Kleinserie: hardware für die M256 WIFI

[RolfD]

Hallo Fabian,
Arduino Shilds sind kleine stapelbare, Steckboards die es mit 1000 verschiedenen Funktionen gibt. Sie passen auf eine Reihe von unterschiedlichen "Motherboards" der Arduino Serie.
Hier mal eine Liste mit Boards die es so gibt. http://shieldlist.org/
Das hier: http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoa...alSingleSided3
ist z.B. ein Arduino Diecimila mit einem ATMega328 als singleside Platine ohne SMDs drauf, mit dabei ist ein Schaltplan und ein Eagle File aus dem alles hervor geht was du brauchst.
Das hier ist z.B. ein Prototyp Bord ebenfalls mit den besagten Daten. http://arduino.cc/en/Main/ArduinoProtoShield

Mir ist klar das nicht alle PR6 Boards alle Leitungen bereit stellen die da benötigt würden... bis auf vielleicht die M256. Vielleicht kann man sich da aber mit einem Portexpander vom Typ PCFxxxx behelfen?
Was aber mit Sicherheit ginge, wäre ein ATMega328 ... oder mir noch deutlich lieber ein ATMega32/664/1284 in 40er DIP Fassung zum wechseln als I2C Slave oder per SPI, evtl. mit Ponyprog Hardware fürs bootstrappen, der seinerseits die Shilds steuert.

Mir ist klar das dies dein bisheriges IO Konzept komplett umwerfen kann, da dies keine einfache "Erweiterungsplatine für den M256" mehr wäre.
Es würde aber mehr Leute erreichen als bisher, mehr Hardware zur verfügung stellen als alles was du versuchst da jetzt auf die Platine zu bekommen und vermutlich einfacher sein als eine eierlegende Wollmilchsau zu bauen. Es wäre zumindest ein zweites Projekt wert, selbst wenn du es mit diesem nicht umsetzt.

LG Rolf

[fabqu]

Hi Rolf,
Prinzipiell finde ich die Idee für so einen Shield-Aufnehmer mit dickem Prozessor super, aber vielleicht machen wir das in einem eigenen Projekt?
außerdem wäre ich nach wie vor an deinem M128-Ersatz interessiert!!!

Grüße

[RolfD]

*nickt
LG Rolf

[Dirk]

@Fabian:
Danke für die aktuelle Version! Es wird immer perfekter...!!

Hier noch mal Dinge, die mir auffallen. Beim Drübergucken bin ich nicht sicher, ob ich bei der Form des Schaltplans alles richtig erkennen kann,- also bleibt ein großes Stück Unsicherheit beim Debuggen.

USB-Host:
So weder im RP6-System noch auf der Platine stand-alone funktionsfähig. Empfehlung: Weglassen!

Anschluss GP2Dxx:
An Pin 2 der Stecker (JP60/61) liegt ja normalerweise GND. Ich würde da keinen Low-Side-Schalter (Q4) einbauen,
weil GND dann auf einem nicht genau definierten GND-Pegel liegt, den z.B. SCL/SDA brauchen.
Auch so ist Q4 nicht funktionsfähig: Es fehlt GND an JP65 Pin 2, R32 ist nicht nötig.
Empfehlung: VCC_BUMP schalten!

Anschluss SRF02:
Die ziehen auch gut was weg. Evtl. auch VCC schalten?

Alkoholgas:
Besser ist (wie im letzten Schaltplan) immer die Abschaltung der Versorgungsspannung über VCC und nicht an GND.

RTC:
Ich wiederhole meinen Vorschlag eines Goldcap! Braucht zusätzlich z.B. nur 3x 1N4148 und 1x R.

