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5.1 Funkmodul 23 Tranceiver der Stromverbrauch zusätzlich erhöht Swird. Umgesetzt wird dieser Schalter durch zwei hintereinander geschaltete MOSFET’s. Der FET der direkt vom Controller angesprochen wird, ist ein n-Kanal MOSFET, der bei Anlegen einer Spannung an das Gate die Verbindung zwischen Drain und Source öffnet. Dadurch wird das Gate des zweiten, einem p-Kanal MOSFET, auf GND gezogen. Nun kann Strom durch den MOSFET fließen und mit dem AD-Wandler die Akkuspannung gemessen werden. 5.1.2 Anbindung der Sensoren Für die Kommunikation mit den Sensoren wurde I 2 C gewählt, da dies beide Sensoren beherrschen. Zusätzlich ist, dass nur zwei Leitungen benötigt werden, von Vorteil. Dieser Vorteil kommt vor allem zu tragen, wenn auch externe Sensoren verbunden werden. Es müssen so nur insgesamt vier Leitungen verbunden werden und es können beliebig viele Sensoren angeschlossen werden. In Abbildung 5.1 ist nur die Spannungsversorgung und die Verbindung mit dem BUS dargestellt. Für das Betreiben des I 2 C-Bus ist es notwendig die beiden Leitungen über einen PullUp-Widerstand auf High zu setzen. Die Datenleitung wird als SDA und die Taktleitung als SCL bezeichnet und in der Abbildung auch so gekennzeichnet. Die beiden Kondensatoren an der Versorgungsleitung gleichen hochfrequente Schwingungen aus und sorgen für eine gleichmäßigere Spannung. Beide Sensoren sind so konfiguriert, dass sie • die internen Sensoren verwenden und • die Datenübertragung über den I 2 C-BUS erfolgt. Die dafür benötigte Beschaltung wurde den jeweiligen Datenblättern [22, 23, 29] entnommen und ist im vollständigen Schaltplan aufgeführt. Abbildung 5.1: Der vereinfachte Schaltplan des Funkmoduls.
5.2 Spannungsversorgung 24 5.1.3 Externe Spannungsquelle und Anbindung Inklinometer Um zu erkennen ob eine externe Spannungsquelle angeschlossen ist, wird diese auf 3.0 V geregelt und mit einem PIN des Tranceivers verbunden. Durch Überprüfung des Pegels an diesem PIN wird erkannt ob eine externe Spannungsversorgung angeschlossen ist. Da der Tranceiver und MCU des Inklinometers nur als Master betrieben werden kann, und ein Multi-Master Betrieb zusätzlichen Aufwand bedeutet, werden die beiden Module über I 2 C und nicht SPI verbunden. 5.2 Spannungsversorgung Die Spannungsversorgung stellt dem System die benötigten 3,0 V zur Verfügung. Dazu wird die Akkuspannung bzw. die externe Spannung umgewandelt. Als interne Stromquelle wird ein Litium-Polymer-Akku verwendet, dessen Spannung zwischen 2,5 V und 4,2 V liegt. Die externe Spannungsquelle liefert hingegen 20 V. In Abbildung 5.2 ist die Schaltung vereinfacht dargestellt. Dabei wurde die Beschaltung der Spannungsregler zu einem Block zusammengefasst. Der vollständige Schaltplan ist in Anhang C zu finden. Die externe Spannung wird über einen Schaltregler zuerst auf 4 V geregelt. Diese werden dann über einen weiteren linear Regler auf 3 V gesenkt. Die Eingangsspannung wird entweder über den Schaltregler (externe Quelle) oder den Akku bereit gestellt. Der Akku wird dabei nur belastet, sollte keine externe Spannung anliegen. Abbildung 5.2: Der vereinfachte Schaltplan der Spannungsversorgung.
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