Strom auf die richtige Bahnen lenken

Servus zusammen,

wie man an dem Bild unschwer erkennen kann, versuche ich hier Herr der Stromlage zu werden und benötige dabei eure Ratschläge sowie Erfahrung.

Hier mein Grundgedanke in Worten.

Die Motoren, der Servo, der Empfänger und die beiden Fahrtenregler hängen an 2x 7,2V NiMh 4000 mAh Akkus von Conrad.
Das Zusammenspiel dieser Sektion klappt auch perfekt.

Jetzt kommen aber noch ein Arduino Mega und 4 Stepper mit dazugehörigen Platinen dazu.

Ich hab in Erfahrung bringen können, dass man am Arduino Mega an eine sogenannte Powerbank anschließen kann.
Diese gibt die Betriebsspannung von 5V an den Arduino Mega.

Es steht auch in den technischen Details was von einer empfohlen Eingangsspannung von 7V - 9V, gehe ich aber davon aus, dass diese nur genutzt werden soll, wenn noch mehr an dem Arduino gehangen werden soll. Dies ist bei mir nicht der Fall.
Es sind nur die PWM Kabel vom Empfänger zum Arduino. Mehr nicht.

Die Treiberplatinen der Stepper können mit einer Betriebsspannung von 5V - 12V genutzt werden. Die Stepper selber haben eine Spannung von 5V.
Meine Idee war jetzt folgende.
Ich hänge alle Treiberplatinen technisch an eine Art "Stromverwalter" und der hängt an Akkus.
Der "Verwalter" teilt dann entsprechend den Strom auf.
Entschuldigt bitte diese kindliche Aussage, ich weiß leider nicht, wie diese kleinen Teile richtig bezeichnet werden und möchte da auch nicht irgendwas falsches dran hängen.
Als Akkus habe ich mir gedacht, die gleichen wie für die Motoren zu benutzen. Denke das nochmal 2 der selben Bauart dafür eigentlich reichen müssten.

Technisch gesehen eigentlich relativ simpel. Kabeltechnisch eher ne Katastrophe

Wenn ich alles zusammen habe, wollte ich das ganze System dann auf diese Lochplatten, die man in der Elektrotechnik benutzt (nein, keine Breadboards) montieren, so dass alles ordentlich verstaut ist.

Hoffe ich konnte es verständlich erklären

Grüße
Thorsten

Durch eine Reihen- oder Prallelschaltung der Akkus kannst du dir die Verkabelung etwas übersichtlicher gestalten, meinst du mit den Lochplatten die Europlatinen? Die Europlatinen würden sich ganz gut anbieten da es für diese auch Anschlußklemmen zum auflöten gibt.

Hallo Torsten,
wenn ich es richtig verstehe ist die Steuerung vom Schiffsantrieb mit Empfänger, 3 Motoren und Servo klar.
Der Arduino Mega hat eine Betriebsspannung von 5 V die aber durch den eingebauten Spannungs-IC erzeugt wird.
Die empfohlene Eingangsspannung um den Arduino zu betreiben liegt bei 7 - 12 V DC, somit kannst Du die Eingangsspannung von Deinen 7,2 V Akkus abnehmen.
Die extra 5 V Versorgung kann somit entfallen.
Die Eingangsspannung mit der externe Verbraucher gesteuert werden können liegt bei max. 6 - 20 V DC
Nun kommen wir zu den Geschützen Anton - Dora. Ich nehme an die wirst Du über Schrittmotoren ansteuern.
Die Ansteuerung von den Unipolaren Stepper (Schrittmotor) 28BYJ-48 erfolgt mit dem Treiberbaustein ULN200328BYJ-48.
Nun ist die Frage welche Betriebsspannung hat der Schrittmotor bei 5 V must Du dann die Spannungsversorgung mit 5 V (Akku 6 V) betreiben.
Achtung NIEMALS die 5-Volt-Spannung (Interne) des Arduino verwenden, um diesen (oder einen anderen) Schrittmotor anzutreiben, ganz gleich, wie verlockend es ist.
Siehe Dir mal diesen Link an, ist in englischer Sprache lässt sich aber einfach mit Google übersetzen. Ist eine sehr interessante Seite mit vielen Beispielen und Programmen.

