Servo-Motoren versorgen

Hallo zusammen,

ich möchte hobbymäßig etwas mehr mit Elektrik und Programmierung zutun haben und habe mir dazu den Roboterbau mit einem Raspberry Pi gemäß folgender Tutorial-Webseite (https://tutorials-raspberrypi.…ter-selber-bauen-projekt/) ausgesucht (kennen die meisten von euch wahrscheinlich). Leider bin ich auf diesem Gebiet noch völlig hilflos und die Tutorials setzen doch ein wenig mehr Hintergrundwissen voraus. Nichtsdestotrotz habe ich angefangen und mir einen Raspberry Pi 3, Modell B+, zugelegt und betreibe diesen aktuell mit einer PowerBank (folgendes Modell: Intenso Powerbank Ladegerät Smartphone Digitalkamera weiß (Affiliate-Link)). Die anderen Komponenten liegen auch bereits bei mir. Als Roboterplattform habe ich mir folgendes ausgesucht: https://osoyoo.com/2019/11/08/…num-wheel-robotic-kit-v1/.

Nun zu meiner Frage: Einen kleinen Servomotor habe ich bereits erfolgreich mit dem Raspberry zum laufen bekommen. Nun handelt es sich ja bei dem Roboter um 4 Motoren (ob es sich um einen Schritt- oder Servomotor handelt, weiß ich nicht, das Datenblatt ist hier zu finden: https://osoyoo.com/picture/mec…motor%20specification.pdf).

Wie ich bereits recherchiert habe, kann ich diese 4 Motoren nicht über die Spannungsversorgung des Raspberry betreiben, sondern diese sollten eine externe, zusätzliche Spannungsversorgung bekommen. Nach meiner Recherche funktioniert dies am häufigsten mit Batterien, welche dann an die Rot/Schwarzen Kabel der Motoren angeschlossen werden (GND for Motor and Power for Motor), z.B. gemäß folgender Zeichnung: https://tutorials-raspberrypi.…C-Motoren-L293DLM2596.png).

Meine Präferenz wäre aber, auch die Versorgung über eine Powerbank zu ermöglichen (optische und praktikable Gründe). Wie könnte ich das denn bei 4 Motoren umsetzen? Muss ich dann "einfach" die Ummantelung eines handelsüblichen USB-Kabels abschneiden und habe dann Drähte, worüber Strom fließt dadrin (Falls ja wie viele?). Ich vermute mal ich muss die dann in ein Board (vergleiche Anhang2) irgendwie zusammenwursteln, sodass alle 4 Motoren betrieben werden können?! Eine Detailanleitung wäre jetzt viel zu viel verlangt, vielmehr möchte ich wissen, ob ich mir eine zweite Powerbank bestellen, das Kabel manipulieren und somit über ein Board die Motoren versorgen könnte? Oder bräuchte ich für jeden Motor eine einzelne Powerbank? Wie ihr seht bin ich ein wenig hilflos und habe speziell zum betreiben von kleinen Motoren mit Powerbanks auch nichts im Internet gefunden. Die Powerbanks haben eben einen USB-Ausgang und die Motoren so eine dünne Drahtbuchse als Eingang, wo natürlich kein USB-C oder ähnliches reinpasst.

@Moderatoren: Ich werde im Verlauf meiner Arbeit noch mehr Fragen stellen müssen, soll ich je nach Thema einen neuen Thread aufmachen oder weiterhin hier rein schreiben?

Man könnte auch sagen, ich habe keine Ahnung von dem was ich tue, finde es aber äußerst spannend, ein bisschen davon praxisnah zu erlernen.

Viele Grüße

Richard aus NRW

Quote from dbv

Deine Powerbank liefert 5V, die Motoren wollen 9V, ein Motor zieht bis zu 4,5A, macht bei 4 Motoren 18A. Ich denke das Thema Powerbank ist ab hier vorbei. Ich würde eher auf 3S Lipos setzen.

Ah, okay danke für deine Antwort. Du hast 3S Lipos bereits im Plural verwendet, ich habe z.B. einen gefunden, der 11,1V liefert (https://www.modellbau-metz.com…45c-5000-hardcase-_t-plug). Heißt das, dass ich 4 Stück davon brauche für jeden Motor einen einzelnen Lipo? Ich habe zwar gelesen, dass sich bei in Reihe geschalteten Akkus die Spannung addiert und in Parallelschaltung nicht, aber ich kann ja keine Schaltung aufbauen, falls ich nur einen Lipo verwende (wenn das ausreicht). Der hat z.B. 5000mAh, das hieße dann, wenn die 4 Motoren mit 18A permanent ziehen, dass der Akku ca. 16-17 Minuten hält, richtig (5Ah/18A=0,277h).?