Servoverteiler:
Ich sage nochmal: Schaltung für die Servo-VCC dürfte so nicht funktionieren.
Bitte evtl. noch auf einem Breadboard testen!!
Mein Änderungsvorschlag: Pin 2 von JP56 müßte m.E. an Pin 2 von JP86!
Frage: Wieviel Leistung setzt der längsgeregelte Q5 um? Kühlung?
Empfehlung: Die komplette Schaltung auch mit Q8 einmal aufbauen und testen!

ADCs:
Blicke ich nicht durch. ADC-Kanäle sind ja nur an Pins 1,3,5,7 und per 3-pol-JP an 2/9.
(Siehe meinen Plan ADCIO-Stecker.jpg!)
ADC_VDD nicht verbinden!

IOs:
Blicke ich auch nicht durch. IOs sind ja an Pins 1, 3..8 und per 3-pol-JP an 2/9.
(Siehe meinen Plan ADCIO-Stecker.jpg!)
IO_VDD nicht verbinden!

ADC_IO1:
GND nicht verbinden!

JP15, JP10, JP122, JP69:
Was machen die alle? Man braucht doch nicht z.B. bei ADC_IO1 alle Pins von der Platine mit JP69 abzutrennen:
Man kann doch einfach den Stecker von ADC_IO1 abziehen, wenn man keine Verbindung will, oder?
Ähnlich ist das mit den anderen Jumpern, die viel Platz brauchen.
Es sind letztlich nur an wenigen Pins wirklich Jumper nötig.

Stromversorgung:
Es muss ganz sicher sein, dass +UB des RP6-XBUS NIE an die Stromversorgungs-Buchse kommen kann.
Hier ist nur JP6 dazwischen: Das könnte Probleme machen.
Wenn du eine Buchse mit Schalter (S2) einbaust, könnte man evtl. GND vom RP6 abtrennen, wenn ein Stecker eingesteckt wird.
D2: Was soll die Z-Diode bewirken?

"Hühnerfutter":
Da wir ne Menge Dinge auf der Platine zusammen packen, die sich gern gegenseitig stören, brauchen wir noch 100nF keram. Blockkondensatoren
(an VCC/GND) an Stecker: Feuchte, Kompass, Luftdruck, DCF77, GP2Dxx, SRF02; an ICs: RTC, U6, Temp.
Ein kleiner Elko 10..47µF sollte in die Nähe von GP2Dxx und Servos M32.

So viel auf den ersten Blick.

P.S.: Fabian, bitte nicht über meine vielen Punkte ärgern! Ich will nur erreichen, dass wir das hinkriegen!

[fabqu]

Hey Dirk,
würde mich nie über Kritik ärgern!!!! Aus Fehlern kann man lernen, und ich habe ja darum gebeten!!!!

Leider bin ich ziemlich platt, aber ich werde euch morgen die Liste abarbeiten. Erst mal soviel: Alles nicht so schlimm


Grüße und gutes Nächtle

[fabqu]

mal die Berichtigungen:

