Projektarbeit - alfred-schulze.dealfred-schulze.de/ith-mainz/images/GPA/2018_Projektarbeit_Anke_Ries.pdf · Der universelle Signalverfolger, Unimess, soll als Einschub in das Messplatzsystem

Projektarbeit

Entwicklung eines universellen Signalverfolgers:Unimess

Anke Ries2018

Projektarbeit

zur Fachprüfung zum Informationselektroniker für Geräte und Systemtechnik

Entwicklung eines universellen Signalverfolgers:

Unimess

Anke Ries

Projektarbeit

Anke Ries Seite 2 / 17

Inhaltsverzeichnis Mein Ausbildungsbetrieb .......................................................................................... 3

Überlegungen und Vorbereitungsarbeiten .............................................................. 4

Maße und Funktionsumfang ............................................................................................. 4

Optimierung und Erweiterung der Vorgängerversion......................................................... 4

3D-Druck .......................................................................................................................... 5

Gehäuse ..................................................................................................................................... 5

Tastkopf ...................................................................................................................................... 7

Technische Daten ...................................................................................................... 8

Funktionsplan ................................................................................................................... 8

Schaltplan ......................................................................................................................... 9

Schaltungsbeschreibung ..................................................................................................10

IR-Receiver ............................................................................................................................... 10

Audio- Verstärker ...................................................................................................................... 10

Messverstärker ......................................................................................................................... 10

Komponententester .................................................................................................................. 11

Senke ........................................................................................................................................ 11

Bargraph-Anzeige ..................................................................................................................... 12

Platinenlayout ..................................................................................................................12

Stückliste .........................................................................................................................13

Konformitätserklärung ......................................................................................................15

Sicherheitsüberprüfung nach VDE 0701-0702 .................................................................15

Ausblick .................................................................................................................... 15

Verwendete Programme, Materialien und Quellen ............................................... 16

Software ..........................................................................................................................16

3D-Drucker ......................................................................................................................16

Quellenangaben ..............................................................................................................16

Anhang ..................................................................................................................... 16

Schaltplan und Funktionsplan ..........................................................................................16

Abbildungsverzeichnis .....................................................................................................17

Abkürzungen und Glossar................................................................................................17

Projektarbeit


Mein Ausbildungsbetrieb

Mein Ausbildungsbetrieb ist das Institut für Molekulare Biologie gGmbH (IMB), welches durch die Boehringer Ingelheim Stiftung gefördert wird. Das Institut für Molekulare Biologie ist ein Exzellenzzentrum für Lebenswissenschaften auf dem Campus der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. Forschungsbereiche der Wissenschaftler am IMB sind Epigenetik, DNA-Reparaturmechanismen und Entwicklungsbiologie.

