Henning's Speedo Projecten

Heb je een goed idee of ben je net met bouwen gestart? Laat het ons zien!

Moderator: Moderators

User avatar
Henning
Posts: 618
Joined: Thu Aug 07, 2003 12:03 am

Henning's Speedo Projecten

Post by Henning » Fri May 11, 2007 10:46 pm

Ondanks dat ik weinig meer met robotwars doe, lees ik het forum nog wel met grote regelmaat.

Zo kwam 2 jaar ook bij het topic van Featherhard terecht, en ik wist gelijk dat dit me nog wat in de toekomst zou opleveren.

Zoals misschien sommigen al weten ben ik ATM 2de jaars Student Electo aan de NHL te Leeuwarden.

Op dit moment zijn we bezig een bootje te bouwen.
Dit is een interdisiplinair project samen met Werktuigbouwkunde, Technische-Informatica, Infomatica en Electrotechniek.

Omschrijving bootje:

- Besturing via Bluethoot.
- JAVA-interface op de besturings PC ism met een gamepad.
- Sensoren:
* Vaarrichting (kompas)
* Afstandsmeting
* Snelheidsmeting
- PIC-controller voor data afhandeling etc.
- Moet ook autonoom kunnen varen vanaf vooraf ingestelde route
- Wapen voor destructie van ballonnen.

Dit bootje bouwen we in een project groep van 8 man (2 * El 3 * WB 2 * I en 1 * TI) en is een "wedstrijd: tegen een stuk of 10 andere teams.
Nu was er besloten dat er 2 motoren moeten worden aangestuurd voor de voortstuwing.

Voorwaarden motorregeling:

- 12 volt
- 10 amp
- Efficient
- klein
- Aan te suiting op een PIC-proseccor.
- zo mogelijk idiotproof.

Na een weekje uitdenken, testen, doorrekenen, en bouwen ben ik tot het volgende product gekomen:

- 12 Volt
- In theorie +/- 10amp continu (maar andere fets zijn zo geregeld)
- Aanstruning via TTL / CMOS signalen (1. PWM 2.DIRECTION 3.ENABLE)

Foto'tje:

Image

De afmetingen zijn: 4.9 * 7.5 cm.

De eerste tests zijn zeer goed verlopen.
Komende week zal er meer aan gemeten en evt gesleuteld worden.

De bedoeling is om deze controller later nog uit te breiden (+/- 50 amp 50volt) om er zo ook andere motoren mee aan te kunnen sturen (ik heb hier ook nog een step staan die smacht naar een speedo)
Ook zal er dan nog gekeken worden naar andere interfaces (RC-aansluitingen, Analoog etc etc.)

Mijn dank gaat in ieder geval uit naar A-man.

De documentatie was (naast de datasheet zelf, maar nederlands blijft soms veel duidelijker) zeer verhelderend en heeft me een eind op weg geholpen.
Last edited by Henning on Sat May 12, 2007 10:09 am, edited 2 times in total.

stef
Posts: 1058
Joined: Sun Dec 04, 2005 2:09 pm
Location: aalsmeer, nederland
Contact:

Re: Henning's Speedo Projecten

Post by stef » Sat May 12, 2007 9:28 am

wat zijn de kosten nu van dat speedcontrollertje?

stef

User avatar
Henning
Posts: 618
Joined: Thu Aug 07, 2003 12:03 am

Post by Henning » Sat May 12, 2007 10:02 am

Met deze opbouw-

Input: PWM / DIRECTION / ENABLE
FET's: ISL9N310AP

12volt
+/- 10 amp continu (hij gaat komende week in de test bank :wink: )

Zouden de kosten voor de onderdelen op +/- XX euro uitkomen.

Dat is ex. speciale IC-voetjes (wou de print zo klein mogelijk maken) en de Printplaat zelf.
En natuurlijk een eventueel uurloon als je dat zou gaan meerekeken.
Last edited by Henning on Sat May 12, 2007 10:53 am, edited 2 times in total.

User avatar
Bugs
Site Admin
Posts: 5433718
Joined: Sun Jul 27, 2003 9:13 pm
Location: Delft
Contact:

Post by Bugs » Sat May 12, 2007 10:25 am

Vergeet de prijs van de print niet :)
De ervaring leert dat het niet handig is om een kostprijs van een paar onderdeeltjes op het forum te plaatsen. Dan gaan mensen denken dat het echt zo goedkoop kan.
Het ziet er uit als een leuk projectje, zijn het een soort autonome booten? Wat is het wedstrijd element?

