Hallo, ich habe als Auftrag, um meine Note zu retten, folgendes bekommen: Thema 1: Das pulsweiten-modulierte Ausgangsignal (PWM) des Controllers so aufzubereiten, dass dieses zur Ansteuerung von Industriegeräten wie die im Unterricht verwendete Temperaturregelstrecke (Analogwert 0-10V) genutzt werden kann. Thema 2: Die analogen Signale von Industriegeräten (0-10V) so analog/ digital-wandeln, dass ich sie mit dem Conroller über seine 8-bit-Eingänge weiterverarbeiten kann. Ich kann mir eines der beiden Themen aussuchen. Ich habe allerdings kein Ahnung von diesem Thema(das wird bei uns erst im nächsten Halbjahr durchgenommen) Soweit ich das bisher verstanden habe, ist es quasi die selbe Aufgabe nur einmal in die eine Richtung und einmal in die andere Richtung? er hat mir aber als besondere Hilfestellung die 347 seitige Anleitung (auf Englisch) des Mikrocontrollers zukommen lassen. Ich habe bis zum 22.06.2014 Zeit, um ein Thema als Facharbeit fertig zustellen. Das ganze soll theoretisch sein. Vielleicht kann mir jemand helfen, überhaupt die Grundlagen zu verstehen? Vielen Dank im Vorraus
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So wird das aber nichts mit der verbesserten Note. Wo liegt das Problem? Gurgel, Wikipedia offline? Alle Bibliotheken geschlossen?
Tobias Schulte schrieb: > Mein Lehrer mag mich leider nicht besonders Meinst du? Würde er dir dann die Chance geben, deine Note zu retten? Tobias Schulte schrieb: > Ich kann mir eines der beiden Themen aussuchen. Nimm am besten beide. > Das ganze soll theoretisch sein. Es ist immer von Vorteil, die Theorie verstanden zu haben. Um aber sicher zu gehen, dass sie richtig ist und du sie richtig verstanden hast, setzt du sie am besten gleich in eine Schaltung und die zugehörige Software um, zumal es ein großes Erfolgserlebnis ist, die gemachten Überlegungen tatsächlich in der Realität laufen zu sehen. Wenn du deinem Lehrer die fertig aufgebauten Schaltung für analoge Eingangs- und Ausgangssignale an der bereits bestehenden Temperaturregelstrecke vorführst, wird ihm ihm dermaßen die Kinnlade herunterfallen, dass er nicht umhin kann, die Note noch etwas mehr nach oben zu drücken. > Ich habe bis zum 22.06.2014 Zeit, um ein Thema als Facharbeit fertig > zustellen. Da du zum Glück du noch so lange Zeit hast, steht deinem Vorhaben nichts im Weg, vorausgesetzt, du nutzt diese Zeit auch sinnvoll. > Ich habe allerdings kein Ahnung von diesem Thema(das wird bei uns erst > im nächsten Halbjahr durchgenommen) Dann ist also die Mühe, die du jetzt in die Aufgabe stecks, keinesfalls für die Katz. > Soweit ich das bisher verstanden habe, ist es quasi die selbe Aufgabe > nur einmal in die eine Richtung und einmal in die andere Richtung? Ja. Allerdings sind die Lösungsansätze schon deutlich unterschiedlich. > er hat mir aber als > besondere Hilfestellung die 347 seitige Anleitung (auf Englisch) des > Mikrocontrollers zukommen lassen. Super, da steht schon einmal fast alles Wesentliche drin. Für den Rest schau dir mal diese beiden Artikel an: AVR PWM Operationsverstärker-Grundschaltungen Das bereits von Max empfohlene AVR-Tutorial brauchst du zwar nicht unbedingt, erleichtert aber ungemein den Einstieg und hilft dir, dich besser in dem 347-seitigen Datenblatt des Controllers zurechtzufinden. Also, lass krachen und berichte hier, was du bis Ende nächster Woche hinbekommen hast!
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Danke, habe es mir gerade mal angeguckt, ist sehr verständlich erklärt.
