijn denk je?

[memphis]

17.5v moet voldoende zijn om te laten inschakelen en pas bij 2.5v of lager laat die weer los.

[geerttttt]

memphis schreef op donderdag 24 augustus 2017 @ 22:46:
De diode is er om voor te zorgen dat de eventuele accuspanning terug de CC/CV module in niet het relais bereikt en het blijft activeren, het relais zal zo alleen op je 20v voeding reageren.

Kijk in de specs van het 24v relais wat de minimale spanning is om te activeren, als dat ver onder de 20v zit kan je dat gewoon gebruiken, anders pak je een 12v relais, meet of zoek je de stroom bij 12v op en bereken je er een serieweerstand bij of gebruik je een zenerdiode van rond de 8v (let wel op de benodigde wattage)

En ja, natuurlijk geldt dat je de massa van de accu en voeding ook aan de CC/CV moet koppelen maar had ik even weggelaten omdat dat onveranderd blijft. De massa van het relais moet wel aan de massa van de 20v voeding komen....

OK, 24v reed relay is besteld

Momenteel ben ik ook bezig met de stoot sensor. Die werkt ook bijna. Daarover later meer

[geerttttt]

memphis schreef op donderdag 24 augustus 2017 @ 21:20:
Als een diode een mooie rechte curve had dan ja, dan kon het wat zijn. Je laad op een lage stroom wat gedurende het hele laden redelijk constant blijft maar daarna zal de stroom dalen en daarmee ook de drempelspanning. De spanning op de accu zal dan oplopen, hoewel je over misschien 0.2v praat blijft een overspanning voor lithium geen goed idee.

Ik zou gewoon voor een relais gaan, misschien iets als een klein printdingetje met een reed schakelaar (brand nooit in) en dan zo in de schakeling verwerken:

[afbeelding]

Ik zit nog met een dingetje. Ik blijf je maar vragen in de hoop dat je t niet erg vind

Ik wil het liefst de batterij opladen, en zodra hij vol is de batterij afkoppelen. Zodat de raspberry dus vanaf netspanning blijft werken. Maar, zodra de netspanning om wat voor reden onderbroken wordt (bijv. Je trekt de stekker eruit) moet hij weer leven vanaf de batterijvoeding.

Zou dat mogelijk zijn? Zo ja, hoe?

Thanks voor tips

[geerttttt]

Update

Even weer een update. Ik heb de stofzuiger zo ver dat hij als programma rond kan rijden, en wanneer hij ergens tegenaanstoot iets terugrijdt en dan een kwartslag draait en weer vooruit rijdt, etcetera.

ook heb ik de vloersensoren werkend (3 infrarood sensoren), als hij door heeft dat de vloer onder hem ophoudt dan gaat hij even in tegengestelde richting rijden (vooruit wordt achteruit, draai naar links wordt draai naar rechts) en voorkomt hij dat hij van de trap af knikkert.

Tot zover het goede nieuws, nu wat er mis ging in de test. Op mijn zolder heb ik laminaat, hier weerkaatst het infrarode licht prima en kan ik het met de digitale pins van de raspberry pi uitlezen. Beneden heb ik plavuizen met voegen tussen de tegels , Om het kort uit te leggen, de stofzuiger bleef heel netjes binnen 1 tegel stofzuigen maar durfde de voeg niet over te steken vanwege de vloersensoren.

Dat moet dus anders, ik kom eigenlijk gewoon analoge pinnen tekort. Ik heb eerder al een 4-kanaals ADC geplaatst, een ADS1115, waarmee ik 4 kanalen heel precies kan meten. Dat was nodig voor de stootsensoren die ik niet makkelijk digitaal kon meten (HIGH was slechts marginaal hoger dan LOW).

Wil ik hier ook de vloersensoren op aansluiten, dan kom ik tekort (4 kanalen - 2 stootsensoren = 2 kanalen over. Ik heb 3 vloersensoren, dus 1 tekort), plus ik wil nog het voltage van de accu meten én ik heb nog 2 infrarood sensoren aan de zijkant zitten van het apparaat waarmee hij zijn basisstation moet kunnen vinden.