User avatar
Henning
Posts: 618
Joined: Thu Aug 07, 2003 12:03 am

Post by Henning » Sat May 12, 2007 10:44 am

Jupz gelijk heb je, maar er stond dus wel Exclusief kostprijs print / uurloon ;)

Als je zo iets op grotere schaal zou gaan maken kom je op de prijzen van de Featherhard Speedo's uit.
Voor een paar stuks zou het er bovenuitkomen. (i.v.m handmatige printplaat maken vs bestellen bij een bedrijf, uurloon kost helaas wat)

Concrete prijzen kan ik dus niet geven, aangezien het zoals het nu staat een prive project is. We gaan waarschijnlijk nog wel een pic programeren die RC-signalen omtovert naar signalen die de h-brug begrijpt; Zodat er evt wel RC-speedo;s gebouwd zouden kunnen worden.

We willen de boot na het project graag in ons bezit houden, hem ombouwen met zwaardere motorenen etc en er een speedboot van bouwen. Aansturing via een RC-zender.

Over het project:

De boten moeten via een PC met controller of iets dergelijks via een JAVA-app met een bleuthoot signaal worden aangestuurd.

Het is dan eerst de bedoeling dat de boten een vooraf geprogrammeerd stuk varen (dus navigeren dmv. kompas en snelheidmeting) en wanneer dat stuk gedaan mag er overgegaan worden op handmatige besturing.
De bedoeling is dan dat er een ballon kapot gemaakt word (daarom dat wapen) waaropt er nog een eindsprint volgt richting de finisch.

Je vaart daarom in heats met 3 boten tegelijk meende ik.
Aan het eindvan de dag is er nog een sprint-race.

En alles moet ofcourse zo snel mogelijk.

User avatar
Henning
Posts: 618
Joined: Thu Aug 07, 2003 12:03 am

Post by Henning » Mon May 21, 2007 6:02 pm

UPDATE:

Na problemen met de vorige controller:

- Erg heet worden
- Geen hardware diagnose
- Sterk geoxideerde print

en nog wat zaken; Heb ik besloten om een nieuwe controller te maken.

Deze is gebasseerd op een HIP4080 zodat ik wat minder logische-electon ica nodig heb. (Nu 2 inverters i.p.v 4 * AND en 2 * INV)

Verder heb ik er nog enkele diagnostische leds opgezet voor:

- Power 12volt
- Power 5 volt
- Enable
- Direction

Deze conttoller schaakelt nu i.p.v met de low-side Fets met de High-side fets wat een paar gunstige gevolgen met zich mee brengt.

In mijn vorige controller had ik het probleem dat wanner ik bijv. met de low-side Fet A schakelde, dat de gate spanning van de high-side Fet A naar 0 moest (dit omdat de op de high-side al standaart door de bootstrap al 12volt staat, omdat de fet open gezet word met 12V + VCC = +/- 23volt) dit gebeurde helaas te traag, waardoor de high en low side A tegelijkertijd enkele tientallen nanoseconden open komen te staan er er een kortsluitstroom loopt. Hierdoor word high A in een zeer korte tijd heel heet.

Nu heb ik dat probren op te lossen door te schakelen met de high-side fets wat dit probleem niet met zich mee brengt.

Alleen nu heb ik last van het volgende:

Wanner ik de low-side Fet A dicht zet en ga PWM-en op B hoog, dan komen er kleine piekje (+/-1.5 volt) op de gate van Low B. Hierdoor ontstaat er een kleine kortsluiting en dissipeert de Low B. Welliswaar midner als in het voor geschreven geval maar toch. Dit mag dus helemaal niet.

Heeft iemand hier misschien een oplossing voor ?

Verder nog even een fototje van de nieuwe controller:

Image

User avatar
A-men
Posts: 195
Joined: Tue Sep 30, 2003 10:35 pm
Location: Vilvoorde België

Post by A-men » Tue Jun 05, 2007 9:14 pm

Heb je een schema waar ik eens naar mag kijken en wat commentaar geven ?

