Aufbau:

Der Ardubot ist modular aufgebaut. Alle Module werden nur einfach aufeinander gesteckt oder verschraubt. Die Verbindungen zwischen den Modulen sind mit Drähten bzw. Kabel steckbar ausgeführt. Auf dem Trägerplatine bzw. dem Seeeduino  sind alle Steckverbinder angebracht die zum Verbinden der Module benötigt werden. Durch diese flexible Verkabelung lassen sich leicht unterschiedliche Varianten zum Anschluß der Hardware mit dem Arduino ausprobieren.

Die bisher vorhandenen  Module sind im einzelnen:

• Trägerboard mit Motor Treiber, Motoren, Radencoder
• Prozessor Modul
• I²C LCD Modul
• Liniensensor

Als Erweiterungen sind geplant bzw. befinden sich im Bau:

• Asuro Erweiterungs Modul.  Ermöglicht das Anschließen von Asuro Erweiterungen wie SnakeVision,  US Sensor.
• Sensor Modul für verschiedene Ultraschall bzw Infrarot Entfernungssensoren, Lichtsensoren
• Gyro/Acceleration Board um den Ardubot auf  den Hinterrädern balancieren zu lassen
• Funk Kamera Modul mit Schwenk/ Neige Servo
• Bluetooth oder ein anderes drahtloses Kommunikations Modul

Trägerboard:

Das Ardubot PCB ist das Trägerboard für den Ardubot. Wie beim Asuro bildet die Platine zugleich das Chassis für den Roboters. Die Ardubot Platine besteht aus:

• Lochrasterflächen und Strom Versorgungs Reihen,
• einem Arduino konformen Steckplatz und Bohrungen,
• Bohrungen für die Motor Halterungen und das Bugrad
• Anschluß für Batterie und Schalter
• der Anschluß für den L293D  Motor Halter und die Motoren

Leider ist einiges nicht so verdrahtet, wie ich mir das gewünscht hätte. Im Nachhinein hätte ich auch gleich eine fertige doppelseitig kontaktierte Lochraster Platine verwenden können. Folgende Änderungen wurden deshalb an der Ardubot Platine vorgenommen:

• Motor Controller Eingänge von den Arduino Steckplatz durchtrennt und auf eine eigene Buchsenleiste geführt
• Enable Pins des Motor Controller waren mit VCC verbunden. Durchtrennt und ebenfalls auf die Buchsenleiste geführt
• Die beiden Reihen für  Batteriespannung und GND getauscht. Damit sich Sensoren oder Servos mit 3pol Standard Anschlüssen anschließen lassen
• alle Arduino Pins sind nochmals vorne an den Seiten auf Stiftleisten geführt

Trotz aller Umbauten ist die Ardubot Platine immer noch nicht perfekt.

• Durch die verwendeten größeren Räder kann man den USB Stecker am Arduino nicht mehr anstecken, ohne das er am Rad schleift.
• Ich hätte gerne auch das Seeeduino Mega Board ausprobiert. Von den Abmessungen kaum größer als das Seeeduino V328 aber die Steckverbinder sind leider etwas versetzt. Darum paßt es nicht. Auf einem etwas größeren Board (Standard EuoPlatine 100×160mm) müßte es gehen oder mit längeren Steckverbindern.
• Dadurch, dass das Arduino Baord mit den Steckverbindern nach unten auf die Ardubot Platine gesteckt wird, kann man kein Standard Arduino Shield verwenden. Außer es ist ein Shield mit ’stackable Headers’.

Ardubot Unterseite:

Die Unterseite der Ardubot Platine enthält eine Menge an zusätzlichen Drähten und Bauteilen. Neben dem L293D Motor Controller, einem weiteremPCF8574 Port Expander für den Liniensensor auch ein 74AC14 Hex Inverter C. Derzeit werden 2 Inverter für die Motor Steuerung verwendet, was 2 Arduino IOs einspart.

Dieses Bild mit Notizen auf Flickr anschauen.

Ardubot Oberseite:

Auf der Oberseite sieht man neben den neu verdrahteten Verbindungen eine Menge an SMD Widerständen. Da alles so flexibel wie möglich sein soll, sind alle Eingänge der Chips mit Pulldown Widerständen versehen. Zudem sind alle Ein-und Ausgänge auf die unten zu sehenden Front Steckverbinder geführt. So kann relativ schnell die Hardware neu verdrahtet werden ohne zum Lötkolben greifen zu müssen.

Dieses Bild mit Notizen auf Flickr anschauen.

Quadratur Encoder:

Das folgende Bild zeigt ein Pololu Rad mit dem Quadratur Encoder. Über 2 Trimmer kann man die beiden Ausgangssignale anpassen, damit diese ein perfektes Rechteck Signal und ein 90° phasenverschobenes Signal ausgeben.

Prozessor Modul:

Als Gehirn für den Ardubot kommt ein Seeeduino V328 Board zum Einsatz. Ein Arduino Duemilanove clone. Das Seeeduino wurde von mir nicht nur wegen der zum Trägerboard passenden Farbe ausgewählt. Es hat zudem einige wichtige Vorzüge gegenüber dem Duemilanove:

• 2 extra A/D pins
• seperate Anschlüsse  für I²C und UART
• separate Arduino IOs auf der Rückseite mit Lochraster konformen Abmessungen
• Arbeitet mit 5V oder 3,3V (über Schalter umschaltbar)
• Auto oder Manueller Reset (über Schalter umschaltbar)

Dieses Bild mit Notizen auf Flickr anschauen.

I²C LCD Modul:

Das LCD Module ist ein DOGM 163 3×16 Zeichen Display von lcd-module.de. Es kann im 8-bit, 4-bit und SPI Mode betrieben werden. Aufgrund der Limitierung der Arduino IOs wird das LCD im 4-Bit Mode über einen I²C Port Expander betrieben. Die Standard LiquidCrystal Arduino Bibliothek wurde entsprechend angepasst. Über Jumper und einen separaten Steckverbinder kann man das Modul auch im SPI Mode betrieben. Über die hinteren Steckverbinder ist auch ein 4-Bit Betrieb möglich. I2C ist natürlich aufgrund des Bussystems natürlich die Methode die die wenigsten Pins benötigt, allerdings auch sehr langsam (100µs pro Zeichen bei 100kHz I2C Bustakt).

Dieses Bild mit Notizen auf Flickr anschauen.

Erster Test, schreibe ‘LMR’:

Der erste Test für den Ardubot gilt den Rad Encodern. Diese sind zwar mit einer Auflösung von 48 Impulsen pro Rad Umdrehung nicht sehr exakt. Um einfache Figuren zu zeichnen, sollte es aber allemal reichen. Bei letsmakerobots gibt es schon seit einiger Zeit einen Wettbewerb, in dem es darum geht, die Buchstaben ‘LMR’, die Abkürzung für letsmakerobots, mit einem Roboter darzustellen. Das ist doch schon mal eine echte Herausforderung.

