Ansteuerung des IOW - Servos, Lichtschranke und Sensor

[killerfaultier]

Hallo!

Wir möchten an unserer Schule an einem Innovativ-Wettbewerb teilnehmen. Dazu haben wir und schon etwas ausgedacht und haben uns für den IOW als Schnittstelle zwischen PC und Hardware entschieden. Dazu habe ich noch ein paar Fragen:

1. Kann ich mit dem IOW irgentwie Servos ansteuern, die dann einen Knopf drücken? Der Knopf müsste ca. 1sec gedrückt werden und dann sollte wieder locker gelassen werden (der Knopf geht von selbst zurück). Dieser Vorgang müsste mehrfach wiederholbar sein. Es ist ein mechanischer Knopf, somit nicht elektronisch ansteuerbar. Kann ich für diesen Servo oder was auch immer die Spannung (5V?) und Stromstärke (0,5A?) vom IOW nehmen? Wäre es möglich das mit einem Pin zu machen (0=nicht drücken; 1=drücken)?

2. Wie könnte ich am besten eine Lichtschranke realisieren. Sie müsste mir nur sagen, ob ein Objekt dasteht oder nicht. (wenn möglich ein Pin)? Kann man dazu die IR vom IOW24 nehmen?

3. Wie könnte ich einen Feuchtigkeitssensor (zur Füllstandsanzeige), der bei Feuchtigkeit eine LED zum leuchten bringt (und bei keiner eine andere) für den IOW verwenden?

Ingesammt kapiere ich das mit dem ansteuern nicht so genau. Ist es richtig dass
- O: ein Pin, der auf high gesetzt wurde 5V Spannung hat?
- O: ein Pin, der low ist 0V Spannung hat?
- I: ich einen Pin mit dem GND verbinden kann und dieser dann low ist?
- I: ich an einen Pin 5V anlegen kann und dieser dann hight ist?

Oder funktioniert das anders?

Vielen Dank für eure Antworten!

MfG
killerfaultier

[Guido Körber]

1. Dazu würde ich ggf. einen Hubmagneten nehmen. Ob die Versorgung vom USB ausreicht hängt vom Magneten ab.

2. Nein, nicht mal ansatzweise. Fernbedienungen sind keine Lichtschranken. Da unklar ist was gemacht werden soll kann ich nur empfehlen mal nach "Gabellichtschranken" und "Reflexlichtschranken" zu schauen.

3. Kommt auf den Sensor an.

Zu den Pins: Die IO_Warrior Pins funktionieren immer als Eingänge, geben also den logischen Pegel am Pin zurück, auch wenn dieser durch den Pin selber erzeugt wird.

Die Ausgangstreiber der IO-Warrior sind Open Drain (die CMOS Variante von Open Collector), also ein Transistor, der gegen Masse treiben kann. Dazu kommt ein interner Pull-Up Widerstand, der sorgt für einen High Pegel wenn der Treiber nicht gegen Null treibt.

5V an einen IO-Warrior Pin anlegen ist keine gute Idee, wenn der Pin dann auf Null gesetzt wird, versucht der Chip die Versorgungsspannung mit Masse zu verbinden, das geht nicht gut. Für einen High Pegel muss garnix an den Pin, das macht der interne Pull-Up.

[killerfaultier]

Erstmal vielen Dank für deine Antworten. So ganz verstanden habe ich das jedoch noch nicht xD

1. Ich hab mich mal ein bisschen umgeschaut. Eine genaue Definition von Hubmagneten habe ich nicht gefunden, jedoch glaube ich (anhand des Bildes von Conrad) zu erkennen, dass es wohl ein E-Magnet ist, der einen normalen herausdrückt. Diese haben aber alle nur unter 1cm zum herausdrücken. Ich bräuchte mindestens 1cm.
Ich habe mir gedacht, ein E-Motor würde auch gehen... aber diese brauchen meist 12V oder mehr als 0,5A. Außerdem sind sie recht teuer...

2. Genaue Unterschiede konnte ich zwischen den beiden Lichtschrankenarten keine festellen. Ich müsste quasi überprüfen, ob ein Gefäß unter dem Gerät steht. Was soll ich verwenden?

3. Ein echter Sensor wäre zu teuer. Ich dachte an zwei Transistoren in Reihe, deren Ermittler und Basis in die Flüssigkeit gehängt werden. Falls Flüssigkeit da ist, leiten diese, falls nicht, nicht...