Yalu X. schrieb: > Tobias Schulte schrieb: >> Mein Lehrer mag mich leider nicht besonders > > Meinst du? Würde er dir dann die Chance geben, deine Note zu retten? > Das ganze geschah nicht besonders freiwilig von ihm. Er hatte nicht mehr vor eine weitere Klassenarbeit zuschreiben, obwohl 2 Stück Pflicht sind. Ich habe ihn aber mit meiner Klassenlehrerin und meinen Eltern "überreden" können. Ist aber ja eigentlich egal. >> Das ganze soll theoretisch sein. > > Es ist immer von Vorteil, die Theorie verstanden zu haben. Um aber > sicher zu gehen, dass sie richtig ist und du sie richtig verstanden > hast, setzt du sie am besten gleich in eine Schaltung und die > zugehörige Software um, zumal es ein großes Erfolgserlebnis ist, die > gemachten Überlegungen tatsächlich in der Realität laufen zu sehen. > > Wenn du deinem Lehrer die fertig aufgebauten Schaltung für analoge > Eingangs- und Ausgangssignale an der bereits bestehenden > Temperaturregelstrecke vorführst, wird ihm ihm dermaßen die Kinnlade > herunterfallen, dass er nicht umhin kann, die Note noch etwas mehr nach > oben zu drücken. > Das Problem hierbei ist, dass ich keine Möglichkeit habe, in der Schule mit dem Mikrocontroller zu arbeiten. Auch kann ich ihn mir nicht ausleihen. Abgesehen davon habe ich noch nie mit so einem Programm gearbeitet. Ich denke ich bleibe doch bei einem Thema welches ich theoretisch löse. Vielen Dank für deine Mühe, ich werde mein bestes geben und am Ende berichten wie es gelaufen ist. Bei Zwischenfragen melde ich mich einfach.
Tobias Schulte schrieb: > Das Problem hierbei ist, dass ich keine Möglichkeit habe, in der Schule > mit dem Mikrocontroller zu arbeiten. Auch kann ich ihn mir nicht > ausleihen. Abgesehen davon habe ich noch nie mit so einem Programm > gearbeitet. Ich denke ich bleibe doch bei einem Thema welches ich > theoretisch löse. Verstehe ich das richtig, dass du das Programm für den AVR schreiben und die Schaltung entwickeln sollst ohne jemals etwas davon real auszuprobieren? Also quasi alles auf Papier (oder am Computer) ?
Tobias Schulte schrieb: > Soweit ich das bisher verstanden habe, ist es quasi die selbe Aufgabe > nur einmal in die eine Richtung und einmal in die andere Richtung? Aus der Sicht der Begriffe (ADC bzw. DAC) vielleicht. Sonst haben die beiden Aufgaben wenig miteinander zu tun, außer, dass beide Komponenten an der Schnittstelle von Analog- und Digitaltechnik sitzen.
Thema 1 ist wohl PWM->analog Umsetzung, also Tiefpass und Verstärker auf die 0..10V. Da kann man sich dann Gedanken über die Grenzfrequenz machen und beim Verstärker über Offset und andere Fehler. Da es nur auf Papier gemacht werden soll, sollte es mit einem vernünftigen Pflichtenheft in drei Stunden erledigt sein. Bei Thema 2 begreife ich nicht, warum ein externer A/D genommen werden soll. Der ATMega kann so etwas doch allein. Oder geht es um hohe Genauigkeit? Auch hier ist es doch nur Anti-Aliasing Filter und Pegelanpassung. Als Papierarbeit auch keine große Tat. Er muss ja nicht nachweisen, dass es geht.
Georg G. schrieb: > Bei Thema 2 begreife ich nicht, warum ein externer A/D genommen werden > soll. Der ATMega kann so etwas doch allein. Oder geht es um hohe > Genauigkeit? Auch hier ist es doch nur Anti-Aliasing Filter und > Pegelanpassung. Als Papierarbeit auch keine große Tat. Er muss ja nicht > nachweisen, dass es geht. Wie kommst du darauf, dass ein externer ADC genommen werden soll?
@Eumel: Tobias Schulte schrieb: > dass ich sie mit dem Conroller über seine > 8-bit-Eingänge weiterverarbeiten kann. Daraus lese ich, dass er sie digital einlesen soll.
Georg G. schrieb: > Daraus lese ich, dass er sie digital einlesen soll. Ich lese daraus, dass er es sich sparen kann eines der beiden ADC Ergebnissregister auszulesen. Zumal die Aufgabe mit externem ADC schwieriger wäre als die erste, mit dem internen ADC ist sie ungefähr gleich schwierig. Daraus schließe ich, dass der interne ADC verwendet werden soll ;) Aber für Gewissheit kann wohl nur der TO sorgen
Eumel schrieb: > Tobias Schulte schrieb: >> Das Problem hierbei ist, dass ich keine Möglichkeit habe, in der Schule >> mit dem Mikrocontroller zu arbeiten. Auch kann ich ihn mir nicht >> ausleihen. Abgesehen davon habe ich noch nie mit so einem Programm >> gearbeitet. Ich denke ich bleibe doch bei einem Thema welches ich >> theoretisch löse. > > Verstehe ich das richtig, dass du das Programm für den AVR schreiben und > die Schaltung entwickeln sollst ohne jemals etwas davon real > auszuprobieren? Also quasi alles auf Papier (oder am Computer) ? Ja so ist es.
