In diesem Bereich werde ich auf die Elektronik zu Sprechen kommen, wie schon im Roboterbau verwende ich auch beim T-Bot Atmel AVR Mkrocontroller.

Für die Steuerung habe ich ein noch vorhandenes Gehäuse verwendet. Vorne sind ein LCD und ein Joystick eingebaut. Im Deckel des Gehäuses eine Matrix-Tastatur. Mit dem Joystick soll später der T-Bot gesteuert werden, die Tastaur dient zur Menüsteuerung.

Auf der Rückseite des Gehäuses befindet sich die Ladebuchse, ein RS232 Anschluss, der Netzschalter und die ISP Prgrammierschnittstelle für den Atmel.

Alles was hier in dem Gehäuse verbaut wurde hatte ich noch irgendwo in meinen Kisten rumfliegen. Ein Prozessorboard mit einem Atmel ATMega32, einen RS232 Schnittstellenwandler. Die Spannungsreglerplatine hab ich mal schnell zusammen gelötet, sowie einen Spannungsteiler um die Akkukapazität messen zu können.

Kommuniziert wird zwischen T-Bot und Steuerung mit RS485 Schnittstellen. Die Schnittstelle kann Kabellängen von bis zu 1.500m überbrücken, wohin gegen die RS232 schon bei 12m ihr Ende findet.

Ich habe in eBay einen schönen fetten Schwung Kabel gefunden, mal sehen ob ich das bekomme, ist auf jedenfall billiger als im Geschäft. Heute habe ich in meiner Werkstatt in der Firma mal im Schrank nach der Kamera gebuddelt, uuuund ich habe sie gefunden *froi* werde sie dieser Tage mal an meiner TV-Karte ausprobieren.

Das ist die Vorderansicht der Cam, sie wird mit 12V gespeist, hat Farb-CCD mit 0,5 Lux Empfindlichkeit. Bin mal gespannt wie das nacher aussieht.

Hier die Cam nochmal von der Seite.

Zwischendurch bauen wir auf die Schnelle einen LED-Scheinwerfer in weiss und blau. Hierzu brauchen wir 18 Leuchtdioden einStück Lochrasterplatine und 18 Widerstände 470 Ohm. Ein wenig Stabilit Express oder eine Heissklebepistole. Zu guter Letzt noch ne ganze Menge Giesharz oder Epoxydharz aus dem Baumarkt (ca. 10 Euro).

Der LED-Scheinwerfer besteht aus 9 Ultrahellen weissen Leuchtdioden. 15.000mcd Leuchtstärke bei 40mA Strom. Die werden in eine Lochrasterplatine gesteckt und verlötet.

Dann werden die Minus-Beinchen umgebogen, zusammengefasst und verlötet.

Die Plus-Beinchen werden auf ca 4mm gekürzt, ebenso die eine Seite der Widerstände (470 Ohm). Dann auf jedes Plus-Beinchen einen Widerstand anlöten. Das hat den Vorteil, dass nicht ganze Gruppen von LED´s ausfallen können sondern, dass wenn mal eine abraucht auch wirklich nur diese eine ausfällt. Man kommt ja später nicht mehr an die LED´s ran.

Dann die Widerstandsenden umbiegen, zusammenfassen und verlöten. So ergeben sich zwei Punkte an denen das Kabel angelötet werden kann.

Dann kommt das Ganze in das Rohr, ich habe den Scheinwerfer auf ein Stück doppelseitiges Klebenband geklebt und die LED-Platine heruntergedrückt bis sie ebenfalls auf dem Klebeband gehalten hat. Dann ein paar Tropfen Stabilit Express reinlaufen lassen um der Platine erst mal Halt zu geben. Nach dem Trocknen rumdrehen und von oben mit Stabilit die Löcher leicht verkleben damit der Harz nicht durchläuft. Ich hatte nicht mehr genug Epoxydharz um das Rohr komplett zu Füllen, sind ja immerhin 8cm Länge.

Von vorne dann ebenfalls den Rest mit Harz auffüllen bis nur noch die Kappe der LED´s herausguckt.

