Inhalt:

  1. Beschreibung des 6*ADC

  2. Überblick

  3. Inbetriebnahme

  4. Steckerbelegungen

  5. Schaltung

  6. Layoutvorschlag

  7. Source

  8. .HEX-Datei, falls kein Compiler zur Verfügung steht

  9. Stückliste

  10. Fragen und Anregungen

  11. Platine und Bauteile für den 6*ADC

1. Beschreibung 6*ADC

So sieht der fertige ADC aus:

6 * ADC bestückt

Der 6*ADC findet auf einer Platine von 60*40mm Platz, und beinhaltet sechs 10-Bit Analog- Digital- Wandler und eine RS232 Schnittstelle, über die die Messwerte zum Host-PC übertragen werden. Der Datenlogger istkonzipiert, um möglichst preiswert eine Möglichkeit zu schaffen, analoge Werte in einen PC zu Übertragen, und dort zu Archivieren.

Die Handhabung ist denkbar einfach: Nach dem Anschließen der Versorgungsspannung wird der Wandler gestartet, und liefert die Ergebnisse sofort an die serielle Schnittstelle weiter, wo sie z.B. mit einem Terminalprogramm sofort beobachtet werden können. Da der Wandler gewissermaßen Rohdaten liefert, muss die weitere Bearbeitung, wie z.B. Skalierung der Messwerte und evtl. Hinzufügen eines Zeitstempels und Archivierung in einer Datei, auf der PC-Seite erledigt werden. Auf diese Weise erhält man einen 6-Kanal Datenlogger, der sich für vielseitige Anwendungsfälle eignet, wie z.B. Temperaturaufzeichnung, usw. Bei einfachen Anwendungen wie z.B. Darstellung der Entladekurve eines RC-Gliedes genügt es schon, den Datenstrom mit dem Terminalprogramm zu loggen, und die Logdatei anschließend in einer Tabellenkalkulation darzustellen.

2.Überblick

Auf der kleinen Platine ist die komplette Schaltung incl. RS232 Schnittstelle untergebracht. Die Versorgungsspannung (5V DC) kann wahlweise über den Jumper/Stecker JP1 oder über den 9-Poligen Sub-D Stecker X1 zugeführt werden. über X1 werden auch die bis zu sechs Analogsignale eingespeist, die von dem Wandler verarbeitet werden sollen. Der Analogwandler des Atmel AT90S2333 ist als Spannungseingang konzipiert, und skaliert die Messwerte anhand einer Referenzspannung, die bei Bedarf ebenfalls über X1 zugeführt werden kann. Erreicht die Spannung am Messeingang die Referenzspannung, so wird ein Messwert von 10 Bit, also 1023 ausgegeben.

Mit dem Junper JP2 kann man wählen, ob die Referenzspannung von der 5V-Versorgung abgeleitet, oder über X1 eingespeist werden soll. Beachten Sie hierzu in jedem Fall die Beschreibung des ADC in der Dokumentation des AT90S2333, die Sie bei Atmel herunterladen können.

Sobald die Versorgungsspannung anliegt, beginnt der ADC mit seiner Arbeit, und gibt die Ergebnisse im ASCII- Format an der seriellen Schnittstelle aus:

Der Messwert wird als Zahlenwert von 0..1023, gefolgt von einem Semikolon dargestellt. Anschließend wird der nächste Eingang an X1 selektiert, und eine neue Wandlung angestossen. An den 6. Messwert (X1/Pin 6) wird noch CR/LF angehangen, wodurch sich eine Zeilenweise Darstellung der Messwerte ergibt.

Das könnte z.B. so aussehen:

1;2;3;4;5;6;

1;2;3;4;5;7;

1;2;3;4;5;8;
1;2;3;4;5;9;
1;2;3;4;5;10; usw...

Hier sind die Messwerte 1..5 konstant, und Messwert 6 steigt langsam. Zum Schutz vor mechanischer Beschädigung empfiehlt sich der Einbau der Schaltung in ein Gehäuse. Die Befestigung der Platine erfolgt am besten über die SUB-D-Buchsen. Es ist evtl. auch sinnvoll, die Reset-Leitung (Pin 2 der Programmierschnittstelle SV1) mit einem Taster zu versehen :-).

