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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mikrocontroller-Umgebung für Anfänger


Autor: Marc Immel (Gast)
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Hallo.

Ich möchte in meiner Freizeit ein bißchen mit einem Mikrocontroller
experimentieren und suche ein dementsprechendes Einsteigerset.

Hatte an die C-Control gedacht, aufgrund der vielen Beispiele und
Anleitungen. Was muss ich mir da genau zulegen? Habt ihr noch andere
Vorschläge?

Ich studiere im 8. Semester Technische Informatik, Programmiererfahrung
ist also vorhanden (z.B. Motorola-Mikrocontroller mit C und Assembler).

Autor: Rahul (Gast)
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Autor: Andreas Thanheiser (Gast)
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Hi Marc.
Wenns zum studentenfreundlichen Preis sein soll und Du vor "ein
bisschen" Lötarbeit nicht zurückschreckst bzw. schon Erfahrung hast,
kann ich Dir AVR Microcontroller empfehlen.
Was Du brauchst is ein Programmieradapter (kann man sich "leicht"
selber löten, Stichwort: STK200 Programmer im Netz) und ein
Mikrocontroller-Board. Beim Board musst Du Dich i.d.R. für nen AVR
entscheiden (Flexibilität wird aufwendiger und teuerer). Du baust ne
Spannungsstabilisierung drauf und die minimale Außenbeschaltung des AVR
("nur" paar Kondensatoren, Quarz für den Takt, außer Du nimmst den
internen RC-Oszillator, Pull-up für Reset), Ports führst Du auf
Steckerleisten, genauso wie die Programmierschnittstelle.

Informationen zum Aufbau findest Du in den Datenblättern. Die sind auch
Anlaufstelle, wenns ums Programmieren der Dinger geht (is aber sicher
auch bei Motorola-Controllern so).

Natürlich kannst Du auch ohne Löten ans Ziel kommen, indem Du Dir ein
STK500 von Atmel zulegst (kostet so um die 100€ glaub ich). Damit
kannst Du eigentlich "gleich" loslegen: es is alles dabei was man
braucht inkl. einem Controller.
Zur Programmierung gibt etliche Tutorials in C, Assembler,... (sogar
hier auf dieser Seite). Ein großer Vorteil ist, finde ich, dass die
Software zum Programmieren kostenlos ist (AVR-GCC).

Ich hoff, ich hab helfen können.

Andreas

P.S.: Es gibt sicherlich von anderen Herstellern andere
Controller-Typen (siehe Motorola), mit anderen
Einstiegs-Entwicklungsboards. Über die kann ich Dir aber nix sagen,
weil ich nur mit AVRs "arbeite". Was man so "hört" sind die aber
relativ einfach zu programmieren und wie ich finde sehr gut für einen
Einstieg in das Gebiet geeignet.

Autor: Marc Immel (Gast)
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Hallo Andreas,

nachdem ich mich ein bißchen in das Tutorial eingelesen habe denke ich
auch, dass ein AVR das beste für den Einstieg ist. Ein komplett
fertiges Board ist natürlich verlockend, dennoch würde ich auch gern
ein bißchen Erfahrung sammeln im Bereich Schaltungen und Löten.

Im Tutorial gibt es allerdings nur eine Anleitung für den Aufbau
mittles Breadboard.

Was muss ich denn bei einer Platine beachten? Müssen die Dinger nicht
noch geätzt werden? Elektronik-Design kam in meinem Studium leider
etwas zu kurz ;)

Trotzdem schonmal danke für deine ausführliche Antwort.

Gruß

Marc

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
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Schau dich mal dort ein bischen um:
http://www.myavr.de/

Dort findest du alles was du für den Einstieg brauchst.

Autor: Thorsten (Gast)
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Ätzen muss nicht unbedingt sein. Du kannst Dir auch eine
Lochrasterplatine besorgen und das Ganze freiluftverkabeln.
Problematisch wird das erst bei den grösseren µC, die in keinem
lochrasterfreundlichen Format verfügbar sind, aber auch dafür gibt es
Adapterplatinen.

