Drehzahlmessung mit Drehrichtungsanzeige

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$Arbeitstechniken im Rahmen des \Lernens\ - Berufliche Schule ...$

Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige 2 Durchführung 2.1 Hardware Nachdem die Art der Durchführung bekannt war, wurde der entsprechende Schaltplan dazu entworfen und die Bauteile daraufhin dimensioniert. Die Hardware wurde auf einer Europlatine untergebracht, auf der gleichzeitig auch der Motor mit der Rotorscheibe montiert ist. Um die Wartungs- und Reparaturarbeiten zu minimieren wurden die IC´s alle gesockelt, um ein schnelles Austauschen zu gewährleisten. Für die komfortablere Anschlussmöglichkeit des Motors wurden Buchsen in die Platine integriert. Der sichere Stand der Platine wird durch Aluminiumfüße mit rutschfestem Kunststoffuntergrund gestellt. Als Schutzfunktion wurde eine Feinsicherung verbaut, die bei zu großem Strom auslöst. Zusätzlich dazu lässt sich die Schaltung durch einen Schiebeschalter ein- und ausschalten. Das Signal, das von den Lichtschranken an den Mikrocontroller weitergegeben wird, sieht folgendermaßen aus: Hier sieht man ganz deutlich, dass saubere Rechtecksignale herausgegeben werden. 2.1.1 Schaltungsbeschreibung Unsere Schaltung besteht aus einer integrierten Spannungsversorgung, sowie dem eigentlichen Steuerstromkreis. Als Spannungsquelle dient eine 9 Volt Blockbatterie, die in eine Halterung eingefasst ist. Um die Schaltung komplett ausschalten zu können, wurde ein Schiebeschalter vorgesehen, der die Spannungsversorgung unterbricht. Der Überstromschutz wurde durch eine 1 Ampere Feinsicherung realisiert. Da die integrierten Schaltkreise, sowie die meisten Bauteile eine Versorgungsspannung von 5 Volt benötigen, haben wir einen entsprechenden Festspannungsregler mit Beschaltung zur Spannungsglättung verwendet. Zur eigentlichen Funktion ist nun folgendes zu sagen: Das Signal der Rotorscheibe wird durch die beiden Gabellichtschranken abgegriffen und die Signale an den Mikrocontroller weitergegeben. Dort werden diese verarbeitet und als BCD - Code an die 7-Segment Treiber weitergeleitet. In diesen IC´s werden die Daten in den Zwischenspeicher abgelegt, umgewandelt in 7-Segment und an die 7-Segment Anzeigen ausgegeben. Für die Drehrichtungsanzeige sind 2 LED´s zuständig, welche durch den Mikrocontroller angesprochen werden. Für den Systemtakt wird ein 4 MHz Quarzoszillator verwendet. Um das Programmieren des Mikrocontrollers in der Schaltung zu ermöglichen, wurde der ISP Adapter mit in die Schaltung eingebunden. Seite 7
Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige 2.1.2 Schaltplan 2.1.3 Bestückungsplan für Prototypen Der Bestückungsplan für den Prototypen gleicht dem der Stückliste der Bauteile. Hierbei wurden die gleichen Mengen verbaut, wie es auch später in der Serienfertigung erfolgen soll. Der Prototyp besitzt ein spezielles Platinenlayout, welches durch die „Wire-Wrap“ - Technik realisiert wurde. Dieses ist ein dünner Draht mit einer Kunststoffisolierung. Vorteil dieser Technik ist es, dass man beliebig viele Drähte übereinander verlegen kann, ohne das eine Gefahr des Überspringen der Signale auf einen anderen Leiter besteht. Das fixieren erfolgt durch Schlaufen auf der Platine, die jederzeit geöffnet werden können, um neue Hardwareerweiterungen vorzunehmen. Seite 8
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