Wie ist das jetzt mit den Pins... es wäre nett, wenn du mir ein Beispiel geben könntest, was passiert, wenn man einen Pin durch die Software auf high bzw. auf low setzt und wie man einen Input machen kann.

MfG
killerfaultier

P.S. Was kann ich eigentlich alles kaputt machen am IOW? Ich würde mir dann evtl. mal ein StarterKit besorgen... Muss man beim zusammenlöten irgentetwas beachten?

[towaibw]

Zum Thema Servos ein Gedanke:
Es gibt unter der Bezeichnung SD20 einen Servocontroller (siehe hier), der 20 Servos ansteuern kann (o.k., etwas überdimensioniert für diese Anwendung) und selbst über I2C mit den nötigen Steuerinformationen versorgt wird.

[Guido Körber]

Ein Motor hätte den Nachteil, dass die Ansteuerung deutlich komplizierter wäre und offensichtlich sind die Elektronikkenntnisse ja eher bescheiden. Der Motor muss ja bis zu einem bestimmten Punkt fahren, dort stoppen und dann wieder zurück fahren und wieder stoppen. Das ist mechanisch und elektrisch deutlich aufwändiger.

Was Hubmagnete angeht einfach mal hier suchen: www.farnell.de

Gabellichtschranken detektieren Dinge die durch ihre Gabel gehen. Reflexlichtschranken haben Sender und Empfänger nebeneinander und können Objekte bis zu einem gewissen Abstand detektieren. Glasgefäße lassen sich nicht ganz so leicht detektieren.

Tante Google findet bestimmt ein paar Links zu Bauanleitungen für Flüssigkeitsdetektoren.

Was die Pins betrifft: Beschreibung noch mal lesen und ggf. mal die Beispiele im SDK ansehen.

[killerfaultier]

Ja, meine Elektronikkenntnisse sind sehr bescheiden xD

Die Servo-Steuerung sieht interessant aus :-)
Aber wieviele Pins bräuchte ich da für die Steuerung? Könnte ich damit die Servos vor und zurückbewegen? Leider ist die Dokumentation des Chips sehr ungenau bzw. ich kann damit nicht so viel anfangen...

Hubmagnete sind sehr teuer... ich würde die Servos gerne bevorzugen xD

Gibt es auch Gabellichtschranken, die ca. 30cm Entfernung überprüfen können? Wenn ein Glas darunter steht, muss ich hoffen, dass es einfach die Strahlen reflektiert, dann kommen sie auch nicht ans andere Ende.

Gibt es irgentwo noch mehr Beispiele zum IOW? Z.B. einfach, wie man eine LED an und ausschalten kann damit? Und eine kleine Tastereingabe machen kann?

MfG
killerfaultier

[Guido Körber]

Der Nickname scheint Programm zu sein. Wie wäre es denn mal mit Google und etwas lesen?

Hubmagnete in der gewünschten Form kommen etwa auf 10-20 Euro das Stück. Servos sind nicht billiger, eher teurer. Dazu kommt, dass das Teil ja auch die nötige Betätigungskraft erzeugen muss, da ist mit einem Miniservo wahrscheinlich nichts zu machen, möglicherweise ist ein großer Servo notwendig, die kommen leicht auf 100 Euro und mehr.

Lichtschranken: www.gidf.de
Gabellichtschranken mit 30cm breiter Gabel kenne ich nicht.
Ansonsten mal nachdenken, ob an der Stelle wo das Gefäß hingestellt werden soll vielleicht ein Taster im Boden angebracht werden kann.

Was die Beispiele betrifft: Genau sowas ist im SDK enthalten.

[killerfaultier]

Ich konnte im SDK leider keine Schaltung finden, welche eine LED als Output oder einen Taster als Input darstellt. Ich habe mich mal selbst versucht:



Ist es dabei egal, welchen Transistor man verwendet? (Wenn er den Volt-Bereich aushält?)

Der Knopf, den ich drücken möchte, ist noch so schwer drückbar. Ich denke ein Servo für 5€ schafft das. Außerdem kann ich den Servo ja auch vor und zurück steuern.

Es tut mir Leid, wenn ich euch ein wenig nerven muss, aber ich hab leider nicht so viel Ahnung und hab mir auch schon vieles durchgelesen...

Am besten wäre es natürlich, wenn ich das über die 5V/0.5A von USB machen kann. Evtl. wären auch 2 USB Anschlüsse in Ordnung (Einfach GND und Masse parallel). Zur Not natürlich auch noch einen externen Anschluss. Was wäre am realistischen?

