Version vom 18. Februar 2013, 17:59 Uhr

RP6 Multi IO Erweiterungsmodul

Das RP6-Multi-IO Erweiterungsmodul besteht aus fünf Platinen. Eine Hauptplatine, im üblichen RP6-Layout, enthält eine Vielzahl möglicher Sensoren und Aktoren wie Temperatursensor, Stromsensor, Berührungssensor, Servo-Ansteuerung, LEDs, Buzzer etc. An sie können die vier weiteren Platinen angesteckt werden. Diese sind eine Bumper-Platine zum Anbringen am Heck des RP6, eine Radio-Platine, eine Platine mit vier Tastern und eine mit einem Liniensensor-Array von fünf CNY70-Reflexoptokopplern.

Features des Multi-IO-Moduls

On-Board-Sensoren

- Externe Stromversorgung

• Bis zu 10 Volt

• Verpolungs- und kurzschlussicher

• Netzgerät möglich

• 5V- und 3,3V-Regler on Board

- USRBUS

• Pinherausführungen

• Alle 14 Pins stehen zur freien Verfügung

- XBUS

• Nutzung des externen Akkus für RP6-Basiseinheit möglich

• Nutzung des Akkus der RP6-Basiseinheit möglich

• Pinherausführungen für I2C (5V- und 3,3V-Pegel) und Int1 (5V- und 3,3V-Pegel)

- Temperatur-Sensor

• TCN75 (gleicher Sensor ist bei M128 verbaut)

• Adressbits A0 und A2 einstellbar

• Sensor ist durch Jumper deaktivierbar

- 16-fach PWM-Modulator via I2C PCA9685

• schaltet 8 Servos

• schaltet 4 LEDs

• schaltet Versorgungsspannung der Servomotoren zu/ab

• 3 freie Pins

• Der PCA9685 ist direkt neben dem USRBUS angebracht, um hier eine Fortführung der Daten zu ermöglichen

- Servo-Lib für M32

• 8 Servos für M32 nutzbar durch Servo-Lib von Dirk

• http://www.roboternetz.de/community/threads/40090-RP6Control-M32-Library-f%C3%BCr-8-Servos?highlight=servo+lib

- Spannungsversorgung Servos

• Eigene Spannungsversorgung für alle Servomotoren

• Abgesichert durch 470uF-Kondensator

• Verwendung drei verschiedener 5V-Regler möglich (78x5, LT1084CP-5 oder LT1084CT-5)

• Bei Verwendung eines LT…-5 ist die Spannung durch Poti im Bereich 5..7,5V einstellbar

- Strom-Spannungs-Überwachung

• LTC2990 überwacht via I2C Batteriespannung, Servospannung, Stromverbrauch der gesamten Platine sowie eigene Temperatur

• Analoge Messung der 3,3V-Spannung

- Echtzeit-Uhr DS1307

• Via I2C

• 5V sind durch Jumper deaktivierbar

• StandBy durch 3V-Knopfzelle (20xx-Reihe) möglich

- Berührungssensor

• Timerbaustein NE555 registriert Berührung einer Antenne

• Via ADC

- Buzzer

- Spannungsteiler

• Vorbereitet

• Anschlussmöglichkeit vieler eigener Sensoren

- I2C-EEPROM

- Anschlussmöglichkeit der IO- und ADC-Wannenstecker von M32, M128 und M256

Weitere Platinen

- Jede hier beschriebene Platine besitzt einen vorkonfektionierten Anschluss auf der Hauptplatine

- Taster-Board

• Vier Taster

• Widerstandskaskade für Messung mit einem ADC

- Bumper-Board

• Zwei Bumper mit LEDs

• Zwei durch Transistor abschaltbare Sharp-GP2Dxx-Sensoren (analog) oder zwei SRF02-Sensoren (digital via I2C)

- Liniensucher-Board für Liniensensor

• Bis zu 5 CNY70-Reflexoptokoppler

• Durch Transistor abschaltbar

• LED zeigt Status

• Durch Jumper Wahl zwischen drei oder fünf CNY70-Reflexoptokopplern

- Radio-Board

• SI4735 digitaler Radio-Empfänger

• TDA7050 Verstärker mit Stereo-Kopfhörerbuchse

• Potentiometer zur Lautstärkeregulierung

• AM und FM möglich

- Anschlüsse

• Taster-Board kann an Hauptplatine angesteckt oder aufgelötet werden

• Anschlüsse für Bumper- und CNY70-Board

Erweiterbare Sensoren

- DCF77-Funkuhrempfänger

- GPS-Modul Navilock NL-552ETTL via UART http://www.elv.de/navilock-nl-552ettl-engine-modul.html

- Aufsteckbarer 3D-Kompass http://www.pollin.de/shop/dt/NTM4OTgxOTk-/Bausaetze_Module/Module/Kompassmodul_HDMM01.html

- Oder aufsteckbarer 9D-Kompass http://www.pololu.com/catalog/product/1268

- Aufsteckbarer Luftfeuchtigkeit- und Temperatur-Sensor http://www.conrad.biz/ce/de/product/505671/Digitaler-Feuchte-Temperatur-Sensor-HYT-IST-AG-HYT-221-18-0-100-rF-03-C-40-125-C/0231310&ref=list

