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Tianchen L2900

Tianchen L2900

Im Sommer 2011 sollte ich für einen Verwandten, mit einer einfachen Rasenfläche von rund 400m², einen günstigen Rasenroboter besorgen und installieren.

Animiert durch W. Tianchen und meinem Forscherdrang, habe ich mich für einen Tianchen L2900 Rasenroboter entschieden.

 

Nachdem ich von der Qualität nicht besonders überzeugt war und ich davon ausging, dass technische Probleme und Ausfälle auftreten werden, habe ich gleich 2 Einheiten bestellt. Einen zum Arbeiten, den anderen als Ersatzteilspender bzw. Bastelgerät.

Die Beiden kosteten zusammen ungefähr das gleiche als ein Markengerät, wobei sie aber theoretisch eine bessere Leistung bieten sollten.

 

Meine Voraussicht bestätigte sich leider. Der 1. L2900 gab nach ca 10 min. Betrieb rauchend auf. Totalausfall mit defektem Mainboard.

Beim 2. Gerät gab es von Anfang an einen Fehler bei der Display Platine.

Das Ladegerät gab auch nach kurzer Zeit den Geist auf.

 

Jedenfalls konnte aus den beiden Geräten ein funktionierender L2900 gebaut werden.

Ich habe noch einige Modifikationen vorgenommen, damit er annähernd normal verwendbar wurde.

 

Der Tianchen hat seitdem brav seine Arbeit verrichtet (Ende Saison 2011) und ist für diese einfache Anwendung vollkommen ausreichend. 

Es gibt zwar ungelöste Mängel, mit denen mein Verwandter aber leben kann.

Inzwischen sollten einige Dinge durch ein Softwareupdate verbessert sein.

Das wird sich in der Saison 2012 zeigen.

 

Die einzelnen Ersatzteile sind inzwischen schon alle von China eingetroffen.

Obwohl die Ersatzteile gratis waren, musste ich aber für den Transport aufkommen und der war gar nicht so billig.

 

Der Robi bietet viele gute Ansätze. Mit einigen Verbesserungen könnte er sehr gut funktionieren.

Das Gerät wird auch laufend modifiziert, was bei Reparaturen nicht angenehm ist (vertauschte Anschlüße, verschiedene Software usw.)

Eventuell werde ich Teile meines robi2mow in das Gehäuse einbauen oder die bestehenden Teile "funktionierender" machenwink.

Eventuell könnte auch das Main PCB bleiben und nur neu programmiert werden. Einige Erkenntnisse haben sich bei der Reparatur des Boards schon ergeben.

 

 

Folgendes ist aufgefallen:

 

  • Der Tianchen kann auf der Schleife des Ambrogio fahren ((fast) gleiche Frequenz) 
  • Der Ambrogio kann das Signal vom Tianchen NICHT auswerten
  • Er kann nicht unterscheiden ob er im oder gegen den Uhrzeigersinn fährt, absolut unbrauchbar für die Heimfahrt
  • Flansch und Messer extrem ungenau und unwuchtig, durch Austausch auf Ambrogio Teile wird er recht leise obwohl keine Drehzahlregelung vorhanden ist
  • Sollte eine mit der Schleife abgegrenzte Insel vorhanden sein, kann er falls er bei der Heimfahrt diese zufällig trifft nicht mehr heim kommen, da er unendlich im Kreis fährt!
  • Schwerwiegendster Fehler: Bumper funktionieren bei der Heim / Schleifenfahrt nicht. Ein Hindernis führt zu Defekt! (Dieser Fehler sollte mit der aktuellen Software behoben sein?!)
  • Weder Messermotor noch die Radmotoren haben einen Taktgeber oder Drehzahlsensor. Somit ist eine Drehzahlregelung nicht ohne Umbau möglich.

 

Sollten in der Zwischenzeit Fragen auftauchen, einfach ein email an mich! 

 

Weitere Infos und Details werden folgen.......

Reparatur Main Board Tianchen L2900


Nach dem Ausfall des L2900 Mainboards, 10 min. nach Erstinbetriebnahme 2011 hat sich das 2. Board jetzt im Mai 2012 auch mit Rauch verabschiedet.