Autor: Marc Immel (Gast)
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Also alle Bauelemente die ich als Einsteiger benötige sind kompatibel zu
den Lochrasterplatinen? Könnte ich zum Beispiel die einfache Schaltung
aus dem Tutorial auf einer Lochrasterplatine realisieren?

Die myAVR-Boards scheinen auch ganz brauchbar zu sein, zudem nur halb
so teuer wie das STK500. Falls ich dort einkaufe würde ich gerne den
Bausatz mit unbestückter Platine nehmen. Was gibt es denn so grob beim
Löten zu beachten?

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
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Wenn du noch nicht mal Löterfahrung hast,
würde ich dir zum Bausatz raten. Beim grundsätzlichen
Aufbau (Verteilung der Bauelemente auf der Platine)
sollte man schon wissen was man tut. Sonst geht
der µC am Ende nicht und keiner weis warum :-)

Wenn du noch nie gelötet hast, kann allerdings eine
Lochrasterplatine und ein paar Widerstände eine
gute Übung sein. Muss ja keine Funktion haben
(sind alles Pfennigartikel). Einfach nur so um mal
ein Gefühl für das Führen des Lötkolbens zu kriegen.
Ansonsten ist's nicht schwer: Bauteil durch das Loch
stecken (vorher abwinkeln, wenn notwendig), mit
dem Kolben ins Eck fahren und gleichzeitig den Anschluss-
draht und das Lötauge auf der Platine erwärmen. 1-2 Sekdunen
warten, Lötzinn von der Rolle dazugeben, Kolben weg und fertig.

Autor: Tom (Gast)
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Beim Löten ist noch zu beachten, dass du mit dem Lötkolben nicht zu
lange den Pin von Bauelementen (va. ICs) heizt, sonst gehen sie
kaputt!

Grüße & viel Spass! :)

Autor: Tom (Gast)
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Achja, zum Löten auf Lochrasterplatinen eignen sich am Besten DIP/DIL
Gehäuse (Beim Kauf von ICs drauf achten!)...mit anderen Gehäusen wirst
du va. als Anfänger ziemliche Probleme haben. :)
...siehe auch:
http://www.mikrocontroller.net/articles/IC-Geh%C3%...

Grüße

Autor: tom (Gast)
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@Marc Immel: Wo studierst du TechInfo? Uni/FH? Diplom/Bachelor? Was
macht ihr so?

Autor: Marc Immel (Gast)
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@tom

An der FH Friedberg, Diplom. Hab so gut wie alle Scheine, fange im
August mein Praxissemester an und danach gleich Diplomarbeit.

Autor: tom (Gast)
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@marc immel: Hätte mich jetzt auch sehr verwundert wenn du es an einer
Uni studiert hättest, da es TechInfo nur zweimal in ganz Deutschland
als Diplom (Uni) gibt. Und an der einen Uni war ich, pro Semester
maximal 20 Elite Studenten die trotz Elite die ganz normalen
Informatikvorlesungen besuchen müssen... Die Uni an der ich war ist
nämlich nicht zu empfehlen... Möchte gar nicht wissen wieviele von
meinen damaligen Mitkommilitonen überhaupt noch dort sind...

Autor: Marc Immel (Gast)
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Ok, ich danke schonmal allen für Eure Hilfe.

Was würdet ihr denn jetzt an meiner Stelle tun?

Ich tendiere dazu, mir den myAVR Bausatz zu holen und dazu eine
Lochrasterplatine mit ein paar Bauteilen zum üben.

Autor: Tom (Gast)
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Sers,

also ich hab damals mit der STK500 Platine angefangen. Damit kann man
alle möglichen Controller programmieren und hat eine menge
Funktionalitäten drauf. (Ich bereue nicht, dass ich mir des ding
gekauft hab :))
Soweit ich gesehen hab kann man bei myavr nur mit den atmega8 arbeiten
oder? Für den Anfang is das sicher ok, aber wenn die projekte grösser
werden und damit einen größeren Controller benötigen...