Kortom, ik heb meer analoge kanalen nodig. En zodanig heb ik nu ook een MCP3008 besteld. Dat geeft mij 8 extra analoge kanalen. Iets minder precisie dan de ADS1115 _{(ADS1115 meet tussen een waarde van 0-36500, waarbij 36500 5,5v is. MCP3008 meet tussen 0-1024 waarbij 1024 ongeveer 3.6v is)}, maar wel 8 kanalen erbij. Dus waar ik precisie of hoger voltage nodig heb gebruik ik de ADS1115 (bijv. voor het meten van het batterijniveau), anders de MCP3008 (stoot- en vloersensoren).


Lang verhaal, maar het PCB is aangepast om er ongeveer zo uit te komen te zien


Rechts naast de raspberry pi zie je dus beide analoge modules. Lichtelijk in elkaar geschoven om ruimte te besparen rond het schroefgat.

De module komt met een weekje aan, dus kan ik ondertussen blijven testen en verder werken aan wat nog moet gebeuren, zoals het laadcircuit. Daarover later meer

Suggesties, tips of meningen zijn wederom altijd welkom!

[geerttttt]

Nog een korte aanvulling. Op bovenstaande tekening zie je links bovenin ook een Mosfet getekend. Die is bedoeld om de borstels in en uit te kunnen schakelen vanaf de raspberry. En dat heb ik vandaag in elkaar gesoldeerd en getest. En het werkt! . Dus geen ruimte kwijt aan grote relays, maar gewoon een Mosfet! Wordt vervolgd

[geerttttt]

Wellicht leuk om te zien hoe het mainboard PCB vordert :

In den beginne:


Pas geleden:


En dat is nog niet alles, mijn MCP3008 analog to digital chip is binnengekomen. Die ga ik deze dagen solderen. Daarover later dus meer

[geerttttt]

Update!

Ik zal weer eens een update doen van de voortgang, want die is er zeker. Eerder vertelde ik dat ik een MCP3008 had besteld voor extra analoge kanalen, en die werkt ondertussen mooi :

MCP3008

Goed, eerst even terug naar het probleem. Ik had de vloersensoren als volgt verbonden:

3.3v ------------------ IR-LED +

GPIO ---------------- Phototransistor +

GND ----------------- IR LED - & Phototransistor -

Kort gezegd, Infrarood licht schijnt op de vloer en weerkaatst in de Phototransistor. Dat zorgt ervoor dat de weerstand lager wordt tussen de GPIO en ground. Op de Raspberry PI heb ik een interne pull-up weerstand geactiveerd, waardoor hij standaard een digitale waarde heeft van 1, tenzij hij omlaag getrokken wordt naar 0 door het IR licht. Dus, wel vloer: waarde = 0, geen vloer, waarde = 1...

Dat werktte bij mij op zolder prima, met een gladde laminaatvloer. Maar, toen ik beneden op mijn tegelvloer (Waar hij uiteindelijk ook zijn werk zal gaan doen) hem een rondje wilde laten maken om te testen, bleef hij heel braafjes binnen dezelfde tegel.

Wat bleek? De voeg tussen elke tegel zit wat dieper dan de tegel zelf waardoor de sensor te weinig IR licht meet en hij (onterecht!) aangeeft dat er geen vloer meer is.

De oplossing is iets minder simpel dan het probleem, om het op meerdere ondervloeren werkend te krijgen moet ik het signaal niet digitaal meten, maar analoog, zo kan ik precies meten hoeveel IR licht er terug komt en hoe ver de afstand van sensor tot vloer dus is.

Wat daarvoor nodig is is een ADC (Analog to digital converter). Nu had ik die al, maar die had 4 kanalen waarvan ik er al 2 in gebruik had voor de bumpersensoren en nog 2 nodig had om later het batterijniveau te meten. Dan kom ik er dus minstens 3 tekort.

Zodoende heb ik dus het volgende gekocht:

Dit is een MCP3008. Je gooit er 3.3v en ground in, en sluit hem aan via SPI en dan krijg je er 8 analoge kanalen voor terug die je uit kunt lezen. Bij elk kanaal komt er een getal tussen 0 en 1024 uit. 1024 is ongeveer 3.8v, 0 = 0v.

