inleidend :
Dit is het doel voor mijn vakantie. Ik heb geen ervaring whatsoever met electronica. De afgelopen maand heb ik veel info verzameld om mijn project te realiseren. Maar nog frequenter zijn de problemen die boven water kwamen. Hoe kan je bijvoorbeeld tot een bijna ongelimiteerd aantal I/O's geraken zonder de lijnen rechtstreeks pin to pin van een parallelle poort naar relais te sturen... + voor sensoren net hetzelfde...
thinktank
Laatst heb ik een robotics boek aangeschaft. Dit heeft talloze resources over powersupply, DC motors, platform constructies in verschillende materialen , bedenkingen over gewicht en limitaties, interfacing met microcontrollers ... ; kortom veeeeeeeeeeeeeeeeeeeel.
Maar sommige in depth vragen blijven onbeantwoord.
1) eis en doelstelling :
De robot moet volledig mobiel en onafhankelijk van externe powerlines kunnen functioneren. De besturing moet via een pc gemonteerd op een platform gebeuren en bepaalde relais kunnen besturen en sensoren inlezen. De communicatie zal via wireless LAN gebeuren(waarschijnlijk remote desktopping)
2) algemene opbouw :
powersupply : 1 of 2 lead-acid auto accu eventueel in parrallel + voltage regelaars voor 12V,5V,-12V,-5V voor de powerproviding voor IBM-moederbord, harddisk en aanverwanten. Deze zal ook nodig zijn (in mijn gedacht) voor de regelkring die waarschijnlijk vele IC's en andere circuits zal bevatten + niet te vergeten motoren- en sensorenwerking
platform : prototype zal uit hout/metaal gebouwd worden. Ik weet niet of het verder komt als een prototype. Wanneer het toch een succes blijkt kan ik de moeite nemen om delen te verfijnen en optimaliseren, maar as always time will tell.
Het platform moet powersupply, mobo , motoren , (kruisboog), webcam, wireless network, regelkring , ... alles behuizen. Ik schat de dimensies op 70cm X 50 cm X 40 cm (dit alles onder voorbehoud dat ik dit project niet voortijdig discontinueer en de eisen van het platform niet wijzigen)
De bedoeling is een platform te bouwen waar dynamisch componenten verwijderd en toegevoegd kunnen worden.
mobiliteit : momenteel plan ik een 4 wielig platform dat eenzelfde werking moet hebben als een auto, dus : 2 wielen vooraan om te sturen , achteraan 2 voor de aandrijving.
functionaliteit : op het platform moet een xyz beweegbare turret voorzien worden, die op zich een webcam en uitbreidbaar een kruisboog of iets dergelijks (katapult,waterkannon) kan supporten.
regelkring : PC die met het regelcircuit kan communiceren. Oftewel microcontroller zoals een basicstamp integreren...
3) Verwezenlijking :
Het platform bouwen en motoren voorzien zal op zich geen probleem zijn als er tijd en materiaal beschikbaar is.
Problemen zullen zich stellen voor de regelkring (en deze wil ik eerst uit de voeten alvorens het platform te bouwen!)
parrallelle poort communicatie voor regelkring
==> probleem ;
je kan 8 bits gebruiken van de data pins om 4 motoren links en rechts te laten draaien. 1 pin is nodig om de motor te activeren, een 2de pin is nodig om de richting te kiezen. Zo kan je ze allen teglijk laten draaien. Tot zover geen probleem. Als je er meer wil laten draaien , allemaal teglijk beschikbaar, kom je in problemen.
Gebruik van een demultiplexer laat je toe het probleem te omzeilen , maar zo kan je ze niet tegelijk laten draaien.
Dit voor de motoren, voor de sensoren is het gebruik van multiplexers beter hanteerbaar. Zo kan je 16 sensoren op 4 pins van de parrallelle poort aansluiten.
Zelf denk ik aan een minimum van 14 motoren en een 10-tal sensoren.
seriële poort communicatie voor regelkring
opties :
a) serial-to-parallel shift registers ( je stuurt 10111001 op pin 2 van de seriële poort, hierop is het shift register aangesloten. pin1 tot pin8 out van het shift register krijgt dan de waarder 1 0 1 1 1 0 0 1 voor de respectievelijke output pins.
b)serial peripheral interface (SPI) ; nifty protocol dat toelaat verschillende devices op 1 kabel aan te sluiten(eigenlijk 4 kabels die data ground ack en nog een signaal voorzien als ik mij niet vergis)
c) Dallas 1-Wira protocol ; werkelijk 1 wire systeem. De devices aangesloten op de kring krijgen power via data kabel en kunnen elk afzonderlijk ten allen tijde geactiveerd worden via een uniek idenificatie-nummer.
4) Conclusie :
Ik vraag waarschijnlijk veel, misschien veel te veel, maar ik zag geen andere uitweg dan mijn gedachten hier uit te spuwen. Ik wil om te beginnen de regelkring inelkaar knutselen en dan tests met lampjes uitvoeren ter vervanging van relais , en schakelaars ter vervanging van sensoren.
Mijn vra(a)g(en), concreet, (is)(zijn) : welk systeem of principe zou optimaal zijn om de verschillende outputs(14) en inputs(10) te besturen ?Waar kan ik in dat geval de missie-critische componenten verkrijgen ? Eventuele links naar werking en PRAKTISCHE voorbeelden en toepassingen uitgewerkt.
Ik dank u bij voorbaat, alle reacties, opmerkingen, terechtwijzigingen, adviesen, nuttige info, ... worden met open armen ontvangen !
