ct-Bot -> Libre-Bot? - Diskussion zur Zukunft des ct-Bots

Allgemeine Themen zum c't-Bot und c't-Sim

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Nightwalker-87
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Re: ct-Bot -> Libre-Bot? - Diskussion zur Zukunft des ct-Bot

Beitrag von Nightwalker-87 » 27 Dez 2017, 20:54

zum Thema Hardware folgende Ergänzungsvorschläge für bestehendes Design:

--> konkreteres zum Pumkt "ENA-Transistoren für Distanzsensoren": IRLML6402 ersetzt BS250

--> Displaybeleuchtung: @TR1 MOSFET IRLML6402 ersetzt Drahtbrücke, Ansteuerung über GPIO) -> Dimmung der Display-Beleuchtung (selbst implementiert mit ENA2) / Code: Tiefpass zur Verhinderung von Displayflackern im Grenzbereich (als Feature zum Code beigesteuert)

--> verbesserte Spannungsversorgung: eine Spannungsunabhängige Energieversorgung habe ich bei meinem Bot mit zwei LM2596 Gleichspannungswandlern implementiert (für 5V und 6V) Hier bietet es sich an sich so ein Teil (relativ simpler Aufbau) genauer anzusehen und die Schaltung äquivalent auf dem modifizierten Mainboard zu realisieren.

--> mechanische Halterung für Servo2

--> Überwachung der Eingangsspannung mit ADC; ersetzt Spannungsteiler (der im Ursprungsdesign falsch dimensioniert und daher ohnehin nicht funktioniert)

--> 5v/3v3-Levelausgleich im SPI-Bus auf dem ERW-Board (mit SPI-HW-Patch): Level-Shifter (Pegelwandler) 3,3V ↔ 5V zwischen AT-Mega & SD-Schacht ersetzt Spannungsteiler (unschöne Implementierung im Originaldesign)

--> neues PCB-Layout mit optimierter Baugruppenanordnung (funktional zusammenhängende Baugruppen bilden eigene Untergruppen) und komplett neuem Routing (großes Optimierungspotential). Sinnvoll könte hier zusätzlich ein Standard 3-Layer-Design sein (auch wenn dadurch die Stückkosten geringfügig höher ausfallen könnten).

--> Display gegen I2C-Display ersetzen, Schieberegister IC4 entfällt --> Ergänzung: es gibt inzwischen moderne, stromsparende und hochkontrastreiche OLED-Displays (https://www.lcd-module.de/produkte/oled.html) die einfach zu programmieren sind.

--> Ersatz für den Maussensor durch ein funktionierendes Modell neuerer Generation. Inzwischen gibt es hochpräzise, optische Maussensoren für den Gaming-Markt mit im Package integrierter LED. Dies sollte u.a. Streulichteinflüsse deutlich reduzieren. (http://www.pro-gamer-gear.de/maus-sensor/) Ich wälze hierzu mal ein paar Datenblätter & Specs.

--> LDR-Lichtsensoren werden von benachbarten blauen LEDs beeinflusst --> Repositionierung der LEDs bzw. der LDRs in neuem PCB Design

--> Erzeugung der 3V3 Versorgungsspannung aus den 5V sollte vom ERW-Board auf das Mainboard verlagert werden und zusammen mit der 5V- und 6V-Erzeugung (DC-DC-Wandler) eine funktionale Baugruppeneinheit bilden

--> Ersatz für WiPort entweder durch separates embedded Aufsteckmodul mit 2,4GHz WiFi (IEEE802.11b/g/n) (idealerweise auch 5 GHz-Unterstützung mit IEEE802.11ac, nach Verfügbarkeit, kein MustHave) und Bluetooth 4.2 LE; alternativ Funkmodul nur mit aufgestecktem Mikroprozessor-Board verfügbar. Vor- und Nachteile sind anhand von Beispielen zu diskutieren.

--> Verzicht auf ERW-Board, da bei Berücksichtigung aller schon genannten Punkte (inkl. Sammelliste) keine Features davon mehr übrig wären. Richtig?

