Drehzahlmessung mit Drehrichtungsanzeige

Drehzahlmessung
mit integrierter Richtungsanzeige
Christian Radtke, Stefan Goerke -> G01
Bearbeitungszeitraum:
03.02.2009 - 30.06.2009

Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
Seite 2

Inhaltsverzeichnis
1Information und Planung....................................................................................................................1
1.1Lastenheft....................................................................................................................................1
1.2Pflichtenheft................................................................................................................................2
1.3Lösungsansatz.............................................................................................................................3
1.3.1Beschreibung des Lösungsansatzes im Überblick..............................................................3
1.3.2Technologieschema.............................................................................................................4
1.3.3Blockschaltplan...................................................................................................................4
1.4Arbeitsplanung............................................................................................................................5
1.5Kostenplanung............................................................................................................................5
1.5.1Entwicklungskosten............................................................................................................5
1.5.2Fertigungskosten.................................................................................................................6
2Durchführung.....................................................................................................................................7
2.1Hardware.....................................................................................................................................7
2.1.1Schaltungsbeschreibung......................................................................................................7
2.1.2Schaltplan............................................................................................................................8
2.1.3Bestückungsplan für Prototypen ........................................................................................8
2.1.4Bauteilliste ........................................................................................................9
2.1.5Platinenlayout für Serienfertigung ( mit EAGLE)..............................................................9
2.1.6Bestückungsplan für Serienfertigung ( mit EAGLE)..........................................................9
2.1.7Verdrahtungs- und Anschlussplan....................................................................................10
2.2Software....................................................................................................................................11
2.2.1Entwicklungsumgebung / Programmiersprache...............................................................11
2.2.2Programmbeschreibung....................................................................................................11
2.2.3Programmablaufplan / Struktogramm...............................................................................12
2.2.4Quelltext............................................................................................................................13
3Kontrolle und Dokumentation..........................................................................................................20
3.1Inbetriebnahme, Mess- und Prüfprotokolle..............................................................................20
3.2Bedienungsanleitung.................................................................................................................21
3.3Fotos..........................................................................................................................................22
3.3.1Gesamtaufbau....................................................................................................................22
3.3.2Bestückungsseite der Platine (beschriftet)........................................................................22
3.4Kritik der eigenen Projektplanung und – durchführung...........................................................23
3.4.1Zeitplanung.......................................................................................................................23
3.4.2Kostenplanung, tatsächliche Kosten.................................................................................23
3.4.3Gewählter Lösungsansatz..................................................................................................23

4Quellenverzeichnis...........................................................................................................................24
4.1Datenblätter...............................................................................................................................24
4.2Beispielprojekte........................................................................................................................40
4.3Fachliteratur..............................................................................................................................42
5.0 Fehlersuche/Probleme.............................................................................................................42
5.1 Überschreitung der Zeitplanung.............................................................................................43

Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
1 Information und Planung
1.1 Lastenheft
Projektbezeichnung: Drehzahlmesser für Motor
Projektleiter: Stefan Goerke, Christian Radtke
Liefertermin: 30.06.2009
Zielbestimmung:
Es soll die Motordrehzahl über eine 7 Segment Anzeige wieder gegeben werden,
sowie die Drehrichtung mittels LED´s sichtbar gemacht werden soll.
Produkteinsatz:
Es findet Anwendung in unserer Lackierstrecke, um sicherzustellen, dass sie mit der richtigen
Geschwindigkeit läuft. Die Anzeige der Drehzahl, sowie der Richtungsanzeige eines Rotors, ist für
die Farbcodierung wichtig.
Produktfunktion:
Die neue Schaltung soll es unserer Mitarbeiter ermöglichen, die Drehzahl zu überwachen. Sie muss
Benutzerfreundlich aufgebaut sein und somit leicht ersichtlich sein. Für die Drehrichtung stellen wir
uns ebenso eine optische Anzeige vor. Die neue Schaltung muss erweiterbar für eine eventuelle
Motorsteuerung sein.
