This is an old revision of the document!


Aufgaben

Das Ziel ist es, ein Programm zu schreiben, welches folgende Aufgaben erfüllen kann.

Aufwärmübung

  • Steuern des Gleichstrommotors mit dem digitalen Board. Durch den Druck auf Knopf S1 leuchtet LED1 auf und der Motor dreht sich im Uhrzeigersinn. Durch drücken von Knopf S3 leuchtet die LED3 auf und der Motor dreht sich gegen den Uhrzeigersinn. Durch Drücken von S2 leuchtet LED2 auf und der Motor wird gestoppt.

Für Anfänger

  1. Roboter, durch das Nutzen von zwei Gleichstrommotoren und Berührungssensoren wird die Bewegung eines Roboters simuliert. Berührungssensoren sind die Knöpfe am digitalen Board (S1…S3). Die Motoren werden durch das drücken der Knöpfe gesteuert. S1 stoppt den linken Motor für zwei Sekunden und startet dann beide Motoren mit voller Kraft. S2 stoppt den rechten Motor für zwei Sekunden und startet dann beide Motoren mit voller Kraft. Wenn beide Knöpfe gedrückt werden drehen beide Motoren rückwärts, bis der Knopf losgelassen wird.
  2. Servomotor, der Servomotor wird mit Knöpfen des digitalen Boards kontrolliert. Wenn S1 gedrückt wird macht der Servomotor ein Schritt nach Rechts, für S3 einen Schritt nach Links und S2 bewegt den Servomotor wieder in die ursprüngliche Position (Mitte). Die Position des Motors wird live auf dem 7-Segment Display dargestellt (jede Nummer steht für 10° Drehung, Mittelposition = 5)
  3. Radar, die Funktion eines Radars wird simuliert. Um ein Objekt, welches näher als 0.5 meter ist, zu identifizieren, wird auf dem Hebel des Servomotors der IR-Entfernungsmesser installiert. Der Hebel des Servomotors bewegt sich konstant von einem Ende zum anderen Ende der Bewegungsreichweite des Motors. Falls ein Objekt näher als 0.5 Meter am Sensor ist, wird der Servomotor für 5 Sekunden gestoppt und eine LED (PB7) zeigt auf dem Controllerboard die Entdeckung eines Objekts an.
  4. Schrittmotor, nach jedem Druck auf S1 oder S3, rotiert der Motor 10 Schritte im oder gegen den Uhrzeigersinn. Die Rotation wird sofort angehalten wenn der Knopf S2 gedrückt wird.
  5. Alle drei verschiedenen Motoren werden angeschlossen. Durch drücken eines Knopfes wird ein bestimmter Motor gestartet/angehalten. S1 steuert den Gleichstrommotor, S2 den Servomotor und S3 den Schrittmotor.

Für Fortgeschrittene

  1. Der Gleichstrommotor beschleunigt wenn S1 gedrückt wird und hält die momentane Geschwindigkeit, wenn der Knopf losgelassen wird. Wenn S2 gedrückt wird, erfährt der Motor eine gleichmäßige Abbremsung. Wenn S3 gedrückt wird, hält der Motor sofort an (Simulation eines Notstopps).
  2. Ein Objekt verfolgen. Durch das Nutzen des Ultraschall-Entfernungsmessers, welcher auf dem Hebel des Servomotors installiert wird, verfolgt der Servomotor ein vorbeikommendes Objekt. Der Motor dreht sich je nach Bewegung des Objekts, so das immer das Objekt in der Mitte des Mess-Sektors des Sensors ist.
  3. der Schrittmotor hält die letzte Position des Motors nach Änderung von jeder Sequenz. Wenn eine neue Sequenz aktiviert wird, nutze eine Variable, so dass die Bewegung exakt von der letzten Position des Motors fortgeführt wird.
  4. Beschleunigung, das Programm erlaubt das Ändern der Beschleunigung/Abbremsung des Schrittmotors. Nutze lineare Geschwindigkeitssteigerungen welche bei visueller Betrachtung einfach identifiziert werden können. Weite Bewegungen müssen folgendes Schema erfüllen: Beschleunigung –> konstante Geschwindigkeit –> Abbremsung.
  5. Designe ein PID-Regulator für einen Gleichstrommotor. Beachte!: Diese Aufgabe benötigt einen Motor mit Feedback. Diese Aufgabe darf daher auch theoretisch gelöst werden.

Fragen

  1. Für was wird eine H-Brücke genutzt? Nach welchem Prinzip funktioniert sie?
  2. Wie wird die Position des Stabs eines RC-Servomotors bestimmt?
  3. Was ist der Hauptunterschied zwischen einem Unipolaren und einem Bipolaren Schrittmotors?
  4. Wie können Halbschritt und Mikroschrittmodi eines Schrittmotors genutzt werden? Gib ein Beispiel an.
  5. Welcher PWM-Arbeitszyklus wird benötigt um eine Gleichstrommotorrotation von 70% der nominalen Geschwindigkeit zu erreichen?
  6. Wie wird dir Richtung der Motorrotation bestimmt, wenn ein Encoder genutzt wird?
  7. Wie kann ein Gleichstrommotor elektronisch gebremst werden?
  8. Was passiert, wenn das Schema der Stromwendung eines Schrittmotors sich zu schnell ändert?
  9. Ist es möglich und wenn ja, wie ist es möglich dynamisches Bremsen zu nutzen?
de/exercises/motor.1289987278.txt.gz · Last modified: 2020/07/20 09:00 (external edit)
CC Attribution-Share Alike 4.0 International
www.chimeric.de Valid CSS Driven by DokuWiki do yourself a favour and use a real browser - get firefox!! Recent changes RSS feed Valid XHTML 1.0