Code:

https://dronebotworkshop.com/stepper-motors-with-arduino/

Hoffe dass ich ein wenig helfen konnte, leider müsste man etwas mehr über die Antriebe von den Geschütztürmen wissen.

Gruß Helmut

Servus zusammen,

@Seewolf

Genau die meinte ich. Die Europlatinen. Endlich hab ich ein Namen dafür und kann alles schön ordentlich einbauen. Danke dir


@Straßenbahner

"Die empfohlene Eingangsspannung um den Arduino zu betreiben liegt bei 7 - 12 V DC, somit kannst Du die Eingangsspannung von Deinen 7,2 V Akkus abnehmen."

Das ist so nicht ganz richtig und kann für manchen Modellbauer fatale Fehler nach sich ziehen.
Mein Mega2560R verpackt sich "nur" 7V - 9V.
Man hört dieses leider auch in vielen Tutorial Videos, ist aber mit Vorsicht zu genießen.
Den die Macher sagen einem nicht, was zwischen Arduino und Stromquelle hängt.
So mancher Modellbauer hat sich damit seine Boards durch geschossen.
Wie einst ein Erbauer der Bismarck in 1:100. Seine ganzen Adafruit Shields von seinen Geschütztürmen, hat er sich durch geschossen. Der war richtig happy

Deine Tipps habe ich schon längst beherzigt, wie du im Schaltplan sehen kannst, beantworten jedoch nicht meine Frage

Im Netz hab ich verschiedene Stromverwalter gefunden und weiß nicht, was ich davon für mein Nutzen sinnvoll ist.
Hier ein paar Beispiele.

Stromverwalter:





Relaiskarten die mit 5V arbeiten:





Bin ich da in der richtigen Sektion oder sind die komplett falsch und ich muss Meerschweinchen kaufen und die ins Laufrad packen

Grüße
Thorsten

Hallo Thorsten,
genau das ist der Fehler der immer wieder mit dem Mega 2560R gemacht wird.
Es kommt natürlich auf den Hersteller an welche Eingangsspannung da angelegt werden darf.
Arduino ist das Original und dann gibt es jede Menge Nachbauten, die billiger sind, aber dann ihre Eigenarten mit sich bringen.
Aber lassen wir das, denn Du weist ja bestens bescheid.
Wenn Du gleich die Stromverteilerplatinen gezeigt hättest, hätte man das besser erkennen können was Du meinst.
Aus Deinem Schaltplan ist das so nicht erkennbar, was Du unter Stromverwalter meinst.

Code:

https://www.amazon.de/Stromverteiler-Verteiler-belastbar-Modellbau-Wechselstrom/dp/B07CMFR5J3/ref=sr_1_5?adgrpid=73777494951&gclid=EAIaIQobChMIwovg_pHf4wIVSUTTCh0xBAXzEAAYASAAEgJYw_D_BwE&hvadid=352764261790&hvdev=c&hvlocphy=9042616&hvnetw=g&hvpos=1t1&hvqmt=e&hvrand=15977490614238500086&hvtargid=kwd-298898631582&hydadcr=25271_1767414&keywords=verteilerplatine&qid=1564575521&s=gateway&sr=8-5


Die Verteilerplatinen sind nicht schlecht, Du must aber feststellen welchen max. Strom du darüber führst.
Angaben dazu findest in der Beschreibung, bei Nichtbeachtung kann es heiß werden.

Bei der Relaisplatte kommt es darauf an welchen Arbeitsstrom die Relaisspulen benötigen die der Mega 2560R auch schalten kann. Es werden ja passende Relaiskarten angeboten.

Code:

https://www.amazon.de/Elegoo-Relaismodul-Optokoppler-Arduino-Raspberry/dp/B01M61VVGV/ref=pd_sbs_60_27?_encoding=UTF8&pd_rd_i=B01M61VVGV&pd_rd_r=cf7fc193-d7f3-490e-93da-c5640b641cab&pd_rd_w=Cvmrb&pd_rd_wg=mmx4A&pf_rd_p=74d946ea-18de-4443-bed6-d8837f922070&pf_rd_r=61DAZ45QD1FXHDC988Y1&psc=1&refRID=61DAZ45QD1FXHDC988Y1

Billig einkaufen kann manchmal teuer werden.