Produktdaten:
Der geplante Drehzahlmesser soll möglichst präzise und genau messen. Aufgrund unserer Initiative
„Energiebewusster Betrieb“ soll die Steuerung einen sehr niedrigen Stromverbrauch haben und sich
von unseren Maschinenfahrern leicht ausschalten lassen. Um Software – Updates vorzunehmen und
in der Firma mit Mikrocontroller von Atmel vertraut sind, bitten wir diese zu verwenden.
Technische Spezifikationen:
- niedriger Energieverbrauch
- Anzeigen des Wertes (in U/min) auf einer 7-Segment-Anzeige (4 Glieder)
- Versorgungsspannung durch Batterie: 9V
- Mikrocontroller: Atmel
Kosten: max. 20€
Garantie: 2 Jahre
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
Lieferumfang:
- Dokumentation von Materialien etc.
- Schaltplan
- Bedienungsanleitung
- Mikrocontroller Programm
- Präsentation für Kunden
Datum der Erstellung: 03.02.2009
Auftraggeber:
1.2 Pflichtenheft
Projektbezeichnung: Drehzahlmesser für Motor
Projektleiter: Stefan Goerke, Christian Radtke
Liefertermin: 30.06.2009
Kosten: 19,75€
Garantie: 3 Jahre
Zielbestimmung:
Die Drehzahl eines Motors einer Lackstrecke wird auf einer 7-Segment-Anzeige wieder gegeben.
Als zusätzliche Funktion wird die Richtung über zwei unterschiedlich farbige LED´s angegeben.
Produktfunktion:
Mittels einer Gabel – Lichtschranke, werden zwei Signale pro Umdrehung der Rotorscheibe an den
Mikrocontroller übermittelt. Aufgrund von unterschiedlichen Zeitabständen ermittelt der
Mikrocontroller ob eine linke oder rechte Drehrichtung vorliegt.
Die Drehzahl wird über eine 7-Segment Anzeige ausgegeben. Eine grüne LED zeigt rechte und eine
rote LED linke Drehrichtung an. Die Schaltung wird von einer 9V Batterie gespeist und ist mit 1A
abgesichert. Für das komfortable Ein- und Ausschalten dient ein Schiebeschalter. Ein
Mikrocontroller der Firma Atmel ist mit einem ISP Adapter versehen und kann somit direkt auf der
Platine programmiert, so wie Software Updates vorgenommen werden.
Der Mikrocontroller ist zusätzlich durch einen externen 4 MHz Quarzoszillator getaktet.
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
Produktdaten:
Technische Spezifikationen:
- Drehzahlmessung über Gabellichtschranke
- Batteriehalterung vormontiert
- Einschalten mittels Kippschalter
- Messbereich: 300…5000 U/min
- Versorgungsspannung durch Batterie: 9V
- Spannungsstabilisierung durch 5V Festspannungsregler
- Mikrocontroller: Atmel
Lieferumfang:
- Dokumentation von Materialien etc.
- Schaltplan
- Bedienungsanleitung
- Mikrocontroller Programm
- Präsentation für Kunden
Datum der Erstellung: 10.02.2009
Auftraggeber:
1.3 Lösungsansatz
1.3.1 Beschreibung des Lösungsansatzes im Überblick
Die Aufgabe beinhaltet die Anforderungen der Drehrichtungserkennung sowie die dazugehörige
Drehzahlmessung. Als Vorgabe wurde ein 24V Gleichstrommotor gestellt. Aufgrund dessen wurde
eine Rotorscheibe gefertigt, die auf den Anker des Motors montiert wurde. Um ein Signal zu
erzeugen, was von der Lichtschranke erfasst werden kann, wurde eine dreieckige Aussparung in die
Rotorscheibe integriert. Für die Drehrichtungserkennung wurde eine zweite Lichtschranke benötigt.
Diese stellt sicher, dass aufgrund von unterschiedlichen Zeitzyklen die Drehrichtung exakt erfasst
werden kann.
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1.3.2 Technologieschema
1. Im Programmablauf des
Mikrocontrollers wird immer erst der
Interrupt durch Lichtschranke1 ausgelöst.
Diese startet den Timer12.
2. Wenn nun Lichtschranke2 einen „High“
Pegel ausgibt, wird der Wert aus Timer12
in einem Interrupt zwischengespeichert
und zurückgesetzt. Timer21 wird gestartet.
3. Gibt nun Lichtschranke1 ein erneutes „High“ Signal aus, wird nun der Wert aus Timer21
zwischengespeichert und zurückgesetzt. Timer12 wird gestartet.
Ein Ablauf aus Schritt 2. und 3. wiederholt sich. Einmal pro Sekunde werden die
zwischengespeicherten Werte miteinander verglichen und die Richtung durch die LED´s sichtbar
gemacht.
1.3.3 Blockschaltplan
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1.4 Arbeitsplanung
Anhand dieser Tabelle wird ersichtlich, wann und über welche Zeitdauer einzelne Arbeitsschritte
geplant worden sind und durchgeführt wurden.
1.5 Kostenplanung
Die Kostenplanung wurde durch eine Kombination aus den Entwicklungskosten, sowie den
Fertigungskosten erstellt. Für das Material wurde ein Budget von maximal 20€ angesetzt.
1.5.1 Entwicklungskosten
Arbeitslohn: pro Person / Stunde = 8 * 20,00€ = 160,00€
Dienstleistungskosten / Stunde: = 8 * 2,00€ = 16,00€
Auflistung der Arbeitstage: 03.02.2009 10.02.2009 17.02.2009
24.02.2009 03.03.2009 10.03.2009
17.03.2009 24.03.2009 31.03.2009
28.04.2009 05.05.2009 12.05.2009
19.05.2009 26.05.2009 09.06.2009
16.06.2009 23.06.2009 30.06.2009
= 18 Tage * ((Arbeitslohn *2)+Dienstleistungskosten = 336,00€) = 6048,00€
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1.5.2 Fertigungskosten
Die Fertigungskosten, bzw. Materialkosten belaufen sich auf 19,61€ und sind somit im Soll-Bereich
des Budgets. Die sonstigen anfallenden Kosten, wie Stromkosten für den PC etc., die Benutzung der
Werkzeuge, Kleinmaterial wie Lötzinn und ähnliches wurde bereits bei den Entwicklungskosten
unter Dienstleistungen berücksichtigt.
Gesamtkosten: Entwicklungskosten + Fertigungskosten
6048,00€ + 19,71€
= 6067,71€
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
2 Durchführung
2.1 Hardware
Nachdem die Art der Durchführung bekannt war, wurde der entsprechende Schaltplan dazu
entworfen und die Bauteile daraufhin dimensioniert. Die Hardware wurde auf einer Europlatine
untergebracht, auf der gleichzeitig auch der Motor mit der Rotorscheibe montiert ist. Um die
Wartungs- und Reparaturarbeiten zu minimieren wurden die IC´s alle gesockelt, um ein schnelles
Austauschen zu gewährleisten. Für die komfortablere Anschlussmöglichkeit des Motors wurden
Buchsen in die Platine integriert. Der sichere Stand der Platine wird durch Aluminiumfüße mit
rutschfestem Kunststoffuntergrund gestellt. Als Schutzfunktion wurde eine Feinsicherung verbaut,
die bei zu großem Strom auslöst. Zusätzlich dazu lässt sich die Schaltung durch einen
Schiebeschalter ein- und ausschalten. Das Signal, das von den Lichtschranken an den
Mikrocontroller weitergegeben wird, sieht folgendermaßen aus:
Hier sieht man ganz deutlich, dass saubere Rechtecksignale herausgegeben werden.
2.1.1 Schaltungsbeschreibung
Unsere Schaltung besteht aus einer integrierten Spannungsversorgung, sowie dem eigentlichen
Steuerstromkreis. Als Spannungsquelle dient eine 9 Volt Blockbatterie, die in eine Halterung
eingefasst ist. Um die Schaltung komplett ausschalten zu können, wurde ein Schiebeschalter
vorgesehen, der die Spannungsversorgung unterbricht. Der Überstromschutz wurde durch eine 1
Ampere Feinsicherung realisiert. Da die integrierten Schaltkreise, sowie die meisten Bauteile eine
Versorgungsspannung von 5 Volt benötigen, haben wir einen entsprechenden Festspannungsregler
mit Beschaltung zur Spannungsglättung verwendet. Zur eigentlichen Funktion ist nun folgendes zu
sagen: Das Signal der Rotorscheibe wird durch die beiden Gabellichtschranken abgegriffen und die
Signale an den Mikrocontroller weitergegeben. Dort werden diese verarbeitet und als BCD - Code
an die 7-Segment Treiber weitergeleitet. In diesen IC´s werden die Daten in den Zwischenspeicher
abgelegt, umgewandelt in 7-Segment und an die 7-Segment Anzeigen ausgegeben. Für die
Drehrichtungsanzeige sind 2 LED´s zuständig, welche durch den Mikrocontroller angesprochen
werden. Für den Systemtakt wird ein 4 MHz Quarzoszillator verwendet. Um das Programmieren
des Mikrocontrollers in der Schaltung zu ermöglichen, wurde der ISP Adapter mit in die Schaltung
eingebunden.
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
2.1.2 Schaltplan
2.1.3 Bestückungsplan für Prototypen
Der Bestückungsplan für den Prototypen gleicht dem der Stückliste der Bauteile. Hierbei wurden
die gleichen Mengen verbaut, wie es auch später in der Serienfertigung erfolgen soll. Der Prototyp
besitzt ein spezielles Platinenlayout, welches durch die „Wire-Wrap“ - Technik realisiert wurde.
Dieses ist ein dünner Draht mit einer Kunststoffisolierung. Vorteil dieser Technik ist es, dass man
beliebig viele Drähte übereinander verlegen kann, ohne das eine Gefahr des Überspringen der
Signale auf einen anderen Leiter besteht. Das fixieren erfolgt durch Schlaufen auf der Platine, die
jederzeit geöffnet werden können, um neue Hardwareerweiterungen vorzunehmen.
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
2.1.4 Bauteilliste
2.1.5 Platinenlayout für Serienfertigung ( mit EAGLE)
Aufgrund unserer eingeschränkten Möglichkeiten beim Ätzen von Platinen, wird der Schaltplan
inklusive des Bestückungsplanes an eine Fachkundige Firma weitergegeben. Diese fertigen daraus
das Platinenlayout, sowie alle dazugehörigen Komponenten, wie beispielsweise den
Bestückungsplan. Diese Maßnahme ist bereits in der Kostenauflistung mit vorgesehen, sodass für
sie in dieser Hinsicht keinerlei Kosten anfallen werden.
2.1.6 Bestückungsplan für Serienfertigung ( mit EAGLE)
Wie schon in Punkt 2.1.5 beschrieben wird der Bestückungsplan durch eine Fremdfirma realisiert.
Die entsprechenden Pläne etc. erhalten Sie, sobald der Vertrag für eine Serienfertigung Ihrerseits
unterschrieben wurde.
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2.1.7 Verdrahtungs- und Anschlussplan
Der Verdrahtungs- und Anschlussplan ist dem Schaltplan zu entnehmen. Dort sind alle Bauteile mit
den entsprechenden Pinbelegungen und Bezeichnungen aufgeführt. Um die Verdrahtung des
Prototypen noch einmal zu verdeutlichen sind nachfolgend ein Paar Bilder aufgeführt, welche
Aufschluss über die Verlegeweise und Bezeichnungen geben.
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2.2 Software
2.2.1 Entwicklungsumgebung / Programmiersprache
– Umgebung: AVR Studio 4.16 SP2
– Programmiersprache: C
2.2.2 Programmbeschreibung
– Die Signale der Gabellichtschranken lösen jeweils einen Interupt aus.
– Der Interupt von Lichtschranke1 inkrementiert den unsigned int „usec“. Außerdem wird der
unsigned char „lichtschranke“ auf „1“ gesetzt, damit festgelegt wird, dass Lichtschranke1 als
letztes ausgelöst wurde. Der Wert vom long int „timer21“* wird in den long int „wert21“
„zwischengespeichert“ und zurückgesetzt. Durch eine if-Anweisung werden diese Befehle nur
ausgeführt, wenn „lichtschranke“ den Wert „0“ hat. Dadurch können die Interupts der
Lichtschranken nur abwechselnd ausgelöst werden.
– Im Interupt von Lichtschranke2 wird der unsigned char „lichtschranke“ auf „0“ gesetzt, damit
festgelegt wird, dass Lichtschranke2 als letztes ausgelöst wurde. Der Wert vom long int
„timer12“* wird in den long int „wert12“ „zwischengespeichert“ und zurückgesetzt. Durch eine
if-Anweisung werden diese Befehle nur ausgeführt, wenn „lichtschranke“ den Wert „1“ hat.
Dadurch können die Interupts der Lichtschranken nur abwechselnd ausgelöst werden.
* „timer 12“ und „timer21“ werden im nächsten Abschnitt erläutert
– Der Timer0 löst alle 5 Systemtakte eine ISR (Interupt Service Routine) aus, in der „timer12“
oder „timer21“ (abhängig davon, welchen Wert „lichtschranke“ hat) inkrementiert wird.
– Der Timer1 löst einmal in der Sekunde aus und hat 2 Funktionen:
– Die long ints „wert12“ und „wert21“ werden verglichen:
– Ist „wert12“ größer, wird LED2 (Rechtslauf) angesteuert.
– Ist „wert21“ größer, wird LED1 (Linkslauf) angesteuert.
– Aus dem unsigned int „usec“ wird eine Drehzahl errechnet, und rechnerisch auf 4 Ziffern
aufgeteilt. Diese Ziffern werden über den Datenbus nacheinander ausgegeben, während über
4 weitere Leitungen jeweils der „Latch Enable“-Eingang von einem der 7-Segment-Treiber
angesteuert und die Ziffer dadurch zwischengespeichert wird.
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2.2.3 Programmablaufplan / Struktogramm
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2.2.4 Quelltext
#include
#include
//Jede Änderung an PIN C0 (Lichtschranke 1) oder PIN D5 (Lichtschranke 2)
//löst einen Interrupt aus
unsigned char lichtschranke; //legt fest, welcher Interupt ausgelöst werden darf
unsigned char drehrichtungstimer; //zählt zeit für LS1->LS2 und LS2->LS1
long timer12; //Timer von LS1 nach LS2 (inkrementiert bei Output
Compare Match Flag UND lichtschranke=0b0000 0001)
long timer21; //Timer von LS1 nach LS2 (inkrementiert bei Output
Compare Match Flag UND lichtschranke=0b0000 0000)
long wert12; //Ausgelesener Wert von Timer 12
long wert21; //Ausgelesener Wert von Timer 21
unsigned int a;
unsigned char b;
unsigned char c;
unsigned char d;
unsigned char e;
long umin;
long usec;
//======================================================================
============================
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
ISR(PCINT1_vect) //Interrupt-Service-Routine (ISR)
{ //für Lichtschranke 1
if(lichtschranke==0b00000001) //char lichtschranke verhindert, dass einer der
Lichtschranken-
{ //Interupts zwei mal hintereinander
ausgelöst wird
}
lichtschranke=0b00000000;
wert21=timer21;
timer21=0b00000000;
}
//======================================================================
============================
ISR(PCINT2_vect) //Interrupt-Service-Routine (ISR)
{ //für Lichtschranke 2
if(lichtschranke==0b00000000) //char lichtschranke verhindert, dass einer der
Lichtschranken-
{ //Interupts zwei mal hintereinander
ausgelöst wird
}
lichtschranke=0b00000001;
wert12=timer12;
timer12=0b00000000;
usec = usec + 1;
}
Seite 14

Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
//======================================================================
============================
ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
TCNT1=0;
if (wert12-wert21>0)
{
PORTB=PORTB & 0b11111100;
PORTB=PORTB | 0b00000001;
}
if (wert12-wert21

Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
d = d

Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
}
ISR(TIMER0_COMPA_vect)
{
TCNT0=0;
if (lichtschranke==0b00000000) //Wenn Lichtschranke 1 aktiv is
timer12=timer12+1; //...wird timer12 ein größer
if (lichtschranke==0b00000001) //Wenn Lichtschranke 2 aktiv is
timer21=timer21+1; //...wird timer21 ein größer
}
//======================================================================
============================
void init (void)
{
TCCR0B = TCCR0B | 0b00000001; //Systemtakt für Counter 0
OCR0A = OCR0A | 0b00000001; //Output Compare Register A auf 21 setzen
TCCR0A = TCCR0A | 0b01000010; //Set OC0A on Compare Match (OC0A wird gesetzt wenn
counter 0 bis "5" zählt) / bit1 für ctc-modus
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
TIMSK0 = TIMSK0 | 0b00000010; //Timer/Counter0 Output Compare Match A Interrupt Enable
TCCR1B = TCCR1B | 0b11000101; //Systemtakt/1024 für Counter 1
TCCR1A = TCCR1A | 0b01000010; //Set OC1A on Compare Match (OC1A wird gesetzt wenn
counter 1 bis "65536" zählt) / bit1 für ctc-modus
OCR1AH = OCR1AH | 0b11111111; //Output Compare Register (High/also die
höherwertigen Bits)
OCR1AL = OCR1AL | 0b11111111; //Output Compare Register (Low) beides zusammen
ergibt 65536
TIMSK1 = TIMSK1 | 0b00000010; //Timer/Counter1 Output Compare Match A Interrupt Enable
}
//======================================================================
============================
int main (void)
{
init();
lichtschranke=0b00000001; //Initialisierungswert für lichtschranke
DDRB=0b01000011; //PortB als Eingabe- und Ausgabeport
DDRC=0b00011110; //PortC als Eingabe- und Ausgabeport
DDRD=0b00001111; //PortD als Eingabe- und Ausgabeport
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
PCICR = 0x06; //PCINT8 bis PCINT14 und PCINT16 bis PCINT23 global freischalten
PCMSK1 =0x01; //PCINT8-Pin als Quelle zulassen
PCMSK2 =0x20; //PCINT21-Pin als Quelle zulassen
sei(); //Interrupts global freischalten
while (1) //Hauptprogrammschleife
}
{
}
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
3 Kontrolle und Dokumentation
3.1 Inbetriebnahme, Mess- und Prüfprotokolle
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
3.2 Bedienungsanleitung
Die Schaltung lässt sich durch den Schiebeschalter S1 ein- und ausschalten.
An die Buchsen wird die Spannung für den Motor angelegt. Die maximale Spannung darf dort 24
Volt betragen.
Die Drehzahl wird auf der 7-Segment Anzeige in Umdrehungen pro Minute angezeigt. Die Grüne
LED zeigt, dass der Motor rechts herum dreht und die Rote LED steht für linke Drehrichtung.
Sollte die Schaltung mal nicht funktionieren, muss die Sicherung im Sicherungshalter überprüft
oder die Batterie getauscht werden.
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
3.3 Fotos
3.3.1 Gesamtaufbau
3.3.2 Bestückungsseite der Platine (beschriftet)
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3.4 Kritik der eigenen Projektplanung und – durchführung
3.4.1 Zeitplanung
Von der Zeitplanung her hat es nicht ganz so geklappt wie wir uns das vorgestellt hatten. Die
Planungsphase war relativ schnell abgeschlossen. So hatten wir noch einen gewissen Zeitpuffer für
die Durchführungsphase. Allerdings erwies auch der sich als nicht besonders groß, sodass wir
Anfang Juni merkten, dass im Bereich der Softwareentwicklung die Zeit zu knapp werden würde.
Etliche kleine Fehler beim Programmieren sorgten für akuten Zeitmangel. Trotz festgesetzter
Stichtage für Abschnitte konnten wir zum Schluss nicht mehr gegen die Zeit arbeiten. Für das
nächste Mal werden wir die Auslastung verändern und mehr Zeit für die Entwicklung berechnen.
Die Aufgabe erwies sich umständlicher, als zuerst vermutet.