Mein Tipp: Ich würde mir an deiner Stelle entweder wieder das STK500
kaufen (hat bei Reichelt irgendwann sogar um die 80 € gekostet -->
schau dich einfach mal um), oder ich würde mir eine Schaltung auf einem
Steckbrett (bzw Lochrasterplatine) aufbauen, was auch ziemlich schnell
geht. Mit der zweiten Lösung bist du flexibler und lernst besser wie
alles zusammenhängt. (bzw. lernst gleich mit dem Datenblatt zu arbeiten
;o))


Grüße

Autor: Marc Immel (Gast)
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Ich glaube nicht, dass meine Projekte so groß werden, dass der Atmega8
nicht mehr ausreicht. Es soll ja eigentlich nur eine Spielerei werden.
Zumal ich, wenn ich im Sommer ins Praktikum gehe, wohl sowieso nicht
mehr soviel Zeit habe. Und wenn doch, kann ich das Board immer noch bei
ebay verticken und mir das STK500 kaufen.

Falls ich mir die Schaltung selbst aufbaue, bräuchte ich halt schon
eine gute Anleitung. Die Schaltung im Tutorial ist ja nur ein Einstieg,
so das nötigste. Ohne Anleitung könnte ich die Sache nicht erweitern.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Ich sag mal so.
Für die 17 Euro für den MyAvr Bausatz, kriegst ne
Menge Elektronik für relativ kleines Geld.

Schau dich auch mal um bei
http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/index.php

Die haben auch nette Sachen

Autor: Marc Immel (Gast)
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Hallo Karl Heinz,

mir ist schon klar dass ich für einen Bausatz mehr bezahle als wenn ich
die Sachen einzeln zusammen kaufe. Aber da ich keine Erfahrung im
Schaltungs-Design habe, würde ich mit Einzelbauteilen wohl nicht weit
kommen. Hier wurde ja auch schon gesagt, dass es nicht egal ist wie ich
die Bauelemente auf der Platine anordne.

Autor: Marc Immel (Gast)
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Noch eine Frage: Wie dünn sollte der Lötkolben sein?

Autor: Andreas Thanheiser (Gast)
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Servas Marc

So dünn, dass man keine Brücken reinlötet. Wenn Du eine Lötstation
rumliegen hast, wird's die wohl auch tun. Ansonsten nimm (wenn Du Dir
erst noch einen zulegen willst/musst) am besten einen mit
"Bleistift"-Spitze. Einen 100W-Kolben für Dachrinnen-Montage würd ich
an Deiner Stelle nicht verwenden. Übrigens gibt bei Reichelt eine
analoge Lötstation für glaub ich unter 20€. Die sollt's wohl für Deine
Zwecke ausreichend sein, hab aber keine Erfahrungen mit dieser Station.

Lass Dich nicht von den anderen entmutigen. Die paar wenigen
(kritischen) Bauteile, die um den ATmega rum sitzen, kann man, wenn man
logisch denkt (kein Anfänger wird wohl ein Bauteil am einen Ende der
Platine anlöten und dann feststellen, dann er die Verbindung zum
gegenüberliegenden Ende ziehen muss), nicht sooo viel falsch machen.

Auf Nummer sicher geht man natürlich mit was fertig aufgebauten. V.a.
entfällt der Frust, wenn man was falsch gelötet hat und den Fehler erst
mühsam suchen muss, ihn dann doch nicht findet und alles in der Ecke
landet.

Gruß
Andreas

Autor: Marc Immel (Gast)
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Hi Andreas,

ich werde erstmal ein Steckbrett benutzen. Wenn ich dann alles
funktionsfähig aufgebaut habe kann ich mir immer noch eine
Lochrasterplatine kaufen und alles zusammenlöten. Oder ich kaufe mir
danach gleich einen myAVR-Bausatz, bzw. das STK500, wenn ich richtig in
die Programmierung einsteigen möchte. Vorher will ich mir erst die
Grundlagen erarbeiten, sprich selber basteln.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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@Marc

> mir ist schon klar dass ich für einen Bausatz mehr bezahle

Du hast mich falsch verstanden. Wahrscheinlich hab ich mich
auch schlecht ausgedrückt. Immerhin stammt der Link zu
MyAVR von mir. Was ich meine ist: Ich finde nicht dass
der MyAVR teuer ist. Bauteile + professionelle Platine
kannst Du im Selbstbau auch nicht wesentlich billiger
kriegen. So war: "viel Elektronik für wenig Geld" gemeint.