Für ihre Arbeit nutzen die Wissenschaftler eine Vielzahl elektronischer Geräte unterschiedlichster Bauart. Ebenso vielfältig sind die eingesetzten Schaltungstechnologien sowie die verwendeten elektronischen Bauteile. Laborgeräte sind sehr hochpreisige Geräte und die Kosten für externe Services sind exorbitant hoch. Ein hausinterner Servicebetrieb lohnt sich daher besonders, denn dieser erspart nicht nur Reparaturkosten, sondern mindert auch die Standzeit der Geräte. Durch meine bisherigen Erfahrungen als Lab-Managerin und Anwenderin der Laborgeräte sind mir der Verwendungszweck und Bedienung vieler Geräte bekannt. Dies erleichtert es mir nicht nur, die verschiedenen Geräte auf richtige Funktion zu überprüfen, sondern ist auch von Vorteil bei der Kommunikation mit den Nutzern, besonders dann, wenn es um spezielle Anfragen geht. Die Fehlersuche an elektronischen Geräten ist ein wichtiger Bestandteil meiner Tätigkeiten am IMB. Auch wenn die optische Untersuchung mit dem Auge noch immer den ersten Schritt darstellt, so ist für die intensive Fehlersuche der Einsatz verschiedener bzw. vielseitiger Messgeräte unerlässlich. Bei der Fehlersuche wird zunächst untersucht, ob das Netzteil funktioniert, ob alle Baugruppen versorgt werden und ob der Prozessor arbeitet. Dazu wird das Spannungsgefälle innerhalb des Gerätes ermittelt und Signalspannungen werden betrachtet. Die exakte Spannungshöhe ist dabei nebensächlich, es geht lediglich darum, sich möglichst einfach und schnell einen Überblick über das Spannungsgefälle zu verschaffen. Auch für den Fall, dass ein Gerät gar nicht funktioniert und eine Platine kalt untersucht werden muss, sind geeignete Messgeräte erforderlich. Für eine erste Diagnose bei der Fehlersuche hat sich bei uns ein spezieller Signalverfolger bewährt, der jedoch nur einmal vorhanden und nicht käuflich zu erwerben ist. Diesen Missstand möchte ich mit meiner Projektarbeit beheben, um unsere Arbeitsplätze damit ausstatten zu können und es meinen Kommilitonen und nachfolgenden Generationen zur Verfügung zu stellen. Meine Projektarbeit: Entwicklung eines universellen Signalverfolgers: Unimess

Abbildung 1: IMB-Logo

Projektarbeit


Überlegungen und Vorbereitungsarbeiten

Maße und Funktionsumfang

Der universelle Signalverfolger, Unimess, soll als Einschub in das Messplatzsystem (siehe Abbildung 2) passen, andererseits aber auch mobil sein, um die Fehlersuche vor Ort durchführen zu können. Unabhängig davon, ob sich das zu untersuchende Gerät im Betrieb befindet oder ausgeschaltet ist, soll der Signalverfolger die Fehlersuche durch ein „Hineinhören“ in das Gerät ermöglichen. Dafür wird eine akustische Ausgabe entwickelt, mit der nicht nur die Spannungshöhe sondern auch der weitere Informationsgehalt der Spannung (überlagerte Wechselspannung, Schwankungen, etc.) erkennbar ist, ohne den Blick von den Messpunkten abwenden zu müssen. Ein Belaster (Senke) und eine Quelle mit exakter Strombegrenzung ergänzen diese Spannungsmessung. Das als praktisches Handgerät konzipierte Kombigerät soll zudem als Komponententester verwendet werden und den Widerstandswert ausgeben können. Zur Prüfung von IR-Fernbedienungen enthält der Signalverfolger darüber hinaus

eine Fotodiode. Zur optischen Ausgabe von Spannungs- bzw. Widerstandswert wird eine Bargraph-Anzeige mit 16 LEDs eingesetzt.

Optimierung und Erweiterung der Vorgängerversion

Bedienbarkeit und Funktionsumfang des vorhandenen Gerätes sollen optimiert und erweitert werden: Die Darstellung sowohl positiver als auch negativer Spannungen an der Bargraph-Anzeige soll ermöglicht werden. Um die Hand nicht vom Prüfling entfernen zu müssen, soll die Bedienung teilweise in den Tastkopf integriert werden. Drei Taster werden vorgesehen, um den Ton auszuschalten (Mute), um den Belaster (Senke) zuzuschalten und um von Spannungs- auf Widerstandsmessung umzuschalten. Dabei ergibt sich die Problematik, dass nur wenige Leitungen zur Verfügung stehen. Außerdem dürfen die Steuerleitungen die Signalleitungen nicht stören, denn man möchte schließlich keine Steuersignale in der akustischen Ausgabe hören. Gelöst wird dies mit einer Schaltung (siehe Abbildung 3), die dem R2R-Netzwerk ähnelt. Hierbei wird mit Gleichspannung gearbeitet und es wird nur eine Leitung benötigt.

