[worklog] LightDude - LF / enhanced LF bez turbiny

[MirekCz]

Niestety czas ucieka nieubłaganie i jak na ten moment jestem ok. 3 dni w plecy...

Skończyłem płytki, chociaż jestem z nich niezadowolony - szczególnie z płytki procesora. Brak czasu na pracę nad detalami i zbyt ambitne wrzucenie prawie wszystkiego co się dało ( pomiar prądu, dwa mostki, akcelerometr/żyroskop, tsop itd.) sprawiły, że rozkład płytki jest nieciekawy, ale na ten moment musi wystarczyć. Zawody za 1,5 tyg. więc już prawie połowa czasu uciekła...

Wielkość płytek wg. zgrubnych pomiarów idealnie pokryła się z planem - 31cm^2

Lista zmian to m.in.:

- obrócenie czujników VL6180X, tak, że jeden patrzy do przodu, a drugi na bok

- przesunięcie listwy węglowej poza środek robota - nie chciałem umieszczać procesora bezpośrednio pod silnikiem i do tego nic nie będzie podnosiło akumulatora powyżej poziomu płytki

- zmiana tsopa na mniejszy

- dodanie pomiaru prądu na silnikach

- niestety nie udało się umieścić wszystkich komponentów na dolnej warstwie...

Do programowania jak i testowania robota wykorzystam komunikację na USART1. Dodatkowo w rogu jest rozpiska planowanego wykorzystania DMA.

PS. Na płytce main u góry jest zaznaczona bateria, a na dole listwa węglowa...

[marek1707]

1. Wydaje mi się, że rezystory dzielnika R5/R7 powinny mieć zamienione wartości - obecnie podział jest jak 10:11. No i dałbym kondensator równolegle do R5, a wartości obu rezystorów zmniejszył np. 10 krotnie, bo przy sterowaniu przez 1M prądy polaryzacji i upływy spowodują duże błędy pomiaru.

2. Wygląda, że główny stabilizator dałeś w SOT23-5. Będzie zasilał wszystko łącznie z diodkami oświetlającymi, procesorem, mostkami itd. Liczyłeś moc strat przy maks. napięciu akumulatora? Tak, dałeś diodki szeregowo - coś na to pomogą (jednocześnie zmniejszając margines minimalnego napięcia pracy), ale są blisko scalaka więc będą go grzać.

3. LED świecony wprost z VIN ma taki sam opornik jak diodki zapalane z procesora.

4. T1 używasz jako wyłącznika mocy - i dobrze. Skoda, że nie zabezpiecza przed odwrotnym podłączeniem baterii. Może dać obok drugi szeregowo włączony "przeciwsobnie"?

5. Na płytce czujników wejście CE prawego dalmierza jest wciąż bez sensu sterowane przez 10k zamiast czystym sygnałem wprost ze złącza.

6. W modelu PCB złącza PROG (goldpiny) masz bardzo małe kołnierze wokół otworów - pady są pewnie 60 mils przy otworach 1mm. Rozumiem, że to gotowa biblioteka itd, ale ten problem powtarza się w wielu płytkach. Pady spokojnie możesz tu zwiększyć do 70 albo nawet i 80mils. Będą się dużo lepiej lutować, pewniej siedzieć w otworach a i niepotrzebnie nie żyłujesz tolerancji wykonania płytki. Kołnierze w padach THT (to samo w przelotkach) powinny być maksymalne na jakie pozwala otoczenie, zakładana gęstość upakowania i zdrowy rozsądek oczywiście.

[MirekCz]

Dzięki Marku za odpowiedź, jesteś niezawodny.

1. Racja z zamianą rezystorów, ale nie wiem czy dołożę kondensator - tak czy tak zamierzałem uśredniać kilka odczytów cyfrowo..., ale możliwe, że na wszystkie wejścia analogowe dołożę kondensatory.