Groeten
Dit is het doel voor mijn vakantie. Ik heb geen ervaring whatsoever met electronica. De afgelopen maand heb ik veel info verzameld om mijn project te realiseren. Maar nog frequenter zijn de problemen die boven water kwamen. Hoe kan je bijvoorbeeld tot een bijna ongelimiteerd aantal I/O's geraken zonder de lijnen rechtstreeks pin to pin van een parallelle poort naar relais te sturen... + voor sensoren net hetzelfde...
thinktank
Laatst heb ik een robotics boek aangeschaft. Dit heeft talloze resources over powersupply, DC motors, platform constructies in verschillende materialen , bedenkingen over gewicht en limitaties, interfacing met microcontrollers ... ; kortom veeeeeeeeeeeeeeeeeeeel.
Maar sommige in depth vragen blijven onbeantwoord.
1) eis en doelstelling :
De robot moet volledig mobiel en onafhankelijk van externe powerlines kunnen functioneren. De besturing moet via een pc gemonteerd op een platform gebeuren en bepaalde relais kunnen besturen en sensoren inlezen. De communicatie zal via wireless LAN gebeuren(waarschijnlijk remote desktopping)
2) algemene opbouw :
powersupply : 1 of 2 lead-acid auto accu eventueel in parrallel + voltage regelaars voor 12V,5V,-12V,-5V voor de powerproviding voor IBM-moederbord, harddisk en aanverwanten. Deze zal ook nodig zijn (in mijn gedacht) voor de regelkring die waarschijnlijk vele IC's en andere circuits zal bevatten + niet te vergeten motoren- en sensorenwerking
platform : prototype zal uit hout/metaal gebouwd worden. Ik weet niet of het verder komt als een prototype. Wanneer het toch een succes blijkt kan ik de moeite nemen om delen te verfijnen en optimaliseren, maar as always time will tell.
Het platform moet powersupply, mobo , motoren , (kruisboog), webcam, wireless network, regelkring , ... alles behuizen. Ik schat de dimensies op 70cm X 50 cm X 40 cm (dit alles onder voorbehoud dat ik dit project niet voortijdig discontinueer en de eisen van het platform niet wijzigen)
De bedoeling is een platform te bouwen waar dynamisch componenten verwijderd en toegevoegd kunnen worden.
mobiliteit : momenteel plan ik een 4 wielig platform dat eenzelfde werking moet hebben als een auto, dus : 2 wielen vooraan om te sturen , achteraan 2 voor de aandrijving.
functionaliteit : op het platform moet een xyz beweegbare turret voorzien worden, die op zich een webcam en uitbreidbaar een kruisboog of iets dergelijks (katapult,waterkannon) kan supporten.
regelkring : PC die met het regelcircuit kan communiceren. Oftewel microcontroller zoals een basicstamp integreren...
3) Verwezenlijking :
Het platform bouwen en motoren voorzien zal op zich geen probleem zijn als er tijd en materiaal beschikbaar is.
Problemen zullen zich stellen voor de regelkring (en deze wil ik eerst uit de voeten alvorens het platform te bouwen!)
parrallelle poort communicatie voor regelkring
==> probleem ;
je kan 8 bits gebruiken van de data pins om 4 motoren links en rechts te laten draaien. 1 pin is nodig om de motor te activeren, een 2de pin is nodig om de richting te kiezen. Zo kan je ze allen teglijk laten draaien. Tot zover geen probleem. Als je er meer wil laten draaien , allemaal teglijk beschikbaar, kom je in problemen.
Gebruik van een demultiplexer laat je toe het probleem te omzeilen , maar zo kan je ze niet tegelijk laten draaien.
Dit voor de motoren, voor de sensoren is het gebruik van multiplexers beter hanteerbaar. Zo kan je 16 sensoren op 4 pins van de parrallelle poort aansluiten.
Zelf denk ik aan een minimum van 14 motoren en een 10-tal sensoren.
seriële poort communicatie voor regelkring
opties :
a) serial-to-parallel shift registers ( je stuurt 10111001 op pin 2 van de seriële poort, hierop is het shift register aangesloten. pin1 tot pin8 out van het shift register krijgt dan de waarder 1 0 1 1 1 0 0 1 voor de respectievelijke output pins.
b)serial peripheral interface (SPI) ; nifty protocol dat toelaat verschillende devices op 1 kabel aan te sluiten(eigenlijk 4 kabels die data ground ack en nog een signaal voorzien als ik mij niet vergis)
c) Dallas 1-Wira protocol ; werkelijk 1 wire systeem. De devices aangesloten op de kring krijgen power via data kabel en kunnen elk afzonderlijk ten allen tijde geactiveerd worden via een uniek idenificatie-nummer.
4) Conclusie :
Ik vraag waarschijnlijk veel, misschien veel te veel, maar ik zag geen andere uitweg dan mijn gedachten hier uit te spuwen. Ik wil om te beginnen de regelkring inelkaar knutselen en dan tests met lampjes uitvoeren ter vervanging van relais , en schakelaars ter vervanging van sensoren.
Mijn vra(a)g(en), concreet, (is)(zijn) : welk systeem of principe zou optimaal zijn om de verschillende outputs(14) en inputs(10) te besturen ?Waar kan ik in dat geval de missie-critische componenten verkrijgen ? Eventuele links naar werking en PRAKTISCHE voorbeelden en toepassingen uitgewerkt.
Ik dank u bij voorbaat, alle reacties, opmerkingen, terechtwijzigingen, adviesen, nuttige info, ... worden met open armen ontvangen !
Groeten