Download - Fakultät 06 - Hochschule München

5 Schaltung
Die in Abschnitt 3.3.1 getroffenen Überlegungen zum Aufbau des Loggers, werden in diesem
Kapitel in einer Schaltung umgesetzt. Dabei wird auf die Beschaltung der in Kapitel 4
ausgewählten Komponenten, auf die Stromversorgung und die Schnittstelle zum Modul
zur Beschleunigungsmessung eingegangen.
5.1 Funkmodul
Die zentrale Komponente des Funk-Moduls ist der Wireless-Tranceiver bzw. der enthaltene
Controller. Dieser muss
• die Spannung des Akkus ermitteln,
• erkennen ob eine externe Spannungsversorgung angeschlossen ist,
• die Messdaten der Sensoren erhalten und zwischenspeichern,
• mit dem Mikrocontroller des Inklinometer-Moduls und der Basisstation kommunizieren.
Zudem müssen die einzelnen Komponenten mit Spannung versorgt werden.
Um die Funktionsweise und die Vernetzung besser zu verstehen, wird im Folgenden die
Schaltung vereinfacht angenommen. Es wird deswegen die Beschaltung zur Konfiguration
des Tranceivers und der Sensoren nicht näher beschrieben. Dazu gehören die Resetleitungen,
Anschlüsse für das Programmierinterface und das Einstellen der Betriebsmodi der Sensoren.
Der vereinfachte Schaltplan ist in Abbildung 5.1 dargestellt, der vollständige Plan kann in
Anhang B gefunden werden.
5.1.1 Messung der Akkuspannung
Der Grund für das Messen der Akkuspannung ist, dass dadurch auf die Restkapazität
des Akkus geschlossen werden kann. Somit kann bei niedriger Kapazität gewarnt und die
Messdaten auf einen nicht flüchtigen Speicher abgelegt werden.
Die Messung erfolgt über einen einfachen Spannungsteiler (siehe dazu Abbildung 5.1
oben links) bestehend aus den beiden Widerständen R3 und R4. Die Spannung wird
mit einem AD-Wandler gemessen und vom Controller des Tranceivers verarbeitet. Um
den Stromverbrauch nicht unnötig zu erhöhen, wird der Spannungsteiler nur bei einer
Messung mit dem Akku verbunden. Zudem wird verhindert, dass über Leckströme im
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