USB-Host:
Ist vorläufig raus, nur das Schematic ist noch drin (falls wir es doch noch wollen).
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GP2Dxx:
Low-Side-Switch ist raus, high-side-switch kommt evtl auf Hauptplatine. Der Low-Side war ja "nur" ein BC847, der meiner Meinung nach gar nicht die Ströme der Sharps hergebracht hätte. GND-Level ist jetzt dasselbe wie auf der Hauptplatine.
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SRF02:
Brauchen die echt so viel?
Abschaltbarkeit ist aber nicht so einfach, da man sie ja (immer?? ) neu softwareseitig initialisieren muss!?!?
ODER??
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Alcgas:
Das Alcgas wird nun vom Taster #4 ausgelöst. Das hat den Vorteil, dass man eben keinen eigenen Taster für das Ding braucht, sondern den ohnehin vorhandenen hernehmen kann. Hier sollte es aber nicht weiter wichtig sein, welche Seite ich schalte. Bei dem Sensor geht es nur um die Heizwendel, die würde sonst ununterbrochen Strom ziehen.
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RTC:
Goldcab... habe ich mir angesehen. Kostet halt leider etwa 7 Euro und braucht nochmals Hardware. Vielleicht kann ich beides unterbringen, dann kann jeder selbst entscheiden, was er davon einlötet.
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Servos:
Diese Schaltung existiert bereits bei dem Vorgänger dieses Boards sowie bei dessen Vorgänger, jedoch OHNE den BUZ11 (Q. Der Buz11 macht einiges an Leistung, aber ich weiß nicht, ob es ausreicht!!!!!!!!!
Ich werde leider auch momentan nicht dazu kommen, es zu testen. Mein Vorschlag: Entweder wir schmeißen den BUZ ganz raus (dann wären die Servos nur hardwareseitig abschaltbar) oder wir nehmen gleich eine Verstärkerstufe mehr (Darlington davor und einen dicken MOSFET oder so) .
Zu Sache mit der LED und JP56 und Q5: das funzt wie gesagt alles so! Die LED pusht uns den GND auf 6,6V, was die Servos deutlich besser anziehen lässt, aber ansonsten (bisher) keinerlei Nebenwirkungen hatte. Durch den JP56 kann man die LED einfach überbrücken, mehr macht der nicht! Warum sollte Pin 2 von JP56 an Pin 2 vom JP86??
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ADCs:
Wird noch verschönert / vereinfacht.
Dein .jpg hänge ich unten dran, dann weiß jeder, wie ichs belegt habe.

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IOs:
siehe ADCs
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ADC_IO1:
Wieso denn GND nicht verbinden????
Rest siehe ADCs
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Die ganzen Jumper:
Wird alles noch vereinfacht. Habe mir bisher alles mit Jumpern offen gehalten, aber da wird noch aussortiert und vereinfacht.
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Stromversorgung:
Wie kann man denn besser verhindern, dass sich die beinen UBat nie verbinden? ein Schalter benötigt wieder einiges an Platz...
Wie meinst du das mit GND abkoppeln durch die Buchse mit Schalter (S2) ???
D2: Hier geht eigentlich jede leistungsstärkere Diode in SMD-Format. Hatte diese Zener grade da und daher diese. Es muss nur sichergestellt werden, dass sie die Leistung durchjagt, die zum Schmelzen der Sicherung nötig ist, da sie den Verpolungsschutz darstellt. Ist so am einfachsten... Man könnte auch einfach ne Diode in die Versorgungsspannung setzen, aber das würde uns von der Batteriespannung bis zu 2 Volt kosten (je nach eingebauter Diode). Um das zu verhindern habe ich D2 so eingebaut, dass sie nur im verpolten Zustand leitet und dann auch gleich nen Kurzschluss erzeugt -> Sicherung fliegt.
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Hühnerfutter:
Wird gleich mal eingebaut.
Nen dicken Elko an den Servos ist schon vorhanden (ich habe nen 470uF oder nen 1000uF dran hängen, die puffern genug! )

Bitte vor allem auf das Dickgedruckte eingehen!!!!!
Grüße!


EDIT: Muss denn an den ULN2803 noch Hühnerfutter? Ich glaube nicht, da der ja auch keine VCC braucht (ODER?? ) und eigentlich nur GND durchschaltet.

EDIT2:
Ich habe mir die Goldcap-Lösung nochmal genauer angesehen. Persönlich würde ich davon abraten. Grund:
- Goldcap kostet minimum 4 Euro, das ist fast viermal soviel wie ne Batterie mit Clip.
- Man braucht man noch zusätzlich Dioden und R's (braucht wieder Platz, preislich aber vernachlässigbar).
- mit der RTC hält der Goldcap "nur" 20 Tage. Finde ich zu wenig, denn mein Bot steht auch mal länger ohne Strom rum. Ne Batterie hält... ja, ich hab keine Ahnung wie lange. 3 Jahre??? Das ist mehr, als ein Goldcap Lebensdauer hat! Ja, ich weiß, man kann ja mit diesem Board die RTC stets neu initialisieren, dank DCF77. Aber nicht jeder will den DCF77-Anschluss dann auch verwenden. Ich z.B. werde die DCF wegen der dicken Antenne nicht anschließen, höchstens mal zum testen.
OK???

