Kabelavgränsningstråd (för t.ex gräsklipparrobotar)

[niroma]

Kabelavgränsning, alltså det elektromagnetiska staket som hägnar in arbetsytan, är ett område som kan ställa till en del problem för den som utvecklar t ex en gräsklipparrobot.
Tänkte att denna tråd skulle kunna ge lite input till den som klurar på detta.

Jag har i min klippare plagierat konstruktionen som Husqvarnas SolarMower använder. Ritade först ett schema över SolarMoverns mottagarkort och byggde sedan en kopia på ett labkort. Funkar alldeles utmärkt och ger en snabbt stigande spänning när kabeln kommer nära. Om jag minns rätt så dippar spänningen till nära noll rakt över kabeln och stiger sedan brant på andra sidan igen, dvs en slingpassage ser ut ungefär som ett M.

Jag har däremot inte lyckats (inte försökt heller för den delen) att kopiera själva mottagarspolen. Den är ingjuten i epoxi i ett plastskal och har tre anslutningar, varav två används av mottagarkopplingen. Har mätt lite på den och gissar att det är en serieresonanskrets, se schema nedan. Utsignalen på den lösa änden till höger och mottagarspolen nere till vänster. (Inte snyggt, jag vet men tiden är knapp.)

SMmottagare.png

Så här ser "hjärnan", f ö det enda kretskortet, i SolarMowern ut. (Spegelvände lödsidan för att lättare kunna följa ledarna vid schemaritningen.)

fb_klippkort_r.jpg

Bifogar motsvarande bilder av sändarkortet. Har tyvärr ingen ytterligare info om detta mer än att kontakterna är till batteripack (2st NiCd i serie), solcell, vippströmbrytare för test av slingan och slutligen anslutning av själva kabelslingan. Såg nu att bilden inte är så bra men det är vad som erjbjuds.

fb_sändkort.jpg

Kanske kompletterar med ytterligare info om andan faller på och tiden räcker till men välkomnar alla att kommentera eller lägga till sina idéer och konstruktioner på området.

[j.po]

Hu, det var ingen lätt bild över hur det är kopplat, jag får nog rita om det om jag skall se hur det är tänkt att fungera.
Det skall inte vara någon kondensator över spolen om man vill ta emot pulser och detektera vilken sida man är på. Vill man däremot bara ha en spänning som beror på avståndet till slingan är en LC-krets utmärkt.
Här är en blid från en patentansökan jag hittade på nätet, jag har kopierat delar av denna och den ger en bra signal.

patentritning.JPG

/POJ

[j.po]

Kan även U14 vara inblandad i slingavkänningen?, det hade isåfall varit intressant att se hur den är kopplad.

[niroma]

Nej schemat blev inte snyggt men utformningen gjordes för att lättare kunna se vilka komponenter som hängde ihop och hur då jag ritade det.

Skall kolla U14. Tror det är en spänningsföljare som matar A/Dn nere i höger hörn men minnet sviktar. Har också för mig att det fanns någon direktkoppling av signalen till kontrollen. Kortet har brunnit så det är lite svårare att följa ledarna nu.

SolarMowern kunde detektera om slingan var igång även då den stod mitt på gräsmattan. Vet inte om den hade koll på vilken sida om slingan den var.

[Nerre]

Det går väl alltid att strukturera om schemat i efterhand.

När jag ritat av kretsar för hand har det behövts 3-4 omritningar för att få ett vettigt schema, i CAD är det väl lite enklare eftersom det går att dra i komponenterna och alla förbindelser hänger med.

[niroma]

Absolut. Kan lägga upp CAD-filen (KiCad) när jag har datorn inom räckhåll.

[prototypen]

Tror inte att det är något speciellt med avkännarspolen, behöver inte vara resonant utan den fungerar som en gitarrmikrofon.

Jag HÖR knatter från slingan i mina hörapparater och mycket riktigt så är det tyst precis ovanför kabeln. Magnetfälten (spolarna) ligger då 90 grader mot varandra.
Nu förstår jag också varför den backar lite när man drar ur strömmen till slingan, den kollar om den får signal igen.

Har du sett något som tyder på något med radio för att hitta av laddaren? Men din kanske laddar enbart med solen.
Drivkretsar till motorerna sitter det på ett annat kort?

Protte

[niroma]

SolarMowern tog paus och laddade en stund i solen när batteriet blev urladdat. Översidan är täckt med solceller, så nån radio behövdes inte.

Motordrivarna sitter på kortet på bilden i övre vänstra delen. UM1 och UM2 = L6202 för hjulmotorerna och den större ICn på kylfläns nedanför är för klippmotorn (borstlös). Kan kolla vad det är för IC vid tillfälle.

Kollade U14 men tyvärr är den nedre högra delen av kortet helt sönderbränd så bilderna ovan är det som finns att titta på. Orsaken till branden var nog att kortet blev fuktigt och ärgat.

[niroma]

Här kommer schemafilen från KiCad. Hoppas den funkar men annars är det ju inte så mycket att rita om. Det är ju inte alla som använder KiCad heller.

@j.po: Du verkar ju ha kommit en bra bit på väg i analysen Husqvarnas system. Bra bidrag med schemat förresten. Hur driver du kabeln för att få till funktionen?

[j.po]

Jag driver slingan med en H-brygga kopplad till en CPU.

[niroma]

Ok.
Ström, pulsförhållande, frekvens?
Schema och komponentvärden är ju inte fel heller, om man får önska sig nåt.

[prototypen]

Ligger PIN koden i strömslingeinformationen också?

Protte

[niroma]

@protte: Inte på SolarMowern.

Har tyvärr inga mätningar på kabelslingan tillgängliga nu men kan försöka fixa det senare.

[j.po]

Ok.
Ström, pulsförhållande, frekvens?
Schema och komponentvärden är ju inte fel heller, om man får önska sig nåt.

finns bilder på signaler i open source tråden, jag har använt 25 us pulser, tänker mig att sända data på 19200 baud
Hq sänder ut signaler på 20 volt

just nu vill jag inte ge bort några komponentvärden.

[Zed]

Har nu provat att göra en prototypklippare.
Sänder ut en 50kHz signal på tråden som skapas med en PIC12F683



Signalen tas emot av j.po:s krets. Jag hade tyvärr ingen LMC660 hemma så den byttes mot en LM324 (vet ej om det är optimalt).

grasklippare2013 CPU.pdf

Tyvärr tycker jag att den detekterar signalen dåligt samt att den "tjuv" stannar och svänger ibland utan att vara nära tråden.
Motagarkretsen verkar vara känslig när det gäller spänningsmatnigen, kan det stämma?
Jag matar den nu med 5v via en:
http://www.electrokit.com/anyvolt-micro ... n-ut.45049

Drivmotorerna är alldeles för långsamma (22rpm) och klippmotorn är för svag tycker jag.
http://www.youtube.com/watch?v=ep3DZFKC ... e=youtu.be

Kom gärna med synpunkter

Mvh Alex