Saft druff und Testen, booooar ist das hell.

Dieses Foto ging nur mit zugeknallter Blende.

Ich denke, dass zwei dieser Scheinwerfer ausreichend sind, wenn nicht dann machen ich eben noch zwei Stück.

Ich bin mir einfach noch nicht schlüssig ob die Auswahl der Elektronik (wie oben gezeigt) die richtige ist, habe dieser Tage mal mit dem Gedanken gespielt eine alte R/C-Fernbedienung zu nehmen und dort die Elektronik einzubauen dann wiederum habe ich mir überlegt ob ich das Ganze nicht doch über einen Laptop steuern soll. *Frust* stehe im Moment echt auf dem Schlauch. So ist das nunmal wenn man Projekte anfängt ohne sie vorher zu Planen. Aber alleine das Planen ist ja sowieso nicht, das was man baut sieht nacher eh anders aus wie bei der Planung :o))

.

.

Der Schaltplan für die komplette Stromversorgung des T-Bot´s. Zum Vergrößern bitte auf den Schaltplan klicken.

Nach langer Zeit endlich mal wieder geätzt, Das Ergebnis ist richtig gut geworden. Hierbei handelt es sich um die Stromverteilerplatine. Beim Layouten ist mir dann doch glatt ein Fehler unterlaufen, ich habe mich beim Messen der GoldCaps vertan und habe jetzt nur noch Platz für einen statt für 2 Stück.

Hier ist die Platine schon teilbestückt, es fehlt noch der Spannungsregler 8V für die Kamera und die beiden Relais. Man kann deutlich erkennen wie gross die GoldCaps wirklich sind. Das Layout zu der Platine kann man als PDF hier laden.

Heute habe ich die beiden Relais gekauft und den Spannungsregler für die 8V bekommen, gleich mal eingelötet und ausprobiert. Innerhalb von ein paar Sekunden roch es ein wenig nach Elektrik :o) der 7805er war so heiss, dass er sogleich zu riechen begann. Zuerst dachten wir, dass der Goldcap daran Schuld ist. Also habe ich den 7805er mal gegen einen von G0bi getauscht und siehe da es funktioniert. Die Relais schalten schön schnell und richtig und die 5V LED leuchtet nach abschalten der Versorgungsspannung noch gute 3 Minuten nach, solange hält der GoldCap :o)

.

Das ist jetzt die zweite (teilbestückte) Platine für den Bot, auf dieser Platine befindet sich der Motortreiber (H-Brücke) für 2 Motoren des Antriebs und 5 Relaisstufen zum Schalten der Beleuchtung und anderen Aktoren. Angesteuert wird die Platine seriell mit 38400Bd. die Steuerung der H-Brücke und der Relais übernimmt ein Atmel ATiny2313-20. Die Relais werden über Transistoren angesteuert da der Tiny ja nur 20mA pro Ausgang schalten kann. Die H-Brücken sind mit Power FETs ausgestattet und können bis zu 45A schalten. (Das Materiel für die 4 Brücken ist bereits bestellt)

Die H-Brücke für die beiden anderen Motoren kommt später Huckepack auf die grosse Platine, auf der zweiten H-Brücke sind dann keine Relais mehr verbaut, deshalb ist die zweite Platine auch nur halb so gross.

Hier habe ich jetzt die Huckepacklatine schon aufgeschraubt. Hierzu musste ich einfach nur das Layout ein Stück abdecken und nur den Teil der 2. H-Brücke belichten. Ich warte sehnsüchtig auf das Material für die Brücken :o)

Hurraaah, das Material ist da und sofort habe ich die kleine H-Brücke aufgebaut. Die Materialkosten für die 4 H-Brücken liegen bei etwa 30,- Euro.

Und schwups habe ich auch die grosse Platine fertig bestückt. Alle 4 Brücken sind getestet und funktionieren einwandfrei nur mit der PWM Programmierung des 3. und 4. PWM-Ports des ATTiny2313 habe ich noch Schwierigkeiten.

