= 360°-Servo mit Hallsensoren =

== Beschreibung ==

Es begann eigentlich alles mit diesem [[http://www.schiffsmodell.net/showthread.php?t=33564|thread]]

[[http://www.austriamicrosystems.com/eng/Products/Magnetic-Encoders/Rotary-Encoders|Sensoren]]

Das System teilt sich auf in zwei Teile:
=== Der Sensor im Sender: ===
Basiert auf dem Sensor [[http://www.austriamicrosystems.com/eng/Products/Magnetic-Encoders/Rotary-Encoders/AS5043|AS5043]]. Der Sensor bietet direkt einen Analogausgang an, die restliche Beschaltung beschränkt sich 
daher prinzipiell auf die Abblockkondensatoren und ein Widerstand am Ausgang.
Da im Auslieferungszustand der Sensoren der Verstärungsfaktor der integrierten OpAmps nicht festgelegt ist, müssen noch zwei weitere Widerstände auf die Platine, um einen Ausgangspegel von 0-5V zu erhalten.

==== Ausgangsbeschaltung: ====
 *Graupner D14: 10k am Out

=== Die Servoelektronik ===
Da auf der Modellseite eh ein Mikrocontroller nötig ist, wird hier der Winkel digital aus dem Sensor ausgelesen. Verwenden werden können die meisten Sensoren von [[http://www.austriamicrosystems.com|AustriaMicrosystems]], im konkreten Fall wurde der Sensor [[http://www.austriamicrosystems.com/eng/Products/Magnetic-Encoders/Rotary-Encoders/AS5145B|AS5145]] verwendet. Er bietet 12Bit Auflösung, die Software verwendet allerdings nur 8 Bit.
Damit kommt das System auf eine Winkelauflösung von ca. 1,4°. Möglich wären bis zu 10Bit, das ist die Auflösung des im Senders verwendeten Sensors.
Die Berechnungen der Soll-/Ist-Positionen sowie der Differenz und der Richtung lassen sich in 8 Bit einfacher berechnen, da man so die Überläufe nutzen kann, bei größeren Zahlen (10-, bzw. 12Bit) muß man auf 16 Bit erweitern oder die Überläufe selbst erzeugen.

Als Mikrocontroller wird ein [[http://www.atmel.com/dyn/products/product_card.asp?part_id=3302&category_id=&family_id=607&subfamily_id=1723|ATMega88]] vom Atmel verwendet. 
Als Leistungsstufe für den Servomotor dient die integrierte H-Brücke [[http://www.vishay.com/product?docid=70864&query=|Si9987]] von Vishay
Damit lassen sich übliche Standart-Servos betreiben, der maximale Dauerstrom beträgt 1A 
Für größere Motoren wäre [[http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=NCV7729|NCV7729]] von [[http://www.onsemi.com/PowerSolutions/home.do|OnSemiconductor]] eine Lösung, damit wären bis zu 8A möglich.
Dafür wäre ein angepasstes Layout nötig.

== Kalibrierung ==
Am Sender ist keine Kalibrierung nötig/möglich, dieser Punkt betrifft also nur die Elektronik im Modell.

kalibriert werden müssen folgende 4 Werte:
 *maximale Impulslänge des Empfängersignals
 *minimale Impulslänge des Empfängersignals
 *Impulslänge des Empfängersignals bei Steuerrad auf 0°
 *gewünschte Servostellung bei Steuerrad auf 0°
Die Werte werdem im EEProm des Controllers gespeichert, die Kalibrierung muß also nur vorgenommen werden, falls sich an diesen
Werten etwas geändert hat (andere Fernsteuerung, neue 0°-Position, usw.) oder falls die Elektronk das erste Mal in Betrieb genommen wird

=== Ablauf: ===
Wenn keine Werte im EEProm vorhanden sind, bleibt das Programm am Beginn stehen und wartet, bis der Benutzer den Kalibrier-Jumper abgenommen hat, dabei blinken abwechseln die beiden Leuchtdioden mit 1Hz.<<BR>>

Durch Abnehmen des Jumpers startet die Kalibrierung: <<BR>>
die grüne LED blinkt kurz mit ca. 25Hz, während dessen wird die aktuelle Impulslänge aufgezeichnet und als 0°-Impulslänge gespeichert.
Sobald die grüne LED erloschen ist werden die Minimal-/Maximalwerte aufgezeichnet, am Sender sollte dazu das Steuerrad mehrmals im Kreis gedreht werden. <<BR>>
Wenn das erldedigt ist, kann der Jumper wieder aufgesteckt werden, die Kalibrierung der Senderwerte ist damit abgeschlossen.

Diese Prodzedur kann jederzeit wiederholt werden, indem vor Einschalten der Empfängerstromversorgung der Jumper abgenommen wird. Dabei sollte darauf geachtet werden, daß das Steuerrad auf 0° steht, sowie der Sender angeschaltet ist.

Die 0°-Position des Servos wird folgend eingestellt:
Im laufenden Betrieb, also bei eingeschaltetem Sender und Empfänger, wird der Jumper abgezogen.
Jetzt kann die gewünschte Position des Servos über den Sender eingestellt werden. Durch Aufstecken des Jumpers wird die Position gespeichert.


== Schaltplan ==
Der Schaltplan V1.0

{{attachment:Schaltplan_Endlosservo_V1.0.png|Schaltplan|width=800}}


== Layout ==
erstes Layout, einlagig

{{attachment:Layout_Endlosservo_V1.0.png|Layout|width=800}}



== Teileliste ==
=== Bauteile ===
==== Servoelektronik ====
{{{#!csv ,
Name,Wert,Package
C1,330µF,C-10.5
C2,100nF,0805
C3,100nF,0805
C4,100nF,0805
C5,22pF,0805
C6,22pF,0805
C7,100nF,0805
C10,1µF,1206
C11,10µF,1206
IC1,MEGA88-PU,DIL28
IC2,MCP1702-3.3V,TO92
IC3,SI9987,SO8
LED1,ROT,LED5MM
LED2,GRUEN,LED5MM
Q1,8MHz,QUARZ_OCS-5
R1,200,0805
R2,200,0805
R3,1k,0805
R4,1k,0805
R5,1k,0805
R6,100k,0805
R7,100k,0805
T1,IRLML6401,SOT23
TR1,10k,LIEGENER_TRIMMER
TR2,10k,LIEGENER_TRIMMER
X1,AVR-ISP-6P-W,2X3_WANNE
X2,Servo_Motor,SCHRAUBKLEMME-5MM
X3,PPM-In,CON-1X3_PINH
X4,Sensor,CON_2X5_WANNE
X5,VCC_Motor,SCHRAUBKLEMME-5MM
X6,Jumper,CON-1X2_PINH
X7,UART-Debug,CON-1X4_PINH
}}}



=== Mechanische Teile ===



=== Reichelt Warenkorb ===

[[https://secure.reichelt.de/index.html?;ACTION=20;LA=5010;AWKID=425982;PROVID=2084|Warenkorb Servo V1.0]]
-> H-Brücke fehlt, gibts bei Reichelt nicht :(

== Downloads ==
 * Video vom Sender  [[attachment:DSCN3914.MOV]]
 * Erster Demobetrieb [[attachment:DSCN3917.MOV]]