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64 Der User-Port
wird bei genauerem Hinsehen der Schalter
eigentiich nur durch den lichtabhangigen
Widerstand (LDR) bzw. durch die temperaturabhangigen
MeBfiihler NTC oder
PTC ersetzt. Die beiden Bauelemente bilden
in jedem Fall einen Spannungsteiler,
der ahnlich funktioniert wie eben schon
erlautert. Der Pull-Up-Widerstand wurde
dies mal einstellbar gemacht, urn die Empfindlichkeit
regeln zu konnen.
Die angegebene Schaltung kann prinzipiell
als Dammerungsschalter benutzt
werden, zum Beispiel urn beim Unterschreiten
einer gewissen Helligkeit die Beleuchtung
einschalten zu lassen. In Kapitel
1.3.2 wurde jedoch bereits gesagt, daB
man in der TTL-Technik den Spannungsbereich
zwischen den definierten Eingangszustanden
meiden soli, da diese
Bausteine speziell fiir steile Flanken ausgelegt
sind. Es empfiehlt sich also, einen
Baustein vorzuschalten, der am Ausgang
schlagartig durchschaltet, wenn am Ein­
gang eine bestimmte Schwelle unter- bzw.
iiberschritten wird. Genau dieses Verhalten
zeigt der Schmitt-Trigger, eine bestimmte
Schaltvariante, die auch in
einzelnen Bausteinen der 74XX-Reihe zu
finden ist, beispielsweise im 7413 mit zwei
NAND-Gattern zu je vier Eingangen.
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Bild 2.18: Verhalten einer Schmitt·Trigger-Schaltung
Bild 2.18 zeigt den Verlauf der Ausgangsspannung
in Abhangigkeit yom Eingang.
Man erkennt, daB der Ausgang bei einer
etwas hoheren Spannung von LOW nach
HIGH schaltet, als im umgekehrten Fall
von HIGH nach LOW. Der Unterschied
zwischen den beiden Spannungen betragt
hier etwa 0,8 Volt. Er wird Hysterese genannt
und verhindert Stbrungen, wie zum
Beispiel standiges Flackern in einem gewissen
Ubergangsbereich beim Dammerungsschalter.
Mit einem LDR, einem Widerstand und
beispielsweise einer Taschenlampe ist
schon der Aufbau einer Lichtschranke
moglich. Dabei tritt eine Anderung des
Ausgangszustandes auf, wenn die Lichtschranke
unterbrochen wird. Lichtschranken
sind sehr vielseitige und niitzliche
Einrichtungen, wie wir noch sehen werden.
Ich darf Sie schon jetzt auf die
MultiI/O-Platine aus KapiteI 2.2.6 hinweisen,
bei der die gerade beschriebene Schaltung
mitsamt dem Schmitt-Trigger zum
Einsatz kommt.
2.2.4.4 Ein Lichtschranken-Modul
Lichtabhangige Widerstande sind billig
und universell einsetzbar. Sie haben jedoch
einen gravierenden Nachteil: Sobald
die Lichtverhaltnisse sehr schnell wechseln,
kommen sie mit ihrer Widerstandsanderung
einfach nicht mehr nacho Sie
reagieren zu trage. Kurze Dunkelphasen
werden verschluckt, und mit der Empfindlichkeit
steht es auch nicht gerade zum
besten.
In kritischen Fallen verwendet man daher
gewohnlich Fotodioden oder Fototransistoren.