Abbildung 2: Messplatzsystem

Abbildung 3: Schaltplan für den Tastkopf

Projektarbeit


3D-Druck

Gehäuse und Tastkopf werden am Computer modelliert und dann mit einem 3D Drucker ausgedruckt.

Gehäuse

Es wird aus drei großen Einzelteilen und Tastenknöpfen zusammengesetzt (siehe Abbildung 4, Abbildung 5, Abbildung 6 und Abbildung 7):

o Frontblende o 2 Seitenteile

Seitenteil mit Halterung für Lautsprecher Seitenteil mit Halterung für Belaster-Fassungen, Batterie und Schalter

o 3 Tastenknöpfe, möglichst transparent, damit die Knöpfe selbst leuchten, wenn die entsprechende Status-LED leuchtet.

Abbildung 4: Frontblende

Projektarbeit


Abbildung 5: Seitenteil mit Halterung für Lautsprecher

Abbildung 6: Seitenteil mit Halterung für Batterie und Belaster

Abbildung 7: Tastenknopf für Frontblende

Projektarbeit


Tastkopf

Der Tastkopf wird aus 2 Halbschalen und 3 Tastenknöpfen hergestellt (siehe Abbildung 8, Abbildung 9 und Abbildung 10):

o Unterseite mit Fixierbegrenzung damit die Platine nicht nach hinten verrutschen kann

o Oberseite mit 3 Löchern für Taster o 3 Tastknöpfe unterschiedlicher Länge, entsprechend ihrer Position am Tastkopf

Abbildung 8: Obere Halbschale des Tastkopfes

Abbildung 9: Untere Halbschale des Tastkopfes

Abbildung 10: Tasterknopf für den Tastkopf

Projektarbeit


Technische Daten

- Versorgungsspannung: 9V (Blockbatterie) - Bargraph-Anzeige

o Spannungsmessung Messbereich 1: 0 – 16 V Messbereich 2: 0 – 160 V Messbereich 3: 0 – 1600 V

o Messbereich der Widerstandsmessung: 0 – 10 k

- IR-Sensor zur schnellen Funktionsüberprüfung von IR-Fernbedienungen - Tastkopf-Anschluss mittels USB-Leitung

- Tastkopf mit der integrierten Möglichkeit, o von Spannungs- auf Widerstandsmessung umzuschalten, o den Belaster (Senke) zuzuschalten und o den Ton auszuschalten (Mute).

Funktionsplan

Der universelle Signalverfolger ist prinzipiell aus verschiedenen Funktionsblöcken aufgebaut (siehe Abbildung 11).

Abbildung 11: Funktionsplan des universellen Signalverfolgers

Es gibt ein Bedienteil und einen Messeingang am Tastkopf. Eine Prozessoreinheit mit einem Atmega 8 sorgt für die Verknüpfung und Steuerung.

Projektarbeit


Ein Audioverstärker gibt die Signale aus dem IR-Receiver, dem DC/AC-Messverstärker und dem Komponententester (Ohmmeter) an einen Lautsprecher aus und macht sie so hörbar. Zur Simulierung einer Belastung kann eine Senke zugeschaltet werden.

Schaltplan

Abbildung 12: Schaltplan

Projektarbeit


Schaltungsbeschreibung IR-Receiver

Der IR-Receiver des Typs TSSP4P38 ist ein miniaturisierter Empfänger für Nahbereichs-Sensorsysteme (siehe Abbildung 13). Eine PIN-Diode und ein Vorverstärker sind auf einem Lead-Frame montiert. Das Epoxid-Gehäuse fungiert als IR-Filter. Die Ausgangsimpulsbreite des TSSP4P38 hat eine nahezu lineare Beziehung zu der Entfernung des Emitters oder der Entfernung eines reflektierenden Objekts. Der TSSP4P38 ist optimiert, um fast alle Störimpulse von energiesparenden Leuchtstofflampen zu unterdrücken.