3.4.2 Kostenplanung, tatsächliche Kosten
Von den Kosten her würden wir sagen haben wir eine gute Planung an den Tag gelegt. Auch wenn
das Projekt als noch nicht ganz abgeschlossen gilt, würden wir die benötigten „Überstunden“ mit
unserem eingeplanten Kostenvoranschlag abdecken können. Die 20€ stellten sich beim ersten hören
als Problem dar. Allerdings machten wir uns dann zur Aufgabe, trotz stark begrenzter
Budgetvorgabe, möglichst alle Funktionen durch günstige ,aber trotzdem qualitativ hochwertige,
Bauteile zu bewältigen. Dieses ist uns somit auch gut gelungen.
3.4.3 Gewählter Lösungsansatz
Unser Lösungsansatz war uns von Anfang an klar. Wir hatten während der gesamten Projektarbeit
unser Ziel vor Augen. Es muss eine optische, sowie funktionelle einwandfreie Lösung gefunden
werden. Deshalb stand auch sofort fest, dass wir alle möglichen Missverständnisse, sowie
Sicherheitsdefizite vermeiden müssen. So haben wir beispielsweise einen Batteriehalter eingebaut,
damit es ersichtlich wird, dass eine 9V Blockbatterie als Spannungsquelle dient. Weiterhin dienen
ein Schalter sowie eine Sicherung für Bedienerfreundlichkeit sowie als Schutzfunktion vor
Überlastung.
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
4 Quellenverzeichnis
Das Projekt, sowie alle dazugehörigen Dateien lassen sich unter folgender Adresse wieder finden:
4.1 Datenblätter
Z:\EGS 3 - 2008 - Projekt\Projekte\G01 - Goerke, Radtke
➢ 7-Segment Anzeige
➢ Festspannungsregler
➢ Quarzoszillator
➢ Gabellichtschranke
➢ Mikrocontroller
➢ BCD/7-Segment Wandler / Treiber
➢ Transistor
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
4.2 Beispielprojekte
➢ Projekt der Drehzahlmessung eines PC Lüfters
Unser Projekt basiert auf einem Beispiel aus dem Internet. Allerdings hat wurde es in jeglicher
Form abgewandelt und dementsprechend um modelliert. Um einen Einblick darüber zu geben,
haben wir dieses Projekt hier noch einmal in Bildern zusammengefasst.
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
4.3 Fachliteratur
➢ http://www.sprut.de/electronic/pic/projekte/dehfan/drehfan.htm
➢ http://de.wikipedia.org/wiki/Mikrocontroller
➢ http://de.wikipedia.org/wiki/C_(Programmiersprache)
➢ http://www.reichelt.de/
➢ Tabellenbuch Automatisierungstechnik
5.0 Fehlersuche/Probleme
Während der Projektarbeit traten einige Fehler auf, die eigentlich nicht hätten auftreten sollen. So
hatten wir beispielsweise das Problem, dass unsere Software in der Simulation auf dem PC
einwandfrei funktionierte. Auf der Platine allerdings nicht. Somit fingen wir mit der Fehlersuche an,
die nun in folgende Schritte gegliedert ist:
1. Kontrolle ob ISP Adapter richtig funktioniert -> ok
2. Kontrolle ob Strom vom MC für LED´s ausreicht -> nicht ok
-> Schaltplan mit Transistoren ergänzt
3. Kontrolle ob die Signale von den Gabellichtschranken kommen -> nicht ok
-> eine Gabellichtschranke getauscht
4. Kontrolle ob Funktion da -> ok
5. Programmierung weiter durchgeführt
Dementsprechend wurden auch auf der Platine zusätzliche Transistoren inklusive
Basisvorwiderständen verbaut. Diese sind bereits im Schaltplan sowie den Stücklisten
berücksichtigt. Folgendes Bild zeigt diese Änderung:
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Drehzahlmessung- und Richtungsanzeige
5.1 Überschreitung der Zeitplanung
Aufgrund von mangelnder Fertigstellung des Projektes wurde im Einverständnis mit dem
Auftraggeber die Terminfrist auf den 07.07.2009 verschoben. Wir bedauern, dass es uns nicht
möglich war diesen vereinbarten Termin einzuhalten.
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