ftPwrDrive Controller (vorbestellbar)

59,00 

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Der Controller ist vermutlich Ende Quartal 1/2019 verfügbar und ab sofort vorbestellbar. Anzahlungen können geleistet werden um das Community Projekt zu unterstützen. Die Rechnungen werden rechtzeitig vor der Verfügbarkeit versendet. Der Versand erfolgt dann in der Reihenfolge des Zahlungseingangs. Der Endpreis kann sich noch um eine geringen Betrag ändern.

Der ftPwrDrive Controller wird 4 Stepper Motoren und 4 PWM Servo Motoren ansteuern können. Die Gehäusemaße entsprechen denen des ftDuino und der fischertechnik-Controller mit 90x90mm.  Die Höhe des Gehäuses wird etwas über dem ftDuino liegen. Das Produktbild entspricht noch nicht der endgültigen Fassung und ist eine Fotomontage.

Am ftPwrDrive-Controller können bis zu vier Schrittmotoren angeschlossen werden. Hier bietet sich der Typ NEMA 14 an, der u.a. auch beim fischertechnik 3D Drucker zum Einsatz kommt. Durch eine Stromjustierung kann  der Controller bei Bedarf auch auf andere Schrittmotoren eingestellt werden. Der Anschluss der Motoren erfolgt über die gewohnten ft-Bundhülsen.

NEMA ist eine standardisierte Baureihe von Schrittmotoren, die von verschiedenen Herstellern angeboten werden. Der Typ NEMA-14 passt aufgrund seiner Leistungsdaten und Größe gut zu fischertechnik.

Der Controller besitzt für die vier Schrittmotorausgänge  jeweils einen Tastereingang. Diese werden von der Firmware sowohl als Endschalter als auch als Referenzpunkt genutzt werden.

Wird ein Endschalter ausgelöst, so stoppt die Firmware den Motor. Durch die höheren Leistungsdaten könnten sonst die fischertechnik Bausteine im Modell Schaden nehmen.

Gleichzeitig kann die Firmware den Endschalter als Referenz- oder Nullpunkt nutzen. Die Firmware fährt den Motor solange so dass er gerade nicht den Endschalter auslöst. Man erhält so eine gut reproduzierbare  Referenzposition im Modell, auf der alle anderen Fahrkommandos aufsetzen können.

An die vier Servoausgänge können fischertechnik-Servos aus dem Control-Set oder kompatible Servos direkt angeschlossen werden.

Schrittmotoren sind sehr hungrig und kommen mit der ft-9V-Versorgung nicht in Gang. Sie benötigen 12-24V Betriebsspannung mit für fischertechnik hohen Leistungsdaten. Da ein NEMA-14-Motor pro Spule bis zu 0.8A Strom zieht, werden Netzteile mit hoher Leistung benötigt. Als Stromversorgung eignen sich Notebooknetzteile mit 12-24V ab 100W Leistung.

Zur Einstellung der Stromstärke der Motoren wird es eine Referenzspannung (Vref)  geben. Vref = Imax * 8 * Rsense. Rsense ist 0.068 Ohm. Bei Auslieferung der Geräte wird Imax = 0,8A angenommen und passt damit zu den angebotenen NEMA-14 Motoren. Die maximal unterstütze Leistung des Motors wird 1A sein.

Der Grund hierfür ist: Es gibt zwar Motoren mit 2A, allerdings würde die maximale Leistung dann 227W betragen. Dafür gibt es kein einfaches Netzteil mehr und es müssten andere Stecker genutzt werden. Unser Ziel ist eine einwandfreie Dauernutzung zu gewährleisten.

Als grobe Richtlinie für die Berechnung des Netzteils bei z.B. 20V Spannung gilt:  4 x 20 (V) * 0,8 (A) * Treiber max. 140% = 89,6W

Bei gleichzeitiger Nutzung der Servo Motoren ergeben sich weitere 3 W (4 x 150 (mA) * 5 (V).

Der Anschluss an den Controller erfolgt über den I²C-Bus. TX und ftDuino können direkt über den 6-poligen EXT-Stecker verbunden werden, der TXT benötigt zusätzlich einen Levelshifter wie zum Beispiel den ft-Extender.

Die Programmierung des ftPwrDrive kann in verschiedenen Umgebungen erfolgen. Eine RoboPro-Bibliothek gibt es bereits. Für die Community Firmware und python wird es eine Integration in ftrobopy geben, der ftDuino erhält eine Arduino-Bibliothek.

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