Jak zasilać kilka serwomechanizmów?

[Spwrt]

Witam. Mam kilka pytań odnośnie zasilania.

Na poniżej załączonym rysunku jest prosty projekt płytki do której będą podpięte serwa ( S1 -  S6) do dwoch głównych szyn (dodatniej i ujemnej), dioda LED, przełącznik (0 / I) i kondensator filtrujący napięcie 100nF. Po lewej odchodzi jeszcze jedna szyna, aby połączyć wszystkie masy ( wyłącznik z Arduino, jakieś diody itp)

1. Czy jest różnica na której szynie ( czy dodatniej czy ujemnej) będzie przełącznik. Wydaje mi się, że nie, bo chodzi tylko o rozłączenie układu, ale wolę się upewnić.

2. Czy taki jeden kondensator wystarczy ?

3. Gdy wszystkie serwa by sie zablokowały, to prąd pobrany przez nie może przekroczyć zapas prądowy zasilacza( chociaż taki przypadek jest dość mało prawdopodobny, ale jednak trzeba wszystko rozważyć) i teraz myślę czy jakbym wstawił np. pomiędzy każde serwo jakis kondensator np 2200uF czy by to zdało egzamin ? Na wczesniejszym projekcie tak zrobiłem, chociaż nie wiem czy to miało sens.

 

To by było na tyle. Prosiłbym o opinie. Pozdro.

[marek1707]

1. Dla serw różnica jest duża, dla układu sterującego (procesora) także. Zastanów się co zobaczy na swoim wejściu (tym z impulsami PWM) elektronika serwa gdy odepniesz mu masę. Wyłączniki robisz tylko na szynach zasilania lub (w przypadku układów z napięciami niebezpiecznymi) na obu na raz.

2. Serwa mają swoje własne, małe kondensatory, ale możesz tutaj dać jeden dobry elektrolit 100uF/25V i każdemu gniazdku jego własny, ceramiczny100nF/50V.

3. Tak wielkie pojemności mogą zakłócić pracę zasilacza a poza tym przecież nie zmieniają bilnasu mocy. Mogą "zasypać" chwilowe wzrosty zapotrzebowania na moc, ale mówimy tu o czasach rzędu milisekund. Blokada serwa to nie jest ten przypadek - tu musisz polegać wyłącznie na wydajności zasilacza i inteligencji procesora. Jeśli masz jakieś sprzężenie zwrotne od położenia lub prędkości to powinieneś tak zmienić sygnał sterujący by serwo nie próbowało zrobić czegoś czego nie jest w stanie.

I na koniec: mam nadzieję, ze to ten rysunek tylko taka wizja artysty. Spróbuj oszacować łączny, średni prąd pobierany przez Twoje serwa i wrzuć to do jakiegoś kalkulatora mocy:

https://www.qorvo.com/design-hub/design-tools/pcb-trace-power-handling-calculator

Zakładając, że zamówisz/dostaniesz płytkę na folii 18um (bo to jest najtańsze), przy prądzie 2A ścieżka ok 10 mils szerokości (czyli sporo grubsza niż narysowałeś - jeśli to jest dobra skala względem odległości między padami 100mils) rozgrzeje się do 80 stopni 😞  Taka płytka powinna być zupełnie odwrotna: musi  mieć wszystko z miedzi a tylko wąziutkie przerwy między polami masy i zasilania. Wrzuć poprawiony rysunek i uwzględnij na nim trzecie pady (sygnałowe) złącz do serw. Żadnych ścieżek, wszystko to wylania masy (80% powierzchni), zasilanie poprowadzone tak szeroko jak się da i 20-milsowe ścieżki sygnałów PWM (dokąd doprowadzone?). Między tym wszystkim kondensatory.

 

[Spwrt]

Dzięki za informacje, narysowalem schemat, ale niestety w bibliotekach EasyEda nie moglem znalezc odpowiednich komponentow dlatego PCB musze recznie narysować, ale wiem już co i jak więc nie bede mial problemów. Daj znac czy taki schemat bedzie dobry. PCB bede sam wytrawiał. A co do tych trzecich padów (sygnałowych), to bedą bezpośrednio szły do Arduino, więc nie ma sensu (chyba)  ich prowadzić na tę płytkę.

Jeszcze takie pytanko co do tego elektrolita 100uF/25V to mam 220uF / 16V nie będzie zły ?

  Daj znać co sądzisz.

Edytowano Październik 13, 2018 przez Spwrt

[marek1707]

No ale to wciąż jest bliższe schematowi ideowemu a nie rysunkowi mozaiki ścieżek. Owszem, to może być punkt startowy do zrobienia płytki, ale na tej podstawie nie można powiedzieć, że zrobisz ją dobrze. Wtyki serwomechanizmów mają 3 piny. Na płytce zrobisz każdemu po dwa a te trzecie sygnałowe to co, będziesz tam jakieś kabelki wtykać w powietrzu? Mają być po trzy otwory w rzędzie,  bo trzy szpilki idą do każdego wtyku. A te kondensatory to co, będziesz je pakować między piny? Weź narysuj to tak jak będzie na miedzi i dopiero taki rysunek wrzuć. Jak już robisz płytkę to chyba warto ją przemyśleć i zrobić dobrze a nie, że jakoś to będzie.. Dopiero rysunek reczywistej płytki można oceniać a nie taką tam poezję na temat.

