Elektronik

Als Prototyp kam für IWAN natürlich nur eine Lochrasterplatine in Frage. Das Foto links zeigt die Reste der 2003er Version.In der Mitte saß der Prozessor.

IWAN besitzt nur eine Energiequelle, einen Panasonic Bleigel-Akku mit 12V und 2,2Ah. Die Motorendstufen und die Treiber für die Infrarot-LEDs werden direkt aus dem Akku versorgt. Die Controller-Elektronik wird von einem 5VLinearregler gespeist. Ursprünglich hat der Linearragler auch die Infrarot-LEDs versorgt. Es stellte sich aber schnell heraus, daß der Regler zu heiss und damit instabil wurde. Kein Wunder bei ca. 380 mA Stromaufnahme im 5V-Zweig. Die Entkoppelung der Infrarot-LEDs spart hier ca. 80 mA ein

Die Stromaufnahme der Motoren bewegt sich da in ganz anderen Dimensionen. IWAN verwendet Schrittmotoren als Antrieb. Die Daten dieser Motoren konnten von uns nicht beeinflusst werden, es waren Restposten von Pollin. Die Motoren haben eine Auflösung von 1,8°, d.h. 200 Schritte pro Umdrehung. Die Motoren werden im Vollschritt angesteuert.

Als Endstufen verwenden wir eine L297/L298 Kombination, wie sie auch im Datenblatt des L298 beschrieben ist. Anfänglich wurden hier Sense-Widerstände von 1 Ohm verwendet. Bei 2,5 A Strom pro Motor kamen da über 10 Watt an Verlustleistung heraus. Ein Wert, den man durchaus riechen konnte. Nach Austausch gegen 0,47 Ohm Widerstände wurde der Verlust nun erträglich. Die Kühlkörper für die L298 werden gut handwarm, schätzungsweise 40 -45°. Ein guter Wert bei rund 60 Watt maximaler Gesamtenergie-Aufnahme.

Das Hirn von IWAN bildet ein Prozessor von Atmel, der AT90S8515. Es hätte ebensogut ein 8535 sein können, aber der 8515 war mal als Testprozessor gekauft worden. PWM und AD-Wandler werden bei IWAN sowieso nicht gebraucht. Um den Prozessor herum sind die üblichen Baugruppen, Oszillator, Resetbaustein, ISP-Schnittstelle, Taster und diverse Überwachungs-LEDs angebracht. Die Taktfrequenz beträgt 8 MHz.

Um IWAN für andere Wettbewerbe einzusetzen, mussten Sensoren her. Die Wahl fiel auf die bekannten Sharps, wir setzen den Typ GP2D120 ein. Hier hätten wir vielleicht doch den AT90S8535 gebraucht. Jetzt werden halt die Analogwerte der Sharps von AD-Wandlern ADC0804 freilaufend in 8bit-Werte umgesetzt. Damit entstand ganz automatisch ein 8 bit Bussystem mit 4 bit Adressbus.

Dazu werden die 8 bit der AD-Wandler auf einen Latchbaustein HC573 gelegt. Der wiederum horcht auf einen HC 139, ob er dran ist, und legt dann seine Daten auf den Bus, der dann direkt in den PinC des Atmels geht. Genauso werden auch die Ein-Bit-Sensoren abgefragt, wie z.B. die Bake.
Durch die umfangreichen Umbauten wurde auch ein neues Mainboard fällig.