ultimo aggiornamento 24 aprile 2016

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La scheda d'interfaccia presentata permette di utilizzare il programma ServoTester for Robi realizzato da ROBOMIC, il circuito realizza una comunicazione half-duplex con la scheda di controllo dei servomotore tipo RS308 utilizzati per il robot.
La versione realizzata ? simile a quella di ROBOMIC, a differenza di quest'ultima si è scelto di utilizzare il convertitore USB/RS232 tipo LPM335X.
Un sistema half-duplex fornisce una comunicazione in entrambe le direzioni, ma con la possibilit? di usare soltanto una direzione alla volta (non simultaneamente). Quando una parte comincia a ricevere un segnale deve poi aspettare che il trasmettitore interrompa la trasmissione prima di poter rispondere.
Un esempio di sistema half-duplex ? un sistema a due parti come quello dei "walkie-talkie" radio, dove una persona deve utilizzare una parola (ad esempio "Passo" o un'altra precedentemente decisa) per indicare la fine della trasmissione, assicurando così che soltanto una delle due parti trasmetta in un dato momento, siccome entrambe usano la stessa frequenza. (fonte wikipedia)
Lo schema è molto semplice, oltre al convertitore USB/RS232 tipo LPM335X si è utilizzato un integrato 74HC125P di cui sono utilizzati due dei quattro buffer contenuti al suo interno.
L'alimentazione sia della parte elettronica della scheda sia dei servomotori, è derivata dalla porta USB, ricordo che da questa porta dovrebbero essere prelevabili 500 mA senza problemi.

Per maggiori informazioni vedere la pagina originale del blog ROBOMIC.

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Possibili adattatori per conversione USB-Seriale TTL

Modulo LPM335X Modulo FTDI Basic Breakout - 5V
Il modulo LPM335X  è prodotto dalla LP Elettronica, è un piccolo convertitore USB-Seriale per montaggio diretto su circuito stampato, che utilizza come integrato il modello FT230X della FTDI Il modulo FTDI Basic Breakout - 5V è prodotto dalla SparkFun, è un breakout board con un integrato modello FT232RL della FTDI
Link alla pagina del fornitore  
Costo 15,50 € + spese spedizione  

Schede degli integrati utilizzati nei due convertitori

FT230X USB TO BASIC UART IC

Piedinatura Datasheet Foto del modulo

FT232R USB UART I.C.

Piedinatura Datasheet Foto del modulo

Costruzione cavo adattatore per servo

Una possibile soluzione è quella di ricavare il cavo di collegamento "cannibalizzando" uno dei cavi forniti con il servo, magari recuperato tramite l'acquisto di numero doppio del fascicolo. A questo punto dopo aver tagliato il cavo si utilizza una spinetta servo da assemblare femmina, ottenendo un cavo come visibile in foto.
Per maggiori informazioni vedere pagina originale del blog ROBOMIC.

Costruzione adattatore per connettore

Se non si vuole sacrificare un cavo del robot, un'altra possibile strada è quella di realizzare un adattatore che unisca un connettore analogo a quello presente sul servomotore utilizzato per Robi e un normale pin strip passo 2.5mm.Per realizzate questo adattatore sono necessari:

 

La prima prevedi di fissare con una goccia di Loctite il terminale sulla basetta, facendo corrispondere i terminali in corrsipondenza delle relative piste.

Con un saldatore a punta sottile si procederà alla saldatura dei terminali, cercando di non indugiare molto sil connettore per evitare il suo surricaldamento. Sarà sufficiente passare con la punta "sporca" di satagno sui terminali.

Si controllerà poi a vista o mediante un multimetro che non vi siano dei "corti" tra le piste.

Nell'ultima fase si procederà alla saldatura della pin strip a tre terminali

Per altre informazioni si può vedere la pagina originale del blog ROBOMIC.

   

Schema dell'interfaccia per servomotori

Sigla Valore
IC1  74HC125P
IC2  LPM335X + 2 pin strip femmina 1x4
R1  100Ώ 1/4W
R2  1kΏ 1/4W
SV1  Pin strip 1x3 femmina

Datasheet dei componenti utilizzati

74HC125 Quad buffer/line driver 3-state
    

     
Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato

LPM335X Convertitore USB- Seriale

Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato

Realizzazione della scheda

Venuti in possesso dei componenti si potrà procedere alla costruzione della scheda, il prototipo è stato montato direttamente su una piccola basetta millefori, (12 righe + 11 colonne), ma potrà essere eseguita un circuito stampato. Sotto sono visibili le foto della realizzazione

Foto della mia realizzazione

Montaggio 1 Montaggio 2
Vista lato componenti della scheda d'interfaccia
 
Lato rame, le piste sono state realizzate tramite il collegamento diretto dei pad mediante stagno, oppure utilizzando del filo stagnato o spezzoni di reofori recuperati dai componenti.
Montaggio 3 Dettaglio 1
Vista della scheda d'interfaccia, con il modulo convertitore USB/RS232 e adattatore servo montata Dettaglio adattatore per servo
Dettaglio 2 Dettaglio 3
Modulo interfaccia Integrato 74HC125
Dettaglio 4  
Connettore con servo collegato  

 

Test con utilizzo di USB-TTL con CP 2102

Foto del prototipo montato da Gioele Carboni

Ecco le foto del prototipo d'interfaccia realizzata da Gioele Carboni, per l'interfaccia con il PC è stato utilizzato il Modulo FTDI Basic Breakout - 5V, per il collegamento del servo, Gioele ha "sacrificato" la scheda servo tester in dotazione all'uscita N.3: l'ha tagliata e collegata come da foto la soluzione è stata scelta dall'autore anche perché la scheda servo tester non verrà da lui più utilizzata.