Wenn du natuerlich ein Steckbrett hast, sieht die Sache anders
aus. Was mich am Steckbrett zb genervt hat: dass mir die
Pins für die ISP Programmierung immer entweder rausgerutscht
oder einen Kurzschluss produziert haben. War zu faul mir
dafür einen Adapter zu löten und hab Reste von Widerstaenden
benutzt. Dazu dann die Krokoklemmen zum parallel Kabel, ...
Ein etwas abenteuerlicher Aufbau, ich weiss, aber geht auch.

Autor: Marc Immel (Gast)
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Meinst du die Pins der Steckerleiste? Hm du hast recht, wie soll man die
 befestigen...

Bezüglich my AVR hab ich dich nun richtig verstanden ;)

Dort wird ja auch ein umfangreichts Softwarepaket angeboten. Brauche
ich das? Ich könnte doch auch das AVRStudio runterladen und benutzen,
oder?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Steckerleiste auf ein Stück Loch oder Streifenraster-
platine und Reste von Widerstandsanschlussdrähten (ein
grauenhaftes Wort) auf die andere Seite rausstehen
lassen. Ein Adapter halt von den dicken Stiftleisten
auf die dünnen Drähte.

AVR-Studio reicht völlig.
Dazu noch WinAvr als C-Compiler, der integriert sich
in AVR-Studio.
Ist alles Freeware.

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Schau dir auch mal bei www.pollin.de das Mega16-Board als Bausatz an (15
Taler), damit kannst du die 40-poligen AVRs Mega8535, Mega16 und Mega32
einsetzen und hast 4 volle 8-Bit-Ports frei. Der Programmer ist auch
gleich mit auf dem Board. Preiswerte Mikrocontroller gibt es dort auch,
ansonsten noch bei CSD (gute Preise, geringe Versandkosten).

Beim myAVR hast du übrigens nur 3 Ports je 6 Bit. Das schränkt die
Möglichkeiten schon etwas ein.

...

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
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Oops. Hab ich noch gar nicht gesehen.
3 Ports ginge ja noch. Aber 6 Bit? Wer denkt sich
denn sowas aus?

Autor: Marc Immel (Gast)
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Und wie sieht das mit den Ports beim STK500 aus?

Autor: Marc Immel (Gast)
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Bzw. beim Tutorial-Bausatz?

Autor: Rahul (Gast)
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Irgendwie habe ich das Gefühl, Marc würde den Unterschied zwischen
STK500 und ATmega8 nicht (er-)kennen.
Das STK500 ist ein Entwicklungs- und Programmierboard für Controller
(u.a. auch den ATmega8)
Der ATmega8 (und seine anderen Controller-Kollegen) lassen sich mit
diesem Board also programmieren.
Beim STK500 sind sämtliche Ports, die ein eingesteckter Controller
(verschiedene Sockel für verschiedene Controller) nach aussen geführt.
Um einfache Funktionen wie Tasten-Eingaben und LED-Ausgaben zu
realisieren, sind Taster und Dioden auf der Platine vorgesehen, die man
durch Flachbandkabel mit den Ports verbinden kann.
IMHO wird inzwischen beim STK500 ein ATmega16 und ein ATmega8515 (kann
auch der 8535) mitgeliefert.

Sollte ich mit meiner Annahme danebenliegen, sollte man mein Post
einfach überlesen...

Autor: Marc Immel (Gast)
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Der Unterschied ist schon klar, mir ging es darum welcher Controller
beim STK500 mitgeliefert wird, was ja dann die Einschränkung bezüglich
der Ports ergibt.

Also heißt das quasi, das AVR-Board schränkt die Möglichkeiten des
ATmega8 ein, weil es nicht alle Ports nach außen führt? Oder hat de
ATmega8 von Haus aus nur 3 Ports mit 6 bit?

Autor: Rahul (Gast)
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>Oder hat der ATmega8 von Haus aus nur 3 Ports mit 6 bit?

Dazu werfe man einen Blick in dessen Datenblatt.
IMHO ist ein Port komplett vorhanden.
Allerdings kann man den nicht vollständig nutzen, wenn man mit der
seriellen Schnittstelle arbeiten will.