Ter info mijn speedo's waren (als ze goed werkten) amper warm na een normaal gevecht met FeatherHard.
De switching die ik gebruik staat beschereven in de TD340 datasheet... ik schakel High en Low FET's met PWM en !PWM in dezelfde tak en dat om opwarming in te dijken en om energie naar de batterij te voeren en om sneller te remmen... ik ben niet zeker dat ik goed begrepen heb hoe jij de FET's schakelt maar had de indruk dat je OF low OF high-side op PWM aansloot.

Heb je zin om samen aan een controller te werken ?

... ik wil er nu eentje bouwen die een (instelbare) stroombegrenzing heeft... Ik zou ook graag zoals een IBC willen kunnen werken met een voedingsspanning van 6V tot 40V zonder dat de spanningsregelaars moeten aangepast worden maar heb de controller altijd een CPU voeding nodig (3 of 5V) en een FET voeding (dat mag 10V zijn, 12V is wat ik in mijn controllers gebruikte). het resultaat is dat de voedingsschakeling dan veel componenten omvat...zoals dat het geval is in een IBC.

Heb je al ontdekt dat het printplaatontwerp HEEEL belangrijk is voor de power side... vlakken in plaats van banen en op de vlakken dan nog relatief dikke koperdraden solderen... anders ga je bij grotere stromen gegarandeerd zoveel vuiligheid aan allerhande piekjes genereren (want dan heb je eigenlijk zawkke spoelen op je printplaat) dat de 12V en zelfs de 5V voeding er helemaal niet meer mooi uit ziet... en het veronderstelde nul-potentiaal op de ground (min aansluiting) ook HELEMAAL geen nul is over de ganse lijn... bij mijn controller "hing" dan de CPU... en tenslotte ging de CPU er ook "onderuit".

Jan

User avatar
Henning
Posts: 618
Joined: Thu Aug 07, 2003 12:03 am

Post by Henning » Tue Jun 05, 2007 11:35 pm

-Aan schema's word deze week gewerkt, ben nm iemand die schema's compleet in zo;n hoofd ontwerpt en dan in 1 keer in een PCB-designer gooit.

-Ik weet dat het fout is maar het werkt wel heel snel ;) (vooral omdat alles nu heel snel klaar moet en de documentatie later mak komen)

-De nieuwste h-burg (dus die van de foto) is nog wat aangepast en werkt tot nu toe lekker. Komende dagen wordt hij in de boot geplaatst met de andere electronica en we zullen die wat hij gaat doen.

-Die pieken die ik had zouden evt ook kunnen komen door niet ontstoorde motoren. Ik heb de motoren nu deugeluk ontstoort en zal hopelijk komende week nog een meting uitvoeren.

-Verder zit er nu ook een waterkoelings blok op de brug, dit omdat er al een waterkoeling systeem in de boot zit en het een hele effectieve maniet van koelen is.

-Ik hoop met deze controller nu 2 * Speed 600 BB TURBO te kunnen aansturen (verwachte opname per motor @ MAX +/- 6 amp)

-Ik schakel nu door op de bovenste FET te PWM-en (bijv A-high) en de tegenversie (B-laag) gewoon hoog te maken. A-low en B-high zijn dan gewoon laag. Volgens de HIP4080 datasheet zou dit de effecienste manier van schakelen moeten zijn. In B-laag heb je allen de RDS-on en in A-high dan RDS-on + schakelverliezen. Ik schakel de PWM dus alleen @ high-side FET's en de low-side zet ik open of dicht.

-De PCB layout is iets wat aan de vuile kant, maar er is wel zoveel hogelijk van grote vlakken (voor zover mogelijk; de print zit stamp vol) gebruik gemaakt.
Voor een PWM-ende / wisselspanning heb je grote oppervlakte nodig i.p.v dikke leidingen, dit omdat de electronen in wisselspanning altijd aan het oppervlakte gaan zitten.
-Ook scherpe hoeken in sporen zijn uit den hoge @ hogere frequenties, geeft ladingen storing.

-Verder ziet je aanbod er wel leuk uit :)

-Ben hier opschool ook bezig met enkele andere studenten betere versies te gaan bouwen met multi-inputs (rc, 0-5volt,serieel etc etc etc) en evt ook stroom begrenzingen.

-Hier zou ik dus evt wel mee bezig willen gaan.

