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Armin Mores

Klasse 5AEL, Fachrichtung Elektronik

TFO Meran „Oskar von Miller“

Schuljahr 2014/15

Projektbericht:

LED-Globus

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Inhaltsverzeichnis Vorwort ......................................................................................................................................................................... 3

Projektbeschreibung ............................................................................................................................................... 4

Hardware .................................................................................................................................................................... 5

Blockschaltbild .............................................................................................................................................. 6

Beschreibung der Blöcke ........................................................................................................................... 7

Mikro – Controller(µC) ............................................................................................................................... 7

Spannungsversorgung ............................................................................................................................... 9

Spannungsregler .......................................................................................................................................... 9

Sensor ..................... .........................................................................................................................................10

Schieberegister ........................................................................................................................................... 11

Motor ...................... .........................................................................................................................................12

Leuchtdioden(LED) .................................................................................................................................... 13

Software .................................................................................................................................................................... 14

Interrupt – Keyboard ................................................................................................................................. 15

Gantt-Diagramm/Bill of Material ................................................................................................................ 16

Bill of Material: Bauteile/Material ......................................................................................................... 17

Anhang ...................................................................................................................................................................... 18

Schaltpläne Hauptplatine ........................................................................................................................ 19

LED – PLATINE ............................................................................................................................................. 22

Boards ............................................................................................................................................................. 24

Bildquellen .................................................................................................................................................... 28

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Vorwort

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Projektbeschreibung

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Hardware

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Blockschaltbild

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Beschreibung der Blöcke

Mikro – Controller(µC)

Der Mikro – Controller ist das Herzstück dieser Schaltung. Verwendet wir der µC

MC9S08AW32 in der 64-LQFP Bauform, der mit 5V betrieben wird. Er besteht aus

54 Ein/Ausgänge, 8Bit bzw. 10Bit ADCs und er besitzt auf zwei serielle

Schnittstellen. Ein Quarz mit einer Frequenz von 4,1952MHz dient als Taktgeben für

den µC. Weiteres findet man noch unter seinem Datenblatt.

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Spannungsversorgung

Als Energiequelle für das Projekt benutze ich eine Spannungsquelle mit einer

maximalen Spannung von 24V. Die ich für meinen Gleichstrommotor brauch.

Spannungsregler

Um die Spannung von den 24V auf die gebrauchten 5V zu regeln bevorzuge ich

einen Drosselwandler. Ich benutze einen Drosselwandler weil er möglichst eine

verlustfrei Potentialwandlung aus einer Gleichspannung in eine gewünschte

Ausgangsgleichspannung regelt. Und deswegen für meiner Schaltung sehr nützlich,

den ich habe eine Eingangsspannung von 24V und brauche z.B: eine

Eingangsspannung von 5V für den µC.

Schaltung des Drosselwandlers

Bauteile des Drosselwandlers

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Sensor Als Sensor dient mir eine Gabellichtschranke die gleich Funktioniert wie ein

Optokoppler. Ich habe eine fixierte Scheibe mit immer ein Loch pro 6°. Die Aufgabe

der Gabellichtschranke ist es mir immer eine High-Impuls über den Keybord-

Interrupt an den µC weiterzugeben sobald der Sensor ein Loch erreicht.

Schaltung der Gabellichtschranke

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Schieberegister Für mein Projekt benutze ich 8 Schieberegister(74HC573). Das Schieberegister hat

die Aufgabe immer ein Signal an die LED weiterzugeben und zwar High oder Low.

Also ob die Leuchtdiode leuchten soll oder nicht. Das Schieberegister bekommt

von den µC immer dann 8 Bit wenn der Sensor ein Signal an den µC weiterleitet

( logische 1). Sobald eines der acht Schieberegister alle 8 Bit bekommen hat, wird

das Schieberegister noch gesetzt. Und gibt die Bits an die Leuchtdioden weiter.

Danach bekommen immer nacheinander die andern 7 Schieberegister ihr Bits und

werden gesetzt.

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Motor

Also Motor dient mir ein DC-Motor der mit 24V versorgt wird. Und eine

Umdrehung von 1000U/min besitzt. Ich benötige solch einen schnellen Motor um

eine optische Täuschung zu erzielen, denn ohne die diese große Geschwindigkeit

würden wir nur Lichter sehen, anstatt der Weltkurgel.

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Leuchtdioden(LED) Für mein Projekt benutze ich 64 SMD RBG - Leuchtdioden. Sie leuchten je nach

Signal des Ausgangsport des Schieberegisters an dehnen sie hängen.

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Software

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Interrupt – Keyboard Das Interrupt – Keyboard ist ein Interrupt, das immer dann an einen bestimmten

Ereignis durchgeführt wird. Bei mir wird es durchgeführt sobald der Sensor mir eine

logische 1 an den µC weiter gibt. Nun werden bei mir in diesen Interrupt alle Leds

und Schieberegister geschalten.

Hier unten sehen sie noch einen kleinen Ausschnitt aus dem Interrupt – Keyboard

und wie es aufgebaut ist.

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Gantt-Diagramm

Bill of Material

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Bill of Material: Bauteile/Material

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Anhang

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Schaltpläne Hauptplatine

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21

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LED – PLATINE

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Boards

Hauptplatine

Top-Seite

Bottom-Seite

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LED-Platine

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Top-Seite

Bottom-Seite

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Bildquellen

http://hackedgadgets.com/wp-content/uploads/2010/05/rotating-led-

globe_10.jpg

http://shop.evilmadscientist.com/productsmenu/partsmenu/357

http://shop.evilmadscientist.com/productsmenu/partsmenu/357