2. Też mnie to martwi, ale uciekałem jak mogłem od większego stabilizatora ze względu na wagę, a docelowo robot będzie działał zaledwie kilkanaście sekund bez przerwy... wstępnie zakładam w najgorszym wypadku 100mA przy spadku 2V, więc ok 0,2W na stabilizatorze...

3. Nie ma znaczenia przy tym napięciu, docelowo czy tak pozmieniam pewnie rezystory żeby dobrać rozsądną jasność...

4. Zabezpieczenie będzie w konektorze, więc nie ma sensu dublować

5. Ograniczenie prądu gdyby coś przypadkiem miało wpaść na procesor.

6. Nigdy nie miałem z tym problemu, a takie pady pozwalają spokojnie zmieścić ścieżkę pomiędzy sobą. Mam wiele miejsc gdzie tolerancje są dużo, dużo mniejsze niż w tych padach.

Nie wiem co mają inni, ale ja mam wszystkie komponenty z własnej biblioteki.

Jedyny minus mojego rozwiązania to przy grubej metalizacji zdarza się problem z wsadzeniem goldpinów (szczególnie przy długiej listwie), ale ma to też fajny efekt uboczny, bo przeważnie piny dobrze siedzą nawet bez lutowania i dzięki temu można np.

[marek1707]

1. Programowe uśrednianie nie pomoże, gdy prąd upływu 1uA na rezystorze 1M da błąd 1V a przecież impedancja wejściowa przetwornika w STM to - o ile pamiętam - kilkadziesiąt kΩ. W tej sytuacji dzielniki powyżej kilku kΩ raczej odpadają. Drugi problem to próbkowanie napięcia wejściowego do wewnętrznego kondensatora układu sample-hold (chyba jakieś 10pF). Jeżeli Twój układ (np. dzielnik) nie jest w stanie naładować go do poprawnego poziomu w czasie ok. 1us (zależnym od ustawionego zagara ADC, może być nawet w okolicach 100ns) to błąd pomiaru może być naprawdę duży. Kondensator zewnętrzny (tak od 1nF w górę) jest najprostszym wyjściem.

2. Kilkanaście sekund - to gdy już wszystko będzie działało: postawisz na torze i pojedziesz po 1 miejsce. Zanim to nastąpi, nad oprogramowaniem posiedzisz jednak kilkanaście godzin.. Ja bym jednak zmienił typ stabilizatora na jakiś produkowany w SOT223 lub SOT89. Też są małe a wyprowadzony radiator daje już szansę poszaleć.

6. Ścieżki są robione w innym procesie a wiercenie w innym. Ścieżki względem siebie mogą być w odległościach np. 5mils bo są z "jednego przyłożenia", ale laminat w wiertarce CNC ma swój własny układ odniesienia i może być względem ścieżek przesunięty i/lub obrócony. Jeśli nie musisz, nie staraj się wyciągać z technologii ile się da, bo to zwiększa stopę błędów. Tutaj nie przepuszczasz ścieżek między padami goldpinów więc pady mogą być większe. To nie Ty masz problemy z trafianiem wierceniem w środki padów tylko producent płytek. Jeżeli coś pójdzie nie tak, musi zrobić więcej sztuk. Z resztą zwykle i tak nie robi dokładnie wg zamówienia tylko więcej a te "nietrafione" są odrzucane i nigdy ich nie widzisz. W przelotkach warto dać większy kołnierz (nawet kosztem zmniejszenia otworów) właśnie po to by zwiększyć tolerancję projektu PCB na błąd pozycjonowania wiercenia względem naświetlania z Gerberów. Oczywiście jeśli wjeżdżasz w minimalne średnice otworów dostępnych u danego producenta, nic już się zrobić nie da. Gdy robisz płytkę wielowarstwową (4 i więcej), ich producenci mają stabilne technologie (bo inaczej poszliby z torbami) i tam można z kołnierzami zjeżdżać, ale gdy zlecasz coś firmie robiącej wyłącznie płytki 1 i 2-warstwowe (szczególnie w ekspresie) musisz pamiętać, że podawane przez nich parametry technologiczne to raczej szczyt-szczytów możliwości ich - zwykle prostego - sprzętu. Nie warto tego sprawdzać na własnej skórze.

