Schaltungen mit Integrierten Schaltkreisen history Letztmalig dran rumgefummelt: 30.06.19 11:53:01 menue

Sowohl zur Entwicklung als auch zur Zusammenfassung logischer Schaltungen existieren Werkzeuge, welche den Weg von der Idee bis zur fertigen Schaltung wesentlich verkürzen können. Diese zu finden sowie konsequent einzusetzen gehört zum Grundwissen für die Technische Informatik.
1. Schaltungen mit Microcontrollern
2. Grundschaltungen mittels Logik-IC's durch Kanonische Normalformen
3. Einfache Schaltungen mit selbst gefertigten Leiterplatten
4. Kanonisch konjunktive Normalform mit mehreren Ausgängen
5. Einsatz und Modifikation professioneller Elektronik
6. Löten mit Drahtverhau
7. SMD-Leiterplatten-Bestückung
8. Verwandte Themen

Mikrocontroller-Schaltungen

Logo für die Schaltungen mit IC's

inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-)

Informatik-Profi-Wissen

Quellen:
Breadboard-Schaltungen Breadboard-Schaltungen Schaltungen mit SoC (System on a Chip-Computer) Schaltungen mit Microcontollern Programmierung von Mikroprozessoren  

Schaltung eines 1 aus 10-Decoders mit Grundlogik-Bauelementen ...

Schaltung eines 1 aus 10-Decoders mit Grundlogik-Bauelementen ...

Physical Computing

Einchip-Rechner - heute Microcontroller

die beliebte alphabetisch sortierte Schnell-Liste

 


1. Schaltungen mit Microcontrollern history menue scroll up
Controller gibt es einige, aber wenn man sich einmal für den Basistyp entschieden hat, dann bleibt man schon einmal aus Kostengründen dabei. Das liegt schon an der Beschaffung (besser der Bezahlung!) der Software sowie die Technik zur Programmierung der Zielbausteine.
Mikrocontroller PIC16F876A steuert ein Sieben-Segment-Display annähernd so sieht das alles praktisch aus Schaltplandetail

PIC16F876 steuert eine Siebensegment-Anzeige

Download als CorelDraw11.0-Datei

Gestaltung der Signalspannung an den Schaltern

Anordnung der Schalter sowie der Digitalschaltkreise auf der Platine

  • bei nicht betätigtem Schalter wird der Punkt zwischen Schalter und Widerstand negativ "vorgespannt" - wir erhalten ein "L" an diesem Punkt

  • wird der Schalter betätigt, wird die Schaltung zu einem Spannungsteiler und erhält mehr positives als negatives Signal - der Zwischenpunkt führt in der Folge logisches "H"

  • Kurzschluss wird durch den Widerstand verhindert

Mikrocontroller PIC16F876A steuert acht LED's annähernd so sieht das alles praktisch aus Schaltplandetail

PIC16F876 steuert eine acht LED

Download als CorelDraw11.0-Datei

Gestaltung der Signalspannung an den Schaltern

Anordnung der Schalter sowie der Digitalschaltkreise auf der Platine

  • bei nicht betätigtem Schalter wird der Punkt zwischen Schalter und Widerstand negativ "vorgespannt" - wir erhalten ein "L" an diesem Punkt

  • wird der Schalter betätigt, wird die Schaltung zu einem Spannungsteiler und erhält mehr positives als negatives Signal - der Zwischenpunkt führt in der Folge logisches "H"

  • Kurzschluss wird durch den Widerstand verhindert

Mikrocontroller PIC16F876A steuert einen LED-Würfel annähernd so sieht das alles praktisch aus Schaltplandetail

PIC16F876 steuert einen LED-Würfel

Download als CorelDraw11.0-Datei

 

Gestaltung der Signalspannung an den Schaltern

 

2. Grundschaltungen mittels Logik-IC's durch Kanonische Normalformen history menue scroll up
Sind mehrere Ausgänge vorhanden, so funktioniert die Schaltungsentwicklung streng genommen genau so, wie bei einem Eingang. Die Schaltung muss eben nur für jeden Ausgang getrennt entwickelt und auf die gleichen Eingänge gelegt werden. Die Kanonischen Normalformen liefern in jedem Falle eine korrekte Lösung - meist jedoch nicht die kürzest mögliche. Durch geschicktes Zusammenfassen lassen sich evtl. sehr viele Bauelemente der realen Schaltung einsparen. Bei der Zusammenfassung via Karnouht-Tafeln bzw. über McClusky-Systme.
Basis sowie Möglichkeit der Zusammenfassung in einem Systeme der Schaltalgebra Kanonische Normalformen - das Basiswissen Umcodierer Zusammenfassung via Karnough-Veitch-Tafeln

