Помогите запитать 18 сервоприводов и микроконтроллер

Здравствуйте! Я делаю гексапода с 3dof конечностями. Я по образованию программист, а вот в электронике крайне слаб. Код частично готов, одним манипулятором управляю в пространстве без проблем. Три сервопривода питаются от линии Arduino Uno, уверен, 18 сервоприводам тока не хватит никак, контроллер будет ребутаться. А может даже что-нибудь сгорит? Да и вместо Uno собираюсь использовать Arduino Pro Mini (шью через плату Uno, с которой снят CPU).

На борту:
- Arduino Pro Mini (5V);
- 18х сервоприводов Tower Pro SG90 (9 грамм);
- 2х микросхемы TLC5940NT для расширения каналов PWM Arduino;
- модуль радиосвязи на короткую дистанцию, либо другое коммуникационное устройство.

В datasheet-ах не нашел информации по току сервоприводов, так народ пишет, что под физической нагрузкой SG90 может кушать до 200мА. Неужели они теоретически могут вместе жрать 3.6А? Либо 200мА это какое-то асимптотическое значение, предвещающее отказ, и реальное потребление где-то вполовину меньше? ЯННП. Остальные компоненты потребляют, вроде, гораздо меньше.

Аккумуляторы планирую использовать на 7.4V (две банки на 3.7V последовательно). На 5V, по-моему, встречаются гораздо реже, заряжать сложнее.

Прошу Вас помочь:
1. Выяснить адекватное значение максимального тока, который может потреблять мой набор железок;
2. Найти максимально компактный и легкий (по весу) регулятор напряжения от 7.4V к 5V. Готовую плату. Можно две одинаковые, думаю, реально распределить нагрузку между ними примерно поровну. Небольшой запас только в плюс.
3. Оценить риск возникновения помех на Arduino от сервоприводов. Если риск есть, что нужно сделать?
4. Не накосячить при выборе аккумуляторов. Какие параметры определяют токоотдачу АКБ? (на RC модельных вроде ставили обозначения типа 10C, 20C и пр, но я ничего не помню) А если на АКБ нет маркировки? А какие АКБ нужны мне?

Сообщение от Risin На борту: - Arduino Pro Mini (5V); - 18х сервоприводов Tower Pro SG90 (9 грамм);

Для начала отказаться от атмела, и заюзать быстрый чип от st, с аппаратной поддержкой плавучки. Уж поверьте - она вам очень сильно понадобится. Потому как двигать 18 серв - много мозгов не требуется, но для просчёта ускорения конечностей требуется гораздо более быстрый чип. Иначе получится либо готовые просчитанные движения - и робот не сможет преодолеть даже спичечный коробок, ибо не заложено. Либо дёргающийся в припадках слепой уродец, что более противно.
Кстати, 18 каналов на st можно сделать полностью аппаратными, и синхронными.!!!

0

Сообщение от OVY-srok ... Для начала отказаться от атмела, и заюзать быстрый чип от st ...

Берите сразу К1921ВК01Т - 32-разрядный микроконтроллер на базе ядра ARM Sortix-M4F с периферией, специализированной под задачи управления электроприводом

PS Тут любая тема на втором комменте превращается в холивар AVR8 vs STM32. Сколько можно?!

0

Сообщение от Risin Здравствуйте! Я делаю гексапода с 3dof конечностями. Я по образованию программист, а вот в электронике крайне слаб. Код частично готов, одним манипулятором управляю в пространстве без проблем. Три сервопривода питаются от линии Arduino Uno, уверен, 18 сервоприводам тока не хватит никак, контроллер будет ребутаться. ... Аккумуляторы планирую использовать на 7.4V (две банки на 3.7V последовательно). На 5V, по-моему, встречаются гораздо реже, заряжать сложнее. Прошу Вас помочь: 2. Найти максимально компактный и легкий (по весу) регулятор напряжения от 7.4V к 5V. Готовую плату. Можно две одинаковые, думаю, реально распределить нагрузку между ними примерно поровну. Небольшой запас только в плюс.

После определения какие батареи (Li-pol) и сколько банок, ищете по нигазинам радиоуправляемых моделей предмет, называемый BEC (Battery Elimination Circuit). Это специальный модуль, используемый для кормления серво и приёмника от силовых аккумуляторов.

10С, 20С - это максимальный отдаваемый батареями ток. Измеряется в C - ёмкостях батареи.

0

Судя по этим исследованиям, ток потребления _без_нагрузки_ не превышает 0.1А. Под нагрузкой будет больше.
Если на мотор не подавать управляющие импульсы, то мотор не крутится и его ток =0. Если подавать фиксированные импульсы, то мотор находится в режиме удержания -- ток потребления зависит от прилагаемой нагрузки, если она =0, то и ток =0.
Фактически, ток потребления будет течь только при изменении положения (или удержании). Вы же не будете ВСЕМИ 18 моторами двигаться сразу. Соответственно, и ток будет существенно меньше 2 ампер.

По источнику - купите готовый импульсный DC/DC модуль. Если посмотрите там же, где брали сервомашинки, обязательно такой найдете. Лучше брать с запасом по току, но разумным, чтоб небыло большого фонового потребления.
Кстати, судя по этому (http://robotday.ru/2015/03/28/сервопривод-tower-pro-9g-sg90) описанию, сервомашинки могут работать и без стабилизатора. Но, лучше стабилизатор поставить.