Ja pod goldpiny robię otwory 0.9 (średnica finalna, po metalizacji) - ładnie, ciasno wchodzą i nic samo nie wypada.

[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

[Treker (Damian Szymański)]

Wygląda, że główny stabilizator dałeś w SOT23-5. Będzie zasilał wszystko łącznie z diodkami oświetlającymi, procesorem, mostkami itd. Liczyłeś moc strat przy maks. napięciu akumulatora? Tak, dałeś diodki szeregowo - coś na to pomogą (jednocześnie zmniejszając margines minimalnego napięcia pracy), ale są blisko scalaka więc będą go grzać.

Potwierdzam u mnie też pierwotnie był stabilizator w SOT23-5. Grzał się jednak niepokojąco mocno (szczególnie podczas testów). Do ostatecznej konstrukcji wstawiłem coś większego 🙂 Jednak jak się uprzeć, to działało...

[MirekCz]

hmm, wg. lp2985 jest ok. 175C/W, co przy 0,2W daje ok. 35C czyli 55C w temp. pokojowej... nie widzę problemu dla układu (oczywiście nie pchałbym tam ręki)

Marek: Masz rację na temat ADC... trzeba będzie dokleić do plecków jakiś kondensator.

[Ahmed]

Pozwolę sobie zapytać o położenie układu mpu6050. Nie jest on w osi obrotu, a dodatkowo nie jest w osi całego robota (przesunięty w lewo), więc, o ile się nie mylę, przy takim samym przyspieszeniu kątowym dla każdego z kół przyspieszenie liniowe akcelerometru będzie się różnić, więc podczas jazdy mogą się z nim dziać cuda. Nie lepiej by było przesunąć go w prawo?

[MirekCz]

Ahmed: Generalnie zupełnie mi nie zależy na akcelerometrze. Cały układ jest tam trochę bardziej dla bajeru i zabawy jak będzie dużo czasu... głównie planuję korzystać z żyroskopu ( znajomość kierunku jazdy w czasie mijania przeszkody itp. )

Mając dane z żyroskopu i znając położenie możesz odpowiednio skorygować dane z akcelerometru... chociaż wcale tego nie planuję 🙂

[Ahmed]

Jeśli masz to na uwadze to ok, aczkolwiek tak sobie właśnie myślę, że mając przyspieszenie i kąt obrotu możnaby wyznaczać punkt i promień obrotu, który jest odwrotnie proporcjonalny do błędu z transoptorów, a więc za pomocą kolejnego "pida" możnaby regulować rotację robota, a także wykorzystać te informacje do ścinania zakrętów..

To takie przemyślenia z serii "posprzątam pokój zamiast się uczyć na egzamin", już kończę ten offtop. 😉

[MirekCz]

No to kilka nowych informacji:

- odebrałem PCB... są nawet bardziej minimalistyczne niż się spodziewałem... jutro postaram się to złożyć

- jutro powinny przyjść listwy węglowe

- klonyyy wykonał kawał świetnej roboty i "na wczoraj" wykonał mi felgi... pełna improwizacja z mojej strony, bo nie znałem dokładnych wymiarów, więc wszystko na oko, ale we wtorek powinienem je dostać - na zdjęciu wyglądają super i do tego mają tylko ok. 1,3g.. to dużo mniej niż przewidywałem

- nie mam jeszcze tsopów, ale to zostawiłem sobie na ostatni moment.. zawsze mogę zamontować większe THT zamiast miniaturowych SMD... poza tym wszystkie części elektroniczne już chyba mam skompletowane

- pozostało mi jeszcze kupić kulki ASG do użycia jako dystanse pomiędzy PCB a podłożem

Coś czuję, że soft będzie równie minimalistyczny co sam robot 🙂

[MirekCz]

Miałem zaledwie półtorej godziny, więc poskładałem tylko PCB.