Audio- Verstärker

Für den NF-Vorverstärker wird eine Emitter-Schaltung mit dem Transistor V2 (BC546) erstellt. Die Gegenkopplung mit R18 bewirkt eine automatische Verstärkungsregelung mit breiter Amplituden-begrenzung: Audiospannungen von 5 mV werden ebenso verzerrungsfrei übertragen wie 1 Volt Audiopegel. Erst bei Audiospannungen von mehr als 2 Volt tritt eine Begrenzung ein. Die nachgeschaltete Endstufe mit dem Verstärker N4 kann dadurch ebenfalls nicht übersteuert werden. Für N4 wird der LM386, ein klassischer kleiner Verstärkerbaustein, verwendet (siehe Abbildung 14).

Messverstärker

Die komplizierteste Anordnung dieser Projektarbeit ist der AC/DC Messverstärker. Es sollen sowohl negative als auch positive Spannungen in einem großen Amplitudenbereich bis 1000 Volt gemessen und dargestellt werden. Da der Analog-Digital-Wandler (ADC) des Mikroprozessors lediglich Spannungen von 0 – 5 Volt exakt ermitteln kann, muss der große Amplitudenhub (0 bis ±1000 V) in diesen Spannungsbereich gewandelt werden (siehe Abbildung 15).

Abbildung 15: Umwandlung der Eingangsspannung in den Messbereich des Atmega 8

Der hochohmige Eingangswiderstand R1 ist mit dem Gegenkopplungswiderstand R2 des Operationsverstärkers N1b als Spannungsteiler angeordnet. Um eine Messbereichs-umschaltung zu ermöglichen, kann der Gegenkopplungswiderstand durch Zuschaltung der parallelen Widerstände R16 und R17 verändert werden. Die Zu- oder Abschaltung der Parallelwiderstände erfolgt in Abhängigkeit von der Eingangsspannung. Am Ausgang von N1b steht eine pegelverschobene Spannung an: Eine Eingangsspannung von Null entspricht + 2,5 Volt. Negative Spannungen liegen im Spannungsbereich kleiner 2,5 bis 0 Volt, positive Spannungen liegen im Bereich größer 2,5 bis 5 Volt.

Abbildung 13:

IR-Receiver

Abbildung 14: Schematische

Darstellung des Verstärkers LM386

Projektarbeit


Unabhängig von der Eingangsspannung erkennt die Aktivgleichrichterschaltung mit N1a, N1d sowie der dualen seriellen Schottky-Diode V1, ob der Ausgang von N1d einen Wert zwischen 0 und +2,5 Volt annimmt. N1c invertiert diese analoge Spannung mit dem Verstärkungsfaktor 2 und gibt eine Mess-Spannung von 0 – 5 Volt aus. Die Auswertung übernimmt der Digital-Analog-Wandler (DAC) im Mikroprozessor. Der Operationsverstärker N2b (LM822) liefert die Information über die Polung der gemessenen Eingangsspannung: Er gibt ein High Signal aus, wenn die Eingangs-Mess-Spannung positiv ist. Dieses Signal wird sowohl an den Atmega 8 als auch an die Bargraph-Anzeige übermittelt. Bei positiver Eingangsspannung leuchtet die Bargraph-Anzeige rot, bei negativer Eingangs-spannung leuchtet sie blau.