Even later zag het er zo uit:

De oplettende kijker ziet ook 3 weerstandjes boven de MCP zitten. Alle 3 de kanalen die ik gebruik voor de infraroodsensoren heb ik ook verbonden met een pull-up weerstand tussen de 3.3v en de kanalen. Dit omdat een MCP3008 geen interne weerstanden heeft. Doe je dat niet, dan blijft de waarde altijd rond de 0, of hij nu wel of geen vloer ziet

Dit werkt super. De waarden liggen normaliter rond de 400-700 en pas zodra ik de robotstofzuiger van de vloer optil komen de waarden rond de 1000 te liggen. Oftewel, ik controleer nu in de software een paar keer per seconde of de waarde > dan 975. Zo ja, dan stopt hij met rijden en gaat hij terug in tegengestelde richting.

Wat nu ook leuk is, is dat ik aardig goed kan meten of hij daadwerkelijk aan het rijden is of dat hij ergens vast is komen te zitten. Dat was namelijk een probleem. Mijn zitbank bijvoorbeeld, is hoger dan de voorbumper van de stofzuiger, maar net niet hoog genoeg dat hij eronderdoor kan rijden . Oftewel, hij rijdt zichzelf vast onder de bank. De stofzuiger merkt dit niet en gaat vrolijk door met naar voren rijden, maar in de praktijk komt hij niet verder. Dat lijkt me niet heel goed voor de motoren die de wielen bedienen, en natuurlijk is het ook niet de bedoeling dat hij ergens vast komt te zitten

Dus, wat ik nu doe, is ik meet van alle drie de vloersensoren wat het verschil is tussen hun huidige waarde en hun vorige waarde. Hiervan houdt ik een historie bij van de afgelopen 10 waarden (om false-positives te voorkomen). Als hij rondrijdt dan wisselt de waarde van de 3 sensoren gecombineerd behoorlijk, zo'n 300-1000 is de waarde. Als hij vast komt te zitten en dus bijna niet meer beweegt, dan zakt de waarde in tot 0-20. Dat is dus een behoorlijk verschil wat goed te meten is.

Zodra het gemiddelde nu lager wordt dan 26, dan ga ik er vanuit dat hij zichzelf vastgereden heeft. Wat hij dan nu doet, is net zo lang in tegengestelde richting rijden totdat hij weer een waarde heeft die boven de 150 ligt, oftewel, totdat hij zeker weten niet meer vast zit.

Ik heb dit even getest, en dat werkt super. Hij komt vast te zitten en rijdt zichzelf dan weer braaf los!

Vervolg

We zijn er nog niet. ik heb nog een paar onderdelen onderweg die ik hopelijk binnenkort binnen krijg om weer een stap verder te komen. Eén daarvan is een accelerometer en een magnetometer. De accelerometer was in eerste instantie bedoeld om te meten of hij daadwerkelijk nog vooruit beweegt of ergens vast zit, maar zoals ik vertelde heb ik dat waarschijnlijk al op een andere manier opgelost
De Magnetometer is bedoeld om hem netjes in een rechte lijn te laten rijden. Momenteel buigt hij langzaam maar zeker wat af, soms naar links, soms naar rechts. De enige manier om dat een beetje op te lossen is met een magnetometer, die dan kan bijhouden of hij nog steeds in dezelfde richting rijdt, en hierin kan bijsturen. Tevens kan ik dan ook andere leuke dingen mee doen, zoals room-mapping in de toekomst.

Enige probleem, het hoofd PCB'tje wordt aardig vol ondertussen. De vraag is of het allemaal nog ergens gaat passen, maar we zullen het zien.


Tenslotte ben ik bezig met het vervangen van het relay board. Deze zit onder het hoofd-PCB wat je hierboven op de foto ziet. Ik ga deze vervangen met een bordje waar de netspanning (20v) binnen komt, en wat alle andere stroomzaken regelt. Bijvoorbeeld het omzetten naar 16.8v voor de batterij, het meten hoe hard de batterij oplaad of ontlaad en hoe vol de batterij is, en ook de stroomomzetting en schakeling doet voor de stofzuigmotor. Zie hieronder een foto van het originele bordje rechts, en de (nog op formaat te zagen) nieuwe bordje links:

Hierop missen nog veel onderdelen en is nog niks gesoldeerd, alleen al ongeveer op de juiste plek gezet, maar het zou zo moeten worden:


Binnenkort hierover dus meer, want, zodra ik hier alles van binnen heb en het kan solderen, is eigenlijk het project ook al weer bijna af!! Dan kan ik in één klap opladen en de stofzuiger gebruiken, oftewel dan zou hij al zijn werk kunnen doen

Wordt wederom vervolgd! Reacties, tips, vragen of opmerkingen zijn zoals altijd meer dan welkom!