:arrow: --> Temperatursensor auf dem Mainboard


Ideen für neues PCB-Board (harter Schnitt, keine Abwärtskompatiblität (entspricht ct-Bot v2.0):

--> neues Design mit GPIO-Buchsen-Reihe zur Überkopf-Montage eines RPi2 Model B v1.2 oder bevorzugt RPi3 (würde auf bisherigen Tests von eax und mir aufsetzen). Denkbar wäre aber auch (wenn man noch etwas mehr Geduld mitbringt) eine Implementierung auf Basis der RPi Zero W. Letzteres wäre hardwareseitig die elegantere Lösung da das RPi Zero Board hinsichtlich Baugröße / Funktionalität / Schnittstellen und Stromverbrauch aus meiner Sicht besser für das Projekt geeignet sein dürfte. Aktuell gibt es hier aber noch ein Problem: Der Zero W basiert (derzeit noch) auf der ARMv6Z (32-bit) Architektur, während RPi 2 v1.2 & 3 auf der neueren ARMv8-A aufbauen. Ubuntu Launchpad beispielsweise bringt aber keine Kompatibilität für ARMv6Z mit, sodass meines Wissens derzeit neben Raspbian keine alternativen Linux-Images vorhanden sind (https://askubuntu.com/questions/703070/ ... ry-pi-zero). Sofern man bereit wäre sich hierfür von der Atmel-Architektur zu lösen und auf ARM zu setzen, könnte man da sicherlich langfristig mehr gewinnen und den Horizont des Projekts durch diese moderne und vielseitigere Architektur wesentlich erweitern.

--> nach einem Austausch mit eax festigt sich auch bei mir der EIndruck dass ein bewusste Architekturwechsel auf ARMv7 oder neuer deutlich mehr Vorteile als Nachteile mit sich bringen dürfte, auch wenn es mehr Arbeit mit sich bringt:

(+) Man löst sich von Altlasten die aus unschönem Designentscheidungen herrühren, welche sich nun nachträglich nicht mehr rückgängig gemacht werden können ohne neue Inkompatibilitäten zu generieren
(+) Schaffung neuer Möglichkeiten für zukünftige Erweiterungen
(+) Beim Portieren des Codes auf die neue Architektur bietet sich noch einmal die Möglichkeit alle Implementierungen kritisch zu hinterfragen, Strukturen zu vereinfachen, exisitierende Fehler zu beheben, ohne dass dies Auswirkungen auf andere Module hat und Altlasten loszuwerden.
(+) Man würde auf eine zukunftsfähige, moderne Hardwarearchitektur setzen, die im Zeitalter mobiler Geräte zunehmende Verbreitung erlangt
(+) die obigen Optimierungsvorschläge können natürlich auch hier mitberücksichtigt werden

(-) Der alte Bot-Code ist nicht mehr kompatibel
(-) Da neuere ARM-Microcontroller in der Regel nur als SMD-Bauteile verfügbar sind, können diese nur mir großer Mühe selbst gelötet werden --> Eine Lösung wäre hier, wie von eax vorgeschlagen, ein Aufsteckboard, das bereits die notwendigen SMD-Komponenten enthält und möglichst alle relevanten Pins auf Stiftleisten führt.
Zuletzt geändert von Nightwalker-87 am 06 Jan 2018, 02:01, insgesamt 8-mal geändert.

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Re: ct-Bot -> Libre-Bot? - Diskussion zur Zukunft des ct-Bot

Beitrag von Nightwalker-87 » 28 Dez 2017, 16:31

RPi-Clones und -Alternativen gibt es bekanntermaßen einige...

Von meinem Interesse geleitet bin ich auf diesen Link gestoßen: http://nanopi.io/index.html
Das Projekt ist zwar aus China, doch sind einzelne Boards auch bei Distributoren in Deutschland erhältlich.
Mir erscheint es so, dass man hier konsequent auf neuere ARM-Architekturen setzt und auf Ubuntu Core setzt. Das macht neugierig.
Einige Modelle sind GPIO-kompatibel zum RPi. Es gibt ein eigenes Wiki zu den HW-Varianten mit einer umfassend wirkenden Doku.

Vielleicht interessiert es ja noch jemanden. :wink:

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Re: ct-Bot -> Libre-Bot? - Diskussion zur Zukunft des ct-Bot

Beitrag von Nightwalker-87 » 29 Dez 2017, 03:08

Eine, wie ich selbst finde, etwas verrückte Idee wäre mal darüber nachzudenken, ob eine leichte Gehäuseabdeckung rund um den Bot sinnvoll sein könnte um diese mit flexibler Solarzellenfolie zu bekleben. Die bislang ungenutzten Seitenflächen könnten so vielleicht einen Teil der benötigten Energie beisteuern. Das will ich hier nur mal in den Raum werfen, würde das jetzt aber nicht im Rahmen der Diskussion rund um neue PCB-Hardware sehen - vielmehr wäre das unter "weitergehenden Ideen" einzuordnen... :roll: Zumal gibt es bislang nur wenige Hersteller und der Wirkungsgrad ist gering. (z.B. https://infinitypv.com/products/opv/solar-tape) 8)

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Re: ct-Bot -> Libre-Bot? - Diskussion zur Zukunft des ct-Bot

Beitrag von Nightwalker-87 » 29 Dez 2017, 17:04

PCB-Design-Software:

Hier ist eine gute Übersicht: http://www.electroschematics.com/2249/p ... -software/

1 ) PCBWeb Designer --> Freeware / aktuell nur Windows (Linux & Mac Support geplant)
2 ) ZenitPCB --> Freeware / nur Windows
3 ) TinyCAD --> GPLv2 / nur Windows / nur Schaltpläne
4 ) Osmond PCB --> Freeware (kostenfrei für Designs bis 700 Pins) / nur macOS
5 ) BSch3V --> BSD CL2 / nur Windows / nur Schaltpläne
6 ) ExpressPCB --> Freeware / nur Windows / incl. Leiterplattenbestellung aus Programm heraus
7 ) Kicad --> GPLv2 / Windows + Linux + Mac <-- Vorschlag #1
8 ) gEDA --> GPLv3 / Linux
9 ) Fritzing --> GPLv3 / Windows + Linux + Mac / Projekt durch die FH Potsdam initiiert, jetzt durch eine Stiftung getragen, moderne Benutzerloberfläche, offenbar gute Support-Unterstützung / Workshops <-- Vorschlag #2
10 ) DesignSpark PCB --> Freeware / nur Windows / von RS-Components
11 ) EasyEDA --> kostenfreie web-und cloud-basierte EDA tool suite / systemübergreifend / abhängig von der Verfügbarkeit des Services

Was meint ihr denn dazu?

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Re: ct-Bot -> Libre-Bot? - Diskussion zur Zukunft des ct-Bot

Beitrag von anonybot » 29 Dez 2017, 20:59

Nightwalker-87 hat geschrieben:Könnten wir uns darauf einigen das Thema nicht zu kommentieren und anonybot die Bearbeitung & Aktualisierung der Liste überlassen? (Vielen Dank dafür!) Ansonsten wird das schnell wieder unübersichtlich. Besser wäre die Diskussion hier weiterzuführen.
Keine Ursache, allerdings hatte ich es eigentlich so gemeint, dass Diskussionen zur Hard- und Software durchaus nur in ct-Bot-Neuveröffentlichung - Arbeitsb. C: Hard- und Software geführt werden, damit dieser Thread hier für allgemeine Planungsfragen (Kommunikation mit Heise, Segor, evtl. weiteren Kooperationspartner; allg. Terminabsprachen) frei bleibt (sonst macht die thematische Aufteilung kaum Sinn). :D

Edit: Davon abgesehen: danke für die Beiträge (vor allem für den bezüglich der Solar-Folie :mrgreen: ) - mir wäre es lieber, die Beiträge werden in den Hardware-Thread verschoben. Wer ist hier noch aktiver Moderator?
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Re: ct-Bot -> Libre-Bot? - Diskussion zur Zukunft des ct-Bot

Beitrag von Nightwalker-87 » 03 Mär 2018, 12:36

Ok, nachvollziehbar. :wink: Ich kopiere die aktualisierte Liste von oben dann mal nach ct-Bot-Neuveröffentlichung - Arbeitsb. C: Hard- und Software und führe das Thema dann dort weiter. Hier hat sich ja inzwischen schon einiges getan.

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Re: ct-Bot -> Libre-Bot? - Diskussion zur Zukunft des ct-Bot

Beitrag von anonybot » 03 Mär 2018, 12:48

Danke Dir, bin gespannt!
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Re: ct-Bot -> Libre-Bot? - Diskussion zur Zukunft des ct-Bots

Beitrag von anonybot » 08 Jun 2018, 17:29

Hallo zusammen,

ich habe mich schon viel zu lange hier nicht zu Wort gemeldet und will das nun hiermit endlich mal nachholen.