Als fauler Programmieren baut man natürlich auf etwas, was man schon kennt. In diesem Fall den Asuro und die Asuro Library. Der Asuro hat ja auch Radencoder mit einer ähnlichen Auflösung und in der Asuro Lib gibt es die passenden Funktionen für Go und Turn zum Fahren unter Zuhilfenahme der Radencoder. Die beiden Funtkionen bzw. die aktuelle GoTurn Funktion ist schnell für den Ardubot in ein Arduino Sketch umgewandelt. Aber irgendwie funktioniert das ganze noch nicht so richtig. Es ist scheinbar egal ob ich die Korrektur der Geschwindigkeit durch Vergleich von linkem und rechtem Encoder drinhabe oder nicht. Es kommt fast immer zu einer leichten Abweichung. Wenn ich die Korrektur weglasse, sieht das Ergebnis genauso aus. Da steckt noch irgendwie der Wurm drin. Trotzdem bin ich mit dem ersten Ergebnis soweit zufrieden.

Hier gibt es das Video zu diesem ersten Test.

Wie man beim letzten Buchstaben dem ‘R’ sehen kann ist der Halbkreis doch sehr klein geworden. Das liegt diesmal aber nicht an der Software, sondern an der Hardware. Die Räder bewegen sich erst ab einem PWM Wert von ca. 80. Unter 80 geben die Motoren nur pfeifende Geräusche vonn sich. wenn sich die Räder dann drehen, schafft man es einfach nicht mehr engere Kurven zu fahren. Der Kreis wird gleich zu groß (ca 30cm) wenn sich das innere Rad zu drehen beginnt oder zu klein, wenn es stehen bleibt (ca 9cm). Für den perfekten Halbkreis wären aber 15cm richtig.

Des weitern erkennt man in dem Video, das der Stift bei jeder Drehung einen kleinen Bogen beschreibt. Ist natürlich logisch, da der Stift ja versetzt von der Drehachse des Roboters angebracht ist. Abhilfe könnte hier ein Servo schaffen, der den Stift auf Kommando absetzt oder anhebt. Zudem müßte man dann mit dem Roboter vor jeder Drehung:

• den Stift anheben
• ein kleines Stück zurückfahren
• drehen
• wieder ein kleines Stück vorfahren
• Stift absenken

Daran bastele ich gerade als nächstes.

Weitere Tests:

Für die Zukunft sind weitere Test geplant:

• Zeichnen mit Stift und Servo
• Liniensensor Test
• Enrfernungs Sensoren testen
• IR Fernbedienung
• Balancieren auf den Hinterrädern

Weblinks

• Ardubot Flickr Album

Es liegt also nahe, eine kostengünstige Lösung zu finden, die mit dem zum Bausatz gehörenden RS232-IR Transceiver funktioniert. Und besser noch, eine Lösung die nicht nur für den Asuro taugt, sondern auch für andere Projekte. Denn auch wenn, die serielle Schnittstelle beim PC quasi verschwinden ist, so findet sie sich noch bei vielen Mikrocontrollern.

USB UART Wandler gibt es sehr viele auf der Welt, aber nicht alle funktionieren auch mit dem Asuro bzw. dem Flash Tool. Doch es gibt Hoffnung. Auf dem USB-IR Transceiver wird ein USB UART Wandler der Firma FTDI verwendet. Diese USB UART Wandler findet man auf vielen Boards. So sind z.B. fast alle Ardui Boards mit einem FTDI-Chip für die Kommunikation mit dem PC ausgerüstet. Außerdem gibt es immer aktuelle Treiber für alle wichtigen Betriebssysteme und der Support ist auch ok. Zudem gibt es eine Reihe von USB-UART Wandlern mit FTDI Chip als kleine Adapter oder als simple Kabel, die man einfach an sein System anstöpseln kann.

Schaltung

Der RS232-IR Transceiver arbeitet eigentlich mit den bei RS232 Schnittstellen üblichen Pegeln von +-12V. Nach einem Blick in den Schaltplan erkennt man aber schnell, dass die ankommenden Pegel zuerst auf normalen 5V TTL Pegel gebracht werden. Insbesondere der IR Empfänger Chip ist sehr empfindlich und verträgt nur wenig mehr als 5V. Negative Spannungen sind ebenso tabu. Das nährt die Vermutung, dass der Transceiver auch mit normalen 5V funktioniert, wie sie der FTDI UART Wandler liefert. Im Gegensatz zu den USB-RS232 Wandlern, die mit +-12V Pegeln arbeiten.

An der COM Schnittstelle im PC werden diese RS232 Pegel ebenfalls wieder auf 5V Pegel gebracht. Die dabei verwendeten Pegelwandler invertieren zudem die Logik Pegel. Deshalb kann man den USB UART Adapter nicht direkt mit dem RS232-IR Tarnsceiver verbinden. Es werden noch Inverter für die Signale benötigt.
Nach genauerem Schaltplan Studium werden 2 Inverter benötigt. Einen für das empfangene und einer für das zu sendende Signal. 2 NPN Transistoren eignen sich sehr gut für diese Aufgabe.

Entsprechend übersichtlich sieht der Schaltplan aus. Neben den Transistoren noch 4 Widerstände Steckverbinder und ein kleines Stück Lochrasterplatine, das war es dann schon.

Stückliste:

• 1 x SUB-D 9polig Stecker gewinkelt,
• 1 x Stiftleiste 6polig
• 1 x Lochraster ca. 3×4cm
• 2 x NPN Transistoren BC547 o.ä.
• 4 x Widerstände 1k o. 1k5

Video

Ein kleines Video zeigt den USB IR Transceiver in Aktion.

Weiterführende Themen

Für die FTDI USB UART Chips gibt es auch Entwickler Libs um, den Chip vom PC aus für eigene Projekte zu verwenden. So gibt es für die gängigen PC Sprachen (.NET C#, C++, Visual Basic) auf der FTDI Homepage entsprechende Libraries und Beispiel Code. Für die folgenden Beispiele werden Entwickler oder Breakout Boards mit FTDI Chips benötigt. Boards, bei denen praktisch alle Anschlüsse des FTDI Chips nach außen geführt sind. Bei dem oben genannten FTDI Basic Adapter ist das nicht der Fall, wohl aber beim Breakout Board mit FTDI232RL Chip.

