Módulo Combo III

A placa Combo é projetado para conectar dispositivos externos ao Kit Robotic Homelab. Os dispositivos externos são condicionalmente divididos em três grupos: sensores, motores e interfaces de comunicação. Cada grupo de dispositivos tem o seu próprio conjunto de conectores, que são separados dos outros. Por exemplo, conectores para sensores estão localizados na parte direita do módulo, fichas para motores estão localizadas à esquerda e fichas do interface de comunicação no topo do módulo.As fichas para sensores e interfaces de comunicação são conectadas diretamente aos pinos de sinal correspondentes do controlador, mas os conectores de motores são conectados aos pinos do controlador através dos drivers. Isto permite que o módulo combo alimente motores mais potentes que não são accionáveis através dos pinos directos do microcontrolador.

A placa Combo board pode alimentar os seguintes motores:

• 4 x motores DC
• 1 x motor unipolar stepper
• 4 x servomotor

Liga os seguintes sensores:

• 11 x analog
• 8 x digital
• 4 x coder

Pode usar os seguintes interfaces de comunicação:

• UART (alimentação 3,3 V)
• Bluetooth / ZigBee / RFID / WiFi / GPS módulos de comunicação sem fios

O padrão vem instalado Bluetooth BTBee Pro módulos de comunicação sem fios.

Placa Combo com módulo BTBee

As fichas do módulo Combo estão divididas em três grandes grupos. Os conectores para sensores estão localizados no lado direito do módulo, as fichas de motores estão localizadas na lateral esquerda e as fichas do interface de comunicação no canto superior direito do módulo. O conectores do motor estão divididos em três grupos: a motor DC, servo motor, e motor stepper. A alimentação dos motores DC e stepper vem do cabo de alimentação do módulo de controlo, a alimentação do servo motor vem através do regulador de tensão do cabo de alimentação de 5V também do módulo de controlo. O conector do servo motor é também multifuncional, já que pode opcionalmente ser ligado à entrada do encoder, o qual é frequentemente usado em conjugação com o motor DC. Cada pino conector é conectado à porta específica, alimentação ou terra do módulo de controlo. Os diagramas seguintes ilustram a posição de um grupo específico de pinos, conectores e conexões com o módulo de controlo.

O Grupo de Sensores

O módulo combo tem 11 entradas ADC para sensores analógicos. O entradas de sensor encontram-se à esquerda da ficha de sensores, onde cada sensor tem terra separada, fonte de alimentação 3,3 V e pino de sinal. A conexão de terra (GND) é a mais baixa.

A placa Combo tem 8 pinos digitais para conectar sensores digitais. As entradas digitais são encontram-se na parte direita da ficha de sensores.

In addition, it is possible to measure the supply voltage of the Combo module. In this case a jumber could be added to Vbat. ADC0 pin is then connected to a voltage divider. This option can be useful for robots to monitor the battery voltage while driving.

DC_REF schematic

Coder shares pins of the Servo output to be able to use four servo motors, or obtain feedback from four coders, or share the connector halves. The encoder is connected to Servo - Encoder connector.

Coder connection scheme

DC motors is connected to the DC group of pins. Every pair of pins can control 1 dc motor, thus it's possible to manipulate 4 dc motors. Combo board uses DRV8801 H-bridge to control dc motors. It's possible to manipulate some other device, what can be controlled digitally and it's current is smaller than 1,5 A and voltage does not exceed 16 V, beside dc motor with DC pins (Piezoelectric generator, relay etc).

DC motor connection scheme

Stepper motors generally divided into two categories: unipolar- and bipolar stepper motors. Unipolar stepper motors can be connect pins group Unipolar Stepper, where the power cable must be connected to the Vbat pin. The remaining four pins are stepper motor driver coil pins. Bipolar stepper motor can be driven with the DC motor pins where one bipolar stepper motor requires two DC motor driver.

Unipolar stepper connection scheme

Servo is connected to Servo - Encoder pins. Ground wire (usually black or braun) is connected to the GND pin (lower pin). It's possible to use 4 servomotors at once. Signal pins on the Combo board is directly connected to the controller's timer's output pins.

Servomotor connection scheme

The Combo module can be connected to the external UART or SPI devices.

The external UART device Schematics

One of these modules can be connected to the Combo board:

• XBee/ZigBee module
• Bluetooth
• GPS module
• RFID module
• Wifi module

All of these module communicate over the UART interface with the microcontroller. By default bluetooth module BluetoothBee Pro is connected to the Combo module..

Wireless connection scheme

Combo board is connected with 4 wireless module's i/o pins, in addition XBee DIO4 is connected to test LED. XBee pin AD5 is connected to the voltage divider for measuring the voltage across the XBee wireless network.

BluetoothBee Pro module

XBee module