Zeitmessung - Theorie

Teil 1 – die Theorie

Am Anfang steht das Blockschaltbild. Die Symbole weichen teilweise von den in der Elektronik gebräuchlichen zu Gunsten der