ISP Dongle

Die FTDI USB-UART Wandler sind schon tolle Chips, mit denen man nicht nur USB in seriell UART Signale wandeln kann. So ein Chip kann auch als Low Cost ISP Dongle verwendet werden. Dazu wird der sogenannte Bitbang Modus verwendet. Damit lassen sich über USB z.B. alle gängigen Atmel Mega und tiny Chips programmieren. Mehr unter: www.geocities.jp

I2C Master

Auch als I2C Master lässt sich so ein FTDI Chip missbrauchen. Man braucht dazu keinen Mikrocontroller. Alles wird einem PC Programm gesteuert. Zwar ist der Bitbang Modus nicht besonders schnell, aber zum Testen von einem I2C Baustein reicht es alle mal. Die neueren FTDI Chips bieten hier schon bessere Performance. Mehr unter: microcontroller.net

Weblinks

• FTDI
• Flickr Album

Zu gewinnen gibt es:

1. Preis

• GPS Micro
• Arduino Mega
• Mega Protoshield

2. Preis

• Ardupilot mit ATmega328
• GPS EM-406A SIRF III
• Arduino Duemilenova

3. Preis

• Solarzelle 7×11 cm
• LiPo Batterie 1100mAh
• Lipo Lader MAX1555

LMR DAGU Mr. Basic Wettbewerb:

Das Chassis von Mr. Red Adair ist das Mr. Basic Chassis der chinesischen Firma DAGU / AREXX. DAGU / AREXX ist auch Hersteller der Asuro Bausätze und hat für letsmakerobots (LMR) eine Sonder Edition von 50 Mr. Basic Chassis für den Wettbewerb zur Verfügung gestellt. Für einen Unkostenbeitrag von 22US$ konnte jedes LMR Mitglied einen der Bausätze erwerben und am Wettbewerb teilnehmen. Regeln gab es keine besonderen. Man musste lediglich den kompletten Bausatz (mit Ausnahme der Aufbauten wie z.B. der Leerplatine und dem Batteriefach) verwenden. Prämiert wurden die ersten 3 Roboter Modelle mit den meisten User Stimmen. Der Wettbewerb endete am 5. Juli 2009. Mit etwas Glück landete Mr. Red Adair unter den ersten Drei und erhielt ein Preisgeld von 100US$.

Aufbau

Mr. Red Adair besteht aus dem Mr. Basic Chassis mit seinem 4-Rad Antrieb. 2 DC Motoren mit angeschlossenem Getriebe und den Antriebsachsen bilden einem gewöhnlichen differentiellem Roboter Antrieb. Nach anfänglichen Schwierigkeiten mit falsch gelieferten Achsen läuft das ganze nun doch noch rund. Die Schrauben müssen allerdings regelmäßig nachgezogen werden oder besser gleich mit Sekundenkleber fixiert werden.

Steuerung

Als Gehirn kommt ein Atmel ATmega328 mit Arduino Bootloader zum Einsatz. Der Controller wurde einfach auf Lochraster aufgebaut, mit den üblichen Steckverbindern für Sensoren/Aktoren (3polig, Signal, VCC, GND) für alle IOs, FTDI USB-UART Kabel (6polig), Reset Taster und einem 16MHz Quartz bestückt. Damit ist er unter der Arduino Oberfläche als normales Arduino Duemilanove Board ohne Änderungen ansprechbar. Aufgrund des USB-UART Anschlusses und dem bereits eingebrannten Bootloader kann der obligatorische ISP Steckverbinder entfallen.

Sensoren

Als Sensoren kommt zum neben einem Maxbotix EZ1 Ultraschall Entfernungsmesser nur noch eine Wii IR Camera als Flammendetektor zum Einsatz. Die Wii IR Camera wurde aus einer Original Wii Remote ausgelötet und zusammen mit einigen anderen Bauteilen auf Lochraster aufgebaut. Dank an U. Jürss vom CC2 für die Schaltung. Die Wii IR Camera verfügt über ein I2C Interface und kann so recht einfach vom Arduino Controller ausgelesen werden. Nach Senden der Initialisierungs Sequenz kann man die Koordinaten (X, Y) und die Intensität von bis zu 4 Infrarot Quellen auslesen. Die Koordinaten umfassen 1024×1024 Punkte, der Erfassungsbereich beträgt etwa 1-2m für eine Kerze in einem horizontalen Winkel von ca 40°. Die Intensität der IR Quelle kann in 15 Stufen erfasst werden, daraus lässt sich in Grenzen auf die Entfernung zum Objekt schließen. Ansonsten dient der EZ1 zum Erkennen der Entfernung zum Objekt.

Der Wii IR Sensor mit externer Beschaltung auf Lochraster. Wichtig ist, den Sensor mit dem IR Filter zu betreiben, jene schwarze Kunststoffsscheibe, die sich vor dem Sensor im Wii Remote Gehäuse befindet.

Aktoren

Da die Mabuchi RE-260 Motoren nur mit max. 4.5 V betrieben werden, aber gerne bis zu 2A ziehen, sind Motor Treiber mit besonderen Anforderungen gefragt. Zwar wäre es nach Reglement möglich mehr Batterien (z.B. 6xAA) zu verwenden und die Motoren über PWM zu regeln (ohne 100% Ansteuerung). Ich entschied mich für den Pololu LVDSMC Low Voltage Serial Dual Motor Controller (LVSDMC) und komme dafür mit dem Original 3xAA Batteriepack aus. Allerdings war noch eine 9V Block Batterie für die Elektronik (5V geregelt) und den Blower Motor (9V ungeregelt) notwendig. Der Blower Motor ist vorne am Chassis mit einem Alu Winkel befestigt und wird einfach über einen N-FET ein- und ausgeschaltet. Eine Motorbrücke ist hier nicht notwendig, da er immer nur in dieselbe Richtung läuft. Zum Einsatz kommt hier ein Motor, den ich aus einem defekten Haar Trockner ausgebaut hatte. Ohne zu wissen, das dieser Motor auch mit Gleichstrom läuft hatte ich ihn mal testweise an eine Batterie geklemmt und er lief. So konnte dann auch gleich der Propeller ohne Änderung mit übernommen werden. Mit t 9V lief der Motor flott genug um eine Kerze oder ein Teelicht auszublasen. Dabei zieht er zwar ca. 500mA, aber er läuft ja nur kurze Zeit.

Der Pololu Low Voltage Dual Serial Motor Controller (LVDSMC) benötigt nur zwei Prozessor Pin und einige wenige externe Bauteile. Ein paar Abblock Kondensatoren (100µF und 100nF) und ganz wichtig ein Pullup Widerstand von 1..1.5kOhm an der Reset Leitung. Über den Reset Pin kann der Motor Controller zurückgesetzt werden, der andere Pin ist für die Kommunikation zuständig. Ein simples serielles Protokoll, mit einer Soft-UART auf dem Arduino Prozessor simuliert, reicht aus. So bleibt die normale UART für Debug Ausgaben frei.

Videos

Das erste Video zeigt den Test der Einzelkomponenten.

Das zweite Video zeigt den finalen Test.

Weblinks:

• Mr. Red Adair Artikel auf LMR
• Wii IR Camera als Standalone Sensor

• Arduino Duemilanove Board.
• Extended Workshop Kit
• Buch – Getting started with Arduino

Gestiftet wurden die Preise von der Firma Watterot electronic.

Genaueres über die Teilnahme am Gewinnspiel findet man auf freeduino.de

Um am Gewinnspiel teilzunehmen geht es um die Frage:
Was würdest Du an Gegenständen in Deinem Alltag verbessern, die Dir schon lange auf den Nerv gehen?