Bool'sches Aussagenkalkül

Schaltalgebra

Kanonische Normalformen

Schaltsymbol für Umcodierer

Karnaugh-Veitch-Tafeln

... die Kanonik von Robert Loewenberg aus dem Schuljahr 2018/19 - war mit viel Arbeit verbunden, aber eben auch ein perfektes Ergebnis - nur die beiden letzten Abbildungen sind wirklich relevant im Sinne der Schaltungsumsetzung!!!
Eins-besetzte Ausgänge definieren und in Schaltalgebra umsetzen ... die Normalform in Profi-Lab übertragen und testen Karnough-definierte Verbindungen finden und schaltungstechnisch auflösen Schaltkreise heraussuchen und optimiert miteinander verschalten Logische Schaltung erstellen - am besten auf Breadboards

Definition der Kanonischen Normalform nach dem Projekt von Robert Loewenberg im SJ 2018/19

... der Link zum Projekt

Definition der Kanonischen Normalform nach dem Projekt von Robert Loewenberg für Profi-Lab vorbereitet -  im SJ 2018/19

... der Link zum Projekt

Definition der Karnough-Zusammenfassung nach dem Projekt von Robert Loewenberg im SJ 2018/19

... der Link zum Projekt

Definition der Kanonischen Normalform nach dem Projekt von Robert Loewenberg im SJ 2018/19

... der Link zum Projekt

Schaltungsaufbau nach der Karnough-definierten Zusammenfassung für das Projekt von Robert Loewenberg im SJ 2018/19

... der Link zum Projekt

... die Kanonik von Felix Walther aus dem Schuljahr 2018/19
Eins-besetzte Ausgänge definieren und in Schaltalgebra umsetzen ... die Normalform in Profi-Lab übertragen und testen Karnough-definierte Verbindungen finden und schaltungstechnisch auflösen Schaltkreise heraussuchen und optimiert miteinander verschalten Logische Schaltung erstellen - am besten auf Breadboards

Definition der Kanonischen Normalform nach dem Projekt von Felix Walther im SJ 2018/19

... der Link zum Projekt

Definition der Kanonischen Normalform nach dem Projekt von Felix Walther für Profi-Lab vorbereitet -  im SJ 2018/19

... der Link zum Projekt

Definition der Karnough-Zusammenfassung nach dem Projekt von Felix Walther im SJ 2018/19

... der Link zum Projekt

... fehlt leider!!!

Schaltungsaufbau nach der Karnough-definierten Zusammenfassung für das Projekt von Felix Walther im SJ 2018/19

... der Link zum Projekt


3. Einfache Schaltungen mit selbst gefertigten Leiterplatten history menue scroll up
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4. Kanonisch konjunktive Normalform mit mehreren Ausgängen history menue scroll up
 
 

5. Einsatz und Modifikation professioneller Elektronik history menue scroll up
... hier ist dann Schluss mit lustig, denn hier ist Sicherheit das oberste Gebot und auch die verwendeten Signalzusammenstellungen müssen professionellen Anforderungen genügen, denn die Protokolle wie zum Beispiel CAN-BUS oder I2C-BUS entsprechen den Protokollnormen. Da scheitert dann Bastelelektronik alleine an den Frequenzen auf den BUS-Leitungen.

... meine Gartenbahn


6. Löten mit Drahtverhau history menue scroll up
Das sieht unter Umständen etwas wild aus, hat aber eben den unbestechlichen Charme, dass man experimentieren kann und eine Schaltung am Ende ganz anders aussehen kann, als der Erstentwurf. Außerdem ist das Verfahren unheimlich preiswert.
         

Elektronik-AG 2007

Elektronik-Workshops

P1010008.JPG

LC-80 mit allerlei Raffinessen

   

7. SMD-Leiterplatten-Bestückung history menue scroll up
 
 

8. Verwandte Themen history menue scroll up
Statt wie in den Anfangszeiten der Elektronik (ca. um die 60er Jahre) palettenweise für jede Anwendung einen eigenen Schaltkreis auf den Markt zu bringen, geht man heute den Weg eher umgekehrt. Ein Baustein genügt, und was dieser machen soll, sagen wir ihm durch Programmierung. Das trifft sowohl auf programmierbare Logik-Arrays, wie auch auf EPROM-Logiken, jedoch besonders auf Mikrocontroller zu.

Mikrocontroller

logische Arrays

EPROM-Logik

Installation von Logikschaltungen

Praktischer Entwurf von Logikschaltungen

PICs

PIC5-Schaltungssammlung

TTL-Liste

Projekt Schaltungen mit Integrierten Schaltkreisen

         


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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost am 20. Juni 2019 um 17.34 Uhr

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist

Diese Seite wurde ohne Zusatz irgendwelcher Konversationsstoffe erstellt ;-)