Projektbericht 796.8 KByte - Technikpreis

5 2 Messwerterfassung
Leitungen möglich macht. Man könnte mehrere A/D-Wandler benutzen, welche man
über Digital-Multiplexer an die serielle Schnittstelle anschließt. Oder man nutzt einen
Analog-Demultiplexer um acht Leitungen seriell, d.h. nacheinander abzufragen.
2.3 Multiplexer/Demultiplexer
Als Analog Multiplexer/Demultiplexer verwende ich den CD4051, der für acht Leitungen
ausgelegt ist. Um die Leitungen durchzuschalten ist ein achtstufiger Binärzähler notwendig.
2.4 Achtstufiger Binärzähler als
Seriell/Parallel-Wandler
Ein achtstufiger Binärzähler lässt sich aus drei jk-Master-Slave FlipFlops aufbauen, wie
er in ”Einführung in die Elektronik 2 / Kontaktlose Signalverarbeitung” von K. Block,
H.-J. Hölzel, L. Wölfing und P. Zachert auf Seite 206 beschrieben ist. Dazu schließt man
den Ausgang des ersten FF als Clock-Signal an den zweiten FF und dessen Ausgang als
Clock-Signal des dritten Ausgangs. Mit jedem Ausgang hat man dann insgesamt drei
Leitungen die 2 3 = 8 unterschiedliche Zustände annehmen können. Diese kann man nun
an den Multiplexer anschließen.
Wenn man das Signal der seriellen Schnittstelle direkt als erstes Clock-Signal weitergibt,
kann es dazu kommen, dass der achtstufige Binärzähler weiter zählt als zu erwarten
ist. Es lässt sich vermuten, dass sich dahinter ein Kontaktprellen verbirgt, weshalb eine
Vielzahl von Impulsen gezählt wird. Um dies zu verhindern könnte man wie auf S.
207 des schon genannten Buches ”Einführung in die Elektronik 2” zwei NAND-Stufen
benutzen. Ich habe mich allerdings für die Schaltung über zwei Transistoren, die die 5
Volt-Versorgungsspannung schalten, entschieden, mit der das unerwünschte Weiterschalten
auch vermieden wird.
Mit der bis hierhin beschriebenen Schaltung ist es also möglich, acht Leitungen im Bereich
von 0 bis 5 Volt mit einer Genauigkeit von 8-bit über die serielle Schnittstelle
nacheinander abzufragen.