== Einführung ==

Der hier vorgestellte Roboter ist ein kleines Langzeitprojekt von mir (eines meiner vielen Hobbys,dass ich nicht lassen kann). Die Platine stellt eine Experimentierplatine

dar, die z.T. in SMD und z.T. in THT gefertigt werden soll. Da ich mit den käuflichen Platinen nicht zufrieden war und gerne so viel wie möglich selbst erledigen möchte,

erstellte ich eine eigene. Ziel ist es einen kleinen Roboter aufzubauen, welcher später auch ein wenig Gelände befahren können soll. Daher wird er als Kettenfahrzeug realisiert.

==Spezifikationen==
* Platine mit z.T. SMD und THT (vorzugsweise SMD)
* zunächst zweilagige Platine (zum Ätzen)
* zunächst ATMEGA32 (TQFP)
* Vorbilder für die Platine sind RN-Control (1.4) und ct-Bot
* Zunächst kamen verschiedene Möglichkeiten für die Grundlage (Kettenfahrzeug) in Betracht
** Ketten von Lego gabs nicht in der gewünschten Größe (heutzutage gibt es schon bessere Ketten)
** Kettenfahrzeug aus Alu von Conrad wäre super war zu teuer (ca. 1k€)
** Eigenbauketten waren zu aufwendig
** Unterbau vom Panzerkampfwagen III (1:16 RC Modell von HENG LONG), fernsteuerbar (ebay ca. 50€), einfache Motoren und Getriebe enthalten, Elektronik, oberen Aufbau und Fernbedienung entfernt, zuvor ein bisschen spielen und Kügelchen "verteilen" ;-)

===Das soll der Roboter nach und nach können===
* Orientierung im Raum
* Anzeige per LCD über I2C (siehe [http://www.rn-wissen.de/index.php/LCD_an_I2C_Huckepack_auf_RN-Miniplatine LCD an I2C Huckepack auf RN-Miniplatine])
* Anzeige mit 8 LEDs (z.B. Fehleranzeige)
* Befehle per IR-Fernbedienung entgegennehmen
* Vermessung der Umgebung (falls möglich in 3D)
* Eine Vermessung soll besonders auch in engen Gängen möglich sein
* Verfolgung von Personen (und/oder Licht)
* Verfolgung einer Line am Boden
* Abgründe (Stufen) einschätzen und u.U. meiden

===Sensoren, Aktoren und Schnittstellen===
[[Bild:ROBKETE_V1.1_Sensoren.png|thumb|Beispiel der Sensoren und Aktoren]]
* 2 Radencoder (jeweils mittels CNY70) zur Orientierung
* 2 Motoren mit unbekannten Eigenschaften inkl. Getriebe zur Ansteuerung der Ketten
* 1 Maussensor zur Orientierung am Boden
* 1 bzw. 2 senkrecht aufeinanderliegende IR Sensoren zur 2D/3D Vermessung (z.B. Sharp GP2YA21YK)
* 2 Servos
* 2 Sharp IS471F nach unten zur Abgrunderkennung/-vermessung im Impulsbetrieb (ca. 25 cm Reichweite)
* SD/MMC Karte
* 2 Liniensensoren
* Überwachung der Batteriespannung
* RS232 Schnittstelle (z.B. für [http://www.rn-wissen.de/index.php/RN-Funk RN-Funk])
* I2C Bus
* 2 Ultraschallsensoren (SRF8 von Devantech) nach vorn zur Kollisionsvermeidung an I2C
* weitere Sensoren über I2C möglich
* 8 LEDs zur Fehleranzeige (bis einschl. V1.1 nur 4 LEDs frei verwendbar: LED0/LED1 von I2C belegt; LED6/LED7 von Motoren belegt)

==Schaltplan und Board==

Die Vorbilder waren wie gesagt RN-Control (1.4) und ct-Bot
* Es sollen die RN-Definitionen eingehalten werden (Außer: bisher 6Pin ISP, statt 10Pin ISP)
* Im Gegensatz zu den Vorbildern soll der Controller ATMEGA32 als SMD (TQFP) Variante verwendet werden
* RN-Control belegt für Motorensteuerung über L293D vier Pins am Controller für die Richtungsangabe. ct-bot kommt mit halb so vielen Pins aus, braucht dafür aber den zusätzlichen IC 74HC14
* RS232 Schnittstelle soll vorhanden sein
* Die Ansteuerung der LEDs zur Anzeige von Infos, sowie das Ansprechen der Sensoren ist am ct-Bot mit Schieberegister realisiert. Da hier eine Experimentierplatine aufgebaut wird ist die RN-Control-Variante besser, aber Doppelbelegung von LED0,1,6,7
* Eine Spannungsüberwachung von RN-Control wird aufgegriffen
* Taster am Analogeingang (RN-Control) und Speaker werden ausgespart