Tobias Schulte schrieb: > Ja so ist es. Ok, hast du dich für eine von beiden Aufgaben entschieden? In welcher Programmiersprache sollst du das Programm schreiben?
Georg G. schrieb: > Thema 1 ist wohl PWM->analog Umsetzung, also Tiefpass und Verstärker auf > die 0..10V. Da kann man sich dann Gedanken über die Grenzfrequenz machen > und beim Verstärker über Offset und andere Fehler. Da es nur auf Papier > gemacht werden soll, sollte es mit einem vernünftigen Pflichtenheft in > drei Stunden erledigt sein. > > Bei Thema 2 begreife ich nicht, warum ein externer A/D genommen werden > soll. Der ATMega kann so etwas doch allein. Oder geht es um hohe > Genauigkeit? Auch hier ist es doch nur Anti-Aliasing Filter und > Pegelanpassung. Als Papierarbeit auch keine große Tat. Er muss ja nicht > nachweisen, dass es geht. Für die Dokumentation gilt, 10 Seiten davon sind allerdings 4 Seiten: Deckblatt, Inhaltsverzeichnis, Quellenangabe und ein kurzer Satz das man die Sachen selber verfasst hat. Also nur 6 Seiten inhaltliches.
Eumel schrieb: > Tobias Schulte schrieb: >> Ja so ist es. > > Ok, hast du dich für eine von beiden Aufgaben entschieden? In welcher > Programmiersprache sollst du das Programm schreiben? Alle vorgaben die ich habe, stehen oben. Das ist ein Auszug aus einer Email von meinem Lehrer. Ich denke ich soll das ganze allgemein beschreiben, also ohne Bezug auf eine Programmiersprache. Wenn das überhaupt möglich ist? In der Schule haben wir mal mit LabView gearbeitet. Vielleicht in der Sprache von LabView.
Tobias Schulte schrieb: > Alle vorgaben die ich habe, stehen oben. Das ist ein Auszug aus einer > Email von meinem Lehrer. Ich denke ich soll das ganze allgemein > beschreiben, also ohne Bezug auf eine Programmiersprache. Wenn das > überhaupt möglich ist? In der Schule haben wir mal mit LabView > gearbeitet. Vielleicht in der Sprache von LabView. Achso, verstehe. Labview ist eher nicht das richtige, eventuell kann man damit schon AVR Controller programmieren aber ich wüsste nicht wie. Möglich ist das schon, ich würde in den 6 Seiten dann halt beschreiben, was ein Mikrocontroller ist, was genau den von dir verwendeten Controller ausmacht, wie du das Eingangssignal (die 0-10V) für den Controller aufbereitet und wie dann die Wandlung von Analog zu Digital im ADC des Controllers funktioniert. Wenn du das Ausfürlich machst kriegst du die 6 Seiten locker voll.
Eumel schrieb: > Achso, verstehe. > Labview ist eher nicht das richtige, eventuell kann man damit schon AVR > Controller programmieren aber ich wüsste nicht wie. > > Möglich ist das schon, ich würde in den 6 Seiten dann halt beschreiben, > was ein Mikrocontroller ist, was genau den von dir verwendeten > Controller ausmacht, wie du das Eingangssignal (die 0-10V) für den > Controller aufbereitet und wie dann die Wandlung von Analog zu Digital > im ADC des Controllers funktioniert. Wenn du das Ausfürlich machst > kriegst du die 6 Seiten locker voll. Alles klar vielen Dank.
