RN-Control

2006-02-11T23:48:07Z

Gonzo 6: /* Anschlussbeispiele */

Ein bewährtes Microcontrollerboard das wie das RNBFRA-Board in der Roboternetz-Community infolge einer Diskussion entstand. Es sollte ein Board werden das ein gutes Preis- / Leistungsverhältnis bietet und für vielfältige Aufgaben geeignet ist.
Das Vorhaben ist dank der zahlreichen Anregungen gut gelungen, das Board gibt es inwischen nicht nur als Bauanleitung mit Platine sondern auch als Bausatz und sogar Fertigmodul.
Es hat sich als preiswertes Universalboard für Roboter, Steuerungsaufgaben etc. als auch als ideales Einsteigerboard einen guten Namen im Roboternetz gemacht, daher gibt es für dieses Board auch ein eigenes Unterforum im Roboternetz.
Es gibt inzwischen unzählige Anwendungen die mit RN-Control umgesetzt wurden.
Trotz günstigem Preis ist ein sehr flexibels Board für unzählige Anwendungsmöglichkeiten entstanden. Über den I2C-Bus stehen zahlreiche Erweiterungsboards zur Verfügung, so können beispielsweise die gleichen I2C-Erweiterungen wie beim großen RNBFRA-Board kombiniert werden (Relasikarte, Sprachausgabe usw.) Roboternetz

[[Bild:rncontrol1.4diagramm.jpg|thumb|Funktionen des Boards]]

[[Bild:rncontrol1.4schaltplan.gif|thumb|Schaltplan zum Board]]

[[Bild:rncontrol1.4bestückungsplan.gif|thumb|Bestückungsplan zum Board]]

Besonders viel Wert wurde auch auf den einfachen Aufbau und viele Experimentier- und Einsatzmöglichkeiten gelegt. Mit diesem Board läßt sich u.a. schon ein recht ausgereifter Roboter konstruieren. Ultraschallsensoren, Infrarot Entfernungssensoren, Motoren u.v.m. können direkt angeschlossen werden. Da das Board auch in der Community Roboternetz recht beliebt ist, findet man dort auch viele Tips und Programme.

[[http://www.robotikhardware.de/bilder/rncontrol14diagrammmittel.jpg Diagramm hier]]

==Hier die Leistungsmerkmale auf einen Blick:==

*Wahlweise 8 oder 16 Mhz Taktfrequenz (beide Quarze werden mitgeliefert, 16 Mhz bereits eingesteckt)
*Schneller AVR Mega 32 Mikrocontroller,32K Speicher, 2K Ram und 1K EEPROM), 32 programmierbare I/O Pins,8 AD Ports u.v.m.
*8 Leuchtdioden per DIP-Schalter deaktivierbar und anderen Ports per Steckbrücke beliebig zuzuordnen
*alle Portleitungen sind über Stecker nach außen geführt. Die Steckernorm entspricht der Roboternetz-Definition als auch der des Atmel Entwicklungsboards STK500
*alle Ports sowie +5V und GND sind zusätzlich über Steckbuchsen erreichbar. Ideal zum experimentieren da einfach Drähte (ca. 0,5mm) eingesteckt werden (kein Löten oder schrauben). So können einfach andere LED´s zugeordnet werden oder ein Steckbrett verbunden werden
*Der wichtige Port A (wahlweise 8 digitale oder analoge Ein- o. Ausgänge) ist zusätzlich noch über eine Qualitätssteckklemme mit Hebel herausgeführt
*Motortreiber ca. 1 A belastbar - für zwei Getriebemotoren oder 1 Schrittmotor. Dieser kann auch für andere Zwecke (Relaisansteuerung, Lämpchen etc.) genutzt oder einfach entfernt werden
*Integrierter programmierbarer Mini-Lautsprecher um Töne auszugeben
*1 Reset Taster
*5 Taster für beliebige Verwendung. Sie belegen nur einen analogen Port!
*5 V Spannungsstabilisierung mit 2 A Belastbarkeit, auch herausgeführt für Erweiterungen Eingangsspannung gegen Verpolung geschützt
*RS232 mit normgerechtem Pegelwandler (MAX232) - PC direkt anschließbar
*Batteriespannung kann im Programm abgefragt werden
*ISP - Programmierschnittstelle für übliche AVR-Programmieradapter (10polig)
*Betriebsspannung wahlweise zwischen 7 und 18V (empfohlen 7 bis 14 V) - wahlweise auch höhere Motorspannung bis 24V möglich)
*Sehr kompakt, nur halbes Europaformat nach Roboternetz-Norm (ca. 100x75mm)
*I2C-Bus über die zahlreiche Erweiterungsplatinen anschließbar sind (z.B. Sprachausgabe RN-Speak, Relaisboard RN-Relais, Servoboards, LCD´s uvm.)
*Programmierbar in zahlreichen Sprachen, z.B. Basic (BASCOM Compiler, eingeschränkt bis 4K wird mitgeliefert), C (C-Compiler GCC wird mitgeliefert), Assembler, Pascal
*Deutsche Doku mit Basic Programmbeispiel
*Preiswerter Bausatz erhältlich - einfacher Aufbau
*Kein Starter- oder Applikationsboard notwendig - bereits alles integriert!
*alle wichtigen Bauteile gesockelt, somit auch bei falscher Beschaltung durch Einsteiger ,immer kostengünstig reparierbar (einfach neues IC einstecken)