==Versionen==

===aktuelle Version===

[http://ichbaumireinenroboter.npage.de/get_file.php?id=18800722&vnr=108829 '''ROBKETE V1.1 Schaltplan und Layout''']
* funktionsfähig mit Korrektur von MISO und MOSI (JP5): Siehe [http://www.roboternetz.de/community/threads/55368-Bottom-Pad-ATMEGA32_SMD-auf-5V-statt-GND Fehlersuche]
* Fehler und Korrekturen für Schaltplan und Layout
** Spannungsversorgung MAX232 fehlt (im Layout aber korrekt: komisch!?)
** externe Referenz nicht unbedingt nötig (R3 uund R4), interne Referenz möglich; C7 gegen GND lassen
** Nahe an den Pin8 des L293 sollte noch ein Elko(Größe?) und ein 100nF Kondensator
** Der IR-Empfänger SFH5110 hat im im Layout eine falsche Pinbelegung
*** korrekt: 1: OUT; 2: GND; 3: VCC (Vorderansicht von links nach rechts)
*** eine Drehung des Sensors um 180° behebt das Problem
 

===frühere Versionen===
[http://ichbaumireinenroboter.npage.de/get_file.php?id=18800793&vnr=742071 '''ROBKETE V1.0 Schaltplan und Layout''']
* nicht funktionsfähig:
* MISO und MOSI vertauscht
* VCC nicht korrekt
* u.a. grobe Fehler im Schaltplan bei der Motorenansteuerung
* Fehlende Abblockkondensatoren am Controller

'''ROBKETE V0.x''' (Versionen vor 1.0 werden nicht vorgestellt) 

==Mechanik==

===Fahrgestelleigenschaften===
* Unterbau des Panzerkampfwagen III
** Länge: 323mm
** Breite: 180mm
** Bodenfreiheit ca: 20mm
** Maximaler Federweg der einzelnen kleinen Räder: 17mm
** Gewicht: 1230g
** Kettenbreite: 25mm
** Getriebe aus Kunstoff (Metall erhältlich)
** Raddurchmesser Antriebsrad: 47mm

* Getriebeübersetzung:
** Zahnrad1:Zahnrad2=10:45
** Zahnrad3:Zahnrad4=14:52
** Zahnrad5:Zahnrad6=15:53
** Zahnrad7:Zahnrad8=40:27
Gesamt: Üges=Ü1*Ü2*Ü2*Ü4=1:39,86357143=1400:55809

==Projekttagebuch==

'''20.02.2011''' Platine ROBKETE V1.0 wurde gefertigt. Aufbau folgt 
'''10.03.2011''' Platinenaufbau ROBKETE V1.0 fertig, aber nicht funktionsfähig. Versorgungsspanung zu niedrig. Fehlersuche erfolglos. Nachtrag 08.11.2011: MISO und MOSI vertauscht. 
'''18.05.2011''' Layout: 
:Bugfix:Ein- und Ausgänge vom L293D waren vertauscht. 
:Bugfix: Eingänge des L293D waren nicht an IC angeschlossen. 
'''18.05.2011''' Fertigstellung des Lauyouts von V1.1 ROBKETE 
'''15.08.2011''' Fertigstellung der geätzten Platine 
'''01.09.2011''' Auflöten der Spannungsversorgung; erfolgreich getestet 
'''02.09.2011''' Auflöten des Controllers und Resetschaltung; Spannungen an allen Pins des Contr. ok; Programmieren des Controllers über STK500 nicht möglich 
'''28.09.2011''' Überprüfen der Resetspannung während "Signature read" per Oszilloskop: sauberes Signal während Reset auf GND von +5V 300ms 
'''27.10.2011''' Starten des Threads zur Hilfe bei der [http://www.roboternetz.de/community/threads/55368-Bottom-Pad-ATMEGA32_SMD-auf-5V-statt-GND Fehlersuche] 
'''08.11.2011''' Hauptfehler gefunden: MISO und MOSI sind vertauscht daher keine Programmierung möglich (siehe [http://www.roboternetz.de/community/threads/55368-Bottom-Pad-ATMEGA32_SMD-auf-5V-statt-GND Fehlersuche]). 
'''08.11.2011''' MISO und MOSI auf Platine vertauscht und die Programmierung funktioniert. 
'''23.11.2011''' Fertigstellung der ersten funktionsfähigen Platine. Spannungsversorgung MAX232 noch nicht kontrolliert. Ansterung von Motoren möglich. LED1-6 können verwendet werden. 
'''01.02.2012''' Inzwischen wurde das [http://www.rn-wissen.de/index.php/LCD_an_I2C_Huckepack_auf_RN-Miniplatine Display per I2C] angesteuert, ein SRF08 ausgelesen und das Ergebnis auf dem Display ausgegeben. 
'''17.02.2012''' Nach Drehung des IR-Empfängers um 180° wurde mit einer RC5 Fernbedienung (RC Univers 29) der RC5 Code nach Tastendruck jeweils aufs Display geschrieben.