Autor: Marc Immel (Gast)
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Noch eine Frage zu den Breadboards: Sind die Kontakte unterhalb des
Brettes miteinander verbunden, oder wird alles mittels den kleinen
Kabeln gesteckt?

Autor: Marc Immel (Gast)
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Vergesst die letzt Frage, habe mittlerweile verstanden wie Breadboards
aufgebaut sind.

Aber hätte noch eine Frage zu der Schaltung für die Spannungsversorgung
aus dem Tutorial:

Kann ich die Schaltung auf dem selben Breadboard zusammen bauen,
vorausgesetzt das Board ist groß genug?

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
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Sicher kannst du.

Autor: Marc Immel (Gast)
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Bestens. Dann bräuchte ich noch eine Empfehlung für das Netzteil, gibt
es da etwas auf was ich achten muss? 9-12 V ist klar, ist die
Stromstärke kritisch?

Achja, ich habe in einem anderen Beitrag gelesen, dass beim
Keramikkondensator für die Mikrocontroller-Schaltung ein Fehler
vorliegt. Es müssten danach 47nF anstatt 47pF sein. Stimmt das?

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
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Die STromstärke ist nicht besoners kritisch.
Für den Angang kannst du so ein billiges Steckernetzteil
nehmen, wie sie heute vielen Geräten beiliegen. Wenn das
9V liefert und du hinten nach noch mit einem 7805 die
Spannung auf 5V runterregelst (+Kondensatoren laut
Tutorial) bist du dabei.

> 47nF anstatt 47pF
Na, ja. Weis heist muessen. Die Sache ist die. Du kannst
den Kondensator auch ganz weglassen. Nur wenn du einen
reinbaust, dann nimm 47nF. Mit 47pF erzielst du nicht den
gewünschten Effekt. Der Sinn des Kondensators liegt darin,
zusammen mit dem Widerstand ein RC-Glied zu bilden und
den Reset-Puls nach anlegen der Spannung etwas zu verzögern.
Mit 47pF hast du aber praktisch keine Verzögerung mehr ->
der Kondi ist de facto wirkungslos. Da kannst du ihn
auch gleich weglassen.

Autor: Marc Immel (Gast)
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Verstehe. Vielen Dank soweit!

Autor: Marc Immel (Gast)
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Wie wird das Steckernetzteil an ein Breadboard angeschlossen? Den
kleinsten Anschluss den ich gefunden habe ist ein 2,5 mm
Klinkenstecker, der ist aber doch zu groß. Brauche ich da einen
Adapter?

Autor: uwegw (Gast)
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Stimmt, entweder du baust dir nen Adapter, oder du lötest einen anderen
Stecker an. (z.B. 4mm Stecker oder ne Stiftleiste, die ins Raster
passt)

Autor: Marc Immel (Gast)
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Ist das die einzige Möglichkeit?

Autor: Hannes Lux (hannes)
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> Ist das die einzige Möglichkeit?

Nein...

http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-363105...

...

Autor: Marc Immel (Gast)
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Batterien möchte ich nicht so gerne benutzen.

Also quasi sowas hier:
http://www.pollin.de/shop/detail.php?pg=OA==&a=NTU...

Und dann an das Ende Pins löten?

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Warum willst du dich eigentlich mit so Kleinkram wie Mega8 oder Mega16
befassen, wo du doch Mega128 gewöhnt bist??

Einen Mega128 auf Adapterplatine bekommst du auch recht preiswert:
Ebay-Artikel Nr. 9712319524

Ebay-Artikel Nr. 5859219679

In Verbindung mit einer Lochrasterplatine kann man damit schon eine
Menge anfangen...

...

Autor: Marc Immel (Gast)
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Ich bin gar nichts gewohnt.

Ich möchte jetzt einfach mal das Tutorial durcharbeiten, ein bißchen
selbst zusammen bauen, ein paar Kleinigkeiten programmieren, und falls
ich dann noch Lust und Laune habe kaufe ich mir ein STK500 und von mir
aus auch einen Mega128. Für meine jetzigen Pläne spielt die Leistung
des Controllers überhaupt keine Rolle.

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Na dann fang doch einfach an...

