Pierwszy robot jeżdzący - jakie zasilanie silników DC

[cezarg1410]

Cześć wszystkim!

Niedawno zacząłem przygodę z elektroniką i arduino.

Na koncie mam na chwilę obecną zabawy z arduino i ledami oraz amatorskie urządzenia do komunikacji z samochodową siecią CAN.

Projekt jaki mi teraz wpadł do głowy to zdalnie sterowane autko - 4 koła, każde napędzane, brak osi skrętnej. Ot prosty robocik. Póki co pomijam kwestie zdalnego sterowania  - chcę skupić się na zbudowaniu podwozia czyli silników i zasilania do nich.

Wyczytałem, że sterowniki L293 i L298 mają lata świetności za sobą i lepiej zastąpić je czymś na Mosfetach. W związku z tym początkowy plan wygląda tak:

1. Arduino Uno do sterowania całością: głównie dlatego, że takie leży na półce i się kurzy. Ewentualnie mam jeszcze Mega 2560 ale musiałbym je wyplątać z innego projektu - więc łatwiej byłoby coś kupić.

2. Zasilanie: tu chciałbym, żeby było w miarę porządnie: żeby auto umiało pojeździć chociaż te 15 minut. W związku z tym np: 2x Samsung 18650 3500 mAh 3,6V. Kupiłbym dwa, spiął w szereg co powinno dać około 7,2V napięcia.

3. Sterowanie: 2x TB6612 - jak rozumiem są to dwukanałowe sterowniki więc do zasilenia czterech silników DC wystarczy.

4. SIlniki... I tutaj nie mam pojęcia. Z tego co widzę na znanym portalu aukcyjnym można kupić tanio (nie celuję w mega drogie komponenty bo to mój pierwszy projekt i jest duże ryzyko, że coś uszkodzę) np silniki z metalową przekładnią, przełożeniem 90:1 w cenie około 15PLN/sztuka. Taki silnik ma zasilanie DC 3-6V.

I tutaj pytanie: w jaki sposób można obliczyć jaki będzie spadek napięcia na TB6612 tak aby wiedzieć, że silnik który przeyjmuje maks 6V się nie spali? 

W jaki inny sposób można kontrolować napięcie na silnikach tak żeby dostały "tyle ile trzeba"?

 

Proszę o wyrozumiałość i dziękuję za podpowiedzi. 

[cezarg1410]

Jeśli są tutaj jacyś moderatorzy: znalazłem lepszy dział dla tego tematu: https://forbot.pl/forum/kategoria/10-zupelnie-zieloni/

tak więc proszę o przeniesienie

[farmaceuta]

Sterownik moze tez byc l9110s (do 800mA na kanal) zalezy od silnikow...musisz albo dobrac silniki do zasilania albo uzyc przetwornicy obnizajacej np. do tych 6v...Uno nada sie w zupelnosci...silniki najlepiej odrazu z kolami...nawet te zolte na poczatek beda tylko nie spodziewaj sie mocy i predkosci po nich bo to jednak nie ta pulka...co do zasilania to jak najbardziej 18650 sie nada...jak chcesz dlugo jezdzic to i 4 mozesz kupic i spiac w 2s2p...juz by chwile pojezdzilo...

[cezarg1410]

Dziękuję bardzo za podpowiedzi. 

Nie wiem czy można wklejać tu linki, ale zaryzykujmy:

- silniki myślałem np takie: https://botland.com.pl/silniki-dc-katowe-z-przekladnia/2490-silnik-dc-dagu-dg01d-l-481-45v-z-podwojnym-walem-2szt-6952581600930.html wydają się odrobinę lepsze niż te najprostsze. Koła widzę też pasują do nich standardowe. Z tego co widzę max prąd przy zatrzymanym wale to 1A więc stosując sterownik jaki podałeś mogę coś przypadkowo zjarać - chociaż nie powinno to być nagminne więc może zadziała

- przetwornica: tu mam największy dylemat, bo musiałbym w takiej sytuacji zastosować za sterownikami 4 przetwornice DC-DC. O ile jest to tanie: https://allegro.pl/oferta/mini-360-przetwornica-step-down-dc-dc-lm2596-10793652579 o tyle zastanawiają mnie jenda rzecz: jak duże są straty na takiej przetwornicy? nie przekonuje mnie ta merketingowa liczba, że sprawność to 96% 🙂

- dziękuję za radę z bateriami.

Nie chciałbym też tworzyć tego projektu byle jak, więc może jesteś w stanie mi doradzić jakie silniki powinienem zastosować tak żeby miały już nieco większą moc niż takie standardowe, a nie wymagały jeszcze elektrowni do zasilenia? Powiedzmy, że kwestie cenowe są tutaj nieco mniej istotne niż chęć zrobienia tego z sensem. 