3.Inbetriebnahme

 

An dem Stecker X1 werden die Messwerte und, bei externer Spannungsversorgung auch die Versorgungsspannung eingespeist. Der ADC sendet daraufhin kontinuierlich die Messwerte über die serielle Schnittstelle.

Die Buchse X2 wird mit einem 9-Poligen 1 zu 1 - Kabel mit einer freien COM- Schnittstelle des PC's verbunden.
Nun kann man z.B. mit einem Terminalprogramm die Messwerte anzeigen oder ggf. auch abspeichern, der ADC ist Betriebsbereit.

4.Steckerbelegungen

4.1. Stecker X1 (Measure)

Nr

Text

1

Messwert 5

2

Messwert 4

3

Messwert 3

4

Messwert 2

5

Messwert 1

6

Vref (siehe Text)

7

0V (siehe Text)

8

+5V (siehe Text)

9

Messwert 6

4.2. Stecker X2 (Serial)

Nr

Text

1

nicht verbunden

2

TXD

3

RXD

4

nicht Verbunden

5

Masse

6

nicht Verbunden

7

nicht Verbunden

8

nicht Verbunden

9

nicht Verbunden

4.3. JP1 (Supply)

Nr

Text

1

0V (siehe Text)

2

+5V (siehe Text)

4.4. JP2 (Supply Select)

Nr

Text

1

X1

2

Vref

3

INT

Jumper auf 1/2 -> Vref kommt von X1/Pin9
Jumper auf 2/3 -> Vref = 5V

4.5. SV1 (ISP/Reset)

Nr

Text

LPT(für SP12)

SubD 25

1

VCC

Data2..6

4..8

2

/Reset

Data1

3

3

MOSI

Data7

9

4

MISO

Status7

11

5

SCK

Data0

2

6

GND

GND

25

5.Schaltung:

Schaltplan 6*ADC

6.Layoutvorschlag

6.1.Bestückungsseite

6*ADC Layout Bestückungsseite

6.2.Lötseite

6*ADC Layout Lötseite

6.3.Bestückungsplan

6*ADC Layout Bestückungsplan

7.Source


Hier ADC1_C-Source ist ein Vorschlag für die Realisierung des ADC, wie oben beschrieben. Der Code ist natürlich nur ein Vorschlag:

8.HEX -Datei, falls kein Compiler zur Verfügung steht

Die Datei liegt auch fertig übersetzt im ADC1_HEXFILE vor. Dieses Format wird vom ~SP12 akzeptiert. Damit kann der Chip direkt in der Schaltung programmiert werden.

9. Stückliste für den ADC

C1

Tantal 1,0/35

C2

Tantal 1,0/35

C3

Tantal 1,0/35

C4

Tantal 1,0/35

C5

Tantal 1,0/35

C6

100n/2,5

C7

100n/2,5

C8

Kerko 22p

C9

Kerko 33p

C10

Kerko 33p

C11

10n/2,5

IC1

AT 90S2333 PDIP
oder
AT 90S4433 PDIP

Fassung dazu

28P

IC2

MAX 232 CPE o. Vgl.

Fassung dazu

16P

JP1/JP2/SV1

Stiftleiste 2Pol./3Pol./6Pol.

Q1

HC49U-S 4MHz

R1

1/4W 10K

R2

1/4W 100R

R3

1/4W 100R

X1

9 Pol. SUB-D Buchse, Lötanschluss

X2

9 Pol-SUB-D-Stecker, Lötanschluss

10. Fragen und Anregungen


Das hier ist hoffentlich nur der Anfang...
Falls also Fragen zu dem ADC auftauchen, oder falls Sie Anregungen loswerden wollen, dann schicken Sie einfach eine Mail an
avr [ at ] endi-online.de.
Falls Sie sich entschließen, den ADC nachzubauen, oder zu erweitern, dann teilen Sie uns doch bitte Ihre Erfahrungen mit.
Außerdem: Wir hören zwar nicht gerne Kritik, aber schicken können Sie natürlich trotzdem welche ;-).