Alles klar, danke schon mal. Dann würde ich mir einen Lipo mit 11,1 Volt bestellen. Was meinst du mit runter geregelt? Muss ich das machen, oder macht das der Akku bzw. die Motoren als Abnehmer selbst? In der Praxis schließe ich dann den 3S Lipo an ein Steckboard an (so eins wie auf dem Foto) und verbinde darüber die Motoren, richtig? Nur damit ich wissen muss, nach was für Anleitungen ich suchen muss.

Noch eine kurze Nachfrage: Welchen Stecker muss ich denn nehmen? Es gibt z.B. XT90, XT60, XT45, T-Stecksystem, oder auch ID-Stecker?

Quote from Gnatz

Zu der Anmerkung "ob es sich um einen Schritt- oder Servomotor handelt, weiß ich nicht": Während ein "normaler" Gleichstrommotor nur 2 Anschlüsse hat, haben Schrittmotoren mehr Wicklungen und deshalb üblicherweise 4 bis 6 Anschlussdrähte. Wenn aber im Gleichstrommotor noch Sensoren für die Erkennung der Ankerposition oder zur Signalisierung der Drehzahl verbaut sind, kommen die Leitungen für diese Sensoren noch hinzu - sind aber dann oft getrennt herausgeführt.

Motoren, Relais und andere induktive Lasten können leicht Überspannungsimpulse erzeugen. LiPos reagieren da empfindlich. Deshalb nehme ich für solche Aufbauten immer noch (wartungsfreie) Bleiakkus. Die sind da robuster. Man darf sie nur nicht tief entladen und muss beim Laden aufpassen, dass die Endladespannung von 14V nicht überschritten wird. (Endladespannung = Spannung am Ende der Ladung, nicht zu verwechseln mit Entladespannung = Spannung beim Entladen des Akkus,) Bei Laden mit einem normalen Netzgerät schalte ich immer eine 5A Diode zwischen Netzgerät und Akku, damit der Akku nicht ins Netzgerät zurückspeist, wenn dieses abgeschaltet wird.

Meine "frechste" Ladeschaltung für Autoakkus bestand übrigens aus einem Trafo für 14 V / 2,5 A und einem 5A Brückengleichrichter. Damit bei tiefentladenem Akku der Trafo nicht überlastet wurde, habe ich in Reihe mit der Primärwicklung eine 60W Glühfadenlampe geschaltet, die als Vorwiderstand den Strom begrenzte. War der Akku fast leer, leuchtete diese ziemlich hell und wurde mit zunehmender Akkuspannung dunkel, wodurch ihr Widerstand kleiner wurde. Dann musste ich nur von Zeit zu Zeit die Spannung am Akku messen, damit ich das Ganze abschalten konnte, wenn der Akku voll war und die 14V Endladespannung erreicht wurde. Der Aufbau hat viele Jahre treue Dienste geleistet.

Ich verstehe leider fast gar nichts von deinem Post, danke dir aber dafür. Dann habe ich wohl Schrittmotoren, da aus jedem Motor 6 Leitungen rausgehen. Habe mir jetzt nen 3SLiPo besorgt, weiß aber noch nicht so recht wie ich das XT90 Kabel dann in mein Breadboard reinstecke, um die Motoren mit SPannung zu versorgen. Muss ich das Kabel einfach aufschneiden und dann habe ich die einzelnen Kabelstränge, ,in denen der Strom fließt?

Quote from __deets__

Das ist kein Schrittmotor! Das ist ein ganz normaler Gleichstrommotor. Die vielen Kabel kommen daher, dass da jeder jeweils einen Quadratur-Dekodierer dran hat. Also die Drehzahl des Motors bestimmt werden kann. Ich rate dir dringend, auch das Motor-Treiber-Modul dazu zu kaufen, wenn du das noch nicht hast. Die Stroeme der Motoren ueber ein normales Breadboard zu leiten, kann das verschmoren.

