Grundlagen zum Bau eines digitalen Scannertreibers

Post by **andi f** » Mon 19 Jan, 2004 8:59 pm

Hallo Laserfreaks,

in diesem Forum wurden bereits mehrere Eigenentwicklungen für Galvanometer und passende Treiber diskutiert. Spätestens seit der Präsentation des digitalen Scannertreibers „X-Drive“ auf der letzten Messe „prolight+sound“ in Frankfurt, steht der digitalen Revolution auch in diesem Bereich nichts mehr im Wege.
Daher ist es an der Zeit auch in diesem Bereich ein Selbstbauprojekt ins Leben zu rufen. Dass dies keine triviale Aufgabe darstellt ist mir durchaus bewusst, doch als ambitionierter Bastler stellt man sich ja gerne vor neue Herausforderungen. So wird es Euch sicherlich auch gehen, oder? Ein Erfolg der Arbeit ist natürlich nicht vorhersehbar, schließlich bleibt einem nicht nur Zeit für sein Hobby.
Leider zähle ich die analoge Verarbeitung, die natürlich auch weiterhin Verwendung findet, nicht zu meinen Stärken. Mit „logischen“ digitalen Systemen kann ich einfach mehr anfangen. Aus diesem Grund benötige ich etwas Hilfe bei der Auswahl der richtigen analogen Komponenten und deren Beschaltung.
Als Galvanometer möchte ich meine alten, aber sehr robusten, SS500-SP der Firma Laserworks (http://www.laser-works.com/) verwenden. Die Teile haben schon ein paar Jahre auf dem Buckel und sind daher für Versuche bestens geeignet.
Im ersten Schritt habe ich vor ein Grundmodul mit den analogen und gemischten (analog/digital) Komponenten aufzubauen. Dies sollte als solide Basis für die Anschaltung (z.B. als aufsteckbares Modul) des Digitalteils dienen. Dabei kommt entweder ein uC, DSP oder ein FPGA als Reglersteuerung in Frage. Das Modul bietet die Möglichkeit Eure eigenen Ideen bezüglich eines digitalen Regelkreises zu realisieren. Vielleicht hat ja jemand eine geniale Idee!

Hier eine paar der benötigten Informationen:
1. Auswahl der Scannerverstärker (evt. Class-D wie bei einer digitalen Audio-Endstufe?) und Ansteuerung (spannungs-/stromgesteuert?)
2. Auswertung des Feedback-Signals
3. Genauere Information über die elektrischen Eigenschaften (z.B. max. Spulenstrom, Feedback-Signal) der Galvanometer. Dies versuche ich gerade bei der Firma Laserworks zu erfragen.

Evt. wäre es hilfreich wenn Ihr mal auf Euren Treibern nachschaut, was dort für Bauteile verwendet worden sind. Von besonderem Interesse ist dabei wohl der Leistungsverstärker.

Für weitere Informationen und Anregungen wäre ich Euch sehr dankbar.

Viele Grüß,
Andi F.

PS: Eine grobe Funktionsübersicht ist in dem angehängten Bild dargestellt.

Post by **gento** » Mon 19 Jan, 2004 11:26 pm

Hallo Andi ,
Ich betrachte es als die größte Aufgabenstellung eine entsprechend schnelle CPU zu besoften die Galvos steuert , dessen eigenschaften erkennt(beim selbabgleich) und danach dessen Grenzen Gas gibt.
Mit PC und bischen Analog dahinterals regler kein Problem.Nur die größe

.
Gento

Post by **afrob** » Mon 19 Jan, 2004 11:35 pm

Interessante Idee. Hast du denn schon mal einen digitalen Regler oder ähnliches auf einem DSP programmiert?
Ich denke nicht, dass so ein digitaler Amp einfacher als ein herkömmlicher zu konstruieren ist, im Gegenteil. Die Probleme mit analoger Elektronik verschwinden ja nicht einfach sondern es kommt ein Haufen neuer Probleme mit der Digitaltechnik hinzu.
Angst vor Analogschaltungen halte ich für die falsche Motivation, so ein Projekt zu beginnen. Es ist ein Versuch den Teufel mit dem Belzebub auszutreiben. Die übliche PID-Regelung lässt sich mit einem einzigen 4-fach Operationsverstärker erledigen; Digital braucht es eine Menge zusätzlicher Bauelemente.
Die Präzision der Wandler im Scannertreiber muss natürlich in etwa der gewünschten Positioniergenauigkeit entsprechen - das kann schnell teuer werden. Ein passendes DSP-Evaluationboard sollten dann möglichst auch noch vorhanden sein.

Als Leistungsverstärker lässt sich schon einiges verwenden. Blätter einfache mal bei Herstellern wie National Semiconductor oder ST den Katalog nach Audio-Leistungsverstärkern wie LM3886 oder Power-Operationsverstärkern wie LM12,LM675 durch.
Ich hatte gerade bei meinem Amp etwas Spass mit dem LM675; der ist etwas zappelig

.

Post by **andi f** » Tue 20 Jan, 2004 12:45 am

Hallo,

mir geht es genau so wenig wie den Entwickler des X-Drive Systems, um das Eliminieren von Problemen mit analoger Schaltungstechnik, die bislang in Scannertreibern verwendet wurde. Wie immer gibt es zwei Seiten der Medaille, darüber bin ich mir sehr wohl im Klaren. Aber offensichtlich gibt es durchaus Bedarf und Interesse, dies meine ich zumindest an Euren Reaktionen herauszuhören, oder?
Bevor ich mich voll und ganz in dieses Projekt stürze, werde ich sicherlich noch einige Gedanken für die Realisierungsmöglichten verschwenden. Dazu gehört natürlich auch die Auswahl einer geeigneten (leistungsfähigen) CPU bzw. anderer Möglichkeiten zur algorithmischen Umsetzung der Regelung.
Afrob, nein bislang habe ich noch keinen Regler auf einem DSP programmiert. Derzeit studiere ich noch Elektrotechnik an der Fachhochschule in Pforzheim. Aus diesem Grund sehe ich auch durchaus die Chance mit ausreichend theoretischem und praktischem Material (z.B. DSP-Boards inkl. Entwicklungsumgebung) versorgt zu werden. Zudem sind die meisten Hersteller (z.B. Texas Instruments) auch bereit für Studenten kostenfreie Sample (z.B. AD-/DA-Wandler) bereitzustellen.
Es gibt nur leider niemanden an der Fachhochschule mit dem ich gemeinsam an die Sache rangehen kann. Daher bin ich der Meinung, dass ich in diesem Forum besser aufgehoben bin, schließlich werde ich hier richtig verstanden. Hier schwingen eben fast alle auf der gleichen Wellenlänge!

Vielen Dank schon mal für die Vorschläge der Leistungsverstärker. Demnach hast Du Erfahrung mit dem Bau von Treibern und könntest mir evt. bei der analogen Schaltungstechnik etwas zur Seite stehen. Zunächst, d.h. bis nach den Klausuren, werde ich versuchen so viele Informationen wie möglich zu sammeln.

Viele Grüße,
Andi F.

Post by **andi f** » Sat 10 Apr, 2004 10:05 pm

Hallo,

leider habe ich mich aus mehreren Gründen nicht weiter mit der Entwicklung des digitalen Scannertreibers beschäftigt. An meiner Fachhochschule hat sich bedauerlicherweise Niemand gefunden, der sich zusammen mit mir diesem Projekt annimmt. Der Studiengang Elektrotechnik ist zugeben auch nicht sehr groß. Aber wie heißt es doch so schön: „Aufgeschoben ist nicht aufgehoben“. Vergessen werde ich das Projekt sicherlich nicht, zumal ich mir derzeit eher Gedanken über die digitale Übertragung der Scannerdaten zu den Projektoren mache. Das wäre sozusagen die Vorleistung für die digitalen Scannertreiber. Doch dazu bald mehr auf dieser Welle!

Viele Grüße,
Andi F.

Post by **gento** » Sun 11 Apr, 2004 12:35 am

Nachdem der X-Drive letztes Jahr an die Glocke gehängt wurde.
Null mal zu sehen auf der Messe dies Jahr.
Mich hatte das 'Dingens' eh nicht überzeugt auf dem 1m Vorführfläche 2003.

Rückschritt wie CD mit 44,1 K Abtastung .
Clean ohne Kratzen wie MPG auch

Gento

Post by **wopfo** » Sun 13 Nov, 2005 1:51 pm

die analogtechnik stirbt nicht aus...
der ganze kram mit abgleichpotis, temp.-drift, verlustleistung usw. hört nicht auf ! da kommt einer mit guter idee und wird ignoriert.
nimm einen dynAXIS S, einen OP für den PD, einen µP (166er-core),
eine H-Brücke und 24Volt. ein kleines PD-reglerprogramm und du kannst
den gekauften treiber vergessen !
hat jemand vielleicht noch ein paar gute ideen dazu ?
wopfo

Post by **jojo** » Sun 13 Nov, 2005 3:43 pm

wopfo wrote: da kommt einer mit guter idee und wird ignoriert.

Wer sagt, dass er ignoriert wurde?
Übrigens, das Thema ist fast 2 Jahre alt.
Es GAB und GIBT ja digitale Treiber. Wo ist die Idee?
Der einzige Haken ist, dass selbst eine bekannte Firma schnell gemerkt hat, dass niemand 700,- Euro nur für den Treiber hinlegt - egal wie toll er ist!
Es ist eine einfache Rechnung:
Entweder Digitaltreiber mit A/Ds, DSPs und Schickimiki für richtig Geld oder einen Analogtreiber für 50,- Euro Herstellpreis.

nimm einen dynAXIS S, einen OP für den PD, einen µP (166er-core), eine H-Brücke und 24Volt. ein kleines PD-reglerprogramm und du kannst den gekauften treiber vergessen !

Jaja, klar..
166er. Da wird Dir aber sehr schnell die Rechenpower ausgehen.
Hört sich an wie: Schmeiss einen µC, ein paar OPs, eine H-Brücke und ein kleines PD-Programm in eine Schuhschachtel, 2mal durchschütteln und der Welt bester Scannertreiber ist geboren.

Na dann mal los. Alle Welt wartet auf den 100,- Euro Supertreiber.
Wenn er fertig ist und läuft - ruf mich an.

Joachim

Post by **wopfo** » Sun 13 Nov, 2005 5:39 pm

nun gut JoJo
schuhschachtel ist`s nich, eher zigarettenschachtel...
es ist auch nur 1 OP (zugegeben ein 4-facher) zur aufbereitung der PD-signale und mit einem st10f269 ´(40MHz / 50ns) kann man auch ohne
dsp locker eine PWM um 100kHz regeln. die 4 fets am ausgang kosten
gerade mal 4€ (zusammen)
ich hab nur gerade damit angefangen weil ich das zeug hier habe und
einen vergleich zum industriellen scanlabgalvo mit analogtreiber habe.
die machen da auf hohe präzision (angeblich mit 16-bit vergleichbar)
und schwingen mehr über in sprungantwort als mein testboard.
meine frage war ja nun ob einer eine idee hat den regler nicht nur als
abklatsch des analogen PD-reglers als PD zu schreiben sondern die
digitalen möglichkeiten (dead-beat, adaptiv, usw...) ausloten kann.
ist halt wahrscheinlich viel mathe und das ist nicht gerade meine
leidenschaft. dann könnten die dinger bestimmt (auch bei herstellungskosten bei 50 €) viel mehr als die alten aufgemotzten audioverstärker !
für ein paar lichtspiele reicht wahrscheinlich ein ATmega...
wopfo

ps.: wenns denn garnicht reicht, ein kleiner DSP kostet auch nur 15 €

Post by **gento** » Sun 13 Nov, 2005 6:41 pm

eine CD kostet auch nur 20 Cent und die Arbeit was drauf ist oft Menschenjahre Arbeit.

<Ironie>Ich lese Dein Vorhaben so .... man nehme eine CPU ,wandelt das Analoagsignal z.B. von der Pangokarte kommend AD in Deine CPU um und reicht es 100 Khz Pulsweitenmoduliert an den Driver weiter.Der Rest ist nur ein bischen rechnen was Dir aber nicht so liegt !</Ironie>

Digitale Scannerdriver werden sich nur ansatzweise durchsetzen wenn der Driver direkt von der Software (Pango..Lds...Mamba....) Digital angesprochen wird.Ohne DA/AD/DA.

lg Gento

Post by **juk** » Sun 13 Nov, 2005 6:49 pm

Ich finde es wirklich toll, wie hier jeder der evtl. mal eine idee hat runtergemacht wird. So wie das letzte posting von ihm war, hat er doch offenbar schon was funktionierendes zusammengestellt und fragt nun hier ob hier jemand ist der sich tiefer mit der mathematischen seite der sache auskennt.

So ganz unbedarft in sachen mathe kann er ja wohl nicht sein wenn er da tatsächlich schon einen prototypen liegen hat...

Ist das der neid, die angst vor konkurenz oder bloße ignoranz das jeder der hier neue ideen hat so aufgenommen wird?

Sicher sind 99.9% der leute die hier mal mit was neuem kommen alleine nicht in der lage so ein projekt durchzuziehen, aber ganz sicher ist da einer dabei, der das kann...

Warum also immer gleich so negative reaktionen?

Das ist irgendwie typisch hier, das auf jeden gleich so herablassend runtergeblickt wird und jeder gleich als spinner und ahnungsloser dargestellt wird.

Jemanden nach zwei postings beurteilen zu wollen ist einfach nur ignorant.

Das mit der direkten digitalen ansteuerung ist am ende nur ne fingerübung für einen softwarefreak, hat nix mit der eigentlichen arbeit so einen digitalen driver zu entwerfen zu tun, das kann im grunde jeder schreiben der schon mal netzwerkprotokolle geschrieben hat.

Post by **gento** » Sun 13 Nov, 2005 7:25 pm

Ich wollte Wolfgang sein Dingens nicht Zerreißen.

Aber hier vertauscht jemand 5 K Scanner(driver) mit Showlaserscannern.
Schreibscanner fahren 500-1500 mm Sek , das ist für Showlaser ein Witz.

Das er er aber was von Elektronik versteht entnehme ich seiner Site.

Gento

Post by **andi f** » Mon 14 Nov, 2005 7:50 am

Servus wopfo,

ich finde es super, dass Du Dich der Thematik angenommen hast. Sicherlich ist die digitale Regelung nur im Vorteil, wenn Du auch die angesprochenen Regelalgorithmen verwendest. Für den ersten Schritt wird es ausreichen einen PD o. PID Regler im uC zu realisieren. Wenn das geschafft ist, hast Du jedenfalls die notwendige Hardware um auch andere Algorithmen zu testen. Ob die Rechnenpower des uC ausreicht wird man dann schon sehen.

Viel Erfolg,
And F.

Post by **wopfo** » Mon 14 Nov, 2005 8:19 am

hallo zusammen,
nochmal zum detail : natürlich macht die sache nur sinn wenn die
lästige sache am sollwert vollständig digital ist : nix ausgabe mir DAC
um dann neue fehler beim ADC zu gewinnen. ich mach ja auch meine
sollwerte in demselben chip. im moment mache ich da rechteck, dreieck,
sinus usw. und schaue mir die antworten aus dem PD an. der PD ist ja wohl das maß aller dinge...auch für die analogen.
kann mir doch mal einer sagen welche vorgaben an geschwindigkeit und so haben muß. nicht in pps und xxk, ich komme nicht aus der laserscene.
aber mit millisekunden oder µsek/grad kann ich was anfangen oder mit
welcher frequenz muß ein spiegel sauber wackeln können um x grad mit
einer rechteck - ansteuerung ?
nur zur info : hobby eigentlich musikelektronik (hammond B3 auf EZ-Kit
emuliert und so..) bin aber jetzt in meinem job auf die scanner gestoßen
und finde die sache recht interessant...
gruß wopfo

Post by **jojo** » Mon 14 Nov, 2005 11:30 am

wopfo,

Niemand will Dich zerreissen, auch wenn Juk es sehr dramatisiert darstellt.
Aber es gibt viele Leute hier, die sich schon jahrelang mit der Thematik beschäftigt haben, und nicht grundlos einige solcher Projekte aufgegeben haben.
Und wenn dann jemand kommt mit

"nimm einen dynAXIS S, einen OP für den PD, einen µP (166er-core),
eine H-Brücke und 24Volt. ein kleines PD-reglerprogramm und du kannst
den gekauften treiber vergessen ! "

dann hört sich das schon ziemlich selbstüberzeugt, wenn nicht sogar arrogant an, oder?
Zumindest stellt es alle anderen als Deppen hin.
Und ich glaube nicht, dass die das verdienen.

Ein paar Antworten auf Deine Frage (die Du hättest vielleicht zuerst stellen sollen):
Scanner für den Showbereich haben in etwa eine Spuleninduktivität von 100 - 300 µH (für Deine Ausgangsstufe).
Die Steigzeit (Sprungantwort Rechteck) für einen Winkel von ca. 2-3 Grad mechanisch liegt im Bereich von 100 - 200 Mikrosekunden, zzgl. der durch die Induktivität hervorgerufene Verzugszeit (20 - 50µs).
Die Steigzeit (Sprungantwort) für einen Winkel von ca. 20 Grad mechanisch liegt zwischen 0.8 und 1 Millisekunde.
Die A/D-Auflösung der Positionserfassung sollte mindestens 12Bit (für Profiscanner 16Bit) betragen. Die 10Bit des 166ers sind zuwenig.
Die Grenzfrequenz der Scanner liegt beimax. 5KHz, eine Reglerbandbreite von 10KHz reicht also allemal aus.
Das hört sich nach wenig an, wenn Du Dich aber mal mit digitaler Regelungstechnik beschäftigst, wirst Du schnell merken, wieviel Rechenpower für 10KHz Reglerbandbreite draufgehen wird.

Und eine kleine Rechnung:
Eine PWM mit 100KHz aus 20MHz Systemtakt macht 20MHz/100KHz = 200. Das sind weniger als 8 Bit Auflösung am Ausgang!
Oder hab ich da was übersehen?

Eine digitale Schnittstelle liegt nahe. Auf eine analoge kann nicht verzichtet werden, es sei denn, jemand will auf alle Pangolin-Anwender verzichten. Es gibt für Pangolin keine digitale Schnittstelle.
Bis sich ein digitaler Schnittstellenstandard (für die paar Freaks mit den Fingerübungen) für Laserprojektoren durchsetzen wird, werden noch Jahre vergehen. Also MUSS der Treiber zwangsläufig einen Analogeingang haben.

Joachim

Post by **wopfo** » Mon 14 Nov, 2005 11:53 am

hallo joachim
ich halte hier niemanden für einen deppen, aus erfahrung weiß ich nur daß viele leute einfach angst vor dem digitalkram haben...auch heute noch.
doch nun vielen dank für endlich antworten mit denen ich was anfangen kann. meine induktivität hat 140µH, auslenken kannich im moment ca. 20 gard in weniger als 1ms. natürlich ist der AD vom 166 zuwenig, habe jetzt
mal einen AD7864 (14-bit) dran. der systemtakt ist nicht 20 sondern 40 MHz (!), die PWM löst mit 50ns auf. ob ich die PWM mit 8,10,oder 12 bit
erzeugen kann, sagt letztlich nichts über die genauigkeit aus, die hängt alleine vom PD und dessen auflösung ab. (wir positionieren auch rundtische für die industrie mit einer 8-bit PWM auf 1/1000 grad, da spielt
aber die zeit keine so große rolle).
aber noch ne frage : was soll ich mit der aussage "ein showlaser schreibt
500 - 1500mm/s" ? wie übersetzt man das ? wenn ich 3 meter vom spiegel
weg bin schreibt mir der strahl wohl 1 meter in 1 ms. oder ?

ich mach da mal trotzdem weiter, bisher sehe ich die grenze noch nicht.
gruß wopfo

Post by **jojo** » Mon 14 Nov, 2005 12:47 pm

wopfo wrote:..weiß ich nur daß viele leute einfach angst vor dem digitalkram haben...auch heute noch.

Ich nicht - programmiere seit 20 Jahren µCs

der systemtakt ist nicht 20 sondern 40 MHz (!), die PWM löst mit 50ns auf.

Das meinte ich mit Systemtakt. Der Oszillator arbeitet mit 40, der interne Bustakt (und die Peripherie) mit 20 MHz. Der Systemtakt ist nicht gleich Quarztakt.

ob ich die PWM mit 8,10,oder 12 bit
erzeugen kann, sagt letztlich nichts über die genauigkeit aus, die hängt alleine vom PD und dessen auflösung ab.

Das ist natürlich richtig. Bei entsprechend hoher Abtastfrequenz kann durch das "hin-und herschalten" zwischen 2 Werten und aufgrund der Trägheit des Galvos die Auflösung erhöht werden. GSI (General Scanning) macht das so bei ihren DSP-Treibern.
Der Haken: Dein 166er ist zu langsam, ein solches "Oversampling" zu machen.

ich mach da mal trotzdem weiter, bisher sehe ich die grenze noch nicht.

Natürlich würde ich weitermachen. Interessant für objektive Aussagen wären mal ein paar Bilder des Positionssignals und evtl. des Ausgangssignals Deiner H-Brücke (Oszibilder).
Ich hatte schon oft mit dem Gedanken gespielt, einen Digitaltreiber zu entwickeln. Aber im Geschäft gibt es leider noch andere Kriterien, als nur die technische Machbarkeit. Kosten sind hier eben der Punkt. Und die Entwicklungskosten für einen Digitaltreiber sind enorm.
Wenn man Zeit rechnet.

Joachim

Post by **wopfo** » Mon 14 Nov, 2005 1:02 pm

hallo joachim
nicht für ungut aber der Quarzoszi hat 8 MHz, die interne PLL macht daraus mal 5 = 40 MHz und ein befehlszyklus = 50ns. wenn du bei 100kHz
sampelst hast du 10µs - interrupts. in dieser zeit führt der rechner (ohne
overhead usw.) ca. 150 maschinenbefehle aus. bei schnellen sachen geht
nach wie vor eh nur assembler und da ist meine momentane routine gerade mal 17 befehle lang. es ist also noch genug zeit da um das ding von der mathematik aufzumozen. die ADwandlung läuft sowieso im hintergrund und die PWM erledigt das ding ja auch selbst. genug dazu...

nochmal die frage : wie sind denn die anforderungen für "showlaser". ich kann mir nicht vorstellen, daß die dinger im indu-bereich schlechter sein sollen als im lichtspieltheater...eher wesentlich schneller und genauer -
also her mit den daten !
auf was für einem "showspiegel" kann ich das denn ausprobieren, ich hab
ja nur den "schlechten" scanlab. wo krieg ich das mal auf die schnelle her ohne meinen bausparvertrag auflösen zu müssen ?
gruß wopfo

PS.: natürlich hab ich im moment nur das PD-signal an dem ich was sehe, spiegel ist zwar dran hat aber noch keinen laser gesehen...

Post by **gento** » Mon 14 Nov, 2005 11:20 pm

Praxis:

Dieses Bild (1191 Punkte) bei halber Auslenkung zeigen gute Scanner 20 x je Sekunde

Zu den Schreiblaserscannern:
Bei mir auf der Arbeit laufen Scanlap ca 144 Std die Woche wartungsfrei und noch nie ist einer augefallen.(Der längste läuft 8 Jahre)

Zu den 500 mm je Sekunde:
Das ist rechnerisch ca 1 Quadrat zeichen je Sekunde bei voller Auslenkung.
Nur die Dinger schreiben Texte , also kleine Kurven , Lastwechsel keine großen Sprünge.
Also Vorgabe vom Hersteller war mal 400 mm je Sekunde .
Aus Erfahrung kann ich sagen ab 600 mm Sek. werden Ecken rund.

1000 mm oder mehr schaffen die nur wenn man Barcode schreibt , also mit Linien füllen.

Bei den Schreiblasern kommt es halt drauf an genau zu sein & Lebensdauer , getunt auf kleine Schritte.

So vom Ansehen(Gefühl) her fahren Showscanner mindest 10 x schneller.
Erschwerend kommt hinzu Schreibscanner tragen extrem große Spiegel.

Große Sprünge z.B. 20 Grad sind in der Showtechnik nicht paxisreal.(Nur für Shitblanking)
Eher 16 Bit / X = 2000 oder die volle Auslenkung in 30 Schritten.

Obengezeigtes Testbild ist für viele die Basis zum Driver einstellen.

lg Gento

Post by **wopfo** » Tue 15 Nov, 2005 12:21 am

danke gento
was heißt in dem bild 12/30k ?
20 mal pro sekunde alle 1000...und nochwas punkte, das wären ja
etwa 20.000 positionen ? da versteh ich irgendwas immer noch nicht.
und bei der genauigkeit 16bit / 2000 ca. 30 auf die ganze auslenkung
müßten doch sogar 10 bit auflösung allemal reichen....
bitte nochmal ein bischen genauer oder vielleicht gibts nen link
auf diese grundlagen ???

gruß wopfo[/img]

Post by **guido** » Tue 15 Nov, 2005 6:05 pm

Basics:

Ein Bild mit 1000 Punkten flimmerfrei= mind. 20 mal pro Sekunde Scannen heisst der Scanner fährt die 1000 Punkte 20 mal pro Sekunde an = 20000 Punkte pro Sekunde. Eckpunkte werden gern auch mal wiederholt. 20K sind heute nix ungewöhnliches mehr. Interessant wirds ab 40K . Wie das ein 166er yP schaffen soll ist mir ein Rätsel. Wers kapiert und nachrechnet schmeisst es in die Tonne.

Digitale Scannertreiber , bezahlbar und funktionstüchtig sind ein Wunschtraum von Leuten die Faktor X mehr auf dem Kasten haben wie jeder Freak und die habens auch aufgegeben.Zumindestens ausserhalb vom Labor.

Auflösung der Analogausgabe:

Druckerport : 8 Bit, für Anfänger oder als Spielzeug.
Etabliert: 12 Bit, Riya, Easylase, Gentos Karte
Pango : 16 Bit , Richtig gut.

Intern gerechnet wir immer mit 16 Bit, auch die 12 und 8 Bit Systeme. Vor der Ausgabe wird gerundet. Bei 8 Bit kann das hässliche Folgen haben.

Post by **wopfo** » Tue 15 Nov, 2005 11:47 pm

vielen dank für eure meldungen !
ich habe nun gehört gento, jojo, mylaser.de usw...alles semi - oder vollprofis den homepages nach. und da gibts keinen der genaue angaben macht. dem einen genügt eine bandbreite von 10 kHz, der andere will 20k
oder gar 40k punkte pro sekunde...
wir machen das jetzt so: ich laß jetzt mal mein PD signal auf den oszi laufen; so mit rechteck ein paar grad hin und her und mach ein jpg oder mehrere draus und stell`s zur diskusion. kann 1,2, tage dauern. ich habe noch einen nebenjob von dem ich lebe (µp und dsp-programmierung)
gruß an alle wopfo

Post by **guido** » Wed 16 Nov, 2005 7:28 am

wopfo...nu mal erhlich:

Hast du dich eigentlich selber mal schlaugemacht was Scannerdriver leisten müssen ? Gegen welche Elekrischen und mechanischen Probleme diese Driver bei den verschiedenen Galvotypen kämpfen müssen ?
Oder bist du am letzten WE aufgestanden und gedacht " Heut bau ich mal nen Digi-Amp...." ??

Ich dachte wirklich mein Posting wäre deutlich genug gewesen.
About "...einer will 40K " : 40K sind heute absolut gängig, 60K State of the Art !!!

Abgesehen davon: Woher willst du das Digitale Eingangssignal deines Drivers nehmen ? Oder gleich mit nem A/D Anfangen ? Wie schnell ist dein A/D für die Feedbackauswertung ? Wieviel Zyklen brauchst du für eine Feedbackauswertung X/Y , PD oder PID - Calc, ansteuern und korrigieren der PWM ?

Eigentlich ist es schon das drüber nachdenken nicht wert . . nichts gegen deine Fähigkeiten. Aber du weisse ABSOLUT NICHT auf was du dich da einlässt glaube ich. Grundlagenforschung fehlt offensichtlich völlig.

Post by **juk** » Wed 16 Nov, 2005 7:44 am

Hallo,

zu den kps wird wohl jeder was anderes sagen... dem einen genügen 10kps und für den anderen dürfen es 30kps oder mehr sein.

Bei grafikfähigeit beginnt aber für die meisten des spaß erst so bei 20kps. Gute scanner aus dem schowbereich die auch nicht mehr sooo viel geld kosten, leisten locker 50-60kps, z.b. die CT6800.

Bei der auflösung würde ich sagen sollte mann die kirche mal im dorf lassen.

12bit sind für die allermeisten hier mehr als ganz passabel.

Wenn man bedenkt das wenn ich z.b. eine figur mit 3m breite scanne (oder meinetwegen auch 10m, ändert die größenordnung nur unwesentlich)
ich bei 12 bit bereits eine auflösung von 0.7 mm (2.4mm) habe. Bei 16 bit sind das gar 0.05mm (0.15mm)

Wenn für den anfang was bezahlbares mit 25kps und 12bit rauskommt, dann kann man ja hinterher immer noch über tuningmöglichkeiten reden wo man was wie verbessern und schneller machen kann.

Unter den werten 25kps und 12bit werden nur die wenigsten echtes interesse an so etwas haben.

Aber auch wenn für den anfang nur 15kps und 10bit rauskommen sollten, dann ist zumindestens scohn mal klar das der eingeschrittene weg nicht ganz verkehrt sein kann, in diskussion mit den anderen kann dann evtl. geklährt werden was man verbessern kann.

Und es kann wirklich nicht schaden wenn mal jemand der sich mit mathe oder ganz tief mit theoretischer regelungstechnik auskennt dazukommt. Von lasern selber braucht er dabei nicht viel zu verstehen, das nötige bringen wir ihm schon bei

Die anderen sehen das immer gleich so negativ und stellen es so dar, das sofort 16bit und 60kps oder mehr dabei rauskommen MU?, ich denke nicht so, wenn nur ein 1/3 von dem für den anfang geschafft ist, dann ist zumindest klar, das der weg stimmt.

Der rest kommt dann noch... Rom wurde auch nicht an einem tag gebaut.
just my 2 cent.

Post by **juk** » Wed 16 Nov, 2005 8:18 am

Wenn ich das hier alles so lese, die meisten denken noch zu konventionell und setzen die analoge regelungstechnik 1:1 in das digitale um, incl der probleme.

Die modernen regelungstechniker denken heute aber schon lange nicht mehr so, als grundlage ist der analoge gedanke wohl noch da, aber das war es auch schon.

Habt ihr euch mal eine moderne regelungstechnik vorlesung von 2005 angehört?

Bedenkt das ihr da ganz andere möglichkeiten im digitalen habt! Wißt ihr was ein beobachter ist und wie mann damit nicht nur fehl
erdiagnose macht?

Sorry ich bin kein regelungstechniker und hab die regelungstechnik vorlesung nie gemocht, aber das da was grundlegend anderes inzwischen gemacht und möglich ist als im analogen sollte wohl jeder erkennen.

Und was ihr immer so auf rechenzeit rumhackt, das kostet auch nicht mehr die welt heute, wenn der 40MHz c166 nicht reicht, dann ganz sicher ein ARM

AD/DA wandeln? nun, ein kollege von mir hat als diplomarbeit ein 2.4 GHz signal in realtime 14bit A/D gewandelt, damit berechnungen angestellt und das dann wieder D/A ausgeben lassen, schwierig, teuer aber machbar, da sollten 12BIT bei 60KHz doch wohl machbar sein?

Ach ja, ich vergaß, die anforderungen waren 4 faches oversampling und möglichst wegen der satelliten tauglichkeit nur 10W... Das mit den 10W hat dann allerdings nicht so ganz geklappt...

Selbst der prof hatte das früher als spinnerei und unmöglich hingestellt, aber mit einer neuen idee klappt das und wird jetzt verkauft für die satellitenkommunikation.

Warum soll also hier nicht mal jemand kommen der evtl. neue ideen hat und das ganze dann anders angeht erfolg haben?

Ihr denkt noch viel zu analog...

Post by **wopfo** » Wed 16 Nov, 2005 8:33 am

hi friends
ich weiß nicht warum ich eigentlich immer angegriffen werde. schon vor ein paar postings habe ich gefragt wo gibts links auf meine offensichtlich fehlenden grundlagen wenn denn da noch die großen mystischen geheimnisse liegen sollten. wir haben doch nor eine spule in einem magnetfeld und einen sensor wo die spule steht --- das ist stinknormale antriebstechnik milliardenfach gelöst und im betrieb. so nun ist das ganze zidmal kleiner, leichter und schneller : also kürzere samplingzeit, geringere induktivitäten und höhere dynamik. nix was sich heute mit einen
chip nicht lösen läßt. auch habe ich bereits dargelegt daß ich z.zt. im regler 17 maschinenzyklen verbrate, ein paar bytes overhead, der ad und die pwm laufen im hintergrund, sind jeweils nur ein zugriff im io-bereich...
liest denn keiner meine postings ?
auch früher habe ich schon erwähnt "wenn`s halt nicht reicht nehmen wir halt einen dsp" aber soweit sind wir doch noch lange nicht. ich habe jetzt gerade mal die 10-bit vom 166er ausgereitzt und teste jetzt mit 14-bit ad
(wandlungszeit für 2 kanäle 7µs [!] da kann man auch noch ein sollsignal als zugabe einlesen)
im moment verbessere ich die ganze sache durch "vorausschauen" (in analogtechnik vollkommen unmöglich). das signal kommt dadurch zwar
5 - 10ms später auf den treiber, da das aber dann in X und Y gleich passiert spielts überhaupt keine rolle, die verschiedenen steuersignale kommen ja auch exakt synchron aus der chain.
und wieder : ich mach trotzdem (oder mittlerweile deswegen) weiter.
gruß wopfo

Post by **juk** » Wed 16 Nov, 2005 9:21 am

wopfo wrote: .
und wieder : ich mach trotzdem (oder mittlerweile deswegen) weiter.

Genau das ist die richtige einstellung, hier laufen leider viele leute rum, die die rosinen so hoch hängen wollen das sie keiner mehr erreichen kann.

Vielen von uns hobbyfreaks reicht aber (und ist mehr als ausreichend) wenn am ende bezahlbar etwas in der gegend von 12Bit und 25kps rauskommt.

Klar sind 16Bit und 60kps schön, aber darüber kann man reden wenn das andere geschafft ist, das sofort zu erreichen wie es die anderen hier wollen ist nicht nötig. Natürlich denken die an markttauglichkeit und die echten profis werden sich mit 12Bit und 25kps nicht abgeben wollen...

Das die ganze sache nicht einfach ist braucht hier keiner mehrfach auszubreiten, das ist wohl jedem der sich auch nur eine stunde mit der materie wirklich ernsthaft auseinandergesetzt hat klar.

Das die digitaltechnik lösungen bietet an die die ganzen alten analogen hier nicht denken aber wohl nicht.

Natürlich haben die recht das sich mit digital auch schon andere vergeblich versucht haben, aber ich wette die haben auch nur 1:1 den analogen gedanken umzusetzen versucht.

Ein moderner regler erkennt die probleme und kann sich adaptiv darauf einstellen.

Post by **jojo** » Wed 16 Nov, 2005 10:51 am

juk wrote:Das die digitaltechnik lösungen bietet an die die ganzen alten analogen hier nicht denken aber wohl nicht.

Ich habe zuammen mit anderen (auch dem Ur-Autor dieses Themas) bereits das Thema diskutiert.
Und das schon von 1 1/2 Jahren. Ist eine simple Kosten-Nutzen Rechnung.
Es geht in diesem Fall auch nicht darum, ob irgend etwas geht, oder nicht.
Es geht um die Anfangsbehauptung man könne mit diesem Ansatz "jeden analogen Treiber vergessen".
Es geht darum, dass der 20Mhz (ein 12MHz 8051 hat auch nur 1MHz, es sei denn, es ist ein Dallas-Typ) 166er niemals die nötige Rechenpower bringt.
Was soll denn der in den 17 Zyklen bisher groß machen?
Höchstens eine Primitivumsetzung eines (analogen) PD-Reglers.
Sobald nur ansatzweise die Vorteile der digitalen Regelung, wie adaptive regelung, automatische Parametrierung und Signalfilterung eingebracht werden, geht dem 166er ganz schnell die Luft aus.
Dazu die digitale Schnittstelle:
Das Einlesen der Punktdaten bei 30K setzt mindestens einen datenstrom von 120Kbytes /Sek vorraus. Vom nötigen Handshake abgesehen. Hört sich nach wenig an. Aber z.B. bei meinen Produkten, wie EasyLase oder ILDA-Player (der µC ist in etwa vergleichbar mit 166er - eher besser) kostet das ca. 25-30% der gesamten Rechenpower, auch bei Interrupt-Betrieb. Und diese Zeit fehlt oft hinten und vorne für andere Dinge.
Gerade die Prozeduren, die oft und schnell wiederholt werden, gehen gewaltig an die Rechenzeit. Da kann jede µs entscheidend sein.