http://www.robotikhardware.de/bilder/rncontro4.jpg

==Stückliste==
Bauteil Wert Beschreibung Reichelt Best.Nr.
C1 100n Keramik Kondensator KERKO100N
C2 100n Keramik Kondensator KERKO100N
C3 22pf Keramik Kondensator KERKO-500 22p
C4 22pf Keramik Kondensator KERKO-500 22p
C5 4,7uF Elko SM 4,7/50RAD
C6 4,7uF Elko SM 4,7/50RAD
C7 4,7uF Elko SM 4,7/50RAD
C8 4,7uF Elko SM 4,7/50RAD
C9 1uF Elko SM 1,0/63RAD
C10 100n Keramik Kondensator KERKO100N
C11 100n Keramik Kondensator KERKO100N
C12 100n Keramik Kondensator KERKO100N
C13 1000uF Elko RAD 1000/35
C14 100n Keramik Kondensator KERKO100N
C15 100n Keramik Kondensator KERKO100N
C16 100n Keramik Kondensator KERKO100N
C17 220uF Elko RAD 220/35
C18 100n Keramik Kondensator KERKO100N
D1 1N4148 Diode 1n 4148
D2 BYV27 Diode BYV 27/200
I2C-BUS I2C Wannenbuchse WSL 10G
IC1 MAX232 RS232 Treiber MAX 232 CPE
IC2 7805 Spannungsregler 78S05
IC3 L293D Motortreiber L 293 D
IC4 MEGA16-P Atmel Mega 16 oder 32 ATMEGA 16-16
ISP AVR-ISP Wannenbuchse WSL 10G
JP1 Kontaktbuchse (manuell kürzen) SPL20
JP2 Kontaktbuchse (manuell kürzen) SPL 20
JP3 Kontaktbuchse (manuell kürzen) SPL 20
JP4 Kontaktbuchse (manuell kürzen) SPL 20
JP5 Kontaktbuchse (manuell kürzen) SPL 20
JP6 Stiftleiste Stiftl. 2x50g (teilen)
JP7 Kontaktbuchse (manuell kürzen) SPL 20
JP8 Stiftleiste LU 2,5 MS2
LED1 Leuchdiode Low LED 3MM 2MA GN
LED2 Leuchdiode Low LED 3MM 2MA GN
LED3 Leuchdiode Low LED 3MM 2MA GN
LED4 Leuchdiode Low LED 3MM 2MA GN
LED5 Leuchdiode Low LED 3MM 2MA GN
LED6 Leuchdiode Low LED 3MM 2MA GN
LED7 Leuchdiode Low LED 3MM 2MA GN
LED8 Leuchdiode Low LED 3MM 2MA GN
MOTOREN Schraublemme 4 polig AKL 101-04
PORTA Steckklemme 8 polig WAGO 233-508
PORTB Wannenbuchse WSL 10G
PORTC Wannenbuchse WSL 10G
PORTD Wannenbuchse WSL 10G
POWER Schraubklemme 2 polig AKL 101-02
Q1 Quarz 16 Mhz 16-HC18
R1 100k Widerstand 100k 1/4W 100k
R2 1k Widerstand 1k 1/4W 1k
R3 10k Widerstand 10k 1/4W 10k
R4 1k Widerstand 1k 1/4W 1k
R5 1k Widerstand 1k 1/4W 1k
R6 1k Widerstand 1k 1/4W 1k
R7 1k Widerstand 1k 1/4W 1k
R8 1k Widerstand 1k 1/4W 1k
R9 22k Widerstand 22k 1/4W 22k
R10 5,1k Widerstand 5,1k 1/4W 5,1k
R11 10k Widerstand 10k 1/4W 10k
R12 10k Widerstand 10k 1/4W 10k
R13 10k Widerstand 10k 1/4W 10k
R14 10k Widerstand 10k 1/4W 10k
RESET TASTER3301 Minitaster liegend TASTER 3301
RN1 Widerstandsnetzwerk SIL 9-8 1,0k
RS232 Stiftleiste 3 polig LU 2,5 MS3
S1 DIP Schalter 8 polig NT08
SPEAKER F/CM12P Mini Piezo Lautsprecher SUMMER EPM 121
T1 TASTER3301 Minitaster liegend TASTER 3301
T2 TASTER3301 Minitaster liegend TASTER 3301
T3 TASTER3301 Minitaster liegend TASTER 3301
T4 TASTER3301 Minitaster liegend TASTER 3301
T5 TASTER3301 Minitaster liegend TASTER 3301
UMESS Stiftleiste LU 2,5 MS2
UMOT Stiftleiste LU 2,5 MS2
UREF Stiftleiste LU 2,5 MS2

