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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ADC und DAC am PC-Parallelport


Autor: Hans Stein (Gast)
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Hallo!

Ich hoffe, ich habe das richtige Forum erwischt, weil es in
"PC-Programmierung" auch nicht so richtig reinpasst...

Ich bräuchte eine Schaltung mit der ich eine Spannung messen, sie vom
PC auswerten lassen und einen Elektromagneten entsprechend ansteuern
kann.
Also brauche ich einen Analog-Digital-Converter und einen
Digital-Analog-Converter mit entsprechender Endstufe. Dabei reicht mir
bei beiden eine Auflösung von 8 bit und das ganze sollte möglichst
günstig sein.

Als ADC wollte ich zunächst den TLC 549 von Texas Instruments
einsetzen. Dieser ist leicht zu beschalten, günstig und hat einen
seriellen Datenausgang. Aber da liegt der Knackpunkt: Ich muss mir
jedes Bit einzeln holen, was natürlich Zeit kostet (Zusammen 26 I/O
Operationen). Ich erreiche damit nur ca. 15000 Wandlungen pro Sekunde.
Für die Regelungsaufgabe ist es aber besser je öfter gewandelt und
nachgeregelt wird.
Deshalb suche ich einen ADC mit paralleler Schnittstelle, an dem alle 8
Bits einfach gleichzeitig anliegen. Über einen 74XX157 kann ich die 8
Bits dann in 2 mal 4 Bits "teilen" und über das Statusregister des
LPT einlesen. Macht nur 3 I/O Operationen pro Wandlung und sollte somit
ungefähr um den Faktor 8 schneller sein.

Der zweite Punkt ist der DAC mit Leistungsstufe. Den DAC kann ich ja
über die 8 Datenpins der parallelen Schnittstelle direkt ansteuern.
Jetzt ist die Frage was ich da als DAC nehmen soll. Ein einfaches
R-2R-Netzwerk oder lieber einen IC?
Dahinter bräuchte ich wie oben bereits erwähnt eine Leistungsstufe über
die ein Elektromagnet (12 Volt, ca. 0,8 Ampere) geregelt wird.
Allerdings sollte da auch noch Luft für einen stärkeren Magneten (bis
ca. 3 Ampere) sein. Soll ich da einen Transistor oder ein MOSFET nehmen
und wie hab ich den zu beschalten?
Muss leider zugeben, dass ich von Analogschaltungen relativ wenig
Ahnung hab...


Ich möchte mich bei allen bedanken, die bis hier her gelesen haben.
Noch viel mehr würde ich mich freuen, wenn mir jemand bei meinem
Vorhaben behilflich sein könnte.

Hans

Autor: Togger (Gast)
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Hi Hans,
warum nimmst keinen AVR ATMega8?
Der hat 6 AD-Wandler, PWM (zur Steuerung der Endstufe) und du kannst
die Messwerte seriell über´s UART zum PC Senden.
Kostet nur ein paar Cent mehr (<3Euro) wie der TLC 549.
Soll es unbedingt über die parallele Schnittstelle sein, so schau doch
mal in die Elektor 9/05.
Da ist beschrieben wie man einen I2C Bus an der parallelen realisiert.
Für die Endstufe würde ich Buz10/11 MosFet´s nehmen.
Die vertragen ein paar Ampere, sind günstig und wenn du mehr "Saft"
brauchst, kannst mehrere parallel schalten.
Schaltungen dazu gibt es reichlich hier und im Net.

Hoffe, das hilft dir weiter

lg Ralf

Autor: Hans Stein (Gast)
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Hi!

Danke für deine Antwort, Ralf.

Es geht hier konkret um einen Teil einer Facharbeit in Physik. Also
wollte ich wenig Zeit und Nerven auf die Programmierung verschwenden,
da es bei mir im Moment eh ein bisschen stressig ist. In
AVR-Programmierung müsste ich mich erst einarbeiten, am PC kann ich das
schon. Deswegen wollte ich das mit dem PC realisieren.

Die Verwendung eines I2C Busses würde mir denk ich nicht viel
weiterhelfen, da dieser ja ebenfalls seriell arbeitet.
Jedoch erreiche ich jetzt durch ein Paar Änderungen ca. 30000
Wandlungen pro Sekunde, was denk ich für die Aufgabe schon ausreichen
wird.

Bleibt nur noch die Frage nach dem richtigen DAC (R2R oder IC) und wie
die Endstufe (würde erstmal einen BUZ 11 MosFet nehmen) daran
angebunden wird, damit ein möglichst linearer Verlauf gegeben ist.

Danke!

Hans

Autor: Sebastian (Gast)
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Hi,
Eine Eindstufe mit 12V und 3A würde ich über eine PWM und ein Mosfet
realisieren. Hier dürftest du über die Suche im Forum auch schon
einiges finden.

Wenn du wirklich eine Abtastrate von 30khz und mehr benötigst dann
würde ich auf keinen Fall dies auf einem PC realisieren da dieser
normalerweise nicht für solche Aufgaben ausgelegt ist.

Ich würde das ganze wie oben angesprochen mit einem Mikrocontroller,
bzw. bei einer solchen Abtastrate mit einem DSP realisieren.

Autor: Sebastian (Gast)
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Um so mehr Informationen du uns gibst, desto besser kann man dir Helfen!

Es wäre vielleicht sinnvoll genau zu beschreiben, was du überhaupt
machen willst!!!

Autor: Niels Huesken (monarch)
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Wenns wirklich eilig und dringend ist, würde ich vom selbstbau abraten,
denn das dürfte wesendlich zu lange dauern, bis man sich da in die
Materie eingearbeitet hat und das Thema eigentlich schon sehr komplex
ist. Das ist einfach mal ebenso auf die schnelle nicht zu machen!

Es gibt aber z.B. bei Conrad sogenannte Messbrücken, die man am PC per
USB anschliessen kann. Diese Messbrücken haben meist mehrere A/D- und
D/A-Kanäle und digitale Ein- und Ausgänge. Als Programmierschnittstelle
stellet die mitgelieferte Software ActiveX-Komponenten (Windows), die
man von jeder X-Beliebigen Programmiersprache aus ansprechen und
programmieren kann.

Diese Messbrücken gibts einerseits fürn Profibereich, deren Preise
natürlich meist jenseits von gut und böse sind. Ich habe aber auch
schon welche im selbst-bau-bastelpack für 50-80€uro gesehen.

Autor: Hans Stein (Gast)
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Hallo,

Danke für die Antworten!

Ich habe jetzt bereits den ADC mit TLC 549 und den DAC als
R/2R-Netzwerk fertig aufgebaut. Beide funktionieren wie erwartet.

Bleibt nur noch die Frage nach einer passenden Endstufe. Ideal wäre es,
wenn man die Ausgangsspannung proportional zu der des R/2R-Netzwerks
regeln könnte.
Wäre die angehängte Schaltung dafür geeignet?

Autor: Niels Huesken (monarch)
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Schaut IMO sehr gut aus. Eine Stromsenke von mir sieht deiner Schaltung
recht ähnlich. Du sagstest, du würdest gerne einen e-Magneten steuern.
Da kann schonmal die ein oder andere Induktionsspitze auftreten, die
den FET plätten können.

Ich würde für sowas den BUZ 11 nehmen, der ist für induktive Lasten
gemacht worden, wenn 50V-30A-90W deinen Anforderungen genügen.

Autor: Hans Stein (Gast)
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Wie muss ich die Schaltung dann abändern, weil der BUZ 11 ja ein N-Kanal
MosFet ist?

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