[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

[cezarg1410]

Podsumowując moje dotychczasowe przemyślenia:

- na początek np te silniki: (6v, 160rpm), obsługę encodera początkowo bym pominął: https://botland.com.pl/silniki-dc-z-przekladnia-i-enkoderami/6287-silnik-z-przekladnia-sj01-120-1-6v-160rpm-enkoder.html

- do sterowanie 2x układ TB6612 lub 2x układ L9110 według propozycji kolegi farmaceuta - wydaje mi się, że na moje potrzeby bez większej różnicy

- 4x bateria 18650

 

Czy to się trzyma kupy? 🙂 takie auto będzie w stanie osgiąnąć jakieś 15 kmh? To pewnie pytanie bez sensu, ale spróbujmy 🙂

[farmaceuta]

19 godzin temu, cezarg1410 napisał:

Z tego co widzę max prąd przy zatrzymanym wale to 1A więc stosując sterownik jaki podałeś mogę coś przypadkowo zjarać - chociaż nie powinno to być nagminne

Sterownik podalem taki "na sztuke" zeby tylko zobrazowac ze sa inne...oczywiscie lepiej bedzie jesli max prad steru bedzie wiekszy niz max prad silnika, czyli twoja propozycja bedzie pewniejsza...

 

19 godzin temu, cezarg1410 napisał:

- przetwornica: tu mam największy dylemat, bo musiałbym w takiej sytuacji zastosować za sterownikami 4 przetwornice DC-DC.

Nie...wystarczy jedna przed sterownikami...czyli bateria-przetwornica-4*ster dc podpiete rownolegle...mysle ze te popularne 3A by wystarczylo (lm2596 (czy jakos tak))...wkoncu nie bedziesz zatrzymywal silnikow sila...

 

19 godzin temu, cezarg1410 napisał:

o tyle zastanawiają mnie jenda rzecz: jak duże są straty na takiej przetwornicy? nie przekonuje mnie ta merketingowa liczba, że sprawność to 96% 🙂 

Smialo mozesz brac...naprawde nie jest zle..😉 wiadomo ze 2-3A nie bedzie 96% sprawnosci, ale niech bedzie 80-85% to i tak dobrze...no niestety zawsze trzeba stracic cos tego pradu...ale jak bys dal ze 4 te ogniwa to dlugo i tak bedziesz jezdzil..

 

19 godzin temu, cezarg1410 napisał:

więc może jesteś w stanie mi doradzić jakie silniki powinienem zastosować tak żeby miały już nieco większą moc niż takie standardowe, 

Niestety tu nie wiele Ci moge doradzic bo jedyne silniki jakie mialem to wlasnie te zolte (ktore sie rozsypaly od samego lezenia..😅) jest tutaj duzo takich robotow..poszukaj w projekty etc...

[cezarg1410]

Dzięki za podpowiedzi 🙂

Co do silników -> zdecydowanie poszukam po forum.

Ostatnie pytanie w tej kwestii mam nadzieję.. 🙂  Czy mogę zasilić z tej samej przetwornicy DC również moduł Arduino? Czy może są jakiekolwiek powody (skoki napięcia, zakłócenia etc.), dla których lepiej zorganizować oddzielne zasilanie do samego arduino?

[farmaceuta]

21 minut temu, cezarg1410 napisał:

Czy mogę zasilić z tej samej przetwornicy DC również moduł Arduino? Czy może są jakiekolwiek powody (skoki napięcia, zakłócenia etc.), dla których lepiej zorganizować oddzielne zasilanie do samego arduino?

Hmm...raczej nie bo jak mniemam przetwornica bedzie ustawiona na max silnikow, czyli te 6v pewnie, ale problemu zadnego nie ma bo na Uno masz wejscie dc i chyba Vin i tam normalnie podepniesz baterie bezposrednio a wbudowany stabilizator obnizy zasilanie do 5v...jedynie kwestia roznicy napiec zostaje...bo 2s rozladowane bedzie mialo okolo 6v wlasnie i 1v roznicy to moze byc troche malo...dla lm2596 chyba tez...jezeli uno wytrzyma ponad 12v na Vin to mozna tez podpiac 3s...czyli 3 baterie spiete w szereg..wtedy masz 12.6 max napiecie i okolo 9v minimalne wiec juz roznica jest wystarczajaca..do tego zasilajac przetwornice z wyzszego napiecia poplynie mniej amper z aku co tez lepiej na nie wplynie, choc to bez wiekszych roznic wiec nie ma co przezywac...jak masz wiecej pytan to pytaj..po to forum jest😉

[farmaceuta]

1 godzinę temu, cezarg1410 napisał:

takie auto będzie w stanie osgiąnąć jakieś 15 kmh? 