==Basic Beispieltestprogramm==
<pre>
'###################################################
'rncontroltest.BAS
'für
'RoboterNetz Board RN-CONTROL ab Version 1.1
'Das neue preiswerte Controllerboard zum experimentieren

' Achtung:
' Diese Demo ist mit Bascom Compiler 1.11.7.7 getestet

'
'Aufgabe:
' Dieses testprogramm testet gleich mehrere Eigenschaften auf dem Board
' Den verschiedenen Tasten sind bestimmte Funktionen zugeordnet
' Taste 1: Zeigt Batteriespannung über RS232 an
' Taste 2: Angeschlossene Motoren beschleunigen und abbremsen
' Taste 3: Einige male Lauflicht über LED´s anzeigen. Am I2C-Bus
' darf in diesem Moment nichts angeschlossen sein
' Taste 4: Zeigt analoge Messwerte an allen Port A PIN´s über RS232 an
''Taste 5: Zeigt digitalen I/O Zustand von PA0 bis PA5 an

' Sehr gut kann man aus dem Demo auch entnehmen wie Sound ausgegeben wird,
' wie Tasten abgefragt werden und wie Subroutinen und Funktionen angelegt werden

'Autor: Frank
'#######################################################

Declare Sub Batteriespannung()
Declare Sub Motortest()
Declare Sub Lauflicht()
Declare Sub Showporta()
Declare Sub Showdigitalporta()
Declare Function Tastenabfrage() As Byte

$regfile = "m32def.dat"
' bei Mega 16 $regfile = "m16def.dat"
$framesize = 32
$swstack = 32
$hwstack = 32