Hallo, danke für deine Antwort und Aufklärung über die Motorenart. Zu dem Motor-Treiber-Modul: Der Hersteller Osoyoo empfiehlt (oder schreibt vor) eine Motorensteuerung über ihre eigenen Teile Model-X Motor Driver (OSOYOO Model X Expansion Development Arduino (Affiliate-Link)) und ihr Board Mega 2560 (https://www.az-delivery.de/pro…1DXQftEAQYASABEgJyp_D_BwE).

Das Problem an der Sache ist, dass das alles für einen Arduino (soweit ich das einschätzen kann ist das auch wie der RaspberryPI ein Einplatinencomputer) konzipiert. Ich habe mich aber für die Steuerung über einen Raspberry Pi entschieden, gemäß der Erklärung und Motorsteuerung dieses Tutorials: https://tutorials-raspberrypi.…oter-bausatz-zusammenbau/.

Dort geschieht das über den Motor Treiber L293D. DIese Platinen (oder wie auch immer man die nenne soll) habe ich auch bereits bei mir zu hause. Ich dachte, das ginge jetzt über eine ähnliche Schaltung über ein Breadboard wie im Tutorial (dort ist die steuerung von 2 Motoren erklärt). Wenn du sagst, so ein Breadboard könnte dabei draufgehen ist das nicht so tragisch, die sind ja nicht allzu teuer.

Quote from kle

Hallo,

das Thema soll kurz und genau Dein Anliegen beschreiben.

Du könntest "Servo-Motoren versorgen, totaler Anfänger" ändern in "Servo-Motoren versorgen".

Danke, kle

Edit: das geht mit dem Button Thema bearbeiten.png oben rechts und "Erweitert"

Display More

Hallo kle,

hab ich geändert.

Danke und Gruß

Quote from __deets__

Das Problem ist, dass du diese Ansteuerung mit dem PI nicht stabil bekommen wirst. Um eine Drehzahlgeregelte Ansteuerung hinzubekommen, brauchst du einen Regelschleife mit wenigstens 100Hz, besser 1KHz. Gleichzeitig musst du die QDecs auswerten, und das sind mindestens 4 wenn nicht mehr Datenleitungen und potentiell noch hoehren Datenraten (da muesste man die mal genauer betrachten). Damit ist der PI auf der einen Seite furchtbar unterfordert mit seinen >1GHz, und auf der anderes Seite konzeptionell bedingt mit einem "dicken" OS wie Linux, und keiner Spezialhardware fuer QDECs, auch dezent ueberfordert. Ich habe gerade mal aus Jux und Dollerei ein 8-Kanal 2KHz Datenaufnahme mit einem externen uC via SPI und einem PI3 aufgebaut. Das hat mich mehrere Tage gekostet, Echtzeit-Linux mit Tuning und C++-Entwicklung inklusive. Und das ist mein Job. Traust du dir das auch mal so eben zu? Ich wuerde da also immer einen uC zwischenschalten, und wenn die da schon was vorschlagen - Ansteuerung, und uC - darauf auch einfach zurueckgreifen.

Deine Einstellung zu den Breadboards ist ein bisschen verstoerend. Du kannst die ja gerne im dutzend kaufen, wenn du keine Lust auf ein bisschen loeten hast. Nur das das eben im Regelbetrieb passiert, nicht alle Jubeljahre mal, wenn der Mond im 3ten Haus des Uranus steht. Womit du das Ding dann regelmaessig austauschst, nur weil dein Roboter mal an einer Teppichkante steht.

Okay, also verstehe ich es richtig, dass ich das nicht mit einem PI alleine machen kann, sondern zusätzlich dazu aber noch eine Motorsteuerung/Motortreiber benötige und das PI quasi als Kommunikationsplattform dazwischen und zur Ansteuerung nutzen kann, richtig? Wenn ich mir z.B. so ein Video anschaue

Was meinst du denn mit uC? Unit Control? Ich hätte von Anfang an wohl das nehmen sollen was die vorschlagen (original Hersteller Board und Arduino, habe mir bereits aber Raspberry PI gekauft und damit auch leichte Sachen (Ansteuerung eines einzelnen Schrittmotors, Anlernen Infrarot Fernbedienung usw. geschafft).

Zum Breadboard: Haben meine Motoren mit 9V eine zu hohe Spannung für ein Breadboard oder warum sollte das immer kaputt gehen?