Komponententester

Um galvanische Widerstände, Induktivitäten, Kapazitäten, Kurzschlüsse oder Halbleitereffekte ermitteln zu können, wird eine Spannung von einigen Volt benötigt. Meine Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Spannung von 7,5 Volt und eine Strombegrenzung von 12 mA für alle Halbleiter, auch integrierte Schaltkreise, Leuchtdioden und sonstige Bauteile, völlig ungefährlich sind. Unter diesen Bedingungen erleiden sie keinerlei Beschädigung. Deshalb wird in meiner Anwendung mit Hilfe eines Taktsignals von 6 kHz eine komplementäre Schaltstufe mit den Transistoren V9, V6 und V5 die Kondensatoren C16 und C17 ständig auf und entladen. Die Dioden V7 und V8 machen aus dieser Wechselspannung +7,5 und -7,5 Volt Gleichspannung. Diese neue Spannungsquelle hat wegen der kleinen Kapazität von C16 und C17 einen relativ hohen Innenwiderstand von 417 Ohm. Ist der Komponententester mit Hilfe der Relaiskontakte eingeschaltet, gelangt diese Spannung alternierend an den Tastkopf. Bricht die Klemmenspannung ein, dann entspricht diese Spannung der Spannung, die über dem Lastwiderstand abfällt. Mit dem bekannten Strom, der durch den Innenwiderstand begrenzt wird, lässt sich der Widerstand bestimmen.

�� =��

� � =

��

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��

��∗ ��

Ist ein Halbleiter angeschlossen, wird er je nach Polung der Quellenspannung einen niedrigen Widerstand und taktweise einen hohen Widerstand aufweisen. Je niedriger der Widerstand, desto höher ist der Ausgabeton. Auf diese Weise kann mühelos der Zustand jeder Schaltung ermittelt werden.

Senke

Eine Senke wird immer dann benötigt, wenn eine unbekannte Quelle durchgemessen wird. Der Innenwiderstand der Quelle ist von Bedeutung für deren Verwendungszweck. Durch Zuschalten der Senke sinkt die Spannung ab. Die Spannungsänderung wiederum führt zu einem veränderten VCO-Ton, aus dem man erkennen kann, ob diese Quelle für den Anwendungsfall geeignet ist.

Projektarbeit


Bargraph-Anzeige

In der Fachprüfung Anfang 2017 hat Marvin Jud seine Projektarbeit zu einer Bargraph-Anzeige vorgestellt: Der aus 16 Leuchtdioden bestehende Bargraph wurde als Steckplatine konzipiert, die alle zur Ansteuerung benötigten Schaltkreise enthält. Diese Facharbeit konnte ich gut verwenden, denn diese kleine Bargraph-Platine kann leicht über Buchsenleisten auf meine Platine aufgesteckt werden (siehe Abbildung 16). Für die Implementierung in meine Projektarbeit waren nur geringfügige Softwareänderungen erforderlich.

Platinenlayout

Aus der entwickelten Schaltung wurde ein Platinen-Layout entworfen (siehe Abbildung 17 und Abbildung 18).

Abbildung 17: Oberseite des Platinen-

Layouts

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Abbildung 18: Unterseite des Platinen-

Layouts

Abbildung 16: Platine mit aufgesteckter

Bargraph-Platine

Projektarbeit


Stückliste

Abbildung 19: Stückliste – Teil 1

Projektarbeit


Abbildung 20: Stückliste – Fortsetzung

Projektarbeit


Konformitätserklärung

Mit der EU-Konformitätserklärung bestätigt der Hersteller, dass ein von ihm in Verkehr gebrachtes Produkt den grundlegenden Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen aller relevanten europäischen Richtlinien entspricht, also mit ihnen konform ist. Die EU-Konformitätserklärung ist Basis für die CE-Kennzeichnung des entsprechenden Produktes. Sie wird benötigt bei Geschäftsbeziehungen zwischen Unternehmen und Konsumenten (Business-to-Consumer). Im Gegensatz dazu ist bei Geschäftsbeziehungen zwischen Unternehmen (Business-to-Business) keine solche Erklärung und Kennzeichnung erforderlich. Ich beabsichtige nicht, den universellen Signalverfolger Unimess an Endkunden zu verkaufen. Der Signalverfolger wird lediglich Kollegen und Kommilitonen zur Verfügung gestellt. Daher kann auf eine Kennzeichnung des Gerätes verzichtet werden.

