Galvosteuerung mit PWM

[gulogulo]

Hardwareaufbau Schematisch.png

Hallo miteinander,

ich bin momentan Schüler an einer Technikerschule. Dort müssen wir im
letzten Jahr eine Projektarbeit mit einem selbst gewähltem Thema machen.
Interessehalber habe ich mich dazu entschlossen mit eine Mikrocontroller
eine Galvoscannereinheit zu steuern um einfache geometrische Figuren an
eine Wand zu projizieren.

Folgende Hardwarekomponenten benutze ich dazu:

ATMEL Evaluationsboard V2

ATmega32

Galvo System: AXJ-V20 closed-loop scanner
- Signal Eingangsspannnug: +-5V DC
- Anschlussspannung: +-15V DC
- Scan Geschwindigkeit: 20Kpps bei +-20° optischer Ablenkung
Lasermodul
- Betriebsspannung 5V DC
- Leistung 1mW
- Laser Klasse 2

Mit PWM wollte ich die beiden Galvos ansteuern. Hatte dies auch mit
meinem Projektbetreuer und einem anderen Lehrer besprochen. Die beiden
sagten mir, dass dies ohne Weiteres funktionieren würde. Auch der
Händler, bei dem ich das Galvo System gekauft habe meinte es wäre kein
Problem, dies mit PWM und dem ATmega32 zu realisieren.

Leider ist nicht immer alles so einfach wie es scheint. Mit meinem
Projektbetreuer macht es keinen Sinn darüber sprechen, denn wie ich
feststellen musste hat er anscheinend noch weniger Ahnung von der
Materie als ich. Jetzt bin ich quasi mitten im Projekt und muss mich
durchkämpfen.
Ich weiß, damit hätte ich mich vorher auseinandersetzen sollen. Aber da
mir mein Projektbetreuer sagte, es sei egal ob PWM oder DA-Wandler, ich
solle das nehmen was mir eher liegt, habe ich mich für PWM entschieden.

Folgende Fragen haben sich bei mir aufgetan. (Ich habe auch schon viele
Stunden damit zugebracht im Internet eine passende Lösung zu finden,
dies war aber leider nicht so erfolgreich.)

1. PWM liefert mir 0V bis 5V, die Galvos brauchen -5V bis +5V, somit
lenken die Spiegel nur in eine Richtung aus. Wie kann ich mit einer
OPV-Schaltung das PWM-Ausgangssignal dahingehend verstärken, negieren
oder den Offset verschieben das ich -5V bis +5V erhalte? Habe auch schon
in Multisim herumprobiert, aber mit den OPV-Schaltungen kenne ich mich
einfach zu wenig aus.

2. Dann bin ich mir auch nicht ganz sicher, ob die Galvos auf Dauer das
PWM-Signal verkraften. Wäre es sinnvoll die abrupten Wechsel mit jeweils
einem RC Tiefpass abzurunden?

Wenn noch etwas unklar sein sollte, gebt mir bitte bescheid. Ich bin für
jede Hilfe dankbar.

Viele Grüße gulo gulo

[richi]

Hi,

ich kenne jetzt deine Scannertreiber nicht, aber haben die Symmetrische eingänge oder nur asymetrisch ?

PWM auf Scanner ist nicht gesund... ein DA Wandler wäre da die bessere wahl gewesen.
Aber was du brauchst ist im prinzip wie du schon selbst erkannt hast ein Tiefpassfilter, damit du je nach pulsweite eine entsprechend analoge Spannung dazu bekommst.

Google mal nach PWM to Analog dann findest du auch schaltungsbeispiele

[gulogulo]

Hi,

danke für die schnelle Antwort.

Aus dem Datenblatt ist mir jetzt nicht ersichtlich geworden ob die Eingänge symmetrisch oder asymmetrisch sind. Welchen Unterschied macht das?
Ich hänge mal das Datenblatt mit an.

20kpps manual.doc

Ja wenn ich das Projekt nach Abschluss der Projektarbeit weiterführe, werde ich es auch mit einem DA Wandler realisieren. Nur jetzt muss ich leider so das beste draus machen.

[JETS]

Leg deinen Nullwert zB. 0 auf die -5v bei halbem wert z.b. 256 = 0v am Ausgang und voll ausgesteuert z.b. 512 ergibt dann eben +5v
Natürlich musst du die Ecken so gut es geht abrunden damit die galvos ne Weile überleben.
Ideal ganz analog, du kannst dir aber auch mit möglichst vielen zwischenschritten einen quasianalog basteln indem du dir Treppenstufen als Sinusfunktion dranziehst.

Wenn es was fertiges gäbe und es zu einfach wäre, wäre es ja keine Projektarbeit sondern nachmachen Beiss dich durch.

Ich habe auch mal festgestellt das ich für eine Aufgabe die ich mir gestellt habe einfach zu wenig in der Materie drin bin und es auf Eis gelegt.
Falls sich mal ein atmel fan mit Ãœbersiedlung Freizeit findet geht es weiter.

[guido]

Hallo "Gulo",

bevor du Elektronikschrott produzierst bitte erstmal Grundlagen büffeln.
Es kristallisiert sich immer mehr heraus das "Techniker" um ne LED zum Blinken zu bringe zum Controller
greifen aber die Basic´s ( NE555, meist verkauftest IC der Welt !! ) nicht kennen.

Dazu gehört auch die Wandlung symetrisch / asymetrisch.

Tip für dein Projekt: Besorg dir einen 2-Kanal D/A Wandler mit SPI Schnittstelle. Leg für deine gewünschten
Figuren nur die Eckpunkte im Code fest und interpolier die Strecken "on the Fly"

Da es ja eine Schularbeit ist möchtest du dir die Einzelheiten sicher gern selber erarbeiten und nicht alles
vorgekaut bekommen. Tips die du brauchst sind nun alle da denke ich..