Ich will hier niemandem was ausreden, oder gar schlechtmachen.
Aber ich kann rechnen und versuche eigentlich nur, meine Erfahrung der letzten 20Jahre einzubringen.

Also ich kann nur empfehlen, gleich einen DSP zu nehmen und keinen 166er, nur weil dieser vielleicht gerade rumliegt.
Warum 2mal anfangen und nicht gleich richtig?
Ist aber nur ein gutgemeinter Rat. Nicht mehr und nicht weniger.

Joachim

Post by **jojo** » Wed 16 Nov, 2005 10:51 am

Irgenwie zickt der Server rum. Sorry - Doppelposting.

Post by **jan** » Wed 16 Nov, 2005 11:26 am

Tja Leute lasst dem wopfo doch einfach mal machen, vielleicht kommt ja was dabei raus, vielleicht geht dieser Thread auch wieder in einen Dornröschenschlaf. Ich denke aber die Frage ist ohnehin nicht ob das ganze technisch gelingt sondern ob sowas irgendjemand praktisch gebrauchen kann. Wenn ein digitaler Treiber aus Gründen der Abwärtskompatibilität einen Analogeingang benötigt - wozu dann das ganze? Da müsste die Schaltung schon irgendwas ganz tolles können, z.B. sich bei Anschluss eines beliebigen Scanners automatisch abgleichen. Nur wenn man bedenkt, dass der Abgleich normalerweise nur einmal nötig ist lohnt sich das wohl auch kaum. Die einzige Chance meiner Ansicht nach: Das Teil müsste erheblich preiswerter sein als die analoge Konkurrenz.

Post by **juk** » Wed 16 Nov, 2005 11:31 am

Das mit dem analogen eingang ist so ein selbstläufer, wenn der nicht vorhanden ist kauft das keiner und testet das, Ist der vorhanden, und so ein digitaler verstärker erweist sich als gut, dann kaufen die leute das auch, Jetzt sehen irgendwann die hersteller, das digitale verstärker im kommen sind und werden dann auch ihre produkte daran anpassen... nur ohne den analogen eingang kommt der kreis nie ins rollen...

Post by **jan** » Wed 16 Nov, 2005 11:41 am

Hmm. na gut, wenn der analoge Eingang kein Brot frisst...

Vielleicht (oder sehr wahrscheinlich) wäre der Erfolg des ganzen im kommerziellen Sinne ohnehin in erster Linie eine Sache des Marketings. Wenn man den potentiellen Kunden nur penetrant genug einhämmert, das sie einen digitalen Treiber brauchen, dann glauben sie´s auch irgendwann, so funktioniert das ja eigentlich immer. Aber jetzt fange ich an zu schwadronieren...

Post by **jojo** » Wed 16 Nov, 2005 11:47 am

So sehe ich das auch. Ein analoger Eingang ist ein MUSS, wenn das Teil universell genutzt werden soll.

wopfo wrote:ich laß jetzt mal mein PD signal auf den oszi laufen; so mit rechteck ein paar grad hin und her und mach ein jpg oder mehrere draus und stell`s zur diskusion. kann 1,2, tage dauern. ich habe noch einen nebenjob von dem ich lebe (µp und dsp-programmierung)
gruß an alle wopfo

Das würde helfen.
Wenn Du sowieso beruflich DSP programmierst, dann versteh ich nach der ganzen Debatte eh nicht mehr, warums unbedingt ein alter lahmer 166er sein soll.

Hat das Projekt eigentlich einen gewerblichen Hintergrund und liest Du ab und zu Deine PM?

Joachim

Post by **wopfo** » Wed 16 Nov, 2005 12:51 pm

allo alle
den st10f269 nehm ich weil er da ist und i.M. noch gut reicht. die anwendung anschließend zu protieren oder aufzubohren ist wohl kein problem. und mit dem analogeingang ist das so : früher hatte jeder PC mindstens 2 x rs232, heute hat sich das verflüchtigt. und wenn eure ganzen schönen karten da-wandler am ausgang haben dann muß doch in
dreiteufelsnamen das vorher in digital in die wandler rein --- also da anzapfen.
da werden wirklich problemchen hochgebauscht....
gruß wopfo

Post by **juk** » Wed 16 Nov, 2005 1:05 pm

Klar geht das digital in die wandler rein, aber das anzapfen wird ein problem werden, es gibt soooo viele unterschiedliche systeme und kein hersteller dokumentiert das wie das da reingeht... analog raus hat man sich zum glück auf den ILDA standart geeinigt, und ein treiber der das nicht direkt verarbeiten kann hat 0 chance irgendwo fuß zu fassen.

Für den anfang muß analog rein einfach sein, es sei denn du willst so ein system wie LDS, Pango oder meinetwegen low-end Mamba direkt als show-software mit digitaler ausgabehardware mit entwickeln...

Sorry, ich sehe hier zwar vieles was die anderen ganz schwarz sehen nicht so, aber in diesem punkt sind sich wohl alle einig, analog rein muß für den anfang sein.

Wenn digital sich dann mal durchgesetzt hat kann der analog eingang meinetwegen weg, das macht ja eh nur zusätzliche probleme...

Wo du rs232 sagst, ich vermisse den echt, besonders bei notebooks, viele router haben rs232 consolen und unterwegs mal eben einen cisco zu warten wenn du ein notebook ohne rs232 hast...

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