==Links==

[http://ichbaumireinenroboter.de.to IchBauMirEinenRoboter|Downloads zum Projekt] 
[http://www.rn-wissen.de/index.php/LCD_an_I2C_Huckepack_auf_RN-Miniplatine LCD an I2C Huckepack auf RN-Miniplatine] 
[http://www.rn-wissen.de/index.php/RN-Definitionen RN-Definitionen] 
[http://www.rn-wissen.de/index.php/Atmel_Controller_Mega16_und_Mega32 ATMEGA32] 
[http://www.rn-wissen.de/index.php/RN-Funk RN-Funk] 

==Siehe auch==
[http://www.rn-wissen.de/index.php/RN-Control RN-Control] 
[http://www.rn-wissen.de/index.php/Sensorarten Sensorarten]

[[Kategorie:Elektronik]]
[[Kategorie:Microcontroller]]
[[Kategorie:Projekte]]

Roboterprojekt ROBKETE

2012-02-28T12:31:26Z

Elko:

== Einführung ==

Der hier vorgestellte Roboter ist ein kleines Langzeitprojekt von mir (eines meiner vielen Hobbys,dass ich nicht lassen kann). Die Platine stellt eine Experimentierplatine

dar, die z.T. in SMD und z.T. in THT gefertigt werden soll. Da ich mit den käuflichen Platinen nicht zufrieden war und gerne so viel wie möglich selbst erledigen möchte,

erstellte ich eine eigene. Ziel ist es einen kleinen Roboter aufzubauen, welcher später auch ein wenig Gelände befahren können soll. Daher wird er als Kettenfahrzeug realisiert.

==Spezifikationen==
* Platine mit z.T. SMD und THT (vorzugsweise SMD)
* zunächst zweilagige Platine (zum Ätzen)
* zunächst ATMEGA32 (TQFP)
* Vorbilder für die Platine sind RN-Control (1.4) und ct-Bot
* Zunächst kamen verschiedene Möglichkeiten für die Grundlage (Kettenfahrzeug) in Betracht
** Ketten von Lego gabs nicht in der gewünschten Größe (heutzutage gibt es schon bessere Ketten)
** Kettenfahrzeug aus Alu von Conrad wäre super war zu teuer (ca. 1k€)
** Eigenbauketten waren zu aufwendig
** Unterbau vom Panzerkampfwagen III (1:16 RC Modell von HENG LONG), fernsteuerbar (ebay ca. 50€), einfache Motoren und Getriebe enthalten, Elektronik, oberen Aufbau und Fernbedienung entfernt, zuvor ein bisschen spielen und Kügelchen "verteilen" ;-)

===Das soll der Roboter nach und nach können===
* Orientierung im Raum
* Anzeige per LCD über I2C (siehe [http://www.rn-wissen.de/index.php/LCD_an_I2C_Huckepack_auf_RN-Miniplatine LCD an I2C Huckepack auf RN-Miniplatine])
* Anzeige mit 8 LEDs (z.B. Fehleranzeige)
* Befehle per IR-Fernbedienung entgegennehmen
* Vermessung der Umgebung (falls möglich in 3D)
* Eine Vermessung soll besonders auch in engen Gängen möglich sein
* Verfolgung von Personen (und/oder Licht)
* Verfolgung einer Line am Boden
* Abgründe (Stufen) einschätzen und u.U. meiden

===Sensoren, Aktoren und Schnittstellen===
[[ROBKETE_V1.1_Sensoren.png|thumb|Beispiel der Sensoren und Aktoren]]
* 2 Radencoder (jeweils mittels CNY70) zur Orientierung
* 2 Motoren mit unbekannten Eigenschaften inkl. Getriebe zur Ansteuerung der Ketten
* 1 Maussensor zur Orientierung am Boden
* 1 bzw. 2 senkrecht aufeinanderliegende IR Sensoren zur 2D/3D Vermessung (z.B. Sharp GP2YA21YK)
* 2 Servos
* 2 Sharp IS471F nach unten zur Abgrunderkennung/-vermessung im Impulsbetrieb (ca. 25 cm Reichweite)
* SD/MMC Karte
* 2 Liniensensoren
* Überwachung der Batteriespannung
* RS232 Schnittstelle (z.B. für [http://www.rn-wissen.de/index.php/RN-Funk RN-Funk])
* I2C Bus
* 2 Ultraschallsensoren (SRF8 von Devantech) nach vorn zur Kollisionsvermeidung an I2C
* weitere Sensoren über I2C möglich
* 8 LEDs zur Fehleranzeige (bis einschl. V1.1 nur 4 LEDs frei verwendbar: LED0/LED1 von I2C belegt; LED6/LED7 von Motoren belegt)

==Schaltplan und Board==

Die Vorbilder waren wie gesagt RN-Control (1.4) und ct-Bot
* Es sollen die RN-Definitionen eingehalten werden (Außer: bisher 6Pin ISP, statt 10Pin ISP)
* Im Gegensatz zu den Vorbildern soll der Controller ATMEGA32 als SMD (TQFP) Variante verwendet werden
* RN-Control belegt für Motorensteuerung über L293D vier Pins am Controller für die Richtungsangabe. ct-bot kommt mit halb so vielen Pins aus, braucht dafür aber den zusätzlichen IC 74HC14
* RS232 Schnittstelle soll vorhanden sein
* Die Ansteuerung der LEDs zur Anzeige von Infos, sowie das Ansprechen der Sensoren ist am ct-Bot mit Schieberegister realisiert. Da hier eine Experimentierplatine aufgebaut wird ist die RN-Control-Variante besser, aber Doppelbelegung von LED0,1,6,7
* Eine Spannungsüberwachung von RN-Control wird aufgegriffen
* Taster am Analogeingang (RN-Control) und Speaker werden ausgespart