Sicherheitsüberprüfung nach VDE 0701-0702

Bei dem universellen Signalverfolger Unimess handelt es sich um ein batteriebetriebenes Gerät (9V Block-Batterie) der Schutzklasse III. Für ein Gerät der Schutzklasse III muss mit einer Prüfspannung von

500 V DC ein Isolationswiderstand ≥ 0,25 M nachgewiesen werden (Messprinzip: siehe Abbildung 21). Da kein Netzspannungsadapter eingesetzt wird, ist hier keine Überprüfung möglich.

Ausblick

Optimierungen für zukünftige Versionen:

weiterer Ausbau als fest angeschlossenes Gerät im Messplatzsystem

VCO abschaltbar machen

Klinkenbuchse für den Anschluss eines Kopfhörers oder Gerät bluetooth-fähig machen, um einen Bluetooth-Kopfhörer anschließen zu können.

o Dies ermöglicht es, an lauteren Orten bzw. ohne das Stören anderer Personen die Fehlersuche vor Ort zu betreiben.

Taster in transparenter und bunter Ausführung

Abbildung 21:

Isolationsmessung

bei Geräten

Projektarbeit


Verwendete Programme, Materialien und Quellen

Software

Für diese Projektarbeit wurden folgende Programme verwendet:

Target 3001!

Bascom AVR

FreeCAD

Simplify 3D

Microsoft Office 2016

Microsoft Snipping Tool

IrfanView Version 4.50

3D-Drucker

Für den 3D-Druck wurde der 3D-Drucker X350 von German RepRap genutzt. Verwendete Filamente:

PLA, schwarz

PLA, seidenweiß

CO-Polyester, transparent

Quellenangaben

Marvin Jud, Facharbeit: Bargraphanzeige entwickeln und programmieren, 2017

http://www.elektronik-kompendium.de/

Ulli Sommer, Mikrocontroller programmieren mit Bascom Basic, 2011 Franzis-Verlag GmbH

Datenblätter der Bauteile

Abbildung 13: https://www.reichelt.de/Fotodioden-etc-/TSSP-4P38/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=3045&ARTICLE=124102

Abbildung 21: https://de.wikipedia.org/wiki/Isolationsmessung

https://de.wikipedia.org/wiki/EU-Konformit%C3%A4tserkl%C3%A4rung

Anhang

Schaltplan und Funktionsplan

An diese Projektarbeit sind um der besseren Lesbarkeit willen

- ein Schaltplan und - ein Funktionsplan

im DIN A3-Format angehängt.

Projektarbeit


Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: IMB-Logo .......................................................................................................... 3

Abbildung 2: Messplatzsystem .............................................................................................. 4

Abbildung 3: Schaltplan für den Tastkopf .............................................................................. 4

Abbildung 4: Frontblende ...................................................................................................... 5

Abbildung 5: Seitenteil mit Halterung für Lautsprecher .......................................................... 6

Abbildung 6: Seitenteil mit Halterung für Batterie und Belaster .............................................. 6

Abbildung 7: Tastenknopf für Frontblende ............................................................................. 6

Abbildung 8: Obere Halbschale des Tastkopfes .................................................................... 7

Abbildung 9: Untere Halbschale des Tastkopfes ................................................................... 7

Abbildung 10: Tasterknopf für den Tastkopf .......................................................................... 7

Abbildung 11: Funktionsplan des universellen Signalverfolgers ............................................. 8

Abbildung 12: Schaltplan ....................................................................................................... 9

Abbildung 13: IR-Receiver ....................................................................................................10

Abbildung 14: Schematische Darstellung des Verstärkers LM386 ........................................10

Abbildung 15: Umwandlung der Eingangsspannung in den Messbereich des Atmega 8 ......10

Abbildung 16: Platine mit aufgesteckter Bargraph-Platine ....................................................12

Abbildung 17: Oberseite des Platinen-Layouts .....................................................................12

Abbildung 18: Unterseite des Platinen-Layouts ....................................................................12