So schaut es dann aus wenn die beiden Platinen komplett bestückt montiert sind. Trotz fehlender Kühlkörper werden die FETs noch nicht einmal Handwarm, ich denke ich werde hierfür auch keine Kühlkörper brauchen.

Die Motortreiberplatinen in den Verteilerkasten eingebaut, hierzu habe ich 4 Abstandbolzen M3 mit Stabilit Express auf dem Gehäuseboden festgeklebt.  Durch die Verschraubungen kommen die Motor-, Scheinwerfer- und das Verbindungskabel zur Technikröhre.

Hier habe ich mal einen Thruster an mein Messgerät gehängt und den Strom aufgezeichnet, so konnte ich auch den Anlaufstrom ermitteln. der Betriebsstrom über Wasser beträgt 500mA und beim Anlauf kommen 1,5A zusammen.

31.08.05 - Die Basisplatine ist jetzt auch fertig, man sieht auf der rechten Seite die Buchsen in denen die Zusatzplatinen aufgenommen werden.

Bestückt mit einem ATMega32 wird die Basisplatine die Steuerung des gesamten T-Bots übernehmen. Auf die Bus-Leisten sind 14 I/O-Pins herausgeführt, die restlichen Ports stehen an den Stiftleisten zur Verfügung.

Hier habe ich aus einer Lochrasterplatine ein Muster für die Busplatinen gebaut, so konnte ich das Layout für die Platinen am besten anpassen.

Das sind die ersten beiden Busplatinen. Oben liegt die "T-Bot-COM" und darunter die "T-Bot-Leckage" mit Sensor. Auf der Com-Platine ist eine RS232 und eine RS485 untergebracht. Die Auswahl der Schnittstelle wird mit Jumpern vorgenommen. Die Leckageplatine leitet den Wert von 3 Feuchtigkeitssensoren an den Hauptprozessor analog weiter. Sobald in einem der drei Gehäuse Wasser eindringt wird ein Leckagealarm ausgelöst.

Die Sensorfläche reagiert schon auf Berührungen mit dem Finger. Sobald der Sensor in Wasser eingetaucht wird steigt der analoge Wert von 0 auf ca. 900 an. Als Variable wurde "Word" festgelegt, der Bereicht reicht von 0 bis 1023.

Die Temperatur im Technikrohr wird mit einen Sensor der Firma Dallas gemesen (DS18B20), dieser wird mit dem 1-Wire Protokoll ausgelesen. Zum Auslesen des Sensors wird in Bascom folgender Code nötig. Dieser passt haargenau in einen AT90S2313.

Den Sensor schön in Schrumpfschlauch eingepackt und am Gerüst befestigt. Einen weiteren Sensor werde ich noch an die Aussenhaut bauen um die aktuelle Wassertemperatur zu messen.

Vorne neben der Kamera habe ich einen Laser zum Testen befestigt und so verkabelt, dass man ihn über die Steuerung Ein- und Ausschalten kann. Ich will versuchen in trüben Gewässern die Sichtweite zu errechnen. Ob klappt weiss ich noch nicht aber ein Versuch isses wert.

Der Neigungssensor ist mit einem ADXL250 aufgebaut, dieser Sensor ist eigentlich gedacht um Beschleunigungen zu messen aber in meinen Tests hat sich gezeigt, dass man damit auch den Winkel zur Erdoberfläche messen kann.

Unter dem gesockelten ADXL250 befindet sich ein Doppel OpAmp der die Ausgangsspannungen des Sensors verstärkt. Die Ausgangsspannung bewegt sich in einem Bereich von 1,3 bis 3,4V bei einem Winkel von -60 bis +60 Grad.

Um dem Hauptprozessor die Auswertearbeit etwas abzunehmen habe ich passend für das Bussystem eine Platine mit einem ATiny26 gebaut. Dieser wertet permanent die Signale des ADXL aus und macht saubere Variablen daraus. Das Ergebnis wird permanent an den Hauptprozessor gesendet und stehen diesem jederzeit zur Verügung.

---