Real-Time and Embedded Systems

Aktoren

Aktoren sind alle Einrichtungen, mit denen der RCX seine Umgebung verändern kann. Das Gegenstück dazu sind Sensoren, welche die Umgebung passiv beobachten. Der RCX hat drei Ausgänge, über die Aktuatoren betrieben werden können. In erster Linie sind dies die Lego-Motoren, es können aber auch Lampen und ähnliches angeschlossen werden.

Aktor 1 Jeder Ausgang kann in vier verschiedenen Modi betrieben werden:
  • Vorwärts
  • Rückwärts
  • Aus (offener Stromkreis)
  • Bremsen (Kurzschluß)

Pulsweitenmodulation

Die Modi vorwärts und rückwärts dienen dazu, den Motor anzutreiben. Die Geschwindigkeit kann dabei per Pulsweitenmodulation gesteuert werden. Der RCX erzeugt an seinen Ausgängen ein periodisches, asymmetrisches Rechtecksignal.

Aktor 2

Je breiter die Spannungsimpulse sind, desto mehr Leistung wird im Mittel an den Motor übertragen. Mehr Leistung bedeutet, daß der Motor sich schneller und mit mehr Kraft dreht.

Je langsamer der Motor läuft, desto weniger Kraft kann er aufbringen. Es ist meistens besser, eine Untersetzung mit Zahnrädern zu bauen, als den Motor sehr langsam laufen zu lassen. Anderenfalls kann es sein, daß die Kraft des Motors nicht immer ausreicht, um die Mechanik anzutreiben. Das ist insbesondere wichtig, wenn die Batterien schwächer werden, weil dann auch die Motorleistung mit abnimmt.

Bremsen und Anhalten

Im Modus Aus wird der Motor nicht weiter mit Strom versorgt. Wenn er sich vorher gedreht hat, läuft er jetzt langsam aus und bleibt dann stehen. Will man den Motor plötzlich zum Stehen bekommen, ist der Bremsen-Modus besser. In diesem wird der Motor kurzgeschlossen. Sollte der Motor sich noch drehen, arbeitet er als Generator und wandelt die gespeicherte mechanische Energie in Strom um, der durch den Kurzschluß sofort in Wärme umgewandelt wird. Das Ergebnis: der Motor steht praktisch sofort.