[Dirk]

@Fabian:

SRF02:
Ok, sehe ich ein. Auf einen Power-Switch sollten wir verzichten.

Alcgas:
Ich denke, dass GND hier auch nicht geschaltet werden sollte, weil ja eine analoge Auswertung (mit ADC) erfolgt und der misst auf Basis von GND.
Was bedeutet "wird nun vom Taster #4 ausgelöst"? Wie hast du das gemacht?

RTC & EDIT:
Ich kann auch mit der Lithium-Batterie leben, wenn wir sie nicht fest auflöten, sondern in einen Knopfzellen-Sockel setzen.

Servos:

Warum sollte Pin 2 von JP56 an Pin 2 vom JP86??

Weil sonst der komplette Servostrom durch die LED2 fliessen würde,- das überlebt die nur 0,0000... Sekunden!
Schau dir noch mal deinen Schaltplan vom 18.11. an: Da ist DER Teil mit der LED richtig verschaltet.
Der BUZ11 dürfte mit 30A keine Probleme machen.

Stecker I/O, ADC, ADC_IO1:
Ich würde GND und VDD an allen Steckern UNBELEGT lassen. Ist sicherer und verhindert Brummschleifen.

Stromversorgung:
Mit dem Schalter meinte ich, ob man nicht eine Buchse mit Schalter (http://www.conrad.de/ce/de/product/7...23020&ref=list) nehmen könnte. Dann hat man einen eingebauten Schließer, der z.B. +UB oder GND vom RP6 abtrennt, wenn jemand den Stecker in die Buchse steckt. Dann gibt es keine Probleme mehr. Alternativ könnte man die Diodenschaltung nehmen, die -glaube ich- Picture angegeben hatte.

Hühnerfutter:
Reicht aus. An den ULN würde ich auch nen Kerko setzen, weil dort u.U. ne Menge Schaltimpulse durchgeleitet werden.

EDIT2:
OK!!!

[fabqu]

Alcgas:
Schau mal aufs Board, da ist oben eine Leitung vom GND-Anschluss des Sensors zu den Tastern hoch, daneben steht "T4 Alc-Gas" .
Drückt man den Taster 4 und hält ihn gedrückt, hat man eben die GND-Verbindung... Soll ich vielleicht den ganzen Alc-Gas-Blödsinn wieder rausschmeißen???

RTC ist mit Knopfzelle bestückt, Halterung zum Einlöten war ja von Anfang an eingeplant.

Die Buchse ist schon die richtige, sie trennt GND vom Rest der Platine ab, wenn man sie reinsteckt. Dafür kann man GND wieder mit einem Schalter daneben (oder einem Jumper, je nachdem, was man einlötet) zuschalten.

Hühnerfutter fürn ULN wird nachgelegt.

Das wichtigste:
Logisch überlegt, hast du recht. Der ganze Servostrom sollte gerade über die LED laufen... das sollte die nicht aushalten können. Tut sie aber in meinem momentanen Board und in dem davor. Hatte bisher ständig 6 Servos dran - ohne Probleme!?!?
Dann bliebe ja nur, LED ganz raus zu nehmen und auf die höhere Spannung zu verzichten!?
Oder es riskieren, und wenn die LED es nicht aushält, dann nimmt man eben den Jumper JP56?

