Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

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noob405
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Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon noob405 » 24. Aug 2011 22:38

Hallo zusammen,


tolles Forum habt Ihr hier! Ich lese schon seit mehreren Tagen mit und bin seit heute angemeldet.
Da ich neu bin, will ich mich kurz vorstellen, bevor ich mein Problem schildere.

Ich befasse mich schon eine Weile mit der Programmierung von LEGO-NXT Robotern.
Bisher habe ich dabei LEGO-Standard-Teile für die Sensorik verwendet. Zur Programmierung
benutze ich NXC. Meistens baue ich Fahrzeuge, die sich mit Touchsensoren und Farb-/Lichtsensoren
am Boden "orientieren".

Zur Navigation im Raum habe ich seit kurzem mit dem Standard Ultraschall-Sensor von Lego
herumexperimentiert. Die Werte, die dort zurückkommen, springen teilweise sehr stark. Alles irgendwie
ziemlich ungenau scheint´s mir. Da lässt sich zur exakten Distanzbestimmung sicherlich noch einiges
mit der Programmierung machen, aber ich überlege eher, ob nicht nicht einen US-Sensor eines
Drittanbieters verwenden sollte.

Der SRF05 von Devantech scheint mir ganz interessant zu sein und wird ja offensichtlich von vielen
Roboter-Selbstbauern verwendet. Würde ich auch gern und jetzt zu meinem Problem:

Ich bin absoluter Elektrotechnik-Noob und bräuchte eigentlich eine wasserdichte Anleitung, wie man
einen SRF05 an den NXT anschließt und Ihn nachher programmiert! Löten kann ich, aber ich könnte
nie eine Schaltung selber konzipieren.

Im Internet finde ich diverse Verschaltungen, Bilder etc., nur nix zu den Devantech Sensoren und Lego NXT.
Auch hier im Forum scheint es ja Mitglieder zu geben, da das erfolgreich hinbekommen haben.
Bei der Netz- und Forensuche hier habe ich auch erst einmal abgebrochen, weil ich so richtig direkt nichts finden
konnte.

Hat jemand von Euch einen SRF05 oder SRF04 erfolgreich an den NXT angeschlossen,
oder kann mir sachdienliche Hinweise geben, wo ich weitersuchen kann? Jeder Hinweis ist willkommen und denkt bitte
dran, daß ich gerade mal das Aussehen eines Wiederstandes von einem Transistor unterscheiden kann....... ;-)


Vielen Dank
noob405

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Re: Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon Sebi » 25. Aug 2011 15:51

Den SRF05 kann man nicht so einfach an den NXT anschließen, da der NXT das Signal nicht genau genug auslesen kann, da könnte man dann nur in ca. 50cm Schritten lesen. Den SRF10 sollte man ganz einfach an den NXT anschließen können, aber der ist teurer.

noob405
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Re: Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon noob405 » 25. Aug 2011 18:00

Hi Sebi,

erstmal vielen Dank für das schnelle Feedback!

Mal unabhängig vom Preis und ganz hypothetisch:
Wenn ich (mein username ist ganz bewusst gewählt... ;-) ) das nun tun möchte, was dann?
Die pin-outs entsprechend mit dem NXT-Kabel verbinden?
Habe da mal etwas über hochohmige Wiederstände gelesen, die man braucht.

Nach dem, was ich mir bisher aus der I2C-Spec zusammenreimen konnte, kann man ja auch mehrere Einheiten in Serie
schalten und dann über einen NXT-Sensor-Port ansprechen/abfragen.

Hast du noch´n Hinweis?

THX

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Re: Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon Linus » 25. Aug 2011 19:27

noob405 hat geschrieben:Die Werte, die dort zurückkommen, springen teilweise sehr stark. Alles irgendwie
ziemlich ungenau scheint´s mir. Da lässt sich zur exakten Distanzbestimmung sicherlich noch einiges
mit der Programmierung machen, ...

Genau. du kannst es mal mit nem Median-Filter versuchen. Nimm 3 oder 5 Ultraschall-Messwerte auf, sortiere sie der Größe nach, und benutze dann den mittleren. So filterst du Ausreißer raus, kann sehr helfen.
Achte außerdem darauf, den US-Sensor nicht häufiger als 50mal pro Sekunde abzufragen (zur Not mit Wait()s dazwischen), sonst können ungültige Werte zurückkommen.


Außerdem reagieren verschiedenste Objekte unterschiedlich auf Ultraschall. Das liegt an der Wellenlänge und Interferenzen & Beugungen. Versuch am besten selbst "was gut geht". Flächen rechtwinklig zum US-Sensor funktionieren super. Runde Objekte, z.B. Glasflaschen, sind recht schwer zu erkennen...

Falls du Fachliteratur zu dem Thema brauchst, sag Bescheid. Am besten sind aber immernoch eigene Experimente!
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Re: Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon Sebi » 25. Aug 2011 19:33

Den musst du so anschließen:
Pin 2+3(rot + schwarz) -- 0V
Pin 4 (grün) -- V+
Pin 5(gelb) -- SCL
Pin 6(blau) -- SDA
Und zwischen V+ und SCL/SDA je einen 82k Widerstand.

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Re: Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon noob405 » 25. Aug 2011 21:36

Hallo zusammen,

erst einmal ein dickes DANKE an Sebi und Linus!

