Elektronik: Projekte

Allgemeines

Ein kleines Projekt aus der 3. Klasse HTL. Es wurde von mir gemeinsam mit meinem Projektpartner entwickelt, und ist das einzige von vielen kleinen Projekten, dessen Daten noch vorhanden sind. Die Platine ist leider nicht mehr auffindbar.

Über eine Schnittstelle sollen die Daten eines Temperatursensors in den PC eingelesen werden. Die Software gibt diese Daten als gemessene Temperatur am Bildschirm aus. Weiters soll es möglich sein, mit Hilfe der Software, die gemessene Temperatur auf ein LED-Display auszugeben, welches ebenfalls über eine Schnittstelle gesteuert wird. Die LED-Anzeige und der Temperatursensor werden zweckmäßig außerhalb der Hauptplatine angeordnet, um auch höhere Temperaturen erfassen und die LED-Anzeige an einer anderen Position aufstellen zu können.

Die Schaltung soll Temperaturänderungen in 0,5°C Schritten erkennen und ausgeben können. Obwohl der Temperatursensor von −55°C…+125°C messen kann, wird der Bereich auf Temperaturen von −55°C…+99°C eingeschränkt, da die LED-Anzeige nur Zahlen bis +99,5°C ausgeben kann. Die Kommunikation zwischen PC und der Hauptplatine (mit dem Temperatursensor und der LED-Anzeige) erfolgt über die parallele Schnittstelle des PC.

Hardware

Zur Temperaturmessung wird der IC DS1620 der Firma DALLAS SEMICONDUCTOR verwendet. Dieser IC schickt die Daten seriell als Binärzahl an die parallele Schnittstelle. Zwischen dem Eingang der Schnittstelle und dem Temperatursensor liegt ein 74HCT367 Tristate Buffer, um den Eingang der Schnittstelle, beim senden von Daten an den Sensor, hochohmig zu schalten. Die eingelesenen Daten werden von der Software am PC Bildschirm ausgegeben, und in einen BCD Code umgewandelt, welcher über die Schnittstelle wieder ausgegeben wird. Dieser Code wird dann von zwei 74HCT4511 BCD 7-Segment Wandlern, welche für jede Stelle ein-/ausschaltbar sind, umgesetzt, und damit die LED-Anzeigen vom Typ HDSP5503 angesteuert. Die Versorgung der LEDs und der ICs übernimmt eine externe Spannungsversorgung. Bei den ICs sind noch zusätzliche Stützkondensatoren vorhanden.

Schaltplan

Software

Über die parallele Schnittstelle wird eine 9 bit Binärzahl seriell vom DS1620 in den PC eingelesen. Die eingelesene Binärzahl wird dann von der Software in einen 4 bit BCD Code umgerechnet (z.B.: 19°C = 0001(Code für 1.LED) & 0101(Code für zweite LED)), und über die parallele Schnittstelle an die BCD 7-Segment Wandler ausgegeben. An welcher Stelle die Anzeige aktualisiert wird, hängt von einer eigenen Steuerleitung für die 7-Segment Wandler ab. Mit logisch 0 ist der eine, mit logisch 1 der andere der 7-Segment Wandler aktiviert. Der Zustand des deaktivierten Wandlers bleibt über einen eingebauten Buffer erhalten.

Temperatur
Messung mit DS1620