Meine Ideen wären:

1. Eine Low Cost Hausautomation mit dem Arduino. Klar, wenn Geld keine Rolle spielt oder man zufällig sowieso gerade ein Haus neubaut oder von Grund auf renoviert könnte man sich auch ein EIB, LCN oder LON Hausbus System installieren lassen. Das ganze sollte ohne Neuverkabelung und rückbaufähig auch für Mietwohnungen funktionieren und beliebig skalierbar sein. Komfort Lichtsteuerung wie z.B. coming/leaving home. Alle verzichtbaren Stromverbraucher werden beim Verlassen der Wohnung oder dem Zubettgehen ausgeschaltet. Programmierbare Licht Ambiente Schaltungen auf Knopfdruck. Mitdenkende Flurbeleuchtung. Panikschaltung usw.

2. Heimkino Steuerung. Als Heimkinobesitzer ärgern mich die vielen Einzelaufgaben die man erledigen muß bevor man mit dem Beamer gemütlich einen Film schauen kann. Leinwand runterkurbeln, Beamer einschalten, Zimmer verdunkeln, Licht ausschalten etc. Das könnte man sicher auch sehr gut automatisieren.

3. Mobiler Partykeller. Der Partykeller zuhause ist längst zur Rumpelkammer verkommen. Jetzt kommt der Überall Partykeller zum Mitnehmen. Mit Lichtorgel, Moving Heads, Laser Show und weiteren Lichteffekten, natürlich mit stromsparender LED Technik. Dazu eine Ipod Steuerung mit drahtloser Musikübertragung zur Stereoanlage. Die komplette Anlage sollte in einen Aktenkoffer passen. Zur Not sollte auch Batteriebetrieb mit kleinen Aktivboxen oder über Drahtlos Kopfhörer (1 pro Partygast) möglich sein, für Freiluft Partys.

Und was ist deine Idee? Welcher Alltagsgegenstand nervt dich so sehr, dass man ihn mit Hilfe eines Arduino Boards verbessern könnte?

Was wird benötigt?

Export aus Google SketchUp

Erste Fehlschläge

Es gabe einige Fehlschläge bereits beim Export von Google SketchUp. Die kostenlose  Google SU Version bietet als Export Format nur das .kmz Format für Google Earth Version 3 bzw. 4 an. Für die meisten Versuche wurde zudem noch Blender benötigt, da von SU aus über ein drittes Format exportiert wurde, das dann zunächst in Blender importiert und anschließend im .obj Format exportiert wurde.

1.Versuch mit dem obj_export SketchUp Plugin. Das Modell ist viel zu groß und muß erst mühsam in Blender skaliert werden. Außerdem fehlen alle Farben und Texturen, da kein .mtl File erzeugt wird.

2. Versuch mit dem Collada V1.4 Import von Blender. Das Google Earth V4 Format ist nichts anderes als ein gezipptes Collada File. Also einfach .kmz File in .zip File umbenennen und das Archiv extrahieren. Dann von Blender aus Import (als Collada V1.4) das .dae File auswählen. Auch hier stimmen die Dimensionen nicht und das Modell muß etliche Male herunterskaliert werden.

3. Versuch. Für das Google Earth 3 Format gibt es das kmz/kml Python Blender Plugin. Der Import funktioniert zwar inklusive Texturen und korrekten Dimensionen des Modells. Aber beim Export von Blender, gehen dann bei komplexen Modellen viele Flächen verloren.

Der Durchbruch

Der Durchbruch gelang erst mit dem Object Export Skript von Marten van der Honing . Damit klappt es endlich. Sowohl die Dimensionen des Modells und auch die Materialien werden korrekt exportiert. Vor allem aber wird kein Blender Programm mehr als Zwischenstufe benötigt. Das spart Zeit und Nerven. Einzig die korrekte Ausrichtung der Modelle vor dem Export muß man beachten, dann klappt der Import ins MRDS ohne Probleme.

Chassis und Räder getrennt exportieren

Da sich in der Simulationsumgebung von MRDS die Räder des Modells auch drehen sollen, müssen die Räder getrennt vom Chassis exportiert werden. Dabei genügt es, ein einzelnes  Rad zu exportieren. Das MRDS fügt dann 2 Räder bei einem 2-Rad Roboter ein. Das Chassis wird dann ohne Räder exportiert. Vor dem Export müssen die Modelle in SU korrekt  auf den 3 Achsen ausgerichtet werden. Das Chassis muß dazu folgendermaßen ausgerichtet werden:

• durch den Mittelpunkt des Chassis geht die blaue Achse.
• die  Front des Modells zeigt nach vorne
• Das Stützrad berührt die grüne Achse.

So sollte das dann aussehen:

Für die Antriebsräder gelten folgende Vorgaben:

• Der 0-Punkt liegt auf der Innenseite des Rades
• Die rote Achse geht durch die Mitte des Rades
• Die grüne und blaue Achse berühren die Innenseite des Rades.

Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte:

Hinweis: Es klappt nicht, wenn man die Achsen selbst an das Modell anpaßt (mit dem  Symbol). Man muß schon das Modell selbst verschieben.

Export Einstellungen

Nachdem man das Object Export Skriptin das Google SU plugins Verzeichnis kopiert hat, findet man nach einem SU Neustart im Menü unter Plugins den Eintrag Obj Exporter… Klickt man auf diesen Menüpunkt erscheint der folgende Dialog:

Dort klickt man lediglich noch die beiden Optionen ‘Export front faces’ und Export back faces’ an und anschließend den Export .obj File Button.  Bei komplexen Modellen dauert es schon ein Minütchen, bis das .obj File und .mtl File erzeugt werden.

Import ins Microsoft Robotics Studio

Der Import des 3D Modells geschieht über das Kommandozeilen Tool obj2bos.exe. MRDS kann zwar auch das .obj Format direkt importieren, aus Performance Gründen wird aber das hauseigene .bos Format empfohlen. Die zu importierenden Dateien, das .obj File und das .mtl File werden zunächst in den MRDS Unterordner store/media kopiert. Den obj2bos Konverter starte man vom DSS-Comand Prompt aus mit der folgenden Befehlszeile:

obj2bos.exe /infile:.\store\media\RobotNo1Chassis.obj

Das selbe wiederholt man für das Rad:

obj2bos.exe /infile:.\store\media\RobotNo1Wheel.obj

Anpassungen im Projekt

Als Vorlage für das Simulations Projekt wird das MRDS Simulator Tutorial von Sara Morgan aus dem MSDN Magazin verwendet. Ursprünglich wurde das Tutorial  für den Boe-Bot von Parallax geschrieben. Ich habe es nur für meinen RobotNo1 Roboter entsprechend dem Tutorial angepaßt und neu aufgebaut. Auf das Tutorial werde ich hier nur kurz eingehen. 2 Dinge sind mir beim Nachbau aufgefallen:

1. Sobald man ein neues Projekt (Vorlage ‘DSS Service 2.0′) erstellt hat, sollte man als erstes unter Einstellungen den Referenz Pfad zum MRDS bin Ordner hinzufügen und alle eigenen Projekte in einem neu erstellten Verzeichnis im MRDS Root Ordner ablegen. Bei Visual Studio Express kann man dan Pfad erst angeben, wenn man das Projekt speichert.