Den Median-Filter habe ich schon mal mit dem Original LEGO US-Sensor
ausprobiert. Der machte schon, was er sollte. Wenn nur mehr oder weniger alle
Messwerte Quark sind, schmeisst man nur den Quark an den Seiten weg. In der Mitte bleibt dann trotzdem Quark übrig.... ;-)
Deswegen hoffe ich jetzt auf ´ne neue Hardware.

@Sebi: Danke für die Verkablung, das sollte selbst ich hinbekommen. Na warten wir mal lieber ab....
@Linus: Für Fachliteratur bin ich sehr zu habe. Je mehr, desto besser? Da habe ich ziemlichen Nachholbedarf.
Wenn Du ´ne Liste/Verweise etc, hast, das wäre echt klasse.

THX
Der noob

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Re: Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon Linus » 25. Aug 2011 23:01

Also ne allgemeine Seite mit Literatur hab ich jetzt nicht, aber ne lesenswerte Arbeit ist http://www.tik.ee.ethz.ch/tik/education ... 006.18.pdf (die fiel mir ein zum Thema Ultraschall)

Ansonsten "kommt es drauf an, was du suchst". So nach dem Motto: "ach da war doch was". Also fällt mir dann vielleicht ein :-).
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Re: Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon noob405 » 25. Aug 2011 23:03

Hi Linus,

kannst du den link bitte mal lang machen?
Der interessante Mittelteil scheint zu fehlen..
THX

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Re: Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon Linus » 26. Aug 2011 01:00

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Re: Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon Linus » 27. Aug 2011 15:56

noob405 hat geschrieben:@Linus: Für Fachliteratur bin ich sehr zu habe. Je mehr, desto besser? Da habe ich ziemlichen Nachholbedarf.

Eigentliches Must-Read für die Standard-Firmware von LEGO ist die PDF "LEGO® MINDSTORMS® NXT Executable File Specification" http://cache.lego.com/upload/contentTemplating/Mindstorms2SupportFilesDownloads/otherfiles/download49E7B34DE74049D6BC872D3A0FB2A1F6.pdf

Verschiedenste Ansätze, Docs und Links zum NXT Motor und Möglichkeiten, wie man ihn Regeln kann, gibts hier: http://www.mindstorms.rwth-aachen.de/tr ... rInternals

Und sollte dich interessieren, wie man Mindstorms NXT an der Uni einsatzen kann, sind unsere Veröffentlichungen hier: http://www.mindstorms.rwth-aachen.de/trac/wiki/Press . Da ist auch nen Buchkapitel bei, was am Anfang die Programmiersprachen für den NXT kategorisiert und danach erklärt, warum wir die MATLAB Toolbox genau so und nicht anders designed haben.
Zuletzt geändert von Linus am 28. Aug 2011 23:05, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon noob405 » 28. Aug 2011 02:26

Vielen Dank,

dann werd´ ich jetzt mal´n bischen lesen....

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Re: Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon noob405 » 5. Sep 2011 18:25

Hi zusammen,

ich habe mich jetzt mal an einer "Schaltungsszizze" versucht.
Angenommen, ich würde 4 SRF10-Sensoren anschließen wollen,
müsste das dann so geschehen?

[img]http:www.headzdown.de/pics/schaltung1.jpg[/img]
Bild

Als "Platinenlayout" stelle ich mir das so vor:

[img]http:www.headzdown.de/pics/schaltung2.jpg[/img]
Bild

Wahrscheinlich alles total falsch und zu naiv gedacht, aber mein Username legt´s ja nahe. ;-)
Vielleicht kann sich das ja mal jemand wohlwollend ansehen........

edit FP: du hast die doppel-slashs in den urls vergessen :)


Was mich dann noch in der SRF10 Doku S. 2 (http://www.robotikhardware.de/download/srf10doku.pdf)
irritiert: " Bei Verwendung des I2C-Bus ist darauf zu achten das ein Board am Bus über zwei Pullup- Widerstände
(ca. 4,7k bis 10k) die Leitungen SCA und SDA auf High Pegel ziehen."

Heisst das nicht, dass die Widerstände, die ich da oben nach Sebi´s Vorschlag eingezeichnet habe,
viel zu groß bemessen sind?

Vielen Dank schon einmal im Voraus, daß Ihr einem Noob über die Straße helft.

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Re: Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon Sebi » 5. Sep 2011 21:47

Ne, die Pullups sind schon richtig, der NXT brauchst so viel. Aber an IPOWERA(grün) gehört kein Pullup, das wird direkt angeschlossen. Und die anderen werden auch direkt angeschlossen, und die Pull Ups kommen dann von der Leitung zu grün.

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Re: Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon noob405 » 5. Sep 2011 22:59

Ich schon wieder,

noch hab´ich´s nicht. Sebi, wenn ich dich recht verstehe, sind in meinem ersten Bild die drei Widerstände auf der rechten
Seite am NXT alle falsch. Wenn ich dich Sebi und das hier http://www.nxp.com/acrobat_download2/literature/9398/39340011.pdf
Abbildung 3 auf S. 8 richitg verstehe, dann kommt je ein Widerstand zwischen die 5V Leitung und SCL sowie SDA.

Wäre das dann in meiner Zeichnung so zu sehen?

Bild


Power und Ground bekämen die Sensoren dann schon durch direkte Verbindung mit dem NXT, oder?

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Re: Problem: Ultraschallsensor SRF05 von Devantech am NXT ?

Beitragvon NXT pro » 6. Sep 2011 06:38

Ja, 5V und GND kommen direkt.
Aber ich würde noch Pin 2+3 zusammenschließen, um zu verhindern, dass deine Schaltung am Motorport angeschlossen wird.
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