-Om dat voltage probleem van 6-40 volt is een leuke grap.
Dan moet je een convertor hebben die automatisch van boost naar buck switcht, ze zijn er wel maar ik heb ze nog niet gevonden. Ik had dit ook @ mijn huidige controller gewilt, maar tijd nekte dat plan.

Hoop dat je nog wat van mijn verhaal snapt.

Henning

User avatar
A-men
Posts: 195
Joined: Tue Sep 30, 2003 10:35 pm
Location: Vilvoorde België

Post by A-men » Wed Jun 06, 2007 10:54 pm

Kijk bij gelegenheid toch eens naar het schakelschema van de TD340. Zeker als opwarming een problmeem is of grote snelheidsvariaties prompt moeten resulteren in aanlopen en remmen. Maar akkoord, ik heb ook competie gevaren met bootjes en koeling noch snelheidsvariatie is daar een probleem (water met hopen en meestal gewoon full speed).

Hoogfrequent... ik schakel maar aan 20khz... eigenlijk zou 10 Khz genoeg zijn maar sommigen ergeren zich dan aan het fluiten van de controllers. De speedo's van Kees gebruiken vlakken en koperdraden.

Inderdaad de ontstoring van de motor is een absolute aanrader.

Je conclusie over de voeding is juist.. en om dezelfde reden als die die jij aanhaalt ('t vraagt veel tijd voor een "domme" voeding..) heb ik er ook nooit werk van gemaakt.

... en als je zin hebt om samen aan de controller te werken... en er dan ook tijd voor kan maken... kunnen we allicht elkaar motiveren om er tijd in te steken (Glap is normaal mijn gangmaker... maar electronica is zijn ding niet)... dus je geeft maar een seintje... ik begin er alvast aan.

jan

User avatar
g-lap
Posts: 455
Joined: Thu Sep 04, 2003 10:27 am
Contact:

Post by g-lap » Thu Jun 07, 2007 7:16 am

A-men wrote:... en als je zin hebt om samen aan de controller te werken... en er dan ook tijd voor kan maken... kunnen we allicht elkaar motiveren om er tijd in te steken (Glap is normaal mijn gangmaker... maar electronica is zijn ding niet)... dus je geeft maar een seintje... ik begin er alvast aan.

jan
Henning alvast bedankt, voor de motivatie van mijn teamgenoot !

Ik ben niet echt de gangmaker, alleen blijkt Jan enkel echt produktief te werken als er een deadline tegenoverstaat (ik veronderstel dat dit gewoon beroepsmisvorming is :twisted: )
Wat ik doe is hem de deadlines duidelijk maken... maar met de huidige eventschaarste is dat niet echt evident... :wink:

PS hoe snel moet die boot eigenlijk gaan ? Jan en ik kennen mekaar namelijk origineel vanuit een electro speedboten verleden...(zie mij avatar) dus als het echt een zeer snelle boot moet worden kunnen we je daar ook nog wel een paar tips geven.

User avatar
Henning
Posts: 618
Joined: Thu Aug 07, 2003 12:03 am

Post by Henning » Thu Jun 07, 2007 9:22 pm

Haha :)

Vandaag is onze Main-controller print gebouwd:

- 2 * PIC16F877 (verboden via 5 i/o-lijnen)
- Switching power-supply (buck-boost) (input;1.3 - 20 volt output; 5 volt)
- Switching power supply (buck) (input; 5volt output; 3.3volt)
- Onboard klasse 1 bluethoot module

@ 7*8 cm geloof ik.

Komt nog wel een foto van.

@ je raceboot vragen:

Onze boot moet een aantal proeven doen; oa:

- Ballonnen kapot maken
- @ PC de richting laten zien; welke kant je opvaart etc.
- autonoom varen

en nog wat gekke dingen.

De boot moet max ong 15 a 20 min varen per test dag.

Testdag 1 =

Autonoom varen.

Testdag 2 =

Grchtenrace.

De enigste beperking in de boot om het wat gelijk te houden is de stroom voorziening: 2 * 1.2aH 12volt LOOD! -accu.

Hierop is onze moter keuze dus gebasserd.
1 van onze werktuigbouwkundigen doet ook aan RC racen (@ xtremercboats forum: Jurriaan, heeft een zelfgebouwde (romp etc) catamaran die bijna 80km.uur loopt @ 1300watt brushless) en heeft de romp etc gebouwd.