==Versionen==

===aktuelle Version===

[http://ichbaumireinenroboter.npage.de/get_file.php?id=18800722&vnr=108829 '''ROBKETE V1.1 Schaltplan und Layout''']
* funktionsfähig mit Korrektur von MISO und MOSI (JP5): Siehe [http://www.roboternetz.de/community/threads/55368-Bottom-Pad-ATMEGA32_SMD-auf-5V-statt-GND Fehlersuche]
* Fehler und Korrekturen für Schaltplan und Layout
** Spannungsversorgung MAX232 fehlt (im Layout aber korrekt: komisch!?)
** externe Referenz nicht unbedingt nötig (R3 uund R4), interne Referenz möglich; C7 gegen GND lassen
** Nahe an den Pin8 des L293 sollte noch ein Elko(Größe?) und ein 100nF Kondensator
** Der IR-Empfänger SFH5110 hat im im Layout eine falsche Pinbelegung
*** korrekt: 1: OUT; 2: GND; 3: VCC (Vorderansicht von links nach rechts)
*** eine Drehung des Sensors um 180° behebt das Problem
 

===frühere Versionen===
[http://ichbaumireinenroboter.npage.de/get_file.php?id=18800793&vnr=742071 '''ROBKETE V1.0 Schaltplan und Layout''']
* nicht funktionsfähig:
* MISO und MOSI vertauscht
* VCC nicht korrekt
* u.a. grobe Fehler im Schaltplan bei der Motorenansteuerung
* Fehlende Abblockkondensatoren am Controller

'''ROBKETE V0.x''' (Versionen vor 1.0 werden nicht vorgestellt) 

==Mechanik==

===Fahrgestelleigenschaften===
* Unterbau des Panzerkampfwagen III
** Länge: 323mm
** Breite: 180mm
** Bodenfreiheit ca: 20mm
** Maximaler Federweg der einzelnen kleinen Räder: 17mm
** Gewicht: 1230g
** Kettenbreite: 25mm
** Getriebe aus Kunstoff (Metall erhältlich)
** Raddurchmesser Antriebsrad: 47mm

* Getriebeübersetzung:
** Zahnrad1:Zahnrad2=10:45
** Zahnrad3:Zahnrad4=14:52
** Zahnrad5:Zahnrad6=15:53
** Zahnrad7:Zahnrad8=40:27
Gesamt: Üges=Ü1*Ü2*Ü2*Ü4=1:39,86357143=1400:55809

==Projekttagebuch==

'''20.02.2011''' Platine ROBKETE V1.0 wurde gefertigt. Aufbau folgt 
'''10.03.2011''' Platinenaufbau ROBKETE V1.0 fertig, aber nicht funktionsfähig. Versorgungsspanung zu niedrig. Fehlersuche erfolglos. Nachtrag 08.11.2011: MISO und MOSI vertauscht. 
'''18.05.2011''' Layout: 
:Bugfix:Ein- und Ausgänge vom L293D waren vertauscht. 
:Bugfix: Eingänge des L293D waren nicht an IC angeschlossen. 
'''18.05.2011''' Fertigstellung des Lauyouts von V1.1 ROBKETE 
'''15.08.2011''' Fertigstellung der geätzten Platine 
'''01.09.2011''' Auflöten der Spannungsversorgung; erfolgreich getestet 
'''02.09.2011''' Auflöten des Controllers und Resetschaltung; Spannungen an allen Pins des Contr. ok; Programmieren des Controllers über STK500 nicht möglich 
'''28.09.2011''' Überprüfen der Resetspannung während "Signature read" per Oszilloskop: sauberes Signal während Reset auf GND von +5V 300ms 
'''27.10.2011''' Starten des Threads zur Hilfe bei der [http://www.roboternetz.de/community/threads/55368-Bottom-Pad-ATMEGA32_SMD-auf-5V-statt-GND Fehlersuche] 
'''08.11.2011''' Hauptfehler gefunden: MISO und MOSI sind vertauscht daher keine Programmierung möglich (siehe [http://www.roboternetz.de/community/threads/55368-Bottom-Pad-ATMEGA32_SMD-auf-5V-statt-GND Fehlersuche]). 
'''08.11.2011''' MISO und MOSI auf Platine vertauscht und die Programmierung funktioniert. 
'''23.11.2011''' Fertigstellung der ersten funktionsfähigen Platine. Spannungsversorgung MAX232 noch nicht kontrolliert. Ansterung von Motoren möglich. LED1-6 können verwendet werden. 
'''01.02.2012''' Inzwischen wurde das [http://www.rn-wissen.de/index.php/LCD_an_I2C_Huckepack_auf_RN-Miniplatine Display per I2C] angesteuert, ein SRF08 ausgelesen und das Ergebnis auf dem Display ausgegeben. 
'''17.02.2012''' Nach Drehung des IR-Empfängers um 180° wurde mit einer RC5 Fernbedienung (RC Univers 29) der RC5 Code nach Tastendruck jeweils aufs Display geschrieben.