Eumel schrieb: > das Programm ist wohl nicht gefragt. Ich lese aus dem Text, dass er um die analoge Signalaufbereitung geht. Aber beim besten Willen kann ich mir nicht vorstellen, dass ein Lehrer eine so diffuse Aufgabe stellt. Und wenn doch, dann wäre der erste Teil der Arbeit, hier nach zu haken. Die Definition des Problems ist der erste Teil der Lösung und zeigt, wie sich der Schüler mit dem Thema auseinander setzt.
es geht doch nur darum aus dem 0-5V PWM Signal des AVR meist 0-10V zu erzeugen. Eine kleine Transistorschaltung am PWM Ausgang ist hier gefordert. die 2te Geschichte dreht sich darum das der AVR halt nur 5V an den ADC verträgt und da tut es ein Spannungsteiler das ganze runterzuteilen. Ich würde beide Aufgaben lösen. Stichworte zum Suchen hast du ja jetzt genug.
Thomas O. schrieb: > es geht doch nur darum aus dem 0-5V PWM Signal des AVR meist 0-10V zu > erzeugen. Eine kleine Transistorschaltung am PWM Ausgang ist hier > gefordert. Oder erst in analog wandeln (RC-Tiefpass) und dann mit Operationsverstärker auf 10V verstärken. Ich vermute nämlich, dass, wenn man erst das Rechteck auf 10V verstärkt, man 10V und GND aktiv dorthin schalten muss, damit das High/Low-Verhältnis linear mit der Spannung nach dem RC-Filter skaliert. Somit bräuchte der TO einen Schenkel einer H-Brücke.. Bei diskretem Aufbau gewinnt der OP in sachen Bauteileaufwand hier :-D > die 2te Geschichte dreht sich darum das der AVR halt nur 5V an den ADC > verträgt und da tut es ein Spannungsteiler das ganze runterzuteilen. Zustimm.
was ist den gefordert, soll hier etwas programmiert werden, damit der AVR etwas tut oder nur eine Außenbeschaltung entwickelt werden. Ein OP-AMP finde ich einfach übertrieben um eine Spannung um 100% hochzusetzen, das bekommt man mit einem einzelnem Transistor auch hin. Das Tutorial sollte hier ein paar Beispiel liefern wie man z.B. einen Verbraucher an 12V über einen 5V AVR betreibt, letztendlich nimmt man ne Spannungsquelle mit 10V und das Problem ist gelößt.
Thomas O. schrieb: > Ein OP-AMP finde ich einfach übertrieben um eine Spannung um 100% > hochzusetzen, das bekommt man mit einem einzelnem Transistor auch hin. Schlagwort oder Link?
Thomas O. schrieb: > http://www.elektronikinfo.de/strom/emitterschaltun... Und wie Glättest du nachher das PWM Signal? Der Ausgangswiderstand der Schaltung ist bei Low anders als bei High und du hast somit einen konischen Frequenzgang wenn du einen RC-Tiefpass nach der Emitterschaltung hast. Falls du das PWM vor der Emitterschaltung glätten willst: Wie bekommst du den DC-Anteil durch die Kondensatoren? Und wenn du die Kondensatoren weglassen willst: Wie bekommst du den Arbeitspunkt stabil?
Christian schrieb: > Impedanzwandler? Max H. schrieb: > Thomas O. schrieb: >> http://www.elektronikinfo.de/strom/emitterschaltun... > Und wie Glättest du nachher das PWM Signal? Der Ausgangswiderstand der > Schaltung ist bei Low anders als bei High und du hast somit einen > konischen Frequenzgang wenn du einen RC-Tiefpass nach der > Emitterschaltung hast. Impedanzwandler?
Thomas O. schrieb: > den Kondensator weglassen und die PWM entsprechend glätten. Damit kann er doch die geglätttete PWM nie und nimmer linear verstärken. Schon allein, weil der Transistor unterhald 0.7V nicht mehr leitet (und dort somit das Eingangssignal völlig verlohren get). Die Arbeitspunkteinstellung über R1/R2 geht auch nicht ohne C, der das ganze Potenzialmäßig entkoppelt. Die Gegenkopplung haut am anderen Ende des Ausgangsspanungsbereichs ein Eck weg, weil über R4 ein Strom fließt und somit Spannung abfhällt. Des Weiteren hat er dann einen hochohmigen Ausgang, den er nicht belasten darf. Zwar könnte er dann noch einen Emitterfolger dranschalten, aber dann fehlen oben nochmal 0.7V und er kann nur Strom abgeben, nicht aufnehmen. Da macht ein einfacher Rail-To-Rail-OP und zwei 10k Widerstände doch wirklich mehr Sinn..
Simon S. schrieb: > Da macht ein einfacher Rail-To-Rail-OP und zwei 10k Widerstände doch > wirklich mehr Sinn.. Außer er hat eine geniale Lösung, die wir nicht sehen...
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