Deze is opgebouwd uit 2mm berken spaten en 0.9mm berken triplex als beplating. Reslutaat een super gave romp.
Er is gekozen voor een dubbele aandrijfing met een links en rechtsdraaiende schoef.

De boot is 70cm lang en 22 cm breed en weegt intotaal ong 3.5 kg.
Dit is erg weinig als je de onderdelen bekijkt:

- loodaccu;s : 1.3 kg!
- motoren: 400 a 500 gr
- De romp weegt ong 900gr.
- En een bak electronica:

* Moederpint
* 2 * H-brug +waterkoeling (zware overkill (bruggen zouden inc waterkoeling dik 30amp moeten kunne houden, maar better safe than sorry)
* Powermanagment print (inc een noodstop relays)
* Wapenmotor aanstrung

Ook invergelijking met de concurentie is dit erg weinig; De eerst volgende boot weegt zo;n 4.5 kg en de zwaarste zit rond de 10kg.

Voor de voortuwing hadden we eerst 2 * Speed 500 ECO die ong met z'n 2-en 5amp countinu zouden gaan trekken @ MAX speed.

Omdat je dan behoorlijk wat power in de accu;s overhoud + je vaart niet altijd full-speed hebben we vandaag 2 * Speed 600 BB TURBO 12V binnen gekregen. Motoren voor het betere werk. Verwachte vermogen continu @ MAX zal rond de 12 ah liggen.

De prop die hier op komen zijn 40mm messing propjes.

De schroeven liggen in tunnels in de romp, om zo de aandrijfing wat meer stuwkracht te geven.

Meer vragen? Ik hoor het wel ;)

Hieronder lsvast 2 foto'tje :

Image

Image

User avatar
g-lap
Posts: 455
Joined: Thu Sep 04, 2003 10:27 am
Contact:

Post by g-lap » Thu Jun 07, 2007 10:00 pm

Het lijkt er op dat jullie een heel sterk team hebben....
Als je als DRG'er samen met iemand van het xtreme forum samenwerkt dan denk ik niet dat wij daar nog erg veel aan kunnen toevoegen.
Ik consulteer dat xtreme forum ook dagelijks al post ik er wel veeeeel minder op dan op dit forum. Xtreme is voor speedboten exact hetzelfde als dit forum voor robotwars is, van beide vind je geen beter in ons taalgebied.
De boot die op de foto's staat ziet er in ieder geval veelbelovend uit :!:
Nog veel succes gewenst met het project en hou ons hier wel op de hoogte hé.

User avatar
g-lap
Posts: 455
Joined: Thu Sep 04, 2003 10:27 am
Contact:

Post by g-lap » Thu Jun 07, 2007 10:05 pm

Toch nog een kleine "boot" opmerking, maar waarschijnlijk heeft Juriaan deze ook al gemaakt:
Als je toch met twee motoren werkt en indien één van de proeven een erg nauwkeurig maneuvre of erg scherpe bocht bevat kan je misschien overwegen om te sturen met de motoren ipv de roeren zoals het nu voorzien is.
Of als je gewicht en electronica geen probleem zijn het zodanig maken dat je kan overschakelen tussen de twee stuurmogelijkheden al naargelang de proeven....

User avatar
Henning
Posts: 618
Joined: Thu Aug 07, 2003 12:03 am

Post by Henning » Thu Jun 07, 2007 10:13 pm

Daar is overnagedacht:

Eerst was de bedoeling om 1 h-brug te gaan gebruiken i.v.m tijd en programmeren. Ook zou 1 brug sterk genoeg zijn.

Nu heb ik voor de veiligheid er 2 in gelegt, dus nu is het mogelijk geworden en word het misschien ook wel toegepast.

In ieder geval bedankt voor de tip :)

User avatar
g-lap
Posts: 455
Joined: Thu Sep 04, 2003 10:27 am
Contact:

Post by g-lap » Thu Jun 07, 2007 10:29 pm

Jan heeft in zijn zenderproject ook een mixer ingebouwd... misschien kan je daar iets van gebruiken als je met motorsturing gaat werken. Alleen gaan jullie dit in de boot moeten laten anders kan hij er geen gebruik van maken als hij autonoom moet varen.

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 57 guests