Yet Another Mower

[PatrikB]

Hej!

Har fått tag i två stycken trasiga Tianchen L2900 autonoma gräsklippare. Båda lider av att en av H-bryggorna till hjulmotorerna har släppt ut den magiska röken. Det normala hade kanske varit att byta den trasiga H-bryggan, en L298N och därmed lösa problemet. Men jag har tidigare gått och funderat på att bygga en egen klippare, men har inte kunnat genomföra idén då jag inte kunnat bygga ett bra chassi och en kaross med tillräckligt hög WAF. Detta har jag nu kommit runt med dessa två L2900, kanske inte den snyggaste modellen men den duger. En av klipparna är nu strippad på all elektronik förutom de tre motorerna, hjul + klippaggregat. Projekttråden kommer handla om designarbetet bakom den nya hårdvaran och mjukvaran som behövs för att ersätta detta.

Tianchen L2900: http://www.tianchen-cn.com/en/proxx.asp ... e4116.html

[jako]

Perfekt!
Nu kan vi som köpte Dennu klippare luta oss tillbaka och låta dig göra jobbet

Skämt åsido, jag tror det är många som kommer att bidra med tips och ideer i din framtida byggtråd.

Lycka till!

[MicaelKarlsson]

Det här låter ju riktigt spännande. Har du tänkt dig använda någon form av navigering eller skall du köra på någon form av slinga i marken?

[PatrikB]

Det kommer att bli en slinga i marken.

Har gjort en block skiss över systemet, finns som en bifogad fil.

[lond]

Ingen gps och ett minneskort eller radiolänk till dator så att du kan plotta ett spår på en karta så att man ser var den har varit och klippt?

/// Marcus

[PatrikB]

Nej, blir ingen GPS nu initialt, men det kanske dyker upp en senare. Har en SIrf Star III modul (RS232 TTL) liggande hemma.

Här är en del av de komponenter som kommer användas.

OS device processor....................Raspberry Pi Model B Rev 2, http://www.raspberrypi.org
HW device processor...................Microchip PIC18F4520, http://www.microchip.com/wwwproducts/De ... e=en010297
Current sensor...........................Allegro MicroSystems ACS712, http://www.allegromicro.com/en/Products ... CS712.aspx
H-Bridge...................................ST L298N, http://www.st.com/web/catalog/sense_pow ... 55/PF63147
Magnetometer...........................Honeywell HMC5883L, http://www.magneticsensors.com/three-ax ... ompass.php
Accelerometer...........................Analog Devices ADXL345, http://www.analog.com/en/mems-sensors/m ... oduct.html
Gyroscope................................ST L3G4200D, http://www.st.com/web/catalog/sense_pow ... 8/PF250373
Ultrasonic Rangeing module........HC-SR04, http://elecfreaks.com/store/download/HC-SR04.pdf
DC-DC Switching regulator..........TI LM2596, http://www.ti.com/product/lm2596
Wheel motor.............................DC24 50rpm 45ZY2448/HX9669818, http:/ ???

Orginal switcharna som sitter monterade för "Front bumper" och "Lift detect" kommer att återanvändas, så även motorerna till hjul och klippaggregat. Kretsen för att ladda batteriet samt detektera slingan är inte klara än. Övriga delar är antigen köpta som färdiga moduler från Ebay eller byggda på ett bread board.

Tanken med dubbla processorer är att HW device processorn kommer ta hand om allt hårdvarunära så som PWM, GPIO, I2C, räkna pulser, mäta pulslängd, A/D-omvandling med mera. OS Device processorn kommer att sen fatta beslut med hjälp av all denna informationen om vad som bör göras.

Mjukvaran för HW device processorn är skriven i C, som kompilator använder jag CCS C. Mjukvaran för OS device processorn är skriven i MATLAB, men ska portas till Python. Idag använder jag min vanliga PC som OS device processor och är uppkopplad mot HW device processorn via en Bluetoothlänk. Senare ska denna ersättas av en Raspberry PI och en valig serielänk (RS232).

Nästa inlägg kommer beskriva mjukvaran och vad som är implementerat för tillfället.

Bifogar en bild på labbruskan .

[PatrikB]

Fixade ett protokoll för kommunikationen mellan OS och HW processorn, en enkel variant at ETHERNET.

[PatrikB]

Har lekt en del med mjukvaran under hösten, klipparen kan nu navigera runt i trägården eller ett rum utan några större problem.

För detta använder den:
* Avstånds mätning med ultraljud, separat för höger och vänster fram.
* Kollisions detektion med "front bumpern", separat detektion för höger och vänster fram.
* Kollisions detektion med accelerometerns "tap detect", för fram, bak och båda sidorna (X & Y-axel).
* Hjulmotorernas strömförbrukning, separat för höger och vänster motor.

Beroende på denna informationen så fattar den olika beslut vad som ska göras efter en relativt enkel tillståndsmaskin.