160obr/min = ~2.6obr/s...zakladajac ze obwod kola wynosi ~20cm to mamy 20*2.6=~52cm/s...0.52m*3600(godzina w sekundach) = 1872m/h podzielic na 1000m = 1.871kmh...do 15km troche brakuje..😉 chyba sie nie pomylilem...

[cezarg1410]

Dzięki za zwrócenie uwagi na różnicę napięć, bo o tym kompletnie nie pomyślałem.

Uno teoretycznie może być zasilane zarówno przez Vin jak i DC do 12V. Może być niby nawet więcej, ale zacznie się grzać.

Na początek spróbuję tak zrobić jak opisałeś. Jak będą problemy z grzaniem to pomyślę. I tak będzie tyle nowych dla mnie rzeczy jednocześnie, że chyba lepiej pewne sprawy uprościć na start 🙂

Mniej więcej już wiem jak ma wyglądać zasilanie. Pozostaje kwestia wyboru silników. Jest tego tyle, że boli głowa 😉

[farmaceuta]

14 minut temu, cezarg1410 napisał:

Uno teoretycznie może być zasilane zarówno przez Vin jak i DC do 12V. Może być niby nawet więcej, ale zacznie się grzać.

No to by bylo 12.6v max...warto poczytac czy mozna z 3s bo to by duzo uproscilo..

 

15 minut temu, cezarg1410 napisał:

Mniej więcej już wiem jak ma wyglądać zasilanie. Pozostaje kwestia wyboru silników. Jest tego tyle, że boli głowa 😉

No tutaj musisz sie ostatecznie zastanowic czego oczekujesz...jesli to ma byc taki jezdzik/robot to te silniki ktore podales beda ok...ale jesli chcialbys miec bardziej autko rc to warto pomyslec o jakiejs uzywce/podstawie i wsadzic tam jeden duzy silnik dc lub lepiej bldc i do tego jeden ster...mysle ze za 150-200zl cos juz moze bys upolowal sensownego...musisz ostatecznie wiedziec czego oczekujesz, ile predkosci, dynamiki...etc😉

[cezarg1410]

To będzie mój pierwszy w życiu projekt na arduino i w związku z tym raczej celuję w jeździk/robot. RC to mega sprawa, ale kosztowo wyjdzie dużo więcej plus brak mi kompletnie doświadczenia. Zakupy i tak będę robił na ślepo w większości 🙂 Jeśli ten projekt wypali -> pomyślę na RC. Tam na pewno większym problemem jest podwozie z osią skrętną. Nie mam możliwości wykonania takowego, więc trzeba będzie kombinować z kupnem gotowego.

Podwozie to początek. Potem na pewno chcę zrobić joystick i sterowanie po BT oraz pobawić się w "inteligentne" poruszanie się po mieszkaniu (czujniki odległości, kamera, może w końcu jakiś machine learning), bo z zawodu jestem programistą i mam nadzieję, że w kwestii oprogramowania będę co nieco w stanie wymyślić.

[cezarg1410]

Dobra właśnie doczytałem co napisałeś o silniku. Delikatnie przestrzeliłem 😄

Okej... a coś takiego: https://botland.com.pl/silniki-micro-pololu-seria-lp-low-power/707-silnik-101-pololu-1099-5904422329587.html

Tutaj zupełnie inne obroty. Fajna też charakterystyka poboru prądu. Wygląda nieźle jak dla mnie. Zupełnie inna cena, ale może warto 🙂

[farmaceuta]

29 minut temu, cezarg1410 napisał:

Wygląda nieźle jak dla mnie. Zupełnie inna cena, ale może warto 🙂

Straszne slabizny z nich..tylko 0.013Nm czyli tyle co nic...hmm trzeba sie jeszcze rozejzec

[farmaceuta]

https://www.olx.pl/d/oferta/jeep-wrangler-18-r-c-new-bright-kompletne-podwozie-CID767-IDmC5Ss.html

https://www.olx.pl/d/oferta/rc-podwozie-na-gasienicach-3-silniki-wywrot-CID88-IDMsQV1.html

https://www.olx.pl/d/oferta/zdalnie-sterowany-samochod-xinlehong-9145-CID88-IDM98Zr.html

Np. Takie cos...sam poogladaj czy Ci bedzie pasowac cos...zaleta jest prosta, w wiekszosci masz juz kompletna rame z napedem, oczywiscie nie bedzie to mialo takie skretu w miejscu jak "lazik" no ale napewno wyjdzie taniej...to to na gasienicach tez ciekawe jak na poczatek...