Beide Male ist der Motortreiber L298N abgebrannt.
Motortreiber rechts abgebranntMotortreiber links abgebrannt
Beim ersten Board war der rechte Motor betroffen, jetzt der Linke. Also ist ein Defekt eines Motors auszuschließen.
Das wäre noch leicht zu reparieren, aber es wird dabei auch der Microcontroller zerstört.
Dieser wird auch heiß und muss ebenfalls getauscht werden.
Dieser C8051F340 ist aber nicht so einfach zu tauschen (48 Pin SMD) und muss danach noch programmiert werden.
Also ohne viel Erfahrung und spezieller Ausrüstung ist das Mainbord nicht mehr wiederbelebbar.

Wie es zu diesem Defekt kommt, ist noch unklar.

Die Reparatur:

Motortreiber abgezwickt
Der Motortreiber wird am besten raus gezwickt (nach Demontage des Kühlkörpers).
Leiterbahn verbrannt
Da zeigt sich, dass sogar die Leiterplatte + Leitung an einem Pin verschmort ist.
Leiterplatte gereinigt
Nach Entlöten und Reinigung des Prints kann ein neuer Treiber eingelötet werden.

Der C8051F340 wird mit einer Heißluft Station mit entsprechender Düse für TQFP48 entlötet.
C8051 ausgelötetneuer C8051 eingelötet
Nach Reinigung des Prints und der Kontaktflächen kann ein neuer Controller eingelötet werden.
Mit guter Lupe, guten Flußmittel, Geschick und viel Geduld kann man die MCU ohne Unterbrechung oder Kurzschluß einlöten.

C8051 Programmer
Anschließend muss man die passende Firmware mit dem 8051 Programmer flashen.
Das ging ohne größere Probleme.

Nach dem Einschalten sollte alles wieder "normal" funktionieren.
Bei meinen beiden Boards war das auch so.cool

Das Negative ist, dass es sich hier scheinbar um einen Standard Fehler handelt, den Tianchen schon kenn,t und man immer wieder mit dem nächsten Ausfall rechnen muß.
Das Positive, dass mir Tianchen die Firmware zum Flashen zur Verfügung gestellt hat und somit eine Reparatur erst möglich war.
Dabei ist wieder zu beachten, dass es sehr viele verschiedene Hardwareversionen gibt und man die passende Firmware haben muss!

Display Tianchen L2900

Tianchen L2900 Display Platine

Die Displayplatine des L2900 besteht aus folgenden Grundbausteinen:

 

Microcontroller STC 12C5A16AD

Quarz 11,0592 MHz

DS1302Z RTC mit 32.768kHz Quarz 

CR2032 Lithium Pufferbatterie

Grundplatine ohne LCDLCD Display Rückseite

LCD Display LCM1604B (16 Char x 4 Zeilen)

4 Bedientasten

Summer

 

1 STC02 (? unbekannter IC), mit dem die Berührung des Griffes abgefragt wird.

 

Die Verbindung zum Motherboard besteht über eine 4 polige Leitung.

+5V

TD (5V TTL)

RD (5V TTL)

GND

 

 

 

 

 

 

Über diese serielle Schnittstelle wird auch der Controller programmiert.

Ich habe die letzte Software (7.12.2011) erfolgreich eingespielt.

Programmiert wird mit der STC-ISP Software von www.STCMCU.com (leider ziemlich chinesischwink)

 

Im Normalbetrieb läuft die Kommunikation so ab:

Geschwindigkeit 19200 8bit no parity

Das Display nimmt regelmässig eine Abfrage zum Mainboard vor.

Es schickt 000 weg und das Mainboard antwortet z.B. mit
002 139 141 144 160 160 177 183 oder
002 139 141 144 160 160 177 181

 

Das genaue Verbindungsprotokoll zwischen Display und Mainboard muss noch analysiert werden!

Hier würde sicher die Möglichkeit bestehen, in die Steuerung einzugreifen.