Har börjat med designen av begränsning- och guideslingan. Att detektera om man är innanför eller utanför begränsningsslingan är klart. Stöd för sling-ID och guidekabel är kvar att göra, sen skulle jag gärna vilja få till en simplex kommunikationskanal från laddstationen till klipparen via begränsningsslingan.

[PatrikB]

Dags för ytterligare en uppdatering...

Sändaren och mottagaren för begränsningsslingan är klar för tillfället, den har följande funktionalitet:
* Kan detektera om man är innanför eller utanför slingan.
* Laddstationen kan kommunicera med klipparen via begränsningsslingan (simplex). Den använder ASK som modulationsform och överföringshastigheten är 10 byte / sekund med en bithastighet på 365bit / sekund. Protokollet som används är samma som internt i klipparen (YAMbus).
* Stöd för guide slinga(or) kvarstår att implementera.

Just nu är mottagaren för begränsningsslingan byggd på ett separat testkort, nästa steg är att flytta över detta till klipparen. Kommer samtidigt passa på att byta mikrokontroller då jag behöver en med dubbla UART, samt refaktorera koden. Jag är nog även tvungen att antingen göra ett eget PCB eller gå över till veroboard.

[pahna]

Kul projekt! Jag har själv varit inne på att bygga gräsklippare. Mest för att min gårdsyta är så pass stor och delad på flera områden. Jag har kikat på Husqvarnas grunkor som skulle fixa min tomt. Men det slutar på 43000 spänn. Inte värt det. Om jag själv ska bygga nåt som fixar den ytan måste jag ha navigering eller en släpvagn med batteri och irra runt tills det är klart.

Då kom jag på idén att använda BLE (Bluetooh Low Energy), som ska ha inbyggt stöd för avståndsmätning med vettig upplösning för vettigt pris och med låg strömförbrukning. Om man sätter upp flera beacons på tomten så borde man kunna triangulera med ganska simpla medel.
Kanske kan man slippa slingan om det inte är jättenoga var och hur tomten slutar. Dessutom hittar apparaten hem lättare också.

Nu skulle du ju inte ha navigering till en början, men man kan ju alltid så ett frö.

[j.po]

Om man börjar klippa i en cirkel när den hittar högt gräs (hög klippström) så blir det inte enbart slumpmässigt klippt. Detta ger en betydligt effektivare klippning än att bara irra runt. Jag har detta på mitt hembygge och det fungerar fint.

[PatrikB]

j.po,
Har sett att du gjort det. Tänker göra som du och implementera cirkelklippning. Kommer mäta strömförbrukningen för motorn till klippaggregatet och förhoppningsvis kunna använda det för beslutsunderlag.

pahna,
För 43 000SEK får man verkligen hata att klippa gräs . Jo, man kan använda RSSI i BT för att uppskatta avståndet från den host man är uppkopplad till. Finns väl dock en hel del fallgropar där med. Hittade en hel del bra PDF:er om saken på Google.

[PatrikB]

Fick igår iväg en beställning på Ebay med mer saker som gör att jag kan komma vidare.

Då jag som tidigare sagt är trött på att tillverka egna PCB så blev det ytterligare färdiga Arduino block. Bland annat:
* RTC, Maxim DS1307
* TI LM2596 CC/CV DC-DC Converter
* I2C level converter 5v - 3.3v
* Rain drop detector based on TI LM393
* Module with ADI ADXL345, Honeywell HMC5883L, ST L3G4200D & Bosch BMP085 (Accelerometer, Magnetometer, Gyroscope & Barometer)
* ST L298N, DUAL FULL-BRIDGE DRIVER
* Aosong Electronics DHT22, Humidity sensor & temperature (Has an internal Dallas DS18B20).
* Allegro ACS712, 5 Ampere Hall Effect-Based Linear Current Sensor
* HC-RS04, Ultrasonic Ranging Module
* A3144 Hall effect sensor
* TCRT500L Reflective optical sensor (IR)
* Dallas DS18B20 temperature sensor
* USB to RS232 TTL dongel (FTDI FT232RL)
* 64Pin TQFP to DIP adapter
* 5V to +-12V DC-DC Converter

Förhoppningsvis är allt detta framme redan nästa vecka. Det som blockar just nu är att jag saknar TQFP - DIP adaptern. Behöver byta till en annan mikrokontroller omgående, behöver dubbla UART. Den jag kört med fram tills nu har bara en UART.

[PatrikB]

Står lite still nu...

Refaktorerat en del kod i väntan på Ebay ordern, allt är skickat. Paketet ska komma fram under April månad.

Samples skickades idag från Microchip, PIC18F67K22. Den ska mer än väl räcka till för detta, väldigt trevligt med många Timers...

[PatrikB]

I väntan på paket blev det en ny systemritning i Visio.