_

2. Man muß noch einige Referenzen (rechter Mausklick auf ‘References’ im Solution Explorer) von Hand dem Projekt hinzufügen, damit es sich korrekt übersetzen läßt. Das folgende Bild zeigt dies:

Am Programmcode selbst wurden nur einige kleinere Änderungen gemacht, damit das 3D-Modell des RobotNo1 den Boe-Bot ersetzt. Da der Simulator eine Physik Engine (Ageia PhysX) besitzt, müssen im Programm zudem die physikalischen Größen (Gewicht, Abmessungen, Postition der Antriebsräder und des Stützrades) an das eigene Modell angepasst werden.

MASS = 0.454f; //in kilograms  (around 1 pound)
// the default settings approximate the BoeBot chassis
CHASSIS_DIMENSIONS = new Vector3(0.10f, //meters wide
0.05f,  //meters high
0.16f); //meters long
FRONT_WHEEL_MASS = 0.01f;
CHASSIS_CLEARANCE = 0.020f;
FRONT_WHEEL_RADIUS = 0.034f;
CASTER_WHEEL_RADIUS = 0.010f;
FRONT_WHEEL_WIDTH = 0.007f;
CASTER_WHEEL_WIDTH = 0.008f; //not currently used, but dim is accurate
FRONT_AXLE_DEPTH_OFFSET = -0.02f; // distance of the axle from the center of robot
 
base.State.Name = "RobotNo1";
base.State.MassDensity.Mass = MASS;
base.State.Pose.Position = initialPos;
base.State.Assets.Mesh = "RobotNo1Chassis.bos";
base.WheelMesh = "RobotNo1Wheel.bos";

Visual Studio und VSE

Danach kann man das Programm im VisualStudio neu übersetzt und falls keine Fehler entdeckt wurden, gestartet werden. Nach einer kleinen Weile erscheinen dann zunächst die DSS Host Console, dann das Simple Dashboard und schließlich die Simulation (VSE Visual Simulation Environment) selbst. Dort sollte dann unser Modell und ein Würfel erscheinen. Mit der Maus und den Cursor Tasten der Tastatur kann man die Position der Kamera verändern. Die Darstellung des Modells kann man im Menüpunkt ‘Render’ umschalten zwischen:

• ‘Visual’ di für uns Menschen normale Sichtweise mit Textturen Licht und Schatten
• ‘WireFrame’, die Darstellung der Modelle als Drahtgitter
• ‘Physics’, so, wie es der Computer sieht. Simple Körper mit Masse und Schwerpunkt
• ‘Combined. Die Kombination zwischen Visual und Physics. Damit kann man kontrollieren, wie genau das gezeichnete Modell mit den Einstellungen im Programm übereinstimmt.

Dashboard

Steuern läßt sich unser Modell über das Dashboard. Dazu muß man:

• Verbindung zum VSE aufnehmen durch Eingabe von ‘50001′ im Port Editierfeld.
• Doppelklick auf den Service ‘[SimulatedRobotNo1]…’
• Klick auf ‘Drive’
• jetzt sollte sich der Roboter durch klicken und Ziehen an der Kugel in alle Richtungen bewegen lassen

Alle Dashboard Einstellungen nochmal im Bild:

auch ein virtueller Asuro tummelt sich bereits im MRDS Simulator.

das vollständige Projekt gibt es hier zum download. Das .zip Archiv wird einfach in den MRDS Ordner entpackt. Im Unterordner RobotFreak gint es die beiden Projekte SimulatedAsuro und SimulatedRobotNo1. Bevor man selbst versucht, die Projekte zu übersetzen, muß das ‘buildall.cmd’ Script vom DSS Command Prompt gestartet werden. Damit werden die absoluten Pfadangaben in den Projekten an die lokalen Einstellungen angepasst.

Wie geht es weiter?

Zunächst werde ich mich näher mit der visuellen Programmiersprache VPL befassen. Das verspricht doch schnellere Erfolge, anstelle den virtuellen Roboter in C# zu coden.  Mit VPL lassen sich recht einfach Roboter Verhaltensprogramme realisieren.

Derzeit sind die Modelle noch blind wie die Maulwürfe, d.h. sie verfügen noch nicht über irgendwelche Sensoren. Die müssen ebenso simuliert werden, damit der Roboter nicht ständig gegen irgendwelche virtuellen Hindernisse stösst.

Das Endziel wird ein selbst gebauter Roboter sein, der sich über MRDS steuern läßt. Dazu muß auf dem Roboter selbst kein Windows laufen. Allerdings funktioniert so ein Roboter nur dann, wenn ein Windows PC mitläuft. Denn nur auf dem Windows PC läuft das eigentliche Steuerprogramm.

Weblinks

• MRDS Simulator Tutorial von Sara Morgan
• C# Projekte und SketchUp Files für dieses Tutorials
• ProMRDS - das Standard Buch zum MRDS. Viele Tutorials und Programmierbeispiele online verfügbar
• Microsoft Robotik Forum

Einführung

Dieses Tutorial bezieht sich auf die deutsche Google SketchUp Version 6 für Windows.  SketchUp oder auch kurz SU genannt gibt es zum Download unter http://sketchup.google.com/intl/de/. Neben der Windows Version gibt es auch eine Version für Mac OS-X (10.4+). Für die ersten Schritte mit SU sind die Einführungs Videos sehr zu empfehlen.  Dort sieht man, wie einfach es ist mit SU zu arbeiten und selbst kompliziert aussehende Formen im Handumdrehen zu erzeugen. Naja, ganz so einfach ist es zu Anfang sicher nicht aber Übung macht den Meister. Als Grundeinstellung empfiehlt es sich, die Modelleinheiten gleich nach der Installation auf Dezimal in Millimeter umzustellen. Des weiteren ist zu empfehlen, unter dem Menüpunkt Ansicht | Symbolleisten, den großen Funktionssatz einzuschalten.

Komponenten

Google SketchUp bietet die Möglichkeit zum Erstellen von Komponenten. Komponenten sind Gruppierungen von Formen, die man als einzelne Datei speichern kann. Man kann sich so nach und nach eine Bibliothek von Bauteilen anlegen kann, die man dann in verschiedenen Projekten immer wieder verwenden kann. So fängt man am besten auch beim Entwurf eines neuen Roboter Modells an, man beginnt Komponenten zu entwerfen. Für jedes Einzelteil eines Roboters eine Komponente, so z.B. für die Räder, Motoren, Chassis usw.