Abbildung 19: Stückliste – Teil 1 ...........................................................................................13

Abbildung 20: Stückliste – Fortsetzung .................................................................................14

Abbildung 21: Isolationsmessung bei Geräten ......................................................................15

Abkürzungen und Glossar

Abkürzung / Wort Erklärung

ADC Analog-Digital-Wandler (englisch: analog-to-digital converter)

DAC Digital-Analog-Wandler (englisch: digital-to-analog converter)

DNA Desoxyribonukleinsäure (englisch DNA für deoxyribonucleic acid)

Epigenetik Die Epigenetik ist ein Fachgebiet der Biologie, welches sich mit Zelleigenschaften befasst, die auf Tochterzellen vererbt werden, aber nicht in der DNA-Sequenz festgelegt sind. Die Epigenetik untersucht, welche Faktoren die Aktivität eines Gens festlegen.

IMB Institut für Molekulare Biologie gGmbH (IMB), gefördert durch die Boehringer Ingelheim Stiftung

IR Infrarot Als Infrarot wird der Spektralbereich zwischen 1 mm und 780 nm Wellenlänge bezeichnet, was einem Frequenzbereich von 300 GHz bis 400 THz entspricht.

Lead-Frame Anschluss-Rahmen

NF Niederfrequenz

PIN-Diode englisch: positive intrinsic negative diode Eine Diode, die zwischen der p- und n-dotierten Schicht eine nur schwach oder undotierte Schicht besitzt.

VCO englisch: voltage controlled oscillator Spannungsgesteuerter Oszillator

(KompoTest an = 1)

2x0227 15W E10 = 668Ω

2x0904 5W E10

eventl auch bistabil Rel

Bass Boost

(2,5V) (2,02V) (1,6V)

Mute

Signal

?

+20V

-20V +5V 2,5V +5V

+5V

Lo

Hi

2,5V2,5V2,5V0V

0V

0V

0V0V +4,1667V

FEDCBA

F

E

DC

BA

Schaltplan

Darstellung:

A.Ries

11.01.2018

UM4 V1.3.T3001

11

Universeller SignalverfolgerV4

Konstr.-Serie: Gerät:

Zeichner: Blattvon

Blatt-Nr.Revision am:

Zeichn.-Nr.

Firma:

Gezeichnet

Bearb.

E-Mail: [email protected]

Tel.: 06131 39 21563

Ackermannweg 4, 55128 Mainz

Anke Ries

87654321

87654321

A

C

D

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F

G

IMB MainzMAINZIMB

9

B

nnnn- / -

Firma:

Neuinstallation

nnnnnn

9

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B

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10k

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1 VCC

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5 Shield

X USB/B Winkel [0861]

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U0-9V

U0-9V

U0-9V

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150R60

V20

2000V

150R59

V19

200V

150R58

V18

Mute

150R57

V17

Belaster

150R56

V16

Ohmmeter/altern.

2µ2

C20

150R55

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2 3

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K2

HFD3-005-6685

5k6

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2k2

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2

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9

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6

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U3-5V

U2-5V(AT8)

2µ2

C12

2µ2

C11

1RR35

1RR34

2OUT

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3 IN

MCP1703-5

N6

2OUT

1GND

3 IN

MCP1703-5

N5

2

1

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32

PD2(

INT0

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31

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TXD)

30PD0(RXD)

29

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6

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)

27

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)

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)

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ADC2

)

24

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ADC1

)

23 PC0(ADC0)

22 ADC7

21 GND

20AREF

19

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18 AVCC

17

PB5(

SCK)

16

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15

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)

14

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SS/O

C1B)

13 PB1(OC1A)

12

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ICP)

11

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AIN1

10 PD6(AIN0)

9

PD5(

T1)

8

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2

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PB6

XTAL

1

6VCC

5GND4VCC3GND2

PD4(XCK/TO)1PD3(INT1)

