Bau und Dokumentation eines Temperatur Spannungswandlers

für die Dateneinlesung über den Parallelport

Inhaltsverzeichnis

• Aufgabenstellung
• Schaltung
• Kurze Schaltungsbeschreibung
• Layout und Bestückungsplan
• Bauteilliste
• Programm zum ansteuern

Aufgabenstellung

Unsere Aufgabe war es, eine Schaltung zu konstruieren, die eine nicht elektrische Größe (Temperatur) in eine elektrische Größe umwandeln soll. Diese Größe soll verstärkt und danach Digitalisiert werden.

Schaltung

Durch die erste Schaltung die wir in der Schule gemeinsam gemacht haben und der Schaltung von www.digital-hobby.de hab ich meine eigene Schaltung erstellt.

Schaltung, die wir gemeinsam erstellt haben

Schaltung von  www.digital-hobby.de

Die von mir erstellte Schaltung

Meine Schaltung hab ich mit SPlan 5 von Abacom erstellt. Hier gibt's die Originaldatei.

Kurze Schaltungsbeschreibung

Die beiden Spannungsteiler R4 + KTY 10 und R5 + P1 bilden den Eingang für den Operationsverstärker IC2. Die Differenz der beiden Eingänge wird verstärkt und an den AC/DC Wandler IC1 übergeben. Dabei sorgt die Diode D1, das keine zu großen negativen Spannungen anliegen können. Die Widerstände R1 und R2 schützen den OP vor zu großen Strömen, R3 und R6 bestimmen die Verstärkung. R7 und R8 bilden einen Spannungsteiler für die Referenzspannung des AC/DC. Der Spannungsregler SR1 versorgt den AC/DC mit stabilisierten 5 V. Der Elko C1 beruhigt den Eingang des Spannungsreglers. C2 und R9 bilden den Takt für den AC/DC. Die Widerstände R10 bis R17 sind Vorwiderstände für die Leuchtdioden, die als Debug-Funktion integriert sind.

Durch kurzes brücken des Jumper Jmp1 wir die Messung resetet, durch gebrückt halten wird der Wert gesichert.

Mit dem Jumper Jmp2 kann man die Leuchtdioden an und ausschalten.
 

Layout und Bestückungsplan

Das Layout habe ich mit Sprint Layout 3 von Abacom erstellt.  Hier gibt's die Originaldatei.

Erweiterte Schaltung

Neue Aufgabe war es, die Schaltung so zu erweitern, das man sie direkt über den Parallelport auslesen kann.  Um am Parallelport Daten einzulesen muss man erst alle 8 Bits der Datenleitung setzen, also 255. Dann werden die Bits auf Masse gezogen, das erfolgt mittels NPN Transistoren. Dafür wurden der Schaltung neun Transistoren hinzugefügt, acht die das Signal des Parallelportes auf Masse legen und einer, der für das Reset des ADC's zuständig ist.

Wenn nun die Bits auf Masse liegen, kann man sie wieder einlesen und erhält das vom ADC ausgegebene Byte (aber invertiert). Man zieht daher von 255 das Byte ab und erhält den tatsächlichen Wert.

Damit man mit dem Parallelport einlesen kann, muss das 5 Bit des Kontrollportes (LPT Adresse + 2) gesetzt sein, also z.B. auf 32 setzen.

Das Layout habe ich mit Sprint Layout 4 von Abacom erstellt.  Hier gibt's die Originaldatei.

 
Hier das Foto, der um den Analogausgang erweiterten Schaltung, von
Kai Vetter und Chana Pinthong BFST 2004-2005

Erweiterte Bauteilliste

• 5 x 10k Ohm
• 2 x 820k Ohm
• 11 x 1k Ohm
• 8 x 220 Ohm
• 1 x Poti 2,5kOhm
• 1 x KTY10
• 1 x Diode 4007
• 9 x BC547
• 1 x 150pF
• 2 x 10µF
• 8 x 3mm LEDs
• 1 x LM7805
• 1 x LM741
• 1 x ADC0804
• 1 x IC-Bank 8 Pin
• 1 x IC-Bank 20 Pin
• 1 x 15er Stiftleiste (1 x 2er; 1 x 3er; 1 x 9er)
• 2 x Jumper
• 3 x Laborbeine (Stecker)
• 1 x Schrumpfschlauch

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Programm zum ansteuern

Read LPT ist ein Programm, das ich geschrieben habe. Es liest den Parallel-Port aus und ermöglicht somit die Daten unserer Schaltung einzulesen.

Das Programm herunterladen

DLportIO herunterladen (wird zum ausführen benötigt)

VB6 runtime herunterladen (wird zum ausführen benötigt, ist aber auf den meisten PCs schon vorhanden)

Read LPT - Quelltext (Programm ist in VB6 geschrieben, Dateien sind mit WinZip komprimiert)

Copyright © 2004 Viktor Reich

Email: viktor.reich@gmx.de