Cała złożona elektronika (czujniki, płytka główna, tasiemka pomiedzy) waży 9,6g... bardzo blisko wyliczonych 9,8g

Jutro postaram się wszystko uruchomić... projekt coraz bardziej mi się podoba 🙂

[Treker (Damian Szymański)]

MirekCz, czekamy na foto 🙂

[Mechano]

W półtorej godziny złożyłeś płytkę tego lf'a? Szybko jak dla mnie 😃

[MirekCz]

Treker:

Do fotek jeszcze trochę poczekacie... może jutro zrobię coś komórką, ale to lipa będzie.

Mechano:

... dzięki za komplement 😋 Tak naprawdę tam prawie nic nie ma i wszystko pięknie idzie na pastę. Bałem się tylko o sterowniki silników i tranzystor w miniaturowej obudowie, ale poza drobnymi poprawkami zlutowało się idealnie.

Dziś miałem zaledwie 2h. Uruchomiłem płytki i (o dziwo) poszło wszystko od pierwszego podłączenia. Tylko jeden z dwóch ledów testowych nie bangla, ale może na odwrót go przylutowałem, bo sam pin procesora działa.

Napisałem (ta.. skopiowałem z innego projektu) podstawkę softu, ustawiłem we/wy i odpaliłem usart1tx z dma... można powiedziec, że "hello world" jest 🙂

Plan na jutro to tim2 i test silników oraz I2C i test ADC po I2C z DMA ( czujniki działają, chociaż przynajmniej jednego z pośpiechu lekko hot-airem przysmażyłem i pewnie będę musiał go wymienić, bo wyniki trochę odbiegają od reszty ).

Zamówiłem Proxxona i niestety chyba mi go dziś nie wysłali, więc jutro mechaniki pewnie nie skończę.. a szkoda... może mógłbym już nim pojeździć. Jeszcze jutro do zamówenia tsop, chociaż nic innego nie potrzebuję, więc może po prostu zamontuje tsopa THT i stracę kilkaset mg.

[ Dodano: 20-05-2015, 22:42 ]

Kilka więcej godzin...

Zamontowałem silniki, tsop32136 tht (jeszcze nie wypróbowałem czy działa).

Wstępnie zrobiłem listwę węglową, ale wyszła nie do końca tak jak miała i muszę zrobić nową.

Z softu:

- uruchomienie I2C, MAX11605 działa fajnie. DMA jeszcze coś nie działa, bez DMA czas pobierania próbek <400us, z DMA powinno być <50us (plus resztę robi DMA)

- uruchomione silniki, działają bez problemu

- poprawiłem lutowanie diody, teraz obie diody testowe świecą

- znalazłem błąd z VINADC - idzie do pina, który nie ma ADC 😃 plany przelutowania tego, bo zabezpieczenie akumulatora się przyda

- testowanie stabilizatora 5V przy większym obciążeniu (8V i 80mA)... stabilizator jest zaledwie lekko ciepły.

- zamontowałem felgi i koła.. wyglądają ok, chociaż robot trochę wysoko jest zamontowany (ok. 4-5mm nad ziemią), no ale musiałem dopasować wszystko pod mini-z.

W sumie z mechaniki brakuje mi tylko listwy węglowej i będzie komplet. Wtedy zważę całość i porobię fotki.

W sofcie brakuje mi jakiegoś timera 1ms do sterowania aplikacją, DMA do MAX11605 no i całej logiki sterowania robotem 😋 Pikuś.

PS. Jak kogoś to interesuje to 1m listwy węglowej 5mmx1mm waży 7.5g. Ja wykorzystam ok 20cm, więc 1.5g listwy.

[sosnus]

Wstępnie zrobiłem listwę węglową, ale wyszła nie do końca tak jak miała i muszę zrobić nową.

W jakim sensie "zrobiłeś" listwę? 😋