Projekt 01: Entwicklungsplatine für Mikrocontroller entwerfen und ansteuern
Vorwort
Im Rahmen des Elektrotechnik Fachpraktikums im Studiengang Mechatronik(5. Fachsemester) wurde uns die Aufgabe übertragen, eine Entwicklungsplatine für Microcontroller zu gestalten.
Ergebnis der Arbeit ist eine Platine, die in der Lage ist, die verschiedenen Ein- und Ausgänge am Arduino (Analoge Eingänge, I²C Schnittstelle, PWM Ausgänge, Digital I/O's) zu lesen und zu steuern. Im folgenden finden sich die Unterlagen zur Analyse oder zur Reproduktion der Platine.
Durchgeführt wurde dieses Projekt von Mathias Tanger und Kai Ehlert.
Hardware
Im folgenden Abschnitt wird die verwendete Hardware näher erläutert.
Arduino
Als Micrcontroller wurde der im Vorfeld für das Elektrotechnik Fachpraktikum angeschaffte Arduino UNO R3 (im folgenden Arduino genannt) ausgewählt.
Der Arduino mit seinen geringen Anschaffungskosten (Stand: 2013 ca. 20€) und seiner Vielfalt an analogen, wie digitalen Aus- und Eingängen kombiniert mit der übersichtlichen Programmiersprache eignet sich bestens um die Möglichkeiten von Microcontrollern leicht zu erlernen.
Elektronikbauteile
| Bauteil | Zugehöriges Datenblatt |
|---|---|
| Drehencoder | Datenblatt |
| Transistor | Datenblatt BC337-40 |
| RGB-LED | Datenblatt Kingbright LF5WAEMBGMBC |
| MOSFET | Datenblatt IRF 510 |
| EEPROM | Datenblatt 24LC16B-I/P |
| Potentiometer | Datenblatt 10K Potentiometer |
| LED | Datenblatt LED GELB |
| IC-Sockel 8-Polig | Datenblatt Sockel |
| Lüfter | Datenblatt Lüfter |
| Glühlampe | Datenblatt Glühlampe |
| Schrittmotor(Nicht verbaut) | Datenblatt Schrittmotor |
Zusätzlich diverse Kohleschichtwiderstände 0,25W(Siehe Schaltplan)
Software
Der Quelltext für die Entwicklungsplatine wurde in der Arduino-Programmiersprache geschrieben. Der Compiler ist bei den Softwaredownloads gratis Verfügbar. Die verfügbare Syntax befindet sich unter References. Weiterhin sind der Software viele Beispiele für Funktionen enthalten.
Schaltungsunterlagen und Platinenlayout
Den Schaltplan als Jpeg direkt hier Downloaden oder als S-Plan Datei gesandt bekommen. (via E-Mail, da *.SP7 Dateien nicht hochgeladen werden dürfen)
Das Platinenlayout lässt sich hier direkt als JPG runterladen.
Die Steckerbelegung (Anschlussnummer, Leiterfarbe sowie die Zuordnung auf der Platine/dem Microcontroller)findet sich in dieser Excel-Datei
Kontakt
Für Rückfragen oder zum Erhalt der S-Plan Schaltungsunterlagen genügt eine Email an: Kai Ehlert oder an Mathias Tanger