==Links==

[http://ichbaumireinenroboter.de.to IchBauMirEinenRoboter|Downloads zum Projekt] 
[http://www.rn-wissen.de/index.php/LCD_an_I2C_Huckepack_auf_RN-Miniplatine LCD an I2C Huckepack auf RN-Miniplatine] 
[http://www.rn-wissen.de/index.php/RN-Definitionen RN-Definitionen] 
[http://www.rn-wissen.de/index.php/Atmel_Controller_Mega16_und_Mega32 ATMEGA32] 
[http://www.rn-wissen.de/index.php/RN-Funk RN-Funk] 

==Siehe auch==
[http://www.rn-wissen.de/index.php/RN-Control RN-Control] 
[http://www.rn-wissen.de/index.php/Sensorarten Sensorarten]

[[Kategorie:Elektronik]]
[[Kategorie:Microcontroller]]
[[Kategorie:Projekte]]

2012-02-07T13:01:36Z

Elko: /* Schaltplan und Board (EAGLE) */

Ansteuerung (m)eines 4x20 Displays (204B SERIES von Displaytech Ltd u.ä.) mit I2C

==Einleitung==
Für die Ansteuerung eines LCDs per I2C gibt ein paar Projekte im Netz. Ich habe jedoch die Huckepackmontage des Displays vermisst. Im Artikel [[LCD an RN-Control]] gibt es sie, jedoch nicht für den Anschluss an I2C. Wegen des Platinenformates des Displays von 90mm x 60mm entspricht dies keinem RN-Platinenformat. Für die Huckepackmontage auf RN-Miniplatinen sind jedoch in diesem Projekt die Bohrungen vorhanden. Das Projekt wurde in der Version 1.0 aufgebaut und ist mit einer zusätzlichen Durchkontaktierung funktionsfähig (siehe Versionen). Mit der Version 1.1 ist es möglich per I2C die Displaybeleuchtung an-/auszuschalten.

==Spezifikationen==
*Platinenformat für Huckepackmontage des Displays
*Bohrungen für die Huckepackmontage auf RN-Miniplatine
*Kontrasteintellung auch ohne Poti möglich
** Möglichkeit der Kontrasteinstellung durch Spannungsteiler
** zusätzlich Einstellung per Poti möglich
*Displaybeleuchtung ab V1.1 an-/auszuschaltbar
*Die Spannungsversorgung für Display und Logik ist getrennt. So könnte man die Stromversorgung fürs Display ausschaltbar machen. 
**:Ein Stromsparmodus kann jedoch scheinbar auch per Software gesteuert werden, daher wird ein Hardwareschalter als unnötig empfunden.
* Das Ätzen der Platine soll auch mit nur einem Layer möglich sein, um im Hobbybereich leicht herstellbar zu sein. 

==Feststellungen==
* Für die Huckepack-Montage bieten sich 10mm Abstandhalter an. Für die Abstandhalter DA 10mm von Reichelt müssten die Löcher an Platine und Display jedoch von 2,5mm auf 3,2mm aufgebohrt werden.
* Es bietet sich an die male-Kontakte des Steckers am Display anzubringen, dann kann man es ggf. auch auf einem Steckbrett anschließen.
* Es werden keine 16 pin female Buchsen (con-lsta) bei z.B. Reichelt verkauft. da genügend Platz auf der Platine vorhanden ist wird eine 20 Pin Buchse im Board eingeplant. Eine 16 Pin Buchse kann immernoch eingesetzt werden.

==Versionen (Hardware)==
Version 1.1
* Displaybeleuchtung per I2C-Befehl an-/ausschalten möglich (Quelle: [http://bralug.de/wiki/BLIT2008-Board-LCD BLIT2008-Board-LCD])
* I2C-Adresse per Jumper ändern möglich (Quelle: [http://bralug.de/wiki/BLIT2008-Board-LCD BLIT2008-Board-LCD])
* Ich habs noch nicht gefertigt (bitte melden, wenn funktionsfähig)
Version 1.0
* Version gefertigt; funktionsfähig mit zusätzlicher Durchkontaktierung in der Nähe des Potis (GND nicht bzw. schlecht verbunden)
Version 0.2
* Version noch nicht gefertigt, aber Veröffentlicht

==Schaltplan und Board (EAGLE)==
[[Bild:LCD_an_I2C_V1.1_Schaltplan.png|thumb|LCD an I2C V1.1 Schaltplan]]
[[Bild:LCD_an_I2C_V1.1_Board.png|thumb|LCD an I2C V1.1 Board]]
Die aktuelle Version zu Download: [http://ichbaumireinenroboter.npage.de/get_file.php?id=19633157&vnr=126438 LCD an I2C V1.1]

Alle Versionen zum Download: [http://ichbaumireinenroboter.de.to/projekte.html IchBauMirEinenRoboter.de.to/Projekte]