 

Diese Platine ist vielleicht auch für eigene Entwicklungen gut brauchbar und mit ca. 30 EUR akzeptabel.

 

Reparatur einer Platine:

Im Zuge der Erforschung der Displayplatine habe ich die defekte Platine von W. gleich repariert.

Nachdem bei dieser Platine die Uhrzeit nicht funktionierte und damit auch keine Zeit-Programmierung, hat er von Tianchen eine neue auf Garantie bekommen. Die alte hat er mir für die Forschung überlassen. Herzlichen Dank!

 

Erstmal musste die 16-polige Stiftleiste vom Display ausgelötet werden, um das Display abbauen zu können.

Darunter erschienen dann die wichtigen Bauteile wie µC und RTC.

Nachdem die RTC durch den Controller grundsätzlich ansprechbar war (lieferte Datum und Uhrzeit, aber immer die gleiche), fiel der Verdacht auf den Uhrenquarz. Nach dem Tausch funktionierte die Uhr wieder ganz normal.

Nachdem die Platine aber manches anders anzeigte wie bei meiner letzten Version machte, ich mich über die Programmierung her.

Ich bekam von Tianchen die letzte Version und konnte sie problemlos einspielen.

cool

 

Somit habe ich eine originale Display Platine auf Lager (falls sie jemand braucht)!

Die reparierte ist in meinem Tianchen verbaut.

Li-Po Akku Tianchen L2900

Als Spannungsversorgung bei meinem Tianchen L2900 ist eine Li-Polymer Akku mit 10 Ah eingebaut.

In der Beschreibung steht Li-Ion, was aber nicht stimmt.

 

Ich habe den Akku zerlegt, um mir die Innereien genauer anzuschauen. Dabei konnte ich auch den Hersteller finden und genau diesen Akku.

Der Akkublock besteht aus 7 x 2 Stk (7s2p) 3,7V 5Ah Li-Po Zellen. Es ist ein PCB eingebaut, aber kein Balancer.

 

Die angegeben Daten des Herstellers:

 

Cycle times: >= 500(remainder capacity>90%),

 <= 800(remainder capacity>70%)
Self-discharge rate: <= 3%(monthly)
Charge time: 8 hours
Over-voltage protect: 30V
Less-voltage protect: 21V
Over-electricity Protect: 55A
Size: 207× 97× 142mm

Gewicht: 2,1 kg

 

Der Akku wird mit einem Standard Li-Ion Ladegerät  29,4V (4,2V pro Zelle) 3A geladen.

 

Nachdem der Akku schon mal zerlegt war, habe ich gleich eine Entladekurve aufgenommen.

Nach vollständiger Ladung konnte er 9,6 Ah liefern, was recht gut ist.

Die Zellen wurden auch ganz gleichmässig entaden, es gab keinen Ausreisser.

Wie das nach einem Jahr aussieht, wird sich zeigen, aber derzeit sind die Zellen gematcht!

 

Den Tianchen gibt es auch als L2800 Version mit einem 8Ah Li-Po Akku und

als L2700 Version mit 2 Blei-Gel Akkus.

Der Akku Typ ist NICHT im Benutzer Menü einstellbar!

 

Der Akku ist relativ günstig und kommt bei direktem Import mit allen Spesen auf ca. 160 EUR.

Nachdem die Entladekurve durchaus passend für die Ambrogio Schwellwerte ist, werde ich den Akku in der nächsten Saison in meinem Ambro testen. Erfahrungen folgen in einem Jahr laugh.

 

 

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    Er funktioniert bis jetzt auch ausgezeichnet.

    Leider ist die Nenndrehzahl zu hoch, so dass er nicht voll ausgenutzt werden kann.

     

     

     

     

    Motor und LagerIn weitere Folge werde ich Experimente mit BLDC Motoren durchführen die hauptsächlich in Laserdruckern Verwendung finden.

    Die sind mechanisch sehr gut aufgebaut.

    Ich habe schon mehrere in Vorbereitung. Es müssen allerdings Magnete eingeklebt werden und der angebaute Controller und die Hallsensoren getauscht werden.

     

© 2010 robi2mow