Bei Europlatine was meinst Du da genau? Es gibt da sehr viele Ausführungen, es komm halt auf die Verwendung an, aber Du weist bestimmt welche die richtige ist.

Code:

https://www.amazon.de/s?k=europlatine&adgrpid=70210370839&gclid=EAIaIQobChMIgK2Kopff4wIVUUHTCh1E5AjkEAAYASAAEgIs6vD_BwE&hvadid=352731931410&hvdev=c&hvlocphy=9042616&hvnetw=g&hvpos=1t1&hvqmt=e&hvrand=16449658358281149226&hvtargid=kwd-301204449578&hydadcr=27926_1728689&tag=googhydr08-21&ref=pd_sl_8xwco91wo_e

Gruß Helmut

Wenn Du gleich die Stromverteilerplatinen gezeigt hättest, hätte man das besser erkennen können was Du meinst.
Aus Deinem Schaltplan ist das so nicht erkennbar, was Du unter Stromverwalter meinst.

Genau das ist ja mein Problem. Ich kannte die "fachmännische" Bezeichnung nicht. Ich weiß nur was die Dinger können

Wenn ich nach meinem Schaltplan gehe, könnte ich theoretisch den benutzen:




An DC+ und DC- klemme ich die beiden Akkus (7,2V) dran. Die Jumper stecke ich um auf Low (5V) und die Stepper + Platinen klemme ich dann an die Relais dran.
Somit müssten ja, nach der Beschreibung, die Relais die Zufuhr auf 5V drosseln und das ist genau das, was die Stepper + Platinen brauchen.
Da wird Strom technisch nix über den Mega2560R angeschlossen (wie du auch auf dem Schaltplan sehen kannst).

Die Powerbank kann ich mir dann bei dem Relais sparen, weil ich dann Strom technisch den Mega2560R auch drüber laufen lassen kann (sind ja 8 Anschlussmöglichkeiten).

Alles theoretisch. Jetzt muss es auch praktisch so funktionieren

Ich danke dir Helmut <3lichst, für deine Bemühungen. Hab wieder was dazu gelernt.

Gruß
Thorsten

Das wäre dann der überarbeitete Schaltplan.

Die Sektion Motor, Servo, Regler, Empfänger ist save.

Ich schließe 2 Akkus mit 7,2V an das Relais/Stromverteiler an. Dieser drosselt das auf 5V und gibt es dann weiter an die Türme A,B,C und D und an den Mega2560R.
Der Mega 2560R ist per PWM Signal mit den Stepper verbunden und bezieht sein Strom aus dem Relais/Stromverteiler.

So habe ich mir die extra Powerbank gespart.

Mal ein ganz doofer Einwand.
Vieleicht mach ich hier auch einen Denfehler
Aber weder die Interface ( Relais ) karte noch ein Stromverteiler reduziert die Spannung.
Der Verteiler ist nur da um mehrere Verbraucher sauber an eine Stromquelle anzuschliesen. Und das Interface kann eben einzelne Kanäle schalten.
Aber auch da braucht man doch dann noch eine 5V versorgung.

Also rein als Schiffbaulaie aber Elektroniker gesehen.

Servus zusammen,

dann habe ich die Beschreibung der Relais falsch verstanden. Elektrotechnik ist halt nicht mein Gebiet.

Dann muss zwischen Verteiler und Akkus wohl ein Spannungsregler



Der regelt das dann von 7,2V auf 5V runter.
Das dann alles schön auf so eine Platine gebaut und alles ist prima.

Danke Timo.

Grüße
Thorsten

So was hätte ich noch dazwischen geschaltet.
Die 5V in beschreibung ist die Spannung die die Relais brauchen um anzuziehen.
Du musst nur nach schauen wieviel Strom der Regeler kann.
Nicht das er dir abraucht weil du zuviel ziehst.
Wenn die Karte dann mit deiner Arduino kompatibel ist
wird immer das gewünschte Relais eingeschaltet und gibt dir dann Strom auf deine
Motoren.