- Aufsteckbarer Luftdrucksensor http://www.watterott.com/de/Breakout-Board-mit-dem-BMP085-absoluten-Drucksensor

- Vier weitere SRF02

- SnakeVision-Modul

Software

Die Software wird von Dirk erstellt. Diese Bibliotheken sind natürlich nur ein Vorschlag und sollen nur zur Anregung eigener Projekte und eigener Bibliotheken dienen. Es ist geplant, eine Bibliothek mit allen fest installierten Sensoren und Aktoren aufzubauen. Darüber hinaus soll eine Bibliothek sich mit allen Umwelt-Fragen beschäftigen (Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Temperatur) sowie eine mit den Sensoren für Lageerkennung (GPS, 3D- oder 9D-Kompass, Abstandssensoren). Diese Bibliotheken liegen – wie das gesamte Projekt – als Open Source vor und werden den Usern zugänglich gemacht.

Hardware

Die Hardware des Multi-IO-Moduls muss erst verlötet werden. Bitte lese dafür eine ausführliche Lötanleitung! Diese finden sich u.a. im Netz: http://www.rn-wissen.de/index.php/L%C3%B6t-Tutorial Du musst nicht alle Komponenten einbauen! Du kannst diejenigen einbauen, welche du benötigst oder ausprobieren möchtest. Die Platine ist jederzeit erweiterbar. Nach dem Löten kann es sinnvoll sein, die Lötstellen durch „Plastik 70“-Spray vor Korrosion zu schützen.

Anschluß anderer Module

An den 10-poligen Wannensteckern IO_Mxxx (SV_IO_Mxxx ) und ADC_Mxxx (SV_ADC_Mxxx) an der Rückseite des Multi-IO-Moduls können IO- und ADC-Wannenstecker der Module M32, M128 und M256 angesteckt werden. Der 10-polige IO-Wannenstecker „SV_SERVOSM32“ der M32 kann zusätzlich für acht Servos genutzt werden. Für die M256 steht ein zusätzlicher, 14-poliger Wannenstecker (SV_ADC_M256) zur Verfügung.

Taster-Board

Das Taster-Board kann an der Vorderseite der Hauptplatine befestigt werden.

Benötigte Teile

Artikel Name Anzahl

Taster S3-S6 4

Widerstand SMD, 1206-Package, 10kΩ R20, 21 34, 35 4

Evtl. 1x1 Buchse, RM2,54 P_T1, 2, 3, 4 4

Evtl. 1x1 Pin 90°, RM2,54 P_T1, 2, 3, 4 4

Beschreibung

Die vier Taster schalten eine Widerstandkaskade, welche als Spannungsteiler fungiert. Dadurch können sie – analog zu den Tastern der M32 – mit nur einem ADC-Kanal gemessen werden. Das Board kann entweder mit den vier Lötpunkten am vorderen, linken Rand des Multi-IO-Moduls angelötet werden, oder mittels vier rechtwinkliger Pins in vier Buchsen dort eingesteckt werden.

Bumper-Board

Benötigte Teile

Beschreibung

Anschluß auf Hauptplatine

CNY70-Board

Benötigte Teile

Beschreibung

Radio-Board

Benötigte Teile

Beschreibung

Stromversorgung

Benötigte Teile

Beschreibung

USRBUS

Benötigte Teile

Beschreibung

XBUS

Benötigte Teile

Beschreibung

Der 3,3V-I2C-Bus

Benötigte Teile

Beschreibung

Temperatursensor

Benötigte Teile

Beschreibung

16-facher PWM-Modulator

Benötigte Teile

Beschreibung

Servos der M32

Benötigte Teile

Beschreibung

Spannungsversorgung für Servomotoren

Benötigte Teile

Beschreibung

Strom-Spannungs-Temperatur-Sensor

Benötigte Teile

Beschreibung

Echtzeit-Uhr

Benötigte Teile

Beschreibung

Berührungssensor

Benötigte Teile

Beschreibung

Buzzer

Benötigte Teile

Beschreibung

Spannungsteiler

Benötigte Teile

Beschreibung

EEPROM

Benötigte Teile

Beschreibung

Anschluß der anderen Boards

Taster-Board

Bumper-Board

CNY70-Board

Radio-Board

Anschlussmöglichkeiten weiterer Sensoren

DCF77-Funkuhr

GPS-Modul

3D-Kompass

9D-Kompass

Luftfeuchtigkeits-Temperatur-Sensor

Luftdrucksensor

SRF02-Abstandssensoren

Snake-Vision-Modul

Weitere Pinreihen

Anhang

Teileliste

Kondensatoren

Spulen

Widerstände

ICs

LEDs

Dioden

Pins, Jumper, Stiftleisten

Sonstiges

Siehe auch

• RP6
• RP6 - Programmierung
• RP6v2
• RP6 Kamera - Mitmach-Projekt
• RP6v2 I2C-Portexpander
• RP6v2 USB-RS232-Adapter
• RP6v2 Orientierung
• CCRP5
• Yeti
• Asuro
• C't-Bot

Weblinks

Autoren

--fabqu 21:30, 17. Feb 2013 (CET)