ATMEGA 8

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10 Mi

9 Gnd

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1 +5

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2

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32

21

50k R31

6

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5

3 +

2 -1

GAIN

7BYPASS

LM386N4

V+

GND

10n

C7

10k

R30

33kR29

330k R

28

10kR27

33k

R25

220R23

1

2

3

D1

TSSP 4P38:1317

100n

C5

220R22

1µ

C4

10n630V

C3

100n

C2

47kR21

1kR20

22k

R19

330kR18

2

1

BC846B

V2

1k5

R17

15k

R16

14

7N3

12

C10B11 A

N3d4066

6

C9B

8A

N3c4066

5

C 3B

4A

N3b 4066

13

C 2B

1A

N3a 4066

20kR15

1

X5

GND

1

X4

Out

100n

C1

20kR14

10kR13

10kR12

BAT54SV1

30kR11

30kR10

10kR9

10kR8

30k

R7

15kR6

1M2

R5

150kR4

150kR2

1M2R1

4

8

N2c V-

V+

7

5 +

6 -N2b

LMV822AR

1

3 +

2 -N2a

LMV822AR

4

11N1p V-

V+

14

12 +

13 -N1d

LMV8248

10 +

9 -N1c

LMV824

7

5 +

6 -N1b

LMV8241

3 +

2 -N1a

LMV824

TK_AnSignal

TK_A

nSign

al

BT_T

aste

nTK

_-D+T

asten

Wob

bler

BG_R

S

Eingang

SR_D

ata

SR_R

S

6KHz

Senke

MeBer2

MeB

er2

BG_M

i

BG_Mo

Mute

Mute

VCO

VCO

SR_C

L

MeBer1

MeB

er1

U3-5V

IR-Signal

Aux

H/L

H/L

+5/0/+5V+5/0/+5V

+2,5V

2,222V

Senke

D1

V5-9

U2

4066

LMV824LMV824LMV824LMV824

V2(BC846) LM386

Atmega 86

Bargraphanzeige

Messbereichsanzeige

Komponententester

Senke (nur Tastung)

Mute

Marvin Jud, Facharbeit vom Januar 2017.aus einer vorangegangenen Projektarbeit vonDie hier verwendete Bargraphanzeige stammt

BedienteilProzessoreinheit

5PB6 & D4 (HC164)

KT +-7,5V/12mASenke < 460V 1,2KΩAudio Pegel 0-2VssDC/AC 0-1000V

Messeingang

(Ohmmeter)Komponententester

Ri 600 ΩRi 600 Ω230V / 5W230V / 5W

k1

k2

12mA

12mA

7,5 V

7,5 V

-

-

+

+

PB4 & PD52

ADC0 (PC0)

DC/AC Messverstärker

(Integrator 10ms)FilterAktivgleichrichter

Messbereichsumschaltung

Anpassung

B A

Mute (PD6)

IR- Receiver

VCO (OC1A)

Mute

4Ω

AuxAudio Verstärker

Funktionsplan

Darstellung:

A.Ries

11.01.2018

UM4 V1.3.T3001

12

Universeller SignalverfolgerV4

Konstr.-Serie: Gerät:

Zeichner: Blattvon

Blatt-Nr.Revision am:

Zeichn.-Nr.

Firma:

Gezeichnet

Bearb.

E-Mail: [email protected]

Tel.: 06131 39 21563

Ackermannweg 4, 55128 Mainz

Anke Ries

87654321

87654321

A

C

D

E

F

G

IMB MainzMAINZIMB

9

B

nnnn- / -

Firma:

Neuinstallation

nnnnnn

9

A

C

D

E

F

G

B

Documents

Projektarbeit - alfred-schulze.dealfred-schulze.de/ith-mainz/images/GPA/2018_Projektarbeit_Anke_Ries.pdf · Der universelle Signalverfolger, Unimess, soll als Einschub in das Messplatzsystem