erstellt 2.02.2016
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Der Panzer |
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Nachdem
ich in den Besitz eines Panzer ( leider nur ein Modell ) kam und
mit den Fahreigenschaften nicht zufrieden war, nur eine Geschwindigkeit , billige Fernbedienung,usw. begab ich mich daran eine eigene Steuerung zu entwickeln. Dazu nahm ich den Panzer dessen Material fast nur aus billigen Kunststoff bestand auseinander und entfernte alle Elektronischen Bauteile bis auf die Zwei Antriebsmotoren und den Akku. Die beiden Motoren benötigen eine Spannung zwischen 5 und 7 Volt und das eingebaute Akkupack stellt eine Spannung von 7,2 V zu Verfügung, außerdem verfügen die Motoren über ein Getriebe. |
Bild 1 So sah der Panzer aus bevor ich Hand an ihn gelegt hatte. |
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So
sieht das Innenleben aus nach dem ich alle überflüssigen Komponenten
entfernt hatte, auf der rechten Seite sieht man die zwei Antriebsmotoren inklusive Getriebe. Die beiden Kabel kommen vom Batterieschacht und gehen zur linken Seite an dem sich ein Ein/Aus Schalter befindet. Als erstes wird eine Motorsteuerung eingebaut die hauptsächlich einen Treiberbaustein L298 beinhaltet. Der Treiberbaustein sorgt dafür das die Motoren in zwei Richtungen laufen können ,also vor und zurück. Der Treiber kann aber noch eine Menge mehr, wird aber hier nicht zur Anwendung gebracht. Er kann zum Beispiel die Motoren vor Überlast schützen indem sie rechtzeitig abgeschaltet werden wenn ein bestimmter Strom überschritten wird. |
Bild 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Übersicht |
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Mein erster Gedanke galt einer Übersicht in der ich erst einmal erfasste was die Steuerung können soll.
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Der Prozessor |
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Um genügend Ressourcen hinsichtlich der Ein / Ausgänge zu haben
bevorzuge ich den Atmega 32 , der auch noch in einen für Hobby
Bastler Art gerechten Baugröße zu haben ist, also kein SMD. Außerdem ist der vom Preis noch erschwinglich mit ca, 3-4 Euro. |
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Die Motorsteuerung |
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Die
Motorsteuerung soll 2 Motoren jeweils einzeln steuern, und
sicherstellen das jeder Motor sowie vor als auch zurück drehen kann, dazu besitzt die Motorsteuerung mit dem Motortreiber L298 pro Motor insgesamt 3 Eingänge davon sind zwei Eingänge zuständig um der Steuerung das Signal zu geben ob der Motor vor oder zurück drehen soll, und eine Steuerleitung um den Motor frei zu geben, ergo werden für zwei Motoren insgesamt 6 Steuerleitungen benötigt die vom Mikroprozessor angesteuert werden müssen. |
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So sieht der Treiberbaustein aus
vom Typ L297 er hat 15 Anschlüsse die allerdings nicht alle belegt werden müssen. Pro Motor sind drei Eingänge vorhanden wovon 2 Eingänge die Drehrichtung des Motor angeben, und der dritte Eingang gibt den Motor bei Bedarf frei. L298 Datenblatt |
Bild 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hier eine Layout der Schaltung: Die Dioden dienen dazu dass sogenannte Induktionsströme nicht den Baustein zerstören die unweigerlich auftreten wenn die Motoren abgeschaltet werden. Die Anschlüsse auf der linken Seite B0,B2,D4,D5,D6,B1 sowie GND und VCC, werden später mit dem Prozessor verbunden. |
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Bild 4 |
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Das Innenleben des Motortreiber |
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In
der folgende Tabelle erkennen wir welche Eingänge LOW oder High sein
müssen um den jeweiligen Motor zu steuern.Die Eingänge werden dann vom
Prozessor angesteuert. |
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Die Anzeige |
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Als
Anzeige dient eine 4 mal 16 Zeichen LCD Modulvom Typ TC 1604A, alternativ kann auch ein 2 mal 16 Zeichen Modul Verwendung finden dann muss allerdings das Programm später geringfügig geändert werden. |
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Funkmodul |
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Als
Funkmodul wird das Modul RF 7020 benutzt , es hat einen TTL Ausgang und
kann direkt mit dem Prozessor kommunizieren, außerdem benötigt er die
gleiche Betriebsspannung und erfordert so keine spezielle Anpassung. Es sind 7 Anschlüsse vorhanden , von denen aber nur 4 Stück benötigt werden.
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Infrarot Abstand Sensor |
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Ein Infrarot Modul mit Analogausgang, gibt proportional zur gemessenen Entfernung ein Analoges Signal aus. Da pro Sensor eine Signal ausgegeben wird , müssen diese beiden Signal an zwei Analogeingänge des Prozessors erfasst und mittels Software ausgewertet werden. Auch dieses Modul arbeitet mit einer Betriebsspannung von 5 Volt. Bei der Analogmessung werden bei bedeckten Sensoren 5 Volt ausgegeben das entspricht 1024 Bit. Datenblatt |
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Datenblatt |
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Aufbau mit Atmega 32
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Die
Grundplatine beinhaltet einen Spannungsregler der für eine Konstante
Spannung von 5 Volt sorgt, mehrere Led's zu Prüf und Anzeige von
Betriebszustände, |
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Fernbedienung |
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Um
das Fahrzeug fern bedienen zu können kommt noch eine Funkfernsteurung zum Einsatz |
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Die Funktionen im einzelnen
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Fernsteuerung |
Die Fernsteuerung mit 7 Tasten und vier Leds üben folgende Funktionen aus:
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Infrarot Abstand Sensoren |
De PIR Sensoren erfassen den
Temperaturunterschied der bei Warmblüter im Verhältnis zur Umgebung
abgegeben wird. Die Sensor Platine gibt zwei separate Signale zwischen 0 bis 5 Volt an den Mikroprozessor ab. Der Mikroprozessor wandelt diese Analogen Werte in Digital Werte im Bereich 0 bis 1023 Bit um, und vergleicht diese Werte, je nach Differenz werden dann die Motoren gesteuert, außerdem werden die Werte mit einen festgelegten Minimalwert verglichen um so fest zu stellen ob das Fahrzeug zu dich auf einen Gegenstand aufgefahren ist, dann nämlich soll er stoppen und erst wieder weiter fahren wenn der Abstand sich vergrößert hat. |
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Motorsteurung |
Um
die Fahrgeschwindigkeit des Panzer zu variieren ,werden die
Freigabe Eingänge am Motortreiber mit einer Pulsweitenmodulation
angesteuert, durch verändern der Modulation kann so die Geschwindigkeit zwischen 0 und 100% gesteuert werden. . |
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Funkmodul |
Das
Funkmodul kann Software mäßig durch ändern einiger Parameter angepasst
werden, ist aber nicht nötig, hier wird mit den Standard Werten
gearbeitet. |
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Rechts die Motorsteuerung die im hinteren Teil des Panzers mit Heißkleber eingeklebt wird. |
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Letzte Aktualisierung 02.11.2019 |