tkuhh glphqvlrqdo vhqvru vfdqqhu - Chalmers tekniska högskola

5.4 Multiplexenhet
För att kunna ansluta fler enheter, så som sensorer eller motorer, till Arduinon än vad det finns
portar används multiplexrar. En multiplex har flera ingångar och en utgång, med styrsignaler kan
en av insignalerna ledas om till utsignalen. En demultiplex gör motsatsen, den har en insignal som
med styrsignalerna länkas till en av flera utsignaler.
Multiplexrar arbetar vanligtvis med digitala signaler men det finns analoga multiplexrar som kan
leda om analoga signaler. En demultiplexer behövs för systemets utsignaler och en multiplexer för
insignalerna. Efter som insignalerna är analoga krävs även att multiplexern är analog. Den analoga
multiplexern som användes (74HCT4051) klarar av att både multiplexa och demultiplexa vilket
betyder att multiplexenheten kan byggas med bara denna komponent.
Figur 5.4.a: En analog multiplexer med anslutningar.
Om 16 digitala ben från Arduinons reserveras för multiplexstyrsignaler kan en stor multiplexenhet
användas med upp till 65536 kanaler. Då en enhet med den kapaciteten skulle behöva 9363 8-
kanals multiplexrar valdes att bygga en mindre enhet för testning. [17]
5.5 Styrkrets
En analog enhet som skall styras kräver en kontinuerlig styrsignal för att fungera. En stegmotor
kräver att varje intern elektromagnet är energisatt i några millisekunder var för att den skall hinna
ta ett steg. Utsignalen från multiplexenheten är bara kontinuerlig så länge rätt kanal är inställd. När
enheten byter kanal kommer signalen brytas. För att mer än en enhet skall kunna styras i taget
designades en styrkrets.
5.5.1 Styrminne
För att kretsen skall behålla sin styrsignal även när multiplexenheten är inställd på en annan kanal
implementeras minne i kretsen i form av vippor. Kretsar med sex stycken d-vippor (74HCT174)
används för detta. Kretsen har en insignal och en utsignal för varje vippa, en asynkron nollställning
och en klocksignal. Utsignalerna ställer om sig till insignalernas värde då en positiv flank kommer
på klocksignalen och etta ligger på nollställningen.
20