Dim I As Integer
Dim N As Integer
Dim Ton As Integer

$crystal = 16000000 'Quarzfrequenz
$baud = 9600

Config Adc = Single , Prescaler = Auto 'Für Tastenabfrage und Spannungsmessung

Config Pina.7 = Input 'Für Tastenabfrage
Porta.7 = 1 'Pullup Widerstand ein

Const Ref = 5 / 1023 'Für Batteriespannungsberechnung

Dim Taste As Byte
Dim Volt As Single

' Für Motorentest
'Ports für linken Motor
Config Pinc.6 = Output 'Linker Motor Kanal 1
Config Pinc.7 = Output 'Linker Motor Kanal 2
Config Pind.4 = Output 'Linker Motor PWM
'Ports für rechten Motor
Config Pinb.0 = Output 'Rechter Motor Kanal 1
Config Pinb.1 = Output 'Rechter Motor Kanal 2
Config Pind.5 = Output 'Rechter Motor PWM
Config Timer1 = Pwm , Pwm = 10 , Compare A Pwm = Clear Down , Compare B Pwm = Clear Down
Pwm1a = 0
Pwm1b = 0
Tccr1b = Tccr1b Or &H02 'Prescaler = 8

I = 0
Sound Portd.7 , 400 , 450 'BEEP
Sound Portd.7 , 400 , 250 'BEEP
Sound Portd.7 , 400 , 450 'BEEP
Print
Print "**** RN-CONTROL 1.4 *****"
Print "Das neue Experimentier- und Roboterboard"
Print "Weitere passende Zusatzboards bei www.robotikhardware.de"
Print
Do

Taste = Tastenabfrage()
If Taste <> 0 Then

Select Case Taste
Case 1
Call Batteriespannung 'Taste 1 Zeigt Bateriespannung über RS232 an
Case 2
Call Motortest 'Taste 2 Motoren beschleunigen und abbremsen
Case 3
Call Lauflicht 'Einige male Lauflicht über LED´s anzeigen.
'Am I2C-Port darf in diesem Moment nichts angeschlossen sein
Case 4
Call Showporta 'Zeigt Messwerte an allen Port A PIN´s
Case 5
Call Showdigitalporta 'Zeigt digitalen I/O Zustand von PA0 bis PA5 an

End Select
Sound Portd.7 , 400 , 500 'BEEP
End If

Waitms 100
Loop

End

'Diese Unterfunktion fragt die Tastatur am analogen Port ab
Function Tastenabfrage() As Byte
Local Ws As Word

Tastenabfrage = 0
Ton = 600
Start Adc
Ws = Getadc(7)
' Print "Tastenabfrage anpassen!ADC Wert ws=" ; Ws
If Ws < 500 Then
Select Case Ws
Case 400 To 450
Tastenabfrage = 1
Ton = 550
Case 330 To 380
Tastenabfrage = 2
Ton = 500
Case 260 To 305
Tastenabfrage = 3
Ton = 450
Case 180 To 220
Tastenabfrage = 4
Ton = 400
Case 90 To 130
Tastenabfrage = 5
Ton = 350
' Case Else
' Print "Tastenabfrage anpassen!ADC Wert ws=" ; Ws
End Select
Sound Portd.7 , 400 , Ton 'BEEP

End If

End Function

'Diese Unterfunktion zeigt Batteriespannung an
Sub Batteriespannung()
Local W As Word
Start Adc
W = Getadc(6)
Volt = W * Ref
Volt = Volt * 5.2941
Print "Die aktuelle Spannung beträgt: " ; Volt ; " Volt"

End Sub

'Testet Motoren und Geschwindigkeitsreglung
Sub Motortest()
'Linker Motor ein
Portc.6 = 1 'bestimmt Richtung
Portc.7 = 0 'bestimmt Richtung
Portd.4 = 1 'Linker Motor EIN

'Rechter Motor ein
Portb.0 = 1 'bestimmt Richtung rechter Motor
Portb.1 = 0 'bestimmt Richtung rechter Motor
Portd.5 = 1 'rechter Motor EIN