...

Autor: Marc Immel (Gast)
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Hatte ich vor, aber meine letzte Frage bezüglich des Netzteils ist noch
nicht beantwortet...

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Na ja, weist du, schön langsam werden die Fragen auch immer ....

Es gibt wahrscheinlich unzählige Methoden wie du ein Kabel
an ein Steckbrett kriegst.
Meines zb. hat am Steckbrett zwei Buchsen für Bananenstecker.
Dann könntest du an die Drahtenden 2 Reste von einem Widerstand
anlöten, so dass du die in das Steckbrett stecken kannst und
an das Kabel kommen Bananenstecker.
Weiters könnte man sich einen Adapter machen um 'einlötbare
Lüsterklemmen' (keine Ahnung wie die Dinger wirklich heissen)
in das Steckbrett stecken zu können. Oder du besorgst dir das
zu deinem am Kabel vorhandenen Stecker passende Buchsengegenstück
und montierst das auf ein Stück Lochrasterplatine als Adapter
ins Steckbrett (wieder: Reste von Widerständen als Stecker ins
Steckbrett).
Was auch immer. Deiner Phantasie sind da keine Grenzen gesetzt
es kommt nur darauf an, dass du das Kabel mit seinen 2 Enden
mit dem Steckbrett leitend verbinden kannst. Und wenn du
eine Kugelschreiberfeder ein Stück aufbiegst, reinsteckst
und das Kabel dort leitend anknotest. Man könnte auch
eine Adapterplatine mit 2 Lötnägeln machen und auf die
Kabelenden die passenden Buchsen dazu machen. Oder das Kabel
direkt an die Adapterplatine löten und mit Drahtresten ins
Steckbrett, oder ....
Wenn ich noch 10 Minuten nachdenke und in meinen 'Reste-Haufen'
schaue, fallen mir noch 10 weitere Möglichkeiten ein. Und dann
hab ich mit Sicherheit noch nicht alle.

Autor: Marc Immel (Gast)
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Danke Dir. Ich habe halt noch keine Erfahrung und bin dann etwas
unsicher, wenn es um solche Improvisationen geht. Grade wenn es um ein
Netzteil und Spannung geht. Aber ich denke ich werde das schon
hinkriegen nach deinen Ausführungen ;)

Vielen Dank.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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> Grade wenn es um ein Netzteil und Spannung geht.

Genau deshalb hab ich das Steckernetzteil erwähnt.
Mit 230V kommst du da nicht in Berührung. Und auf 5V kannst
du rumtatschen solange du willst, da passiert dir gar nichts.
(Noch nie an einer 9V Batterie gelutscht?)
Alles was unter (Forum bitte korrigiert mich wenn die Zahl
nicht stimmt) 48Volt liegt, ist Kleinspannung und ist als
solches ungefährlich.

Autor: Rahul (Gast)
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Schutzkleinspannung:
50V Wechselspannung, 120V Gleichspannung; bei Kinderspielzeug <24V
Wechselspannung

http://de.wikipedia.org/wiki/Schutzkleinspannung

Autor: Marc Immel (Gast)
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Welche Nennspannung muss der Elko haben? 230 V?

Autor: Marc Immel (Gast)
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Bzw. brauche ich die Schaltung zur Spannungsregelung überhaupt, wenn ich
gleich ein 5V-Netzteil anschließe?

Autor: Rahul (Gast)
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5V-Netzteile bekommt man eher selten als "Wandwarze" (Synonym für
"Steckernetzteil").

Wenn du ein (Labor-)Netzteil mit einem sauberen 5V-Ausgang hast, dann
kannst du dir natürlich den 7805 sparen.
Sonst braucht der Elko eine Spannungsfestigkeit von max. 63V (eher
weniger).

Autor: Marc Immel (Gast)
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Bei Conrad gibt es ein stabilisiertes mit 4,5 V. Würde das
funktionieren?

Autor: Marc Immel (Gast)
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Hab noch was besseres gefunden, nämlich

http://www.conelek.com/Messgeraete/Steckernetzteil...

und

http://www.conelek.com/Messgeraete/Steckernetzteil...

Kann ich da bedenkenlos zugreifen?

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