[geerttttt]

Zo, lang niks meer geplaatst, maar dat betekent niet dat er niks is gebeurd!

Ondertussen heb ik het power board afgemaakt. Deze zorgt ervoor dat de stroom inkomend vanuit de batterij en/of de netspanning naar het mainboard gaat, dat die omgezet wordt naar 16v voor de stofzuigmotor, en dat de batterij opgeladen wordt.

Zo ziet ie er nu uit, het is niet de meest mooie creatie, maar het is functioneel.



Vervolgens heb ik het bord gepowered op meerdere manieren en getest of de uitvoerspanning akkoord was, en dat was het


Voor de liefhebber, hier nog even de tekening van het bordje:


En vervolgens heb ik alles in elkaar gezet en getest in de robotstofzuiger zelf. En ook dit werkt!! . Nu is eigenlijk de robotstofzuiger bijna af! Want, hij borstelt, hij rijdt en hij zuigt en hij kan werken op batterij en netspanning.

Hier het bewijs! Een test net zoals ze op televisie doen, met papiersnippers uit de perforator.

_{(ohja, het boek ligt op de stofzuiger om hem extra gewicht aan de achterkant te geven zodat de veren ingedrukt worden in de wielen en de stofzuiger dus plat op de vloer ligt. In mijn test zat de batterij er namelijk niet in en werktte hij op netstroom.)}

[ Voor 10% gewijzigd door geerttttt op 02-01-2018 12:33 ]

[snixxxxxx]

Mooi gemaakt!

[geerttttt]

snixxxxxx schreef op dinsdag 2 januari 2018 @ 15:25:
Mooi gemaakt!

Dank je! altijd leuk om te horen dat mensen het interessant vinden!

Waar ik nog tegenaan loop is dat de motor nu (Waarschijnlijk) wat te hard draait, oftewel te hoog voltage krijgt. Momenteel voed ik hem met zo'n 17 volt, terwijl ik (toen de originele onderdelen nog erin zaten) vroeger eens gemeten heb wat de spanning op de motor was, dat was toen zo'n 16 volt.

Nu vraag ik me af, een voltje meer, zou hij dat prima aankunnen? Of gaat hij dat waarschijnlijk geen lange tijd leuk vinden?

Meer zuigkracht is natuurlijk altijd welkom, maar niet als dat betekent dat hij defect raakt.

Iemand hier ideeën over?

[DurkVell]

Wat voor motor (specs) gebruik je? Als maximum voltage 16V is dan zal ie vast wel 17V kunnen verwerken, maar gaat ie wellicht wel eerder slijten!

[Raven]

Je kant altijd 1 of 2 diodes ertussen plaatsen om de spanning iets te verlagen.

Leuk project trouwens

[ Voor 15% gewijzigd door Raven op 03-01-2018 10:13 ]

[geerttttt]

DurkVell schreef op woensdag 3 januari 2018 @ 10:00:
Wat voor motor (specs) gebruik je? Als maximum voltage 16V is dan zal ie vast wel 17V kunnen verwerken, maar gaat ie wellicht wel eerder slijten!

Ik wou dat ik het wist. Het betreft de motor die in de stofzuiger zit en de zuigkracht levert. Toen de stofzuiger nog enigszins werkte heb ik hem een keer aan gezet, toen meette ik 15.9v. Dat was echter met een slechte batterij, dus ik weet niet of dat daadwerkelijk het maximale vermogen is.

Verder dan dat kan ik weinig aflezen aan de motor... geen stickers ofzo op de zijkant.

[geerttttt]

Raven schreef op woensdag 3 januari 2018 @ 10:13:
Je kant altijd 1 of 2 diodes ertussen plaatsen om de spanning iets te verlagen.

