Kapazitiver Näherungssensor history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 31.07.09 17:30:04
Objektannäherung an ein bekanntes Ziel, einer der Urgedanken der Biologie aber eben auch der Automatisierungstechnik. Microcontroller sind jedoch auf elektrische Impulse zur Weiterverarbeitung angewiesen. Diese werden zum Beispiel als Analogsignale vom kapazitiven Näherungssensor bereit gestellt.

1. Technische Parameter sowie wichtige Hinweise
2. PIC-Programmierung
3. Speicheraufteilung
4. Controller-Peripherie
5. Projekte & Linksammlung
6. Verwandte Themen

PIC-Schaltungen

Logo des kapazitiven Näherungssensors

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

Informatik-Profi-Wissen

Quellen:

1. Technische Parameter sowie wichtige Hinweise

Für die nachfolgend aufgeführten Microcontroller ist der kapazitive Näherungssensor in der Lage, elektrische Impulse aufzubereiten.

PICs

PIC12F675

PIC16F628

PIC16F876

PIC16F877

 
Technische Parameter:
  • an analoge Eingänge können analoge (stetig veränderliche), vom Mikrocontroller zu verarbeitende Signale im Bereich 0 ... +5 V gelegt werden
  • digitale Ein- und Ausgänge transportieren digitale Signale, die nur zwei Zustände (entweder 0 V oder +5 V) annehmen können. Die Signalfluss-Richtung (Eingang oder Ausgang) ist programmierbar
  • die Definition der beiden Signalzustände erlaubt bestimmte Toleranzen. Zum Beispiel wird die Signalspannung +4,8 V noch als +5 V betrachtet, und +0,5 V ist gleich bedeutend mit 0 V
  • die Betriebsspannung beträgt +5 V (VSS = Masse, VDD = +5 V), sie muss an allen dafür vorgesehenen Anschlüssen (Pins 8 / 1) anliegen!
  • an die Quarz-Anschlüsse werden der Quarz und zwei zusätzliche Kondensatoren gelegt. Der Quarz ist für die stabile Frequenz des Taktsignals verantwortlich, von ihr hängt die Arbeitsgeschwindigkeit des Mikrocontrollers ab
  • alle PIC-Mikrocontroller-Typen kommen zwar ohne Quarz aus, doch ohne Quarz liegt die Arbeitsgeschwindigkeit an der unteren Grenze - außerdem kann die Stabilität für die Kommunikation mit anderen Mikrocontrollern oder mit dem PC unzureichend sein
  • über die serielle Schnittstelle können Verbindungen zu anderen Mikrocontrollern oder zu einem PC nach RS232-Standard hergestellt werden
  • I2C ist ein Standard, nach dem zum Beispiel zwei PIC-Mikrocontroller untereinander Daten austauschen können
  • in den Bildern oben sind bei den meisten Anschlüssen englische Kurzbezeichnungen angegeben. Viele Anschlüsse können unterschiedliche Funktionen übernehmen
Die Stromversorgung:

An die Leitungen 1 und 8 wird der Netztrafo oder ein Steckernetzteil angeschlossen. Geeignet sind Steckernetzteile, die Wechselspannungen im Bereich 9...24 V oder Gleichspannungen im Bereich 9...32 V liefern.
Wegen der Gleichrichterdioden am Eingang können Eingangsgleichspannungen beliebige Polarität haben. Natürlich müssen der Netztrafo oder das Steckernetzteil dem Strombedarf gewachsen sein. Der Strombedarf ist bei jedem Projekt unterschiedlich. Für die meisten Projekte genügt eine Spannungsquelle, die mit einigen hundert Milliampere belastbar ist. Wenn hohe Ströme fließen, muss der Spannungsregler 7805 auf einen Kühlkörper montiert werden.

kurze Liste der wichtigsten Eigenschaften P1C12F675:
Programmspeicher 1024 words (14 Bit)
RAM-Kapazität 64 Byte
EEPROM-Kapazität 128 Byte
I/0-Leitungen (digital) 6
A/D Eingänge 4 (jeder 8 oder 10 Bit)
USART nein
Leistung 5 Mips
Preis ca. 1 bis 2 Euro
PWM nein
I2C-Bus nein
Taktoszillator ja

Die Eigenschaften des P1C12F675 reichen natürlich nicht an den inzwischen vertrautPIC16F877 heran, der PIC12F675 hat ein anderes Leistungsformat zu einem niedrige Preis.


2. PIC-Programmierung

Für die Programmierung der PIC-Controller gibt es ganz offensichtlich verschiedene Möglichkeiten und Werkzeuge - sowohl hard- als auch softwareseitig. Und nicht zu vergessen ist die Tatsache, dass die fertigen geschriebenen und compilierten Programme HEX-konvertiert sowie in den Controller übertragen werden müssen. Als Programmiersprachen kommen Assembler für die jeweiligen Zielprozessoren oder aber auch Hochsprachen wie C- und BASIC-Derivate zum Einsatz
JAL Flowcode und als Programmer EBLOCKS ... das Komplettwerkzeug zum Programmieren und Testen - EasyPICs 5

Just Anather Lanuage  - kurz: JAL

Flowcode

EasyPIC 5


3. Speicheraufteilung

Mit Sicherheit ist der PIC16F877 für die weitaus meisten Projekte völlig überdimensioniert und somit zu teuer und zu aufwendig (alte deutsche Rechtschreibung!). Für die Mehrzahl der kleinen "Elektronik-Anwendungen" und Aufgabenstellungen ist
 


4. Controller-Peripherie

 

 


5. Projekte & Linksammlung

Mit Sicherheit ist der PIC16F877 für die weitaus meisten Projekte völlig überdimensioniert und somit zu teuer und zu aufwendig (alte deutsche Rechtschreibung!). Für die Mehrzahl der kleinen "Elektronik-Anwendungen" und Aufgabenstellungen ist

 


6. Verwandte Themen history menue scroll up

Was ist alles mit dem Betriebssystem eines Microcomputers verwandt? Antwort: faktisch der gesamte Bereich der Digitalelektronik und sowieso die gesamte Technik der Software-Technologie der Vergangenheit, Gegenwart sowie zumindest der nächsten Zukunft.

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Allgemeine FLAG-Wirkung

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Allgemeine Funktionssymbolik

Aktuelles sowie weiterentwickeltes Betriebssystem

Blockschaltbild eines Einchiprechners

   

Projekt Assemblerprogrammierung

   


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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost am 25. Juli 2009

... 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

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