erstellt 20.08.2011 |
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Universalzähler |
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Einfacher Taktzähler der in einer Vorwählbarer Zeit Eingangsimpulse zählt . |
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Funktion |
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Oben
links auf der Platine was wie ein Transistor aussieht ist ein 5
Volt Spannungsregler dadurch kann die Schaltung mit einer Betriebsspannung zwischen 4,5 und 30 Volt versorgt werden. Aber "ACHTUNG" dieser Spannungsregler hat unüblicherweise die Anschlüsse nicht wie die meisten Standardregler z.B. LM7805 sondern hier sind die Anschlüsse wenn man auf die flache Seite sieht und die Beinchen des Reglers nach unten zeigen folgendermaßen: Links =Ausgang , Mitte =Masse, Rechts = Eingang. Man kann die Schaltung auch mit 4 Stk. Mignon Batterien betreiben dann lassen wir den Spannungsregler einfach weg, oder aber was sich bei mir bewährt hat sind alte Ladegeräte von Handys die meist 5 bis 6 Volt haben je nach Spannung nutzen wir den Spannungsregler oder eben nicht. Neben dem Spannungsregler befindet sich ein sogenannter Jumper (Jumper kommt aus dem Englischen und heißt soviel wie Springer damit ist eine Steckbrücke gemeint kann auch durch einen Schalter ersetzt werden und dient zum Einschalten der Stromversorgung. Unter dem Display ( Display kommt auch aus dem Englischen und heißt soviel wie Anzeige ) befindet sich links ein Kippschalter der Standardmäßig nach unten gekippt sein sollte bevor man die Schaltung über den Jumper einschaltet. Nach dem Einschalten erscheint auf dem Display in der oberen Zeile die Anzahl der Impulse die gemessen werden, und in der zweiten Zeile die Minuten die vergehen bis die Messung abgeschlossen ist. |
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Wenn wir den
Kippschalter nach oben kippen können diese Minuten
(Messzeit) mit den beiden Tastern verstellt werden und zwar in einem Bereich von 1 Minuten bis 1440 Minuten ( damit keiner nachrechnen muss sind gleich 24 Stunden). Die Verstellung geschieht schneller je länger man die Taster festhält, und sehr langsam wenn die Taster nur kurz getippt werden. Nachdem wir diese Vorwahl getroffen haben schalten wir den Kippschalter wieder zurück,mit dem zurück kippen wird die eingegebene Messzeit automatisch dauerhaft abgespeichert und steht somit nach jedem Einschalten der Spannungsversorgung automatisch wieder zu Verfügung somit muss die Vorgabezeit nicht jedes mal neu eingegeben werden. Nach Ablauf dieser Zeit in der die eingehende Impulse gemessen werden, blinkt die Blaue Led als Zeichen das der Messvorgang beendet ist. Bei jedem eingehenden Impuls leuchtet die Blaue Led kurz auf . Mit dem rechten Taster kann der angeschlossene Piezo eingeschaltet sowie auch wieder ausgeschaltet werden , wenn er eingeschaltet ist erscheint ein Anzeige auf dem Display "T=Ein" damit ertönt bei jedem Eingangsimpuls ein kurzes Tonsignal. |
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Achtung ! Die Eingangsspannung des Messsignal darf eine maximale Spannung von 5 V nicht überschreiten sonst wird der Eingang des Mikroprozessor zerstört. Sollte man nicht sicher sein wie hoch die zu messende Spannung ist so kann man den Eingang des Messsignal nach folgenden Plan abändern, somit kann man bedenkenlos Spannungen bis 30 Volt messen. Die zwei zusätzlichen Leuchtdioden begrenzen die Eingangsspannung auf maximale ca. 4,2 Volt , das ist abhängig von den Farben der Led's. Der Widerstand begrenzt den maximalen Strom der Leuchtdioden, damit diese nicht zerstört werden. |
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Erweiterung
(Änderung) |
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Nachdem der Eingang für viele Schaltungen
nicht empfindlich genug war, es waren immerhin fast bis zu 5 Volt
nötig um einen Messwert sauber zu erkennen, habe ich dieser Schaltung noch einen kleinen Verstärker spendiert, damit können auch Signale im mV Bereich erkannt werden, außerdem wurde ein andere Eingang des Prozessors benutzt mit dem Vorteil das einzelne Zählimpulse nicht verloren gehen falls der Mikroprozessor mit andern Aufgaben beschäftigt ist. Der eingehender Impuls wird sauberer erkannt indem wir den internen Timer benutzen es werden damit alle Signale erkannt auch wenn der Prozessor gerade mit einer anderen Sache beschäftigt ist, z.B. die Ausgabe aufs Display , einen Ton erzeugen, oder Led's zu schalten. Das hat allerdings den Nachteil das wirklich alle Signale erkannt werden, so also insbesondere auch das Prellen von Schaltern usw.. Das Signal dass gemessen werden will, sollte also aus einer Elektronik Schaltung kommen , oder wenn es ein mechanischer Taster ist sollte er besonders gut entprellt werden. Außerdem wurde aus versehen der Ausgang an dem die Blaue Led hängt IC Anschluss 10 auf IC Anschluss 11 gelegt das fiel mir aber zu spät auf und hab ich jetzt nicht mehr ändern wollen. |
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Funktion
Vorverstärker |
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Der Messeingang geht direkt auf einen 1 Kilo Ohm
Widerstand der verhindern soll das der Transistor zerstört wird
sollte die Messspannung etwas höher sein als 5 Volt. Ein Positiver Impuls an der Basis des 1.Transistor bewirkt ein durch schalten des Transistors, damit wird die Kollektor-Emitter Strecke des 1. Transistors niederohmig also nahe Null Ohm, womit der Kollektor von Transistor 1 praktisch auf Masse gezogen wird. Damit liegt die Basis des 2. Transistors auch auf Masse und der Kollektor des 2. Transistors liegt damit auf Plus. Und warum zwei Transistoren? Der Erste Transistor bewirkt eine sogenannte Phasendrehung oder auch Invertierung, ein Positives Signals am Eingang (Basis) erzeugt ein Negatives Signal am Ausgang (Kollektor). Um bei einem Positiven Eingangssignal auch ein Positives Ausgangssignal zu bekommen schalten wir also einen Zweiten Transistor hinterher, der bewirkt abermals eine Phasendrehung, damit heben sich beiden Phasendreher wieder auf und wir haben bei einem Positiven Eingangssignal auch ein Positives Ausgangssignal. |
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Das
flackern des Displays ist normal und sollte niemand beunruhigen, es
kommt daher das dass Display nicht mit allen zu Verfügung
stehenden Anschlüssen an den Mikrokontroller angeschlossen ist. Das Display verfügt über 8 Datenleitungen, davon sind allerdings nur 4Stück am Mikrokontroller angeschlossen um den Verdrahtungsaufwand möglichst gering zu halten und um nicht zu viele Mikrokontroller Anschlüsse zu belegen , die dann nicht mehr für andere Zwecke zu Verfügung stehen, in dem hier vorliegenden Fall hätte man es zwar machen können , weil noch genügend Anschlüsse vorhanden sind, aber dann hätte man nicht mehr die Option die Schaltung evtl. zu erweitern. |
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Aktualisiert 12.02.2019
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