Servotester Vista anteriore
Vista posteriore  

Foto del prototipo montato da Giuseppe Marturano

Ho costruito il modulo half-duplex , seguendo minuziosamente le istruzioni prese dal sito Adrirobot . Non disponendo di basette , acidi e il necessario per disegnare circuiti stampati , mi sono procurato una basetta millefori , un paio di zoccoli per integrati e qualche pezzo di filo di rame saldato sui contatti , con il seguente risultato. Quindi , non avendo neanche il connettorino della JST ( ho fatto un ordine alla FARNELL ma avrei dovuto acquistare un quantitativo minimo di 10 pezzi di tutto il materiale necessario , ho lasciato perdere ! ) , mi sono ingegnato nell’utilizzare la stessa scheda del servotester di De Agostini come “ prolunga “ per la mia schedina , quindi con molta attenzione , e l’uso di una lente , ho seguito le piste di rame che collegano il connettore dei servi sulla V2 per poter “ intercettare “ i punti dove tagliarle e quindi inserire la mia schedina , con l’ausilio di due comunissimi jumper rubati da una vecchia scheda che avevo in un cassetto :
I punti che ho interrotto sulla V2
Ho saldato i jumper direttamente sulle piste precedentemente scavate . Per assicurarmi che non si staccassero trascinando i restanti settori di pista ramata , li ho rinforzati con della colla a caldo
Quindi inserendo i terminali jumper , si ripristineranno i collegamenti originali . Successivamente ho testato il funzionamento originario della V2 su un servo preprogrammato di Robi ; una volta reso conto del suo perfetto funzionamento , sono passato alla fase successiva : togliere i cappucci jumper per finalmente inserire la mia schedina e collaudarla :
Inserendo i cavi nei terminali degli jumper che sono collegati al connettore del servo , si evita che i segnali e l’alimentazione , vadano verso il
Processore della V2 impedendone l’eventuale danneggiamento e l’alimentazione della V2 che rientri verso la mia schedina . A questo punto inserisco il cordoncino dei tre cavi nella mia schedina :
Finalmente posso collaudare la mia schedina che ha funzionato come descritto nel sito di Adrirobot , alla perfezione ….Grazie Adriano !!
Giuseppe Marturano

servotester-01_giuseppe-marturano Vista posteriore
Collegamento scheda Dettaglio collegamenti

LPM335X - Installazione Drivers

Il primo passo per l'utilizzo dell'interfaccia per i servo di Robi è l'installazione dei driver VCP (Virtual COM Port) per il convertitore LPM335X, per fare questo occorre seguire la seguente procedura:

1) Scaricare il pacchetto ZIP contenente i driver per LPM335X dal sito del produttore.
2) Scompattare il pacchetto all'interno di una cartella
3) Collegare il convertitore LPM335X alla porta USB del PC
4) La periferica verrà rilevata ed apparirà la seguente finestra. Eseguire la selezione mostrata in figura, poi cliccare su Avanti:

5) Nella seguente finestra selezionare l'opzione per installare il driver da un percorso specifico, poi cliccare su

6) Selezionare la cartella in cui i driver sono stati scompattati come mostrato nella seguente figura, poi cliccare su

7) Apparirà la seguente finestra, cliccare su

8) Appariranno nuovamente le finestre mostrate dal punto 4 al punto 7, ripetere esattamente gli stessi passi.
9) Complimenti, l'installazione è completata! Ora puoi vedere la porta COM virtuale che è stata creata all'interno di "Gestione Periferiche":

Utilizzo della scheda d'interfaccia

Per l'utilizzo della scheda occorre utilizzare il programma ServoTester for Robi realizzato da ROBOMIC, per il suo caricamento e uso vedere l'apposita pagina.

 

Schema originale realizzato da ROBOMIC

Sigla Valore
IC1  74HC125P
R1  100Ώ 1/4W
R2  1kΏ 1/4W
VAL1  DC JACK DC 2.1mm
BAT  Pin strip 1x2
SV1  Pin strip 1x3 femmina
SERIAL  Pin strip 1x6 90°

Circuito stampato e disposizione componenti

Foto della scheda realizzata da ROBOMIC


 

Dettagli dell'utilizzo della scheda ROBOMIC

 

Elenco revisioni

24/04/2016

Inserito foto della realizzazione di Giuseppe Marturano

24/01/2015

Inserito foto della realizzazione di Gioele Carboni

11/06/2014

Inserito schema e foto del prototipo della scheda di controllo

16/04/2014

Emissione preliminare