Rotation Sensor für LEGO®-RCX            english version

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Der Selbstbau eines Rotation Sensors ist unkompliziert und preiswert mit wenigen Bauteilen aus der Bastelkiste und natürlich einigen Legosteinen möglich. Wie gezeigt wird, ist eine aufwendige Optoelektronik mit Spannungsversorgung, wie sie möglicherweise im original Legobaustein verwendet wird, nicht erforderlich. Weitere Sensoren für den RCX findet man bei http://www.extremenxt.com/lego.htm.

Grundlagen: Der RCX wertet  am Senoreingang den Spannungsverlauf  aus.  Dieser ist bei http://www.extremenxt.com/rotate.htm  mit der von dort übernommenen und hier abgebildeten Grafik dargestellt. Dreht man am Rotation Sensor, so ändert dieser die Spannung am Eingang(Voltage) worauf der RCX mit der Änderung des Zählers reagiert(Value). Wenn man hin und herdreht kann man das Laufen des Zählers im Display (auf VIEW drücken!) kontrollieren.

Der Sensoreingang ist im RCX über einen 10KOhm auf Plus 5V gelegt und wir durch die äußere Beschaltung (Sensor) herabgezogen. Die resultierende Spannung wird dann von einem 10 Bit A/D-Wandler gemessen (wenn ich alles richtig verstanden habe).

Konzept: Zwei Schalter werden um 90°  phasenverschoben betätigt  und ziehen den Sensoreingang mit verschiedenen elektr. Widerständen herunter. Die Schalter werden  4x pro Umdrehung geschaltet. Dieses ist  z.B. einfach mit einer Nockenwelle mit mechanischen Schaltern/Kontakten erreichbar. Die Widerstände wurden überschlagsmäßig geschätzt, sind möglicherweise nicht optimal, haben bei mir aber auf Anhieb funktioniert.

Die folgende Grafik zeigt, wie mit einer Nockenwelle mit vier Nocken und zwei Schaltern, die um 22,5 Grad (+N*45Grad) versetzt sind, zwei Rechtecksignale erzeugt werden, die um 90° phasenverschoben sind.

Die Spannung Ue am Eingang des RCX resultiert dann aus dem Spannungsteiler, der sich je nach Stellung der Schalter ergibt.

Für die Schalter sind in meinem Bastelvorschlag kleine Reedkontakt, statt der Nockenwelle vier kleine Magnete (3,4 x 4,2 x 4,2 mm3) eingesetzt, im Elektronikhandel erhältlich .

Bau: Nachfolgende Grafik zeigt den Aufbau. Von dem Rotor wurden bds.die LegoNoppen abgeschliffen, sodaß je vier kleine Löcher dort verblieben. Auch konnten die runden Legosteine etwas flacher geschliffen werden, bevor sie zusammengeklebt (Acetonhaltiger Klebstoff) wurden.  Achtung, Polarität der Magnete beachten, wechseln!  Die Reedkontakte brauchen einen solchen Abstand voneindnder, daß ein Winkel von 22 Grad zur Drehachse gebildet wird. Hier muß ggf. etwas experimentiert werden, da die Kontakte evtl. etwas unterschiedlich empfindlich sind. Bei mir lagen letzlich beide Reedkontakte dicht beieinander. Es wird empfohlen, zunächst nur die Anschlußdrähte am weißen Legostein mit Heißkleber zu befestigen, sodaß durch Verbiegen der Anschlußdrähte die Position der Reedkontake nachjustiert werden kann.

Programmvorschlag : Aufzug mit mehreren Etagen und Bedienung über eine Taste; Ansage der Etage im Morsecode


Dieser Rotation Sensor läuft bei mir mit voller Motorgeschwindigkeit vorwärts u. rückwärts, ohne daß es zu Zählfehlern kommt.

Links:   Programmiersprache NQC          official LEGO MindStorms        Robobull         LeRobot

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