projekte fachhochschule hamburg E/I
3 Sharps an einem Eingang Ich habe versucht, die Größe der Platine nicht größer werden zu lassen als den 9V Block. Deshalb ist die Platine zwei geteilt und übereinander gelegt. So läßt sich die gesamte Schaltung inclusive Batterie in einer einigermaßen kleinen Box unterbringen.
 
 
Platine von vorne Die aufgebaute Schaltung besteht aus zwei Schaltungen, die Michael Gasperi auf seiner Lego Seite vorstellt. Die eine Schaltung ist ein Multiplexer , der es erlaubt mehrere analoge Signale an einen analogen Eingang anzuschliessen und nacheinander auszulesen. Die andere Schaltung, die hier dreimal zum Einsatz kommt, ist eine kleine Verstärkerschaltung , die es erlaubt das analoge Eingangssignal in eine RCX lesbare Eingangsgröße umzuwandeln.
 
 
Schaltung
Die Schaltung funktioniert folgendermaßen:
Stellt man einen Eingang am RCX auf einen passiven Sensor ein (Taster), liegen ca. 5 Volt am Eingang an. Bei einem aktiven Sensor (Lichtsensor) sind es dagegen etwas mehr als 7 Volt. Bei einem Lichtsensor wird dann in einer "Lücke" gemessen. Das heißt, die Versorgungsspannung wird für sehr kurze Zeit abgeschaltet und der Sensor ausgelesen. Damit in diesem kurzen Moment die Spannung am aktiven Sensor nicht zusammenbricht, ist der 22uF Kondensator im Eingang vorgesehen, der die Versorgungsspannung in dieser "Lücke" aufrecht erhält. Um verpolungssicher zu sein ist die Diodenschaltung vorgesehen. Die ersten zwei Dioden (ganz links) stellen Massepotential zur Verfügung. Die nächsten zwei Dioden stellen die Versorgungsspannung zur Verfügung. Über die nächsten zwei Dioden wird das eigentliche Signal ausgelesen. Die letzten zwei Dioden dienen dazu das Clock Signal auf HIGH Pegel zu halten. Schaltet man nun diese Schaltung vom aktiven auf einen passiven Sensor um, geht das Clock Signal kurzzeitig auf LOW Pegel. (Der 0.1uF Kondensator und der 4.7kOhm Widerstand dienen dazu, daß dies nicht während der "Lücke" passiert.) Das Clock Signal liegt an einem (CMOS) 10 Kanal Dezimalzähler (HEF4017). Dieser schaltet also von 0 auf 1, dann auf 2, dann auf 3, dann auf 4 was einen Reset auslöst. Der Baustein 4066 enthält vier "bilaterale Schalter". Dies ist ein Baustein der fast ein Schaltverhalten eines mechanischen Schalters erreicht. Mit den Ausgängen 0 bis 3 des 4017 werden nun die 4 im 4066 enthaltenen Schalter nacheinander geschaltet. An den ersten drei Schaltern liegen die Verstärkerschaltungen der drei Sharps. Der vierte Eingang liegt auf Masse, um beim Auslesen dieser Schaltung einen Ansatzpunkt zu bekommen wo sich der 4017 befindet. (Ausgang 4 des 4017 auf HIGH ließt der RCX den Wert 100 aus.) Diese Schaltung ließe sich auf 10 analoge Signale erweitern. Dazu müßte man sechs weitere bilaterale Schalter vorsehen (sowie sechs weitere Verstärkerschaltungen, falls notwendig). Der reset würde dann nicht mehr vom 4-ten Ausgang des 4017 ausgeführt, sondern von dem Überlaufsignal CARRY. Der 10-te Schalter müßte dann auf Masse gelegt werden.
Der Rest der Schaltung besteht aus einer Festspannungsregelung (7805 und 22 uF Kondensator) die aus den 9Volt der Block-batterie 5 Volt Versorgungsspannung für die 3 Sharps erzeugt und aus 3 Verstärkerschaltungen, die die Eingangssignale der 3 Sharps verstärken. Über das Potentiometer in der Verstärkerschaltung läßt sich der Grad der Verstärkung einstellen. (Ich erreiche so Werte zwischen 0 -> 10 cm und 80 -> 80cm)

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