Maßstabstreu zeichnen

Mit Google SketchUp kann man auch maßstabsgetreu zeichnen. Dazu sollte man am besten bereits während der Installation von SketchUp den Default Maßstab von Architektur in Zoll auf Dezimal in Millimeter ändern. Ansonsten kann man dies auch jederzeit beim Entwurf im Hauptmenü unter Fenster | Modellinformationen | Einheiten ändern. Beim Zeichnen einer Form (Rechtkreis, Kreis, Vieleck oder Linie) gibt man einfach den gewünschten  Wert und die Einheit mm an und drückt die Enter Taste. Schon springt die Form auf die gewünschte Größe. Das Funktioniert auch bei vielen anderen Werkzeugen. Beim Zeichnen der ersten Form wird man sich vielleicht wundern, dass die Form so klein dargestellt wird. Aber das ist kein Problem. Einfach auf da Gesamtgröße aufzoomen  Icon geklickt, schon sieht man die Form in voller Größe. Von Vorteil ist auch eine Maus mit Scrollrad, damit kann man jederzeit auf- bzw. abzoomen.

Zum maßgenauen Zeichnen von Rechtecken klickt man auf das Rechteck Symbol gibt man die Länge und Breite des Rechtecks ein mit einem Semikolon ein. z.B. 50mm;80mm gefolgt von der ENTER-Taste.
Für Kreise klickt man auf das Kreis Symbol gibt man den Radius ein. z.B. 1,5mm gefolgt von der ENTER-Taste.
Für Vielecke gibt man dem Klick auf das Vieleck Symbol die Anzahl der Ecken ein und drückt die ENTER Taste, danach positioniert man das Vieleck und kann dann den Radius eingeben.

Die Vorteile eines maßstabsgetreuen Modell liegen auf der Hand.

• Alle Komponenten passen ohne umständliche Skalierung sofort zusammen.
• Man kann genaue Ausdrucke z.B. des Chassis machen und diese als Vorlage zum Bohren und Zusägen des Chassis verwenden.
• Austausch von Komponenten mit anderen SketchUp Usern wird erleichtert
• Die Übernahme in andere 3D Programme funktioniert einfacher

Maßband

Das Maßband ist ein sehr hilfreiches Werkzeug. Zum einen kann man damit beliebige Abstände innerhalb des Modells messen und bekommt den  genauen Wert in der Statusbar angezeigt. Zum anderen lassen sich damit auch Hilfslinien zeichnen, um z.B. die genaue Position einer Bohrung in einer Form festzulegen. Werden die Hilfslinien nicht mehr benötigt, können diese mit einem Klick auf Bearbeiten | Führungslinien löschen gelöscht werden.

Drucken

Was nützt einem eine maßstabsgetreue Zeichnung, wenn man diese nicht auch maßstabsgetreu ausdrucken kann. Das klappt auch unter SU, allerdings muss man schon wissen wie. Zum Druck z.B. einer Bohrschablone für das Chassis muss man dazu zunächst vorübergehend unter dem Menüpunkt Kamera  von Perspektive auf Parallele Projektion umschalten. Man will ja keine 3D Ansicht ausdrucken sondern eine 2D Draufsicht. Dann sollte man auf Gesamtgröße aufzoomen (der Ausdruck richtet sich nämlich nach der Ansicht). Dann öffnet man den Druck Dialog, entfernt den Haken vor Druckformat | An Seite anpassen und vor Modell Erweiterungen verwenden und stellt die Skalierung in SketchUp und in der Ausgabe jeweils auf 10 mm.

Exportieren

Die kostenlose Version von Google SketchUp erlaubt nur das Speichern im SketchUp internen Format .skp . Als Export in andere 3D Formate wird das Google Earth Format  .kmz angeboten. Das .kmz ist im Prinzip nichts anderes als gezipptes File im Collada Format. Wenn man das .kmz File in ein .zip File umbenennt kann man das Archiv öffnen und sieht die Einzel Files, aus denen es besteht.

Über die Import Funktion von Blender kann man Collada Files lesen (Collada V1.4) und z.B. in das .obj Format von Wavefront exportieren. Damit ließen sich die Roboter Modelle auch mit dem Microsoft Robotics Developer Studio MRDS verwenden. MRDS kann das .obf Format in das eigene .bos Format konvertieren. Damit könnte man dann seinen virtuellen Roboter im MRDS Simulator testen. Aber das ist ein Thema für ein weiteres Tutorial.

3D-Warehouse

Mit dem 3D-Warehouse für Google SketchUp steht eine riesige Online Bibliothek zur Verfügung. Viele User benutzen das 3D-Warehouse, um dort ihre Modelle hochzuladen und sie damit anderen Usern zur Verfügung zu stellen. Mit der gewohnten Google Suche findet man schnell die ein oder andere Komponente, die man gerade braucht. Auch ich habe dort meine Roboter Kollektion abgelegt.

Weblinks

• http://sketchup.google.com/intl/de/
• http://sketchup.google.com/3dwarehouse
• Meine Robotik Modelle und Komponenten

Einige mögliche Anwendungsbeispiele hierzu:

• Datalogger. Beschleunigungswerte über einen Zeitraum erfassen und in einem I2C EEPROM ablegen, z.B. damitr eine Autofahrt aufzeichnen.
• Pan-Tilt Kamera Steuerung. Eine Kamera auf Servos montiert über den Nunchuk steuern.
• RC Modell Fernsteuerung. Zusammen mit einem RC-Sender könnte man RC-Autos, Roboter und Flugmodelle steuern

usw.

Was wird benötigt:

• WII Nunchuk 19€
• Ein Nunchuk Adapter 5$ oder DIY selber machen, oder einfach den Stecker abschneiden
• ATM-18-Modul oder Nachbau, es geht auch mit einem Arduino Board
• LCD Modul zur Anzeige, alternativ UART Verbindung

Optional, (aber sehr zu empfehlen):

• 3,3V Spannungsregler
• bidirektionaler Levelshifter 3,3V/5V für I2C Leitungen

Der Nunchuk wird mit 3,3V betrieben. Es funktioniert zwar anscheinend auch mit 5V, ist auf Dauer aber sicher nicht gut.
Zwar verträgt der im Nunchuk eingebaute Controller 5V, nicht aber der 3-Achsen-Beschleunigungssensor, der ist nur für max. 3,6V ausgelegt.

Zur Verdeutlichung einige Bilder von meinem Versuchsaufbau.

Der gesamte Probeaufbau mit ATM18-Modul, Wii-Nunchuk, Levelshifter und 3,3V Stromversorgung auf Steckbrett, STK500.

Das LCD-Modul mit Wii-Nunchuk Parametern.

• JOY zeigt den Joystick Wert an
• ACC zeigt die 3-Achsen Beschleunigswerte an
• BTN zeigt den Status der beiden Tasten C und Z an

Kabelsalat. Der I2C Levelshifter und die 3,3V Stromversorgung auf dem Steckbrett.

Wii-Nunchuk Adapter

Der Wii-Nunchuk Adapter führt Stromversorgungs und I2C Anschlüsse auf Stiftleiste heraus.

