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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Windrichtung messen


Autor: Michael \0 (pixelmonster) Benutzerseite
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Guten morgen!

Gleich mal vorweg: Dieser Beitrag ist nicht dazu gedacht, dass irgendwer 
meine Hausübung macht, sondern nur um meine Ansätze zu überprüfen und 
eventuell Fehler auszubessern (oder alles zu verwerfen ;)

Aufgabenstellungen vom Lehrer:

1) Netzgerät mit beliebiger Spannung und beliebigem Strom erfinden (An 
die Schaltung angepasst)

2) In einem kleinen Kästchen, z.B. im Wohnzimmer, soll mit Hilfe von 16 
LEDs signalisiert werden, in welche Richtung der Wind weht. Diese 
Basisstation darf mit der Messeinheit am Dach nur durch 2 Leitungen 
verbunden sein. Keine Spielereien wie Funkmodule o.Ä. Leider ;(

3) Die Messstation soll 16 Richtungen messen können und zwar mit Hilfe 
einer Drehscheibe die mit dem Binär-Code oder mit dem Gray-Code (oder 
einem erfundenen Code) codiert ist. Mit Hilfe von Gabellichtschranken 
werden dann aus den 4 Ringen logische 1en oder 0en gelesen.

Gabellichtschranken von Reichelt TCST 1103.

Der Vorschlag vom Lehrer:
Alle Gabelschranken parallel schalten und mit Widerständen mit Werten 
von 1*x, 2*x, 4*x und 8*x jeweils in Serie schalten.
Dann wird unten an einem regelbaren Widerstand (justierbar) der 
Spannungsabfall gemessen, indem erst eine OPV-Schaltung und dann die 
Anzeige mit Hilfe der LEDs folgt.

Mein Ansatz mit Digitaltechnik:
Die obere Schaltung (am Dach) wird mit 5V versorgt.
Nach etwa einer halben Sekunde wird der Status der 4 an die Transistoren 
angeschlossenen Pins abgefragt. Dadurch erhält man die Richtung.
Währenddessen lädt sich C1 auf und nach etwa einer weiteren halben 
Sekunde kappt die Basisstation die 5V und wartet auf die Messstation.
Diese sendet nun über PB4 (der vom Eingang zum Ausgang wird) die Daten 
seriell zur Basisstation. Sind die Daten unten angekommen, dann werden 
die 5V wieder zur Verfügung gestellt und das Spielchen geht von vorne 
los.

JP1 ist der Anschluss für die Leitungen zur Basisstation.

Die Diode soll verhindern, dass der Kondensator die restliche Schaltung 
oder die Datenleitung während dem Senden versorgt. (Da kann man doch 
eine normal 1N4148-Diode nehmen?!)

R1 bis R4 sind Pull-UPs für die Transistoren, und R5 bis R8 die 
Vorwiderstände für die Leuchtdioden in den Gabelschranken.

Ich bin mir aber unsicher, ob das mit den 4 LEDs auf der Datenleitung 
funktioniert, und wenn nicht, wo ich die hinhänge?!

Oder vielleicht erst den Zustand der Schranken abfragen, wenn die 
Spannung ausbleibt, also vom Kondensator mitversorgen?!

Schon mal vielen Dank im voraus,
Michael

Autor: Marcel Papst (phpmysqlfreak)
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Der Ansatz mit dem Puffer-Kondensator ist im Prinzip nicht schlecht.
Jedoch musst du für eine vernünftige Übertragung dafür sorgen,
dass der Kondensator in der Zeit genügend Ladung speichert, um den 
Sende-Vorgang vollends abzuschließen.

Dazu:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0205301.htm

Die Stromaufnahme eines AtTiny13 V beträgt 240µA bei 1MHz und 1,8V.

Die LEDs sind in diesem Ansatz korrekt beschaltet. Der Zeitpunkt des 
Sendens sollte aber korrekt abgestimmt werden, wobei das einlesen direkt 
nach dem "Start" des Lese-Controllers geschehen sollte.


Wie lang soll die "Leitung" denn sein?

Autor: Flow (Gast)
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Das gabs mal (von der Idee ähnlich) von Elektor.
Im Januar-Heft 1984, Seite 1-26.

Autor: tt2t (Gast)
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Wenn Du die Taktfrequenz herabsetzt (intern 128 kHz oder extern 32 kHz, 
Du brauchst ja keine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit), verbraucht der 
µC noch deutlich weniger Strom und die Versorgung mit Kondensator wird 
noch einfacher.

Autor: Henrik V. (henrik_v)
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Als Anregung:
Anzeige mit 2x LM3914
Sensor über Stromschleife (Schau mal warum 4-20mA Industriestandard ist)

Gruß Henrik

Autor: T. (Gast)
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Ich hab früher mal ne Videokamera in den Fingern gehabt (professionelle
Überwachungskamera), die nur einen Koax-Ausgang hatte.

Das Videosignal wurde darüber ausgegeben - die Spannung bekam die 
Kamera,
indem man eine Gleichspannung auf das Kabel gegeben hat. Um die Gleich-
spannung nicht auf dem Videoeingang zu haben, half ein Kondensator, der
die Gleichspannung blockiert..

Den Ansatz könntest du für deine 2-Draht-Lösung nutzen, oder? (Ob Koax
oder 2 einzelne Drähte ist ja egal..)

Gruss,
T.

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