0

Люди, я приобрел сервоприводы Tower Pro SG90... Самые дешевые на свете пожалуй... Проект нищий и далеко не профессиональный, зачем мне архитектуру менять? У меня на хобби время появляется раз в три дня по 2 часа. Ладно, хватит нытья.

Сообщение от Riotmyr После определения какие батареи (Li-pol) и сколько банок, ищете по нигазинам радиоуправляемых моделей предмет, называемый BEC

Понял, благодарю. (две банки будет, пожалуй)

Сообщение от u37 Вы же не будете ВСЕМИ 18 моторами двигаться сразу.

Не совсем. По идее, конечности должны двигаться в противофазе, 3 толкают робота, 3 делают шаг в воздухе. Т.е. все двигаются одновременно, иначе скорость робота совсем грустной будет. TLC5940NT вроде не может не подавать управляющий импульс на отдельные выводы, а значит все-равно придется какой-то ток тратить.
Но скорее всего вы имели ввиду, что если грубо описать кинематику, получается, в любой момент времени, 6 моторов держат массу (вплоть до 0.2А), 3 толкают (ток поменьше, ведь они создают поступательные движения, массу не держат - оси их валов перпендикулярно в землю уходят), остальные 9 приводов перемещают конечности в воздухе (сравнительно малый ток, не более 0.1А). Т.е. в итоге мне модуль нужен около 2.5А. Я правильно понимаю?
В остальном, по моим вопросам Вы больше всего объяснили, спасибо.

P.s. А если напряжение преобразуется бестрансформаторным блоком от 7.4 до 5 вольт, выходная сила тока растет? Токоотдача у аккумуляторов в таком случае меньше может быть?

"А если напряжение преобразуется бестрансформаторным блоком от 7.4 до 5 вольт, выходная сила тока растет?"
Импульсный блок питания преобразует энергию. Если его нагрузить на 5 Вт, то он будет потреблять от источника питания те-же 5 Вт. Это я загнул, у преобразователя есть такая характеристика, как "КПД", коэф-т полезного действия. От источника преобразователь будет потреблять в 1/КПД раз больше. Если положить КПД = 80%, то при нагрузке в 5 Вт от источника будет потребляться 5*(1/0.8)=6.25 Вт.

Импульсные преобразователи бывают двух типов:
- с ключом и диодом
- с синхронный преобразователем. В этом случае выпрямительный диод заменяется на второй ключ, что повышает общий КПД преобразователя.
Если встретите второй вариант, то хорошо, но это вряд-ли случится - дорого.
Из обычных импульсных часто попадаются преобразователи на базе LM2596. В ее документации указано, что при токе 3А на ключе будет падать до 1.4 вольта. Т.е. 1.4 вольта просто пропадет из батареи. Было 7.2 вольта, станет 5.7 вольта. И вот из этих 5.7 вольт преобразователь будет делать выходные 5 вольт. Вам понравился такой преобразователь? Луч уж линейник поставить, чесс слово.
По спецификации, подобный импульсный преобразователь выдает 3А (устраивает), имеет КПД порядка 90%(устраивает). А в реальности? Он будет тупо рассеивать тепло и создавать помехи радиосвязи.
Так что - к выбору преобразователя надо отнестись чуть более чутко. ))

Здесь надо искать преобразователь на 4-5А, иначе смысла в нем будет не много. Что найдете - давайте ссылку и название микросхемы.

0

Сообщение от Sthuthu Берите сразу К1921ВК01Т

Не смешно, там такой ценник - что дешевле сразу с десяток готовых гексаподов купить, японских.

Сообщение от Risin Проект нищий и далеко не профессиональный, зачем мне архитектуру менять?

Наверное стоит немного покопать ютюб - там наглядно видна разница управления конечностями робота через атмел и st. Неужели прям так из принципа хочется повторить дергающегося в конвульсиях уродца ???

0

Кстати на счёт К1921ВК01Т
Я так понимаю что чип ещё тестят. Почему бы не поклянчить у производителя на тест/поиск багов?
Все в плюсе!

0

BEC-и по итогу не искал: вспомнил, что это brushless engine controller с ключами для катушек статора мотора. Не мой случай...

Сообщение от u37 Что найдете - давайте ссылку и название микросхемы.

Спасибо большое Вам за пояснения. Поискал преобразователи, пока только у одного продавца (раньше у него заказывал).

1. На 5А. Как вы и писали, на LM2596...
2. То же, но 3А
3. А этот на XL4005E1 и еще с какой-то маленькой микросхемой (скорее всего LN358), рекомендуют его в качестве зарядника использовать. Из описания: "linear module has somstomt voltage omd somstomt current function (CC CV)." Погуглил чуть чуть на английском, сложилось впечатление (я всё никак не соображу), что у этого преобразователя при росте сопротивления падает напряжение.
4. Два миниатюрных по 3А на mp2307dn Вернее, по 1.8А и "3A MAX, can not be prolonged", (не может держать продолжительно, я так понял). Может их два параллельно подключить? Или распределить нагрузку примерно поровну, объединив только "землю"?

В принципе, стоят копейки, можно и все по одному заказать. Я в правильном направлении ищу?

Сообщение от Risin BEC-и по итогу не искал: вспомнил, что это brushless engine controller с ключами для катушек статора мотора. Не мой случай...

Угу-угу :) https://en.wikipedia.org/wiki/Battery_e ... or_circuit
Пример: http://www.aircraft-world.som/en/p1091154-cc-bec
А мотором управляет ESC :)

0

Блин, я лох))

Выходит, чего-то на подобии BSP-6AUBEC мне хватит?