• Erfinder: http://todbot.com/blog
• Bezugsquelle: FunGizmos

DIY Wii-Nunchuk Adapter aus einem alten Floppy Adapter. Man kann sich auch aus dem Steckverbinder einer alten ISA Karte einen Nunchuk-Adapter basteln.

Schaltpläne:

3,3V Stromversorgung

Der WII-Nunchuk Levelshifter Schaltplan.
Setzt die 5V Signale vom ATM-18 Modul in 3,3V Pegel für den WII-Nunchuk um. Das ganze funktioniert bidirektional nach einer Application Note von Philips.
AN10441_1.pdf

Die komplette Fotoserie mit höher aufgelösten Fotos gibt es bei Flickr

Die Software für das ATM-18 Modul und weitere Informationen findet man im CC2 Forum.

Weblinks

• Elektor
• CC2 (ComputerClub 2)
• www.windmeadow.com
• http://todbot.com/blog
• FunGizmos
• Flickr
• CC2 Forum

Da die Module für 3,3V Versorgungsspannung ausgelegt sind benötigt man für den Anschluß an ein 5V System neben einem 3,3V Spannungsregler noch 2 Pegelwandler (Level Shifter) für die UART Signale. Zudem will man sicher nicht auf eine Statusanzeige mittels LEDs verzichten. Der Preis für ein Modul liegt trotzdem alles in allem bei ca. 20€.

Die Schaltung

Die Schaltung des Bluetooth Moduls ist für den Betrieb an einem 5V System ausgelegt. Als Spannungsregler kommt ein regelbarer LM317L zum Einsatz. Ebenso könnte ein 3,3V Festspannungsregler wie z.B. der LF33CV verwendet werden.

Pegelwandler

Ein Pegelwandler (englisch Level Shifter) dient dazu, Signalpegel unterschiedlicher Spannungspegel anzupassen. Ein typischer Vertreter für einen Pegelwandler ist z.B. ein RS232 Wandler. Dieser wandelt die 12V Pegel einer RS232 Schnittstelle in 5V TTL Pegel um.
Die Pegelwandler für unser Bluetooth Modul werden aus je 2 NPN Transistoren und ein paar Widerständen gebildet. Theoretisch könnte man den 3,3V nach 5V Level shifter auch weglassen, da die 3,3V Pegel normalerweise als HIGH Pegel erkannt werden. Ebenso ließe sich der 5V nach 3,3V Level shifter durch einen Spannungsteiler, der nur aus 2 Widerständen besteht ersetzen. Aber lieber gehe ich hier auf Nummer Sicher.

Externe Antenne

Beide Module besitzen keine Antenne. Was aber nicht weiter schlimm ist, ein Stück Draht tut es ebenso gut. Man erzielt damit eventuell sogar eine höhere Reichweite, als mit einer Keramik Antenne. Im speziellen wird eine sogenannte Lambda/4 Antenne benötigt. Die Länge einer Lambda/4 Antenne entspricht einem Viertel der Sendefrequenz, bei Bluetooth (2,4GHz) ergibt das eine Länge von 31mm.

Adapter Board

Zunächst wird das BTM-222 Modul auf das Standard Raster von 2,54mm gebracht. Dazu wird das Modul mit Heißkleber mittig auf ein Stück Lochrasterplatine der Größe 40 x 25mm geklebt. Doppelseitiges Punktraster ist hierzu ideal. Die für den Betrieb notwendigen Kontakte werden auf 2 9-polige Stiftleisten geführt. Davon werden insgesamt aber nur 7 Kontakte benötigt. Als Hauptproblem stellte sich hier heraus, geeignete Drähte zu finden um das Modul zu verdrahten. Der dünnste, mir zur Verfügung stehende Silberdraht mit 0,4mm Durchmesser, war hier immer noch zu dick. Nach einigem Ausprobieren war der geeignete “Draht” gefunden. Die Einzel Kupferlitzen aus einen Stück flexiblen Elektrokabel ließen sich problemlos an die Winz-Kontakte des Moduls anlöten. Lediglich für die Masseverbindung wurde Standard Litze mit 0,6mm verwendet. Die Abblockkondensatoren wurden ebenfalls mit auf diese Adapterplatine gelötet. So ließe sich das Modul schon komplett in einem 3,3 System integrieren. Für 5V System fehlen aber noch ein paar Kleinigkeiten.

Inbetriebnahme

Bluetooth Profile

Der Datenaustauch über Bluetooth erfolgt über sogenannte Profile. Beim Verbinden tauschen die Geräte ihre Profil Informationen aus und einigen sich dabei über das verwendete Profil
Beide BTM Module (BTM-112 und BTM-222) unterstützen das SPP Profil (Serial Port Protocol). Damit ist die Ansteuerung sowohl von PC Seite als auch von Mikrocontroller Seite besonders einfach. Von der PC Seite (Bluetooth) verhält sich das Gerät wie eine COM Schnittstelle. Von Mikrocontroller Seite (Seriell) werden nur die UART Signale RXD und TXD benötigt. Das ganze bezeichnet man auch “Kabelersatzlösung”. Das heißt die Anwender Software und auch die angeschlossene Mikrocontroller Hardware merkt nichts davon, alles verhält sich wie eine normale drahtgebundene serielle Verbindung.

Probeaufbau auf Steckbrett

Durch die Stiftleisten kann man Bluetooth Modul einfach auf ein Steckbrett stecken um dort die restliche Schaltung für die 5V Logik aufzubauen und zu testen. Dazu gehören die 3,3V Spannungsversorgung ein paar Status LEDs und die beiden Levelshifter.

Erste Versuche

Die ersten Versuche mit dem Probeaufbau bestanden nur aus dem Modul und ein paar Status LEDs an den Ports PIO5..7 mit einem 3,3V Labornetzteil. Damit läßt sich schon mal die Stromaufnahme testen. Nach Anlegen der Spannung flossen 50mA duch die Schaltung. Die LED an PIO5 blinkte 2x kurz zusammen mit der LED an PIO7. Danach blinkte nur noch die LED an PIO7 2mal pro Sekunde. Das schaute schon mal nicht schlecht aus. Auch unter der Bluetooth Umgebung auf dem PC war ein unbekanntes Gerät zu finden. Eine Verbindung liess sich allerdings nicht aufbauen. Das ist am Anfang nämlich nur direkt über die serielle Schnittstelle möglich.

1. serielle Verbindung

Für die Konfiguration des Bluetooth Moduls wird einmalig ein serielle Verbindung zum PC über einen RS232 Adapter oder einen USB-UART Wandler benötigt. Der RS232 Wnadler setzt die UART TTL Pegel (0V..5V) in RS232 Pegel (+12V..-12V) um. Ein USB-UART Wandler ist bei modernen PCs notwendig, die über keine RS232 Schnittstelle verfügen. Achtung es muß ein USB-UART Wandler mit UART TTL Pegel sein. Die üblichen USB-RS232 Wandler arbeiten auf der seriellen Schnittstelle wieder mit RS232 Pegel, wozu dann zusätzlich auf der Bluetooth Modul wiederum ein RS232-TTL Wandler notwendig wäre.
Der unten abgebildete selbstgebaute RS232-UART Wandler besteht aus einem MAX202 Chip und 4 Kondensatoren.