I = 0
Do
Pwm1a = I
Pwm1b = I
Waitms 40
I = I + 5
Loop Until I > 1023

Wait 1
Do
Pwm1a = I
Pwm1b = I
Waitms 40
I = I - 5
Loop Until I < 1
Pwm1a = 0 'Linker Motor aus
Pwm1b = 0 'rechter Motor aus
End Sub

' Einige male Lauflicht über LED´s anzeigen. Am I2C-Port darf in diesem
' Moment nichts angeschlossen sein
Sub Lauflicht()

Config Portc = Output
Portd = 0
For N = 1 To 10
For I = 0 To 7
Portc.i = 0
Waitms 100
Portc.i = 1
Next I
Next N
Config Portc = Input
End Sub

'Zeigt Die Analogen Messwerte An Port A An
Sub Showporta()
Local Ws As Word

Config Porta = Input
For I = 0 To 5 ' Alle internen Pullup Widerständ ein,bis auf Batteriespannungsmessungsport
Porta.i = 1
Next I

Print
Print "Ermittelte Messwerte an Port A:"
For I = 0 To 7 ' Alle Eingäne inkl.messen
Start Adc
Ws = Getadc(i)
Volt = Ws * Ref
Print "Pin " ; I ; " ADC-Wert= " ; Ws ; " bei 5V REF waeren das " ; Volt ; " Volt"
Next I
End Sub

'Zeigt den Zustand einiger freier I/O von Die Analogen Messwerte An Port A An
Sub Showdigitalporta()
Local Zustand As String * 6
Config Porta = Input
For I = 0 To 5 ' Alle internen Pullup Widerständ ein,bis auf Batteriespannungsmessungsport
Porta.i = 1
Next I

Print
Print "Ermittelter I/O Zustand Port A:"
For I = 0 To 5 ' Alle Eingäne inkl.messen
If Pina.i = 1 Then
Zustand = "High"
Else
Zustand = "Low"
End If
Print "Pin " ; I ; " I/O Zustand= " ; Pina.i ; " " ; Zustand
Next I
End Sub
</pre>

==Anschlussbeispiele==
Da sich Einsteiger mit dem Anschluss von Sensoren oder Verbrauchern manchmal etwas schwer tun, hier eine Skizze wie man zum Beispiel bestimmte Dinge wie Entfernungssensoren, Servos, Lämpchen oder Helligkeits- bzw. Temperatursensoren anschließen könnte. Bei den Lämpchen sollte man beachten das diese insgesamt nicht 1A Strom benötigen, da ansonsten der zuständige Treiber (Motortreiber L293D) überhitzt würde. Natürlich könnte man auch größere Lasten schalten indem man z.B. statt den Lämpchen Relais anschließt. Auch viele weitere Sensoren könnten natürlich an die noch freien Ports angeschlossen werden, beachten muss man nur ob der Sensor einen Digital- oder Analogport benötigt.
Das Servo wird in der Skizze mit 5V versorgt, daher sollte man den Spannungsregler mit einem Kühlkörper versehen.

[[Bild:rncontrolanschlussbeispiel.png|center]]

==Siehe auch==
*[[Beispiel Drehzahlmessung mit RN-Control]]
*[[Bascom]]
*[[Bascom - Erstes Programm in den AVR Controller übertragen]]
*[[RN-Definitionen]]
*[[RN-Board FAQ-Seite]]
* [[Avr]]
* [[RN-Mega8]]
* [[RNBFRA-Board]]

==Weblinks==
* [http://www.roboternetz.de/phpBB2/dload.php?action=file&file_id=138 Ausführliche Anleitung und Bauplan als PDF-Datei]

{{Platinenservice|http://www.robotikhardware.de}}
{{Bausatzservice|http://www.robotikhardware.de}}
{{Fertigservice|http://www.robotikhardware.de}}

[[Category:Robotikeinstieg]]
[[Category:Praxis]]
[[Category:Elektronik]]
[[Category:Projekte]]
[[Category:Microcontroller]]
[[Kategorie:Quellcode Bascom]]

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