Nochmal zu den Bumpern / Sharps: Die ganze Bumperplatine ist ja momentan nicht auf diesem Board verdrahtet, da uns ja auch die ADCs und IOs ausgehen. Wir haben nur noch die zwei ADIOs frei, die könnte man immerhin für die Bumper hernehmen, aber nicht für die sharps.
Lösung 1: Sharps ganz weglassen, Bumperplatine nur mit zwei Bumpern und zwei SRF02 ausstatten (5V, GND, I2C)
Lösung 2: Anschlüsse weglassen und stattdessen auf M32 oder Base verkabeln

Grüße

[Dirk]

Alcgas:
Diese Gassensoren haben ja eine Heizwendel, die erst auf Temperatur kommen muss, bevor man messen kann. Da macht es keinen Sinn, das ganze per Tastendruck zu schalten, weil man schon 30-60 Sekunden halten müßte, um konstante Werte zu erreichen. Woher soll dann der µC wissen, dass er jetzt messen kann ...
Also: Ich finde, der Sensor stört nicht, man sollte aber einen Jumper an VCC vorsehen oder eben einen Highside-Switch per MOSFet.

RTC:
Ok, das mit dem Sockel hatte ich noch nicht hier im Thread gelesen.

Servoverteiler-Stromversorgung:
Du hast auf deinen vorherigen Schaltungen sicher nicht so verschaltet, wie in deinem letzten Plan. Wie gesagt, sieh dir deinen eigenen Plan vom 18.11. aus diesem Thread an: Da ist die LED RICHTIG verschaltet. Du must also nur DIESEN Plan entsprechend ändern.
Nochmal konkret: Zwischen der Anode von LED2 und R36 darf NUR GND von IC7 (mit C8, C18 ) hängen, aber NICHT JP56 (damit also SERVO_GND). SERVO_GND muss an die KATHODE von LED2 angeschlossen werden. Das war auch in deinem Plan vom 18.11. RICHTIG so!!!

Bumper/Sharps:
Ich weiss nicht ... Die Bumperplatine macht ja für die User eigentlich den Haupt-Sinn, dass man sie HINTEN am RP6 anbringt, denn vorn gibts ja schon Bumper. Ob man hinten auch SRF02 braucht? Ich fände das übertrieben, also käme Lösung 1 für mich nicht infrage.

[SlyD]

Hallo,

Dann hat man einen eingebauten Schließer, der z.B. +UB oder GND vom RP6 abtrennt, wenn jemand den Stecker in die Buchse steckt.

Die sind nicht unbedingt zuverlässig im Einsteckmoment wenn man dran rum wackelt.
Ich würde da nicht die GND Verbindung schalten, sondern ganz normal einen externen Schalter in die VCC Leitung packen.
Da ist doch sowieso schon ein UMschalter... und man kann dann auch Umschalten ohne den Stecker zu ziehen


Soweit ich das sehe (hab nur ganz schnell mal drübergeschaut) hast Du das schon in etwa so gemacht aber nochmal sicherheitshalber dazu gesagt: Die Servo Versorgung soweit möglich vom Rest trennen. Die können ordentlich Störungen verursachen und ziehen richtig viel Strom.
Auf jeden Fall eine Möglichkeit vorsehen die Versorgungsleitungen (GND + VCC) separat über ein Kabel zu der Platine zu verlegen (z.B. direkt zum Akku oder zu einem zweiten Akkupack - beim RP6v2 gibts da extra Anschlüsse in der Nähe des 5V Reglers für - beim RP6 sind die teilweise auch vorhanden nur nicht bestückt) um die Störungen vom XBUS fern zu halten - 8 Servos wären da ein "bisschen" viel... überleg Dir mal was die ziehen könnten wenn die alle unter Last laufen!
Und da gibts ja nochmal 8 Servosteckverbinder da weiter unten... uh


MfG,
SlyD


PS:

Soll ich vielleicht den ganzen Alc-Gas-Blödsinn wieder rausschmeißen???

Was sollte damit denn überhaupt gemacht werden?
Ist der Operator betrunken, fährt der RP6 autonom, ansonsten darf er selbst fernsteuern?!