Im Terminalprogramm sind folgende Einstellungen der seriellen Schnittstelle vorzunehmen:
"19200 Baud, 8 Datenbits, no Parity, 1 Stop Bit, Handshake kein oder Hardware"
Nach dem Anlegen der Versorgungsspannung reagiert das Modul auf AT-Befehle, die man vom Terminalprogramm aus eingibt. Auf ‘AT’ antwortet das Modul mit ‘OK’. Den kompletten Befehlssatz findet man im Datenblatt. Einige Befehle funktioneren nur im Master Mode. Da unser Modul als Slave arbeitet, gibt es bei der Eingabe entsprechender Befehle eine Fehlermeldung ‘ERROR’. Auf den Befehl ‘ATB?’ antwortet das Modul mit seiner Bluetooth Adresse. ‘ATI?’ liefert die Firmware Version (‘v4.19′ bei meinem Modul).
Letztendlich genügt der Befehl ‘ATH0′, damit das Modul eine Verbindungsaufnahme über Bluetooth ermöglicht. Ein spezielles Pairing mit Eingabe von Pin Code o.ä. ist nicht notwendig.
Korrektur vom 02.07.2008: Die Eingabe des Befehls ‘ATH0′ ist nicht notwendig. Das Modul funktioniert schon mit den Werkseinstellungen richtig. Falls es Probleme geben sollte, genügt es einen Werks Reset auszuführen mit ‘ATZ0′.

1. Bluetooth Verbindung

Jetzt wird es Zeit eine erste Verbindung über Bluetooth herzustellen. Beim Anlegen der Spannung an das Modul fällt mir auf, das die Stromaufnahme jetzt sehr schwankt (zwischen 20..70mA im Sekundenrythmus). Aber kein Grund zur Sorge, das ist alles normal. Wen man nun unter der Bluetooth Umgebung auf dem PC auf den ‘Serial Adaptor Dev B’ doppelklickt, bekommt eine Verbindung, und man erhält die COM Nummer, unter der man das Modul unter Bluettoth erreicht (COM3 in meinem Fall). Diese COM Nummer gibt man im Terminalprogramm an, die anderen Parameter wie Baudrate sind dieselben wie oben beschrieben. Bei erfolgreicher Verbindung geht die Stromaufnahme auf 20mA zurück und die grüne Status LED zeigt jetzt Dauerleuchten. Drückt man nun eine Taste im Terminalprogramm leuchtet dazu die rote Traffic LED. Perfekt, so macht das Spaß.
Für zukünftige Verbindungen reicht es aus, das Terminalprogramm zu starten. Die Verbindung steht dann binnen 2-3 Sekunden.

Trägerboard

Nun geht es daran, die Schaltung vom Probeaufbau auf eie Lochraster Platine zu bringen. Damit das komplette Modul nicht zu groß wird, entscheide ich mich für eine Sandwich Konstruktion. Die meißten Bauteile sitzen dann unter dem Adapterboard. Viel Platz ist nicht, aber mit Hochkant Stellen der meisten Widerstände klappt es ohne Probleme, alles unterzubringen. Man muß allerdings darauf achten, dass die Bauteile nicht zu hoch ragen, sonst könnte es Kurzschlüsse mit dem Adapterboard geben. Die Steckerbelegung des 6poligen Steckverbinders entspricht der Belegung meines BlueSmiRF bzw. RS232 Moduls. So kann ich die Module beliebig untereinander tauschen.

Das Trägerboard Bauteilseite:

Das Trägerboard Lötseite:

Trägerboard Layoutplan Bauteilseite:

Trägerboard Layoutplan Lötseite:

Das fertige Modul

Geschafft, so sieht das fertige Modul aus. Vor dem Aufstecken sollte man unbedingt das Trägerboard durchmessen und erst mal alleine testen. Das heißt Stromaufahme messen, Spannungen überprüfen. Die 3,3V Spannungsversorgung muß erst über den Poti abgeglichen werden. Erst dann sollte man das Modul stecken. Wie schon beim Probeaufbau sollte beim Spannung anlegen erst beide LEDs kurz blinken, danach nur noch zyklisch die grüne LED.

Stückliste


1 LM317LZ regelbarer Spannungsregler, IC1
1 Bluetooth Modul BTM-222, IC2
4 Transistoren NPN BC547 o. ä., T1..T4
1 LED rot, low current 2mA, D1
1 LED grün low current 2mA, D2
1 Diode 1N4002, D3
4 Folien Kondensatoren 100nF, C1..C4
8 Widerstände 1k, R1..R8
1 Widerstand 220, R9
1 Trimmer 5k, R10
2 Steckerleisten gerade, 2,54mm 9polig
1 Steckerleiste gewinkelt, 2,54mm 6polig
2 Buchsenleisten gerade, 2,54mm 9polig
1 Stück Lochraster doppelseitig Punktraster, 25x40mm
1 Stück Lochraster einseitig Punktraster, 30x53mm
Silberdraht, 0,4mm
isolierter Schaltdraht, starr, rot, gelb, schwarz 0,4mm
Kupferlitze aus flexiblem Elektrokabel

Thats all folks!

Bezugsquellen

• www.it-wns.de
• www.lynx-dev.com
• www.tme.pl
• CSD-Electronics

Weblinks

• BlueMP3 – Ein Projekt der c’t
• AVR Blue Remote – Eine Bluetooth Funkkfernsteuerung für PDAs und Smartphones
• www.microcontroller.net – Bluetooth Artikel
• www.microcontroller.net Forum – Bluetoothmodul BTM-222
• www.roboternetz.de Forum – BTM-222 Bluetooth Modul
• BTM-222 Datenblatt
• www.flickr.com – mein Flickr Bluetooth Album

• Unterstützung für ATmega168 Prozessoren
• neue Funktion ReadADC zur A/D Wandler Abfrage
• neue Funktion PrintLCD_p zur Ausgabe von Strings aus dem Programmspeicher
• neue Funktion SetCharLCD zum Setzen von Sonderzeichen
• neue Funktion PollSwitchLCD zur Abfrage der Tasten des Arexx LCD
• neue Funktion MyMotorSpeed die Korrekturwerte aus der myasuro.h berücksichtigt.
• neue Funktion SerPrint_p zur Ausgabe von Strings aus dem Programmspeicher
• UART Baudrate einstellbar durch Define
• Interrupt User Funktionen für Timer und A/D Wandler
• AVR Studio Projektfiles für alle Beispielprojekte

Weblinks

• Asuro Library auf Sourceforge
• Asuro Library im AsuroWiki
• Thread zum Thema im Roboternetz Forum