==Quellcode==
Das Programmieren wurde mit der V1.0 am ATMEGA32 mit der [http://homepage.hispeed.ch/peterfleury/avr-software.html#libs I2C-Master-Bibliothek von Peter Fleury] erfolgreich ausprobiert (bei mir haben sich ab Zeile 3 immer die Zeichen verschoben. Ich weiß noch nicht woran es liegt)

==Links==
* [[LCD-Modul am AVR]]
* [[I2C]]
* [[LCD an RN-Control]]
* [[RN-Definitionen]]

==Weblinks==
* [http://www.glyn.de/data/glyn/media/doc/204b%20series-v11.pdf Datenblatt des 4x20 Displays 204B SERIES von Displaytech Ltd]
* [http://ichbaumireinenroboter.de.to IchBauMirEinenRoboter|Downloads zum Projekt]
* [http://bralug.de/wiki/BLIT2008-Board-LCD Quelle des Schaltplans für V1.1]
* [http://bralug.de/wiki/BLIT2008-Board-LCD BLIT2008-Board-LCD]
[[Category:Elektronik]]
[[Category:Microcontroller]]

LCD an I2C Huckepack auf RN-Miniplatine

2012-02-07T13:00:49Z

Elko: /* Schaltplan und Board (EAGLE) */

Ansteuerung (m)eines 4x20 Displays (204B SERIES von Displaytech Ltd u.ä.) mit I2C

==Einleitung==
Für die Ansteuerung eines LCDs per I2C gibt ein paar Projekte im Netz. Ich habe jedoch die Huckepackmontage des Displays vermisst. Im Artikel [[LCD an RN-Control]] gibt es sie, jedoch nicht für den Anschluss an I2C. Wegen des Platinenformates des Displays von 90mm x 60mm entspricht dies keinem RN-Platinenformat. Für die Huckepackmontage auf RN-Miniplatinen sind jedoch in diesem Projekt die Bohrungen vorhanden. Das Projekt wurde in der Version 1.0 aufgebaut und ist mit einer zusätzlichen Durchkontaktierung funktionsfähig (siehe Versionen). Mit der Version 1.1 ist es möglich per I2C die Displaybeleuchtung an-/auszuschalten.

==Spezifikationen==
*Platinenformat für Huckepackmontage des Displays
*Bohrungen für die Huckepackmontage auf RN-Miniplatine
*Kontrasteintellung auch ohne Poti möglich
** Möglichkeit der Kontrasteinstellung durch Spannungsteiler
** zusätzlich Einstellung per Poti möglich
*Displaybeleuchtung ab V1.1 an-/auszuschaltbar
*Die Spannungsversorgung für Display und Logik ist getrennt. So könnte man die Stromversorgung fürs Display ausschaltbar machen. 
**:Ein Stromsparmodus kann jedoch scheinbar auch per Software gesteuert werden, daher wird ein Hardwareschalter als unnötig empfunden.
* Das Ätzen der Platine soll auch mit nur einem Layer möglich sein, um im Hobbybereich leicht herstellbar zu sein. 

==Feststellungen==
* Für die Huckepack-Montage bieten sich 10mm Abstandhalter an. Für die Abstandhalter DA 10mm von Reichelt müssten die Löcher an Platine und Display jedoch von 2,5mm auf 3,2mm aufgebohrt werden.
* Es bietet sich an die male-Kontakte des Steckers am Display anzubringen, dann kann man es ggf. auch auf einem Steckbrett anschließen.
* Es werden keine 16 pin female Buchsen (con-lsta) bei z.B. Reichelt verkauft. da genügend Platz auf der Platine vorhanden ist wird eine 20 Pin Buchse im Board eingeplant. Eine 16 Pin Buchse kann immernoch eingesetzt werden.

==Versionen (Hardware)==
Version 1.1
* Displaybeleuchtung per I2C-Befehl an-/ausschalten möglich (Quelle: [http://bralug.de/wiki/BLIT2008-Board-LCD BLIT2008-Board-LCD])
* I2C-Adresse per Jumper ändern möglich (Quelle: [http://bralug.de/wiki/BLIT2008-Board-LCD BLIT2008-Board-LCD])
* Ich habs noch nicht gefertigt (bitte melden, wenn funktionsfähig)
Version 1.0
* Version gefertigt; funktionsfähig mit zusätzlicher Durchkontaktierung in der Nähe des Potis (GND nicht bzw. schlecht verbunden)
Version 0.2
* Version noch nicht gefertigt, aber Veröffentlicht

==Schaltplan und Board (EAGLE)==

Die aktuelle Version zu Download: [http://ichbaumireinenroboter.npage.de/get_file.php?id=19633157&vnr=126438 LCD an I2C V1.1]

Alle Versionen zum Download: [http://ichbaumireinenroboter.de.to/projekte.html IchBauMirEinenRoboter.de.to/Projekte]

[[Bild:LCD_an_I2C_V1.1_Schaltplan.png|thumb|LCD an I2C V1.1 Schaltplan]] [[Bild:LCD_an_I2C_V1.1_Board.png|thumb|LCD an I2C V1.1 Board]]