Do Arduino wystarczy, jak odprowadzisz stąd jedną masę i tych kilka sygnałów PWM. Zrób to jakoś porządnie na osobnym złączu. Jak i skąd będziesz zasilał samo Arduino?

BTW: LED potrzebuje opornika szeregowego. Elektrolit może być taki jak masz. 

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Spwrt]

Oto moja wizja (może troche dziecinnie to wyglada). Pamietam o rezystorze do diody tylko zapomnialem wrzucic w rysunek. No i narysowalem tylko jedno serwo, bo analogicznie bedą połączone pozostałe. Arduino będzie zasilane z ładowarki od telefonu przez port USB. I jak myślisz, czy taki układ będzie już okej ?

[marek1707]

Hm, trochę ręce opadają. Może zacznijmy od początku (słynne REDO FROM START..): czy widziałeś kiedyś serwo w rzeczywistości? Czy przyglądałeś się kiedyś temu trójkolorowemu kabelkowi wychodzącemu z mechanizmu? Co on ma na końcu, pamiętasz? Przypomnę Ci obrazkowo:

https://www.gimmik.net/Serwo_SG-92R,o,8296.html

Jak widzisz, na końcu jest małe czarne coś, co ma trzy otworki rozstawione w rastrze 100 mils czyli 2.54mm. Do tego wchodzą jak w masło trzy standardowe szpilki, o takie:

https://botland.com.pl/gniazda-szpilkowe-goldpin/192-wtyk-goldpin-1x40-prosty-raster-254-mm.html

oczywiście ułamane na długość 3 (słownie: trzy). Właśnie takie trzy szpilki musisz mieć na swojej płytce by wtyczka serwa mogła zostać podłączona bez żadnego przerabiania kabelka. Ponieważ odstęp między szpilkami jest taki sam jak odstęp między otworami we wtyczce serwa, na płytce musisz umieścić trzy otwory w jednym rzędzie, w odstępie dokładnie 2.54mm jeden od drugiego i o średnicy 1mm każdy. W to wlutujesz trzy szpilki odłamane z tej długiej listwy którą zaraz kupisz. Sześć takich trójek ułożonych obok siebie da Ci możliwość podłączenia 6 serw. Wszystkie masy i wszystkie zasilania tych szpilek musisz połączyć razem a 6 sygnałów PWM wychodzących z trzeciej szpilki każdego kompletu musisz wyprowadzić gdzieś na bok płytki jako wyjście do Arduino. Zapomnij o jakimś łączeniu w powietrzu - ten żółty kabelek to jakaś porażka. Jak chcesz to zrobić? Będziesz ciął firmowo zarobiony kabel czy wtykał w złącze serwa jakieś druty?

https://www.servocity.com/servo-connector-types

Jak widzisz, mimo pewnych różnic w kolorach (czasem żółty a czasem pomarańczowy lub biały jako PWM, czarny lub brązowy jako masa itd) serwa mają zawsze masę z boku, plus zasilana w środku i pin sygnałowy z drugiego boku (nie patrz na ostatni rysunek 🙂 ) Dokładnie takie same połączenia musisz zrobić na swojej płytce. Na początek narysuj 6 trójek, połącz im GND i zasilania a przewody sterujące wyciągnij na bok płytki.

[Spwrt]

Nie będę tego w powietrzu łączył po prostu zastosowałem kable męsko - męskie które wpiąłem do każdego z serw i mam już gotowe końcówki, które mogą wejść do pinów PWM w Arduino. Raczej tego nie bedę zmieniał, bo robot jest już gotowy, tylko chciałem zmienić płytke, bo na wczesniejszej nie dodałem włącznika. Bardziej mi chodzi o to czy płytka jako taka jest dobrze zrobiona.

Edytowano Październik 13, 2018 przez Spwrt

[marek1707]

Nie przedłuża się takimi żałosnymi kabelkami i wielokrotnymi złączami sygnałów prądowych takich jak zasilania serw. Nie mogłeś po prostu kupić kilku metrów taniego przewodu 1mm2 i zrobić porządnego okablowania tylko taką rzeźbę odstawiasz?

Nie wiem jak jest zrobiona Twoja płytka, widziałem tylko naiwny malunek dziecka w Paincie czy czymś podobnym. Elektrycznie (w sensie logiki połączeń) jest OK z dokładnością do opornika dla LED. Jeśli bardzo potrzebujesz akceptacji, może ktoś inny jej udzieli na podstawie tego obrazka. Ja nie umiem.