Leuk project trouwens

Nou ja, hij zit achter een step-up-down converter, dus ik kan het voltage aanpassen naar mijn wens, ik zit meer met het dilemma dat ik graag zo hoog mogelijk zuigvermogen wil, zonder dat de motor stuk gaat.

[gastje01]

Leuk project om te volgen. Zelf noch de kennis, noch de skills om ook aan zo'n project te starten, maar dat maakt het niet minder interessant om naar te kijken.

Hoe ben je van plan om hem 'slim' te maken?

[geerttttt]

gastje01 schreef op woensdag 3 januari 2018 @ 12:46:
Leuk project om te volgen. Zelf noch de kennis, noch de skills om ook aan zo'n project te starten, maar dat maakt het niet minder interessant om naar te kijken.

Hoe ben je van plan om hem 'slim' te maken?

Das een goeie. In eerste instantie (dat werkt nu eigenlijk al) gaat hij gewoon rondrijden. Stoot hij ergens tegen aan (hij heeft een bumpersensor aan 2 kanten) dan draait hij een kwartslag in tegengestelde richting en gaat hij weer verder. Zo gaat ie dan kriskras door het huis heen.

Fancy methodes zoals room mapping zal het denk ik nooit worden. Ik heb er ook niet echt problemen mee dat hij er iets langer over doet dan een professionele stofzuiger, ik ga hem immers laten werken zodra mijn domoticasysteem detecteert dat niemand thuis is.

Wat ik eigenlijk nog wel wil inbouwen is het volgende:

Dit is een zogenaamde time-of-flight sensor. Een laserstraaltje zend uit en hij meet hoe lang het duurt voordat deze teruggekaatst is. Op deze manier kan hij bepalen hoe ver de afstand is tot het object voor hem (30 tot zo'n 1200 millimeter!) Kost zo'n 5 euro en is behoorlijk klein en onopvallend. Enige 'nadeel' is, dat hij alleen meet wat er precies voor de sensor gebeurt.

Dat wordt dan een toevoeging op de bumpersensor zodat hij hopelijk in veel gevallen een object kan ontwijken ipv er licht tegenaan te stoten. De bumper wordt dan de fallback optie.

Maar, wat betreft slimheid. heeft er iemand nog tips om hem slimmer te maken? Ik sta daar zeker voor open!

[RP6conrad]

Hier wat meer informatie over deze TOF sensoren : http://wiki.robotmc.be/index.php?title=Vl53l0x
Je moet ze aansluiten over I2C, en met een library kan je ze dan uitlezen.Deze librarys vindt je voor Arduino en C, python lib ben ik nog niet tegengekomen.

[gastje01]

Zonder gehinderd te zijn door enige technische kennis: Is een ultasoon-afstands sensor (als je zoekt op HC SR04 vind je wat ik bedoel, er zijn vast mooiere/betere modellen te vinden) niet beter voor jouw toepassing? Mijn idee is dat zo'n sensor waarschijnlijk minder precies, maar wel een bredere detectie heeft dan de licht-oplossing die je geeft. In principe is alleen het laatste stukje, net voor de stofzuiger iets gaat raken, van belang. Ik stel me daar bij voor dat een stofzuiger zeg 20 cm voor hij iets raakt afremt en heel langzaam nadert tot 1 cm afstand (of de bumper indrukt).

Qua slimheid, geen idee, is het mogelijk om dmv de wiel/motor rotaties te meten waar ie rijdt? Je zou dan wellicht de afgelegde route in kaar kunnen brengen en kijken of het software technisch mogelijk is om de stukken waar ie al geweest is over te slaan. Hoe en of dit te programmeren is, geen idee.

Ik lees weer vrolijk mee hier

[geerttttt]

RP6conrad schreef op donderdag 4 januari 2018 @ 07:44:
Hier wat meer informatie over deze TOF sensoren : http://wiki.robotmc.be/index.php?title=Vl53l0x
Je moet ze aansluiten over I2C, en met een library kan je ze dan uitlezen.Deze librarys vindt je voor Arduino en C, python lib ben ik nog niet tegengekomen.

Leuk artikel. Geeft wat meer info. Ik had zelf ook al wat lopen zoeken en was al wel een paar python librarys tegen gekomen. Desnoods kan ik altijd nog proberen de Arduino library om te bouwen naar python, maar het lijkt erop dat anderen dat al gedaan hebben.

[geerttttt]

gastje01 schreef op donderdag 4 januari 2018 @ 08:33:
Zonder gehinderd te zijn door enige technische kennis: Is een ultasoon-afstands sensor (als je zoekt op HC SR04 vind je wat ik bedoel, er zijn vast mooiere/betere modellen te vinden) niet beter voor jouw toepassing? Mijn idee is dat zo'n sensor waarschijnlijk minder precies, maar wel een bredere detectie heeft dan de licht-oplossing die je geeft. In principe is alleen het laatste stukje, net voor de stofzuiger iets gaat raken, van belang. Ik stel me daar bij voor dat een stofzuiger zeg 20 cm voor hij iets raakt afremt en heel langzaam nadert tot 1 cm afstand (of de bumper indrukt).

Qua slimheid, geen idee, is het mogelijk om dmv de wiel/motor rotaties te meten waar ie rijdt? Je zou dan wellicht de afgelegde route in kaar kunnen brengen en kijken of het software technisch mogelijk is om de stukken waar ie al geweest is over te slaan. Hoe en of dit te programmeren is, geen idee.

Ik lees weer vrolijk mee hier

Een HC-SR04 zou kunnen inderdaad, de mensen van Sharp vonden dit ook een goed idee bijvoorbeeld:
.

Daar hebben ze 3 van deze sensoren in de bumper gebouwd. Het grootste nadeel vind ik dat ze vrij groot zijn en een beperkte range hebben. Bij de Sharp zit het natuurlijk nog vrij mooi verwerkt in de bumper, maar in mijn geval is dat minder makkelijk om netjes weg te werken in een bestaande robot.

Het grote voordeel van zo'n sensor is natuurlijk wel dat hij een breder vlak detecteert en het ultrasoon doet, dus ook goed werkt op donkere oppervlakten of iets als bijvoorbeeld glas.

Dan de wielrotaties, dat is best pittig. Ik zat nog te denken dat ik misschien in beide wieltjes een magneet kon plaatsen, waardoor ik binnen in de robot met een reed-contact kon meten wanneer hij een omwenteling heeft gemaakt, maar dan zal ik ergens wat sterkere magneetjes moeten scoren dan ik nu heb. Maarja, zouden de wieltjes dan niet uit balans raken ofzo? En zou dat weer niet effect hebben op het kompas/magnetometer die ik ingebouwd heb op het PCB waarmee ik de koers bepaal?...

Stel dat dat wel lukt, dan weet ik wel precies hoeveel centimeter hij afgelegd heeft, en zou je inderdaad een soort van pad kunnen tekenen waar hij geweest is...

Keuzes keuzes...

[naftebakje]

Je kan ook op de wieltjes een wit vlak maken, en dat met een sensor vergelijkbaar met de valdetectie uitlezen. Heb je nog 2 analoge ingangen over

[DoeEensGek]

Je hebt een probleem met te diepe voegen, zou je niet kunnen instellen dat bij een eerste te lage waarde van de sensor, de stofzuiger langzaam iets verder rijdt. Mocht de waarde te laag blijven, gaat hij achteruit, mocht de waarde weer stijgen, rijdt hij langzaam verder, andere sensoren zullen nu ook over de voeg heen gaan, maar omdat hij langzaam rijdt wordt de voeg wel schoon.
Als hij dan bij de trap bijvoorbeeld komt, remt hij af rijdt iets verder, maar omdat de waarde te laag blijft, rijdt hij terug.
Tis een kwestie van uitvinden waar de grens is van langzaam doorrijden. Neem aan dat je voegen geen 10 cm breed zijn en je stofzuiger niet na 2cm al naar beneden kukelt.

[RP6conrad]

Als je overweegt om afstanden te gaan meten via wielrotaties, is hier ook weer een uitstekend artikel : http://wiki.robotmc.be/index.php?title=Odometrie
Zeer belangrijk is de resolutie van de encoders : één signaal per wielomwenteling is echt te weinig. Denk eerder aan minimaal 1 puls/afgelegde mm. Ideaal is dat de encoder op de motoras is gemonteerd, via de gearbox heb je dan een verhoging van de resolutie.