==Quellcode==
Das Programmieren wurde mit der V1.0 am ATMEGA32 mit der [http://homepage.hispeed.ch/peterfleury/avr-software.html#libs I2C-Master-Bibliothek von Peter Fleury] erfolgreich ausprobiert (bei mir haben sich ab Zeile 3 immer die Zeichen verschoben. Ich weiß noch nicht woran es liegt)

==Links==
* [[LCD-Modul am AVR]]
* [[I2C]]
* [[LCD an RN-Control]]
* [[RN-Definitionen]]

==Weblinks==
* [http://www.glyn.de/data/glyn/media/doc/204b%20series-v11.pdf Datenblatt des 4x20 Displays 204B SERIES von Displaytech Ltd]
* [http://ichbaumireinenroboter.de.to IchBauMirEinenRoboter|Downloads zum Projekt]
* [http://bralug.de/wiki/BLIT2008-Board-LCD Quelle des Schaltplans für V1.1]
* [http://bralug.de/wiki/BLIT2008-Board-LCD BLIT2008-Board-LCD]
[[Category:Elektronik]]
[[Category:Microcontroller]]

Datei:LCD an I2C V1.1 Schaltplan.png

2012-02-07T12:54:57Z

Elko:

2011-11-07T15:53:12Z

Elko:

== Einführung ==

Der hier vorgestellte Roboter ist ein kleines Langzeitprojekt von mir (eines meiner vielen Hobbys,dass ich nicht lassen kann). Die Platine stellt eine Experimentierplatine

dar, die z.T. in SMD und z.T. in THT gefertigt werden soll. Da ich mit den käuflichen Platinen nicht zufrieden war und gerne so viel wie möglich selbst erledigen möchte,

erstellte ich eine eigene. Ziel ist es einen kleinen Roboter aufzubauen, welcher später auch ein wenig Gelände befahren können soll. Daher wird er als Kettenfahrzeug

realisiert.

==Spezifikationen==
* Platine mit z.T. SMD und THT (vorzugsweise SMD)
* zunächst zweilagige Platine (zum Ätzen)
* zunächst ATMEGA32 (TQFP)
* Vorbilder für die Platine sind RN-Control (1.4) und ct-Bot
* Zunächst kamen verschiedene Möglichkeiten für die Grundlage (Kettenfahrzeug) in Betracht
** Ketten von Lego gabs nicht in der gewünschten Größe (heutzutage gibt es schon bessere Ketten)
** Kettenfahrzeug aus Alu von Conrad wäre super war zu teuer (ca. 1k€)
** Eigenbauketten waren zu aufwendig
** Unterbau vom Panzerkampfwagen III (1:16 RC Modell von HENG LONG), fernsteuerbar (ebay ca. 50€), einfache Motoren und Getriebe enthalten, Elektronik, oberen Aufbau und Fernbedienung entfernt, zuvor ein bisschen spielen und Kügelchen "verteilen" ;-)

===Das soll der Roboter nach und nach können===
* Orientierung im Raum
* Anzeige per LCD über I2C (siehe LCD an I2C Huckepack auf RN-Miniplatine)
* Anzeige mit 8 LEDs (z.B. Fehleranzeige)
* Befehle per IR-Fernbedienung entgegennehmen
* Vermessung der Umgebung (falls möglich in 3D)
* Eine Vermessung soll besonders auch in engen Gängen möglich sein
* Verfolgung von Personen (und/oder Licht)
* Verfolgung einer Line am Boden
* Abgründe (Stufen) einschätzen und u.U. meiden

===Sensoren & Aktoren===
* 2 Radencoder (jeweils mittels CNY70) zur Orientierung
* 1 Maussensor zur Orientierung am Boden
* 2 Ultraschallsensoren (SRF8 von Devantech) nach vorn zur Kollisionsvermeidung
* 1 bzw. 2 senkrecht aufeinanderliegende IR Sensoren zur 3D Vermessung (z.B. Sharp GP2YA21YK)
* 2 Sharp IS471F nach unten zur Abgrunderkennung/-vermessung im Impulsbetrieb (ca. 25 cm Reichweite)
* 2 Motoren mit unbekannten Eigenscahften inkl. Getriebe zur Ansteuerung der Ketten

==Schaltplan und Board==

Die Vorbilder waren wie gesagt RN-Control (1.4) und ct-Bot
* Es sollen die RN-Definitionen eingehalten werden (Ich wehre mich wegen des Größenunterschiedes allerdings gegen 10pin ISP)
* Im Gegensatz zu den Vorbildern soll der Controller ATMEGA32 als SMD (TQFP) Variante verwendet werden
* RN-Control belegt für Motorensteuerung über L293D vier Pins am Controller für die Richtungsangabe. ct-bot kommt mit halb so vielen Pins aus, braucht dafür aber den zusätzlichen IC 74HC14
* RS232 Schnittstelle soll vorhanden sein
* Die Ansteuerung der LEDs zur Anzeige von Infos, sowie das Ansprechen der Sensoren ist am ct-Bot mit Schieberegister realisiert. Da hier eine Experimentierplatine aufgebaut wird ist die RN-Control-Variante besser
* Eine Spannungsüberwachung von RN-Control wird aufgegriffen
* Taster am Analogeingang (RN-Control) und Speaker werden ausgespart