Ich muss vorweg leider etwas ausholen: Mein Interesse für den ct-Bot kam dadurch zustande, dass ich mich mit digitalen Themen insgesamt auseinandersetzen wollte, auf denen meiner Ansicht nach im digitalen Zeitalter so gut wie alles basiert (woraus sich dann entsprechende Herausforderungen und Gefahren ableiten). Neben klassischeren IT-Themen wie die Administration eines eigenen Servers wollte ich dann auch lernen, Elektro-Technik selbst besser zu verstehen und dies damit kombinieren, dass der Bau eines Roboters eine sehr faszinierende Sache wäre. Leider bin ich so spät zur ct-Bot-Community dazugestoßen, sodass ich beinahe kaum noch jemanden angetroffen hätte - aus dem Gedanken heraus, dass ich das ct-Bot-Projekt zu faszinierend halte, um es "sterben" zu sehen, entstand dann diese Diskussion für eine Neuauflage.

Mein Problem: Ich habe mich den Aufwand, den die Administration eines eigenen Servers mit sich bringt, nicht unbedingt unterschätzt, merke aber, dass mein selbst gesetztes Limit, mich mit Hobby-Themen regulär höchstens einen Abend pro Woche zu beschäftigen, keinen Raum lässt, den ct-Bot überhaupt mal anzuwerfen - dies zumindest aktuell, da ich mein Heimnetzwerk auf OpenWRT umstellen möchte und meinen ARM-Server auf ein größeres System umgestellt habe, bei dem die Migrationsarbeiten noch laufen und wohl auch aufgrund des zeitlichen Limits sowie eigener Zielvorgaben noch den gesamten Sommer in Anspruch nehmen werden (vieles dauert bei mir nicht nur deswegen länger, weil ich in diesen Bereichen Laie bin, sondern auch, weil ich alles, was ich diesbezüglich tue, in Tutorials abfasse, die dann ein Freundeskreis nutzt, um dann selbst diese IT-Projekte umsetzen zu können). An meinem Server "hängt" mittlerweile Familie und Freundeskreis, weswegen der "Arbeitsdruck" hier größer ist als beim ct-Bot.

Worauf ich hinaus will: Ich wollte, was das Projekt einer Neuauflage des ct-Bots betrifft, schon sehr viel weiter sein, schaffe aber im Moment einfach nicht mehr als ab und an im Chat "hallo" zu sagen. Aus den Augen ist das Projekt deswegen für mich nicht, ich denke aber, dass uns hier ja niemand drängt, da die Lizenzfragen mit heise und segor ja geklärt sind und wir "freie Bahn" haben (bezüglich des Problems, dass die bestehenden Plattformen wegbrechen könnten, hoffe ich auf kollektive Backup-Power ;) ).

Meine Idealvorstellung bezüglich des Projektes wäre langfristig, dass irgendwann eine Plattform geschaffen ist, die nicht in der Administration einzelner liegt, sondern durch kollektiv gewählte Mitglieder - bspw. durch einen geteilten uberspace-"Server", auf dem sich dann alles befindet, was die Com benötigt: Forum, Wiki, Chat, Code-Verwaltung - auf Basis Freier Software unter Administration gewählter Community-Mitglieder, sodass die Zuständigkeiten je nach Situation immer angepasst werden können und es nie wieder zu einer Situation kommt, in der die Com durch personelle Fragen oder Lizenzbeschränkungen an notwendigen/gewollten Änderungen gehindert wird. Dies wäre bspw. ein Punkt, bei dem ich, neben bürokratischen Dingen, sehr viel besser etwas beitragen könnte als zum ct-Bot direkt, weil ich bspw. nicht programmieren kann (was sich hoffentlich auch irgendwann mal ändert).

Dies nur zur Info, um die Foren-Benachrichtigungen, die seit Monaten in meinem Posteingang liegen, mal zu beantworten. Über weitere angesprochene konkretere Punkte, sollten sie überhaupt auf Interesse stoßen, würde ich zum gegebenen Zeitpunkt nochmal diskutieren und abstimmen lassen.

Bis dahin kann ich leider nur insofern weiter helfen, weiter bürokratische Aufgaben zu übernehmen, bspw., was eine Kooperation mit OpenHardware-Herstellern betrifft, weil mein Mail-Client eh den halben Tag offen ist und ein paar Mails mehr hier und da keinen gefühlten Mehraufwand bedeuten (dazu poste ich im entsprechenden Unterforum unter https://www.ctbot.de/viewtopic.php?f=34 ... 6489#p6489).

Gruß
anonybot
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