[Guido Körber]

Das wäre ganz falsch, der Transistor würde die LED einschalten sobald die Stromversorgung vom USB da ist. In der Schaltung würde der IOW24 auch nicht funktionieren, da fehlen Teile.

Keine Schaltungen gefunden kann nicht sein, die sind im Datenblatt. Einen Taster anzuschließen ist so trivial, dass es eigentlich keines Schaltplanes bedarf: Vom Port gegen Masse.

Ein zweites USB Kabel nehmen geht nur wenn da auch ein zweites Device dran ist, Negativbeispiele z.B. im Blödimarkt sind chinesische Festplatten, die sich gut dazu eignen Daten zu verlieren. Wenn mehr Saft nötig ist, dann muss ein externes Netzteil ran.

[killerfaultier]

Ich finde nur Schaltungen für z.B. eine LED-Matrix. Ich kann jedoch aufgrund dieser Schaltungen darauf schließen, dass es evtl. so geht:


Ich habe den NPN gegen einen PNP ausgetauscht, da der Port am Anfang hight ist? Oder wie war das gemeint? Meine Frage, ob es egal ist, welchen Transistor man verwendet steht immernoch.

Beim zweiten USB Kabel meine ich, dass ich einfach nur die D+ und D- parallel schalte, beim zweiten Anschluss lasse ich die Datenleitungen weg.

Vielen Dank für deine Antworten!

MfG
killerfaultier

edit: Ach ja... ist der Hubmagnet dann solange draußen, bis ich den Pin wieder auf high schalte?

[Guido Körber]

Nicht Appnote, DATENBLATT.

Das ist immer noch ein PNP Transistor. Sowas wie ein BC307 geht da. Aber ohne Vorwiderstand wird die LED nur sehr kurz leuchten.

Das mit dem USB Kabel meinte ich auch so, sowas machen Leute die in Fachkreisen auch als Kurzschließer betitelt werden.

[Christoph Jung]

Zum Thema lichtschranke:

http://www.autobahn.benekedata.de/index.htm
http://www.ferromel.de/tronic_18.htm

[killerfaultier]

Ich hatte immer im Datenblatt vom IOW-24PV geschaut... jetzt hab ichs richtige erwischt :-)

Vielen Dank für die Informationen über die Lichtschranken. Bei der Lichtschranke und den Feuchtigkeitsmessern werde ich noch irgendwas zusammen bekommen.

Kann ich anstelle der LED einfach einen Hubmagneten verwenden? Ich würde ihn dann eben nicht mit den 5V sondern mit einer externen 12V Quelle verbinden. Die GND der neuen Quelle müsste ich dann an die andere anschließen, oder? Ist eine Diode parallel zum Hubmagnet nötig (wg. Selbstinduktion)?

edit: bleibt der Hubmagnet dann solange draußen, bis ich den Pin wieder auf high schalte?

Bei dem Bauteil für die Software Target fehlen einige Pins. Z.B. GND, Vcc, NC - Gibt es eine vollständige Version? (Eagle ist mir zu blöd... Target sieht viel schöner aus und ist geordneter...)

MfG
killerfaultier

P.S. Ich bin morgen eine Woche weg, falls ich also nicht antworte, liegt das wohl daran :-)

[Guido Körber]

Zum Ansteuern eines Magneten oder Relais mit höherer Spannung als 5V siehe: http://www.codemercs.com/phpBB2/viewtop ... f=2&t=1312

Die Freilaufdiode ist notwendig, da sonst die Spule beim Abschalten den Transistor zerstört. Der Stößel des Magneten bleibt so lange draußen wie die Spule Saft bekommt.

[killerfaultier]

geht der von selbst wieder rein oder müsste ich da dann irgendwie negative spannung drauflassen?

Am liebsten wäre mir ein Hubmagnet mit 5V, der den Strom dann von USB bezieht. Es würde auch immer nur einer in Betrieb sein... aber auf den genannten Seiten konnte ich bisher nur welche mit 12V und 24V entdecken. Würde es auch gehen, einen solchen nur mit 5V zu betreiben. Die Stoßkraft muss nicht so stark sein.

Haben Hubmagneten mehr, als nur eine Spule, ein Gehäuse und einen Bolzen? Dann könnte ich mir auch welche selberbauen, jedoch müsste ich diese dann ja sehr wahrscheinlich auch durch negative Spannung zurückziehen...