==Versionen==

===aktuelle Version===

[http://ichbaumireinenroboter.npage.de/get_file.php?id=18800722&vnr=108829 '''ROBKETE V1.1 Schaltplan und Layout''']
* bisher nicht funktionsfähig: Siehe [http://www.roboternetz.de/community/threads/55368-Bottom-Pad-ATMEGA32_SMD-auf-5V-statt-GND Fehlersuche]
* Ich arbeite zusätzlich nach und nach die [http://mikrocontroller.net/articles/AVR_Checkliste AVR-Checkliste] durch.
* Fehler und Korrekturen für den Schaltplan
** Spannungsversorgung MAX232 fehlt
** Diode D1 verkehrt herum
** externe Referenz nicht nötig (R3 uund R4 entfernen), interne Referenz möglich; C7 gegen GND lassen
** Nahe an den Pin8 des L293 sollte noch ein Elko(Größe?) und ein 100nF Kondensator

* Fehler und Korrekturen für das Layout
** ...
 

===frühere Versionen===
[http://ichbaumireinenroboter.npage.de/get_file.php?id=18800793&vnr=742071 '''ROBKETE V1.0 Schaltplan und Layout''']
* nicht funktionsfähig:
* VCC nicht korrekt
* u.a. grobe Fehler im Schaltplan bei der Motorenansteuerung
* Fehlende Abblockkondensatoren am Controller (nachträgliches Auflöten ohne weitere Ergebnisse)

'''ROBKETE V0.x''' (Versionen vor 1.0 werden nicht vorgestellt) 

==Mechanik==

===Fahrgestelleigenschaften===
* Unterbau des Panzerkampfwagen III
** Länge: 323mm
** Breite: 180mm
** Bodenfreiheit ca: 20mm
** Maximaler Federweg der einzelnen kleinen Räder: 17mm
** Gewicht: 1230g
** Kettenbreite: 25mm
** Getriebe aus Kunstoff (Metall erhältlich)
** Raddurchmesser Antriebsrad: 47mm

* Getriebeübersetzung:
** Zahnrad1:Zahnrad2=10:45
** Zahnrad3:Zahnrad4=14:52
** Zahnrad5:Zahnrad6=15:53
** Zahnrad7:Zahnrad8=40:27
Gesamt: Üges=Ü1*Ü2*Ü2*Ü4=1:39,86357143=1400:55809

==Projekttagebuch==

'''20.02.2011''' Platine ROBKETE V1.0 wurde gfertigt. Aufbau folgt 
'''10.03.2011''' Platinenaufbau ROBKETE V1.0 fertig, aber nicht funktionsfähig. Versorgungsspanung zu niedrig. Fehlersuche erfolglos. 
'''18.05.2011''' Layout: 
:Bugfix:Ein- und Ausgänge vom L293D waren vertauscht. 
:Bugfix: Eingänge des L293D waren nicht an IC angeschlossen. 
'''18.05.2011''' Fertigstellung des Lauyouts von V1.1 ROBKETE 
'''15.08.2011''' Fertigstellung der geätzten Platine 
'''01.09.2011''' Auflöten der Spannungsversorgung; erfolgreich getestet 
'''02.09.2011''' Auflöten des Controllers und Resetschaltung; Spannungen an allen Pins des Contr. ok; Programmieren des Controllers über STK500 nicht möglich 
'''28.09.2011''' Überprüfen der Resetspannung während "Signature read" per Oszilloskop: sauberes Signal während Reset auf GND von +5V 300ms 
'''27.10.2011''' Starten des Threads zur Hilfe bei der [http://www.roboternetz.de/community/threads/55368-Bottom-Pad-ATMEGA32_SMD-auf-5V-statt-GND Fehlersuche]

==Links==

[http://ichbaumireinenroboter.de.to IchBauMirEinenRoboter|Downloads zum Projekt] 
[http://www.rn-wissen.de/index.php/LCD_an_I2C_Huckepack_auf_RN-Miniplatine LCD an I2C Huckepack auf RN-Miniplatine] 
[http://www.rn-wissen.de/index.php/RN-Definitionen RN-Definitionen] 
[http://www.rn-wissen.de/index.php/Atmel_Controller_Mega16_und_Mega32 ATMEGA32] 

==Siehe auch==
[http://www.rn-wissen.de/index.php/RN-Control RN-Control] 
[http://www.rn-wissen.de/index.php/Sensorarten Sensorarten]

[[Kategorie:Elektronik]]
[[Kategorie:Microcontroller]]

Roboterprojekt ROBKETE

2011-11-07T15:00:27Z

Elko:

Roboterprojekt ROBKETE

2011-11-07T08:24:37Z

Elko: /* aktuelle Version */

Roboterprojekt ROBKETE

2011-11-04T17:13:35Z

Elko: