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Smarter Chip verhindert Kollisionen von RC-Cars : Ausgabe 10/2016, 16.06.2016

Freude gross – Reparaturkosten klein

Rennen mit RC-Cars haben viele Freunde und deren Begeisterung schlägt hohe Wellen, wenn sich die ferngesteuerten Rennautos mit hoher Geschwindigkeit durch ihren Parcours schlängeln. Dabei kann moderne Elektronik jetzt auch bei kleinen Fahrzeugen Kollisionen verhindern.

Autor: Henning Wriedt, USA-Korrespondent, Bilder Silego

Fehlberechnungen, fehlende Bodenhaftung oder Tiefenwahrnehmung führen auch bei den RC-Cars allzu leicht zu Karambolagen. Das bedeutet oft Schluss mit der Freude und anfallende Reparaturkosten. Kollisionsschutzsysteme waren bisher nur den modernen Luxusautos vorbehalten, aber ideenreiche Applikationsingenieure von Silego Technology entwickelten auf der Basis der GreenPAK-ICs nunmehr ein sehr interessantes Kollisionsschutzsystem, das sich auch in RC-Cars mit geringen Kosten integrieren lässt.

Hoch integrierte Systeme mit zusätzlichen Funktionen versorgen

GreenPAK ist eine kleine, programmierbare Mixed-Signal-IC-Serie, mit der man zahlreiche Schaltungen, einschliesslich Glue-Logik, Zeitgeber oder E/A-Expander, implementieren kann, um bereits hoch integrierte Systeme mit zusätzlichen Funktionen zu versorgen. Die GreenPAK-ICs sind in zahlreichen Konfigurationen und Gehäusen erhältlich.

Mit verschiedenen Komponenten, wie zum Beispiel Zählern, Verzögerungen, Look-up-Tabellen, Digital-Komparatoren, PWMs und internen Oszillatoren, realisierten die Ingenieure ein Ultraschall-Kollisionsschutzsystem nicht nur für RC-Cars. Dieses wird in einer Applikationsschrift detailliert beschrieben, einschliesslich Schaltbilder und PCB-Plan. Kern des Systems ist ein einzelner SLG46620V GreenPAK CMIC. Diese integrierte Schaltung liefert die Datenverarbeitung für den Ultraschallsensor und den RC-Sender und trägt zur Fahrzeugsteuerung bei.

Designer-Entwicklungssoftware hilft beim Organisieren

Mithilfe der leicht zu handhabenden GreenPAK-Designer-Entwicklungssoftware wird das Kollisionsschutzsystem in fünf wesentlichen Funktionsgruppen organisiert:

  • ECHO Ready System – erstellt das ECHO Signal für den Vergleich
  • Throttle Ready System – präpariert das THROTTLE_IN Signal für den Vergleich
  • Comparison – analysiert die Signale vom Gashebel und den Echos, um den Stopp durch Sperren des Gassignals auszulösen
  • Pulse Generator – sendet alle 60 ms 10-µs-Impulse zum HC-SR04 Ultrasonic Ranging Module, um die Echopings auszulösen
  • LED and Function Control – aktiviert das Kollisionsschutzsystem, wenn LED_CH_IN vom Empfänger einen positiven PWM-Impuls empfängt, der breiter als 1,5 ms ist.

Auch andere Applikationen machbar

Ist das System aktiviert, leuchten die Front-LEDs am Fahrzeug voll und die hinteren LEDs dagegen nur schwach, die bei einem aktivierten Stopp hell aufleuchten – wie Bremslichter bei einem Auto. Mit nur einem SLG46620V-IC kann man sich also die Steuerung für ein RC-Car mit Kollisionsschutz und LED-Anzeigen zusammenstellen. Es sei darauf hingewiesen, dass mit diesem Schaltungskonzept auch andere Applikationen realisierbar sind. Man denke nur an Roboterstaubsauger, Spielzeuge, Frühwarnsysteme für Behinderte oder generell die gesamte industrielle Automation.

GreenPAK-ICs reduzieren den Stromverbauch

GreenPAK-ICs sind konfigurierbare Mixed-Signal-ICs und damit eine kostengünstige einmal NVM-programmierbare Mixed-Signal-Matrix, mit der Schaltungs- und Systementwickler viele Systemfunktionen integrieren können und damit die Bauelementezahl und den Platinenplatz minimieren sowie den Strombedarf senken. Mit der Designer-Software und dem Development Kit lassen sich kundenorientierte Programme und Schaltungen in kurzer Zeit realisieren, wie zum Beispiel der funktionelle Ersatz von populären Mixed-Signal-Standardprodukten oder zuverlässige Hardwaresicherheits- und Resetfunktionen für softwarecodierte SoCs und Mikrocontroller.

Alles ist vorbereitet

Neben dem bereits erwähnten, auf der Polyscope-Homepage downloadbaren Applikationsbericht «Collision Avoidance Controller» und dem Videoclip stellen die Silego-Ingenieure auch die «GreenPAK Designer Project»-Datei zur Verfügung. Mit dieser Datei kann man das Schutzsystem auf eigene Bedürfnisse hin optimieren. Die GreenPAK-Designer-Software ist kostenfrei unter folgendem Link www.silego.com/products/greenpak.html herunterladbar. Das GreenPAK 4 Development Kit für etwa 60 Dollar enthält unter anderem eine Entwicklungsplatine, einen ZIF-Sockel und Muster-ICs. 

Applikationsbericht: 10_16.01.pdf

Infoservice

Silego Technology
1515 Wyatt Drive, Santa Clara, CA 95054, USA
Tel. 001 408 327 88 00, www.silego.com



Mit einem SLG46620V-IC kann man die Steuerung für ein RC-Car mit Kollisionsschutz und LED-Anzeigen realisieren


Das Fahrzeug fährt

Quick-Link

Video RC-Car-Prototyp www.polyscope.ch/2016/silego