Hallo Thorsten,
der neue Schaltplan gibt jetzt keinen Sinn mehr. Die Relaiskarte (Ansteuerung der Relaisspulen) wird vom MEGA 2560R mit Spannung versorgt.

Code:

https://www.amazon.de/Elegoo-Relaismodul-Optokoppler-Arduino-Raspberry/dp/B01M61VVGV/ref=pd_sbs_60_27?_encoding=UTF8&pd_rd_i=B01M61VVGV&pd_rd_r=cf7fc193-d7f3-490e-93da-c5640b641cab&pd_rd_w=Cvmrb&pd_rd_wg=mmx4A&pf_rd_p=74d946ea-18de-4443-bed6-d8837f922070&pf_rd_r=61DAZ45QD1FXHDC988Y1&psc=1&refRID=61DAZ45QD1FXHDC988Y1


Es gibt aber Relaisbaugruppen die einen höheren Strom benötigen, und da kann (muss) dann an der Relaiskarte der Jumper 1 gezogen werden.
Dann muss dort eine externe 5 V Versorgung an Pin 2 und an GRD angeschlossen werden. siehe Dir mal das Schaltungsprinzip an.

Code:

https://howtomechatronics.com/tutorials/arduino/control-high-voltage-devices-arduino-relay-tutorial/

An den Relaisausgängen (die Potentialfrei sind) kannst Du dann die gewünschten Verbraucher anschließen.
Was ich aber jetzt nicht verstehe sind die Leitungen vom Arduino zu den Geschütztürmen und zu den Relaisausgängen, … das ergibt so keinen Sinn.
Kannst Du mal sagen woher Du diese Unterlagen hast? Du sagst ja dass Elektrotechnik nicht Dein Ding ist und das was Du zeigst ist kein Schaltplan.
Es wäre doch sinnvoll dass man erkennen kann was es werden soll, sonst bleibt es ein Rätsel.

Gruß Helmut

Servus zusammen,

@Straßenbahner

so wie auf deinem Bild werden die überhaupt nicht angeschlossen (und ist auch nicht sinnvoll, da der Mega2560R es von der Spannung her nicht schafft (Rezision lesen)).
Der Mega2560R bekommt nur Strom.
Der Mega2560R ist auch nur mit dem Empfänger per PWM geschaltet und den Treiberplatinen der Türme.
Sonst nix.
So ergibt der Schaltplan (der natürlich nicht der DIN Norm entspricht, bin ja kein Elektriker) schon Sinn, weil ich die Relaiskarten ja jetzt nicht mehr brauche weil ich das Teil jetzt benutze:



Und hier der überarbeitete Plan:



Gerne erkläre ich das Prinzip hinter meinem Plan:

Am Heck sind die 3x Motoren die an 2x Regler mit BEC angeschlossen sind. Die Regler kriegen ihr PWM Signal vom Empfänger und den Strom aus den 2x Fahrakkus mit 7,2 V. Am Empfänger ist dann noch der Servo angeschlossen.
Vom Empfänger gehen 2 PWM Signale in den Mega2560R, der das Signal per Sketch (Programm) verarbeitet und an die Treiberplatinen der Schrittmotoren weiter gibt.
Der Mega 2560R bezieht sein Strom aber nicht von den Fahrakkus (genau wie die Treiberplatinen), sondern von externen "Funktionsakkus" mit 7,2 V.
Da ich nicht alles über den Fahrakku laufen lassen kann, habe ich nach einer Lösung gesucht und gefunden (dank eurer Hilfe).
Es werden die baugleichen Akkus mit 7,2V an einen Spannungsregler angeschlossen, der von 7,2V auf 5V runterregelt.
Diese Spannung geht jetzt an ein Stromverteiler (siehe Bild oben) und verteilt diese 5V auf die vier Treiberplatinen und dem Mega2560R.
So ist gewährleistet, dass ich 2 getrennte Stromkreise habe, jedoch genug Reserve für den "Notfall".
An dem Stromverteiler kommen ja noch (Zukunftsmusik) der Smoker und die Beleuchtung.

Soweit mein theoretischen Gedankengänge (die auch mehr oder weniger für richtig bestätigt wurden).
Wenn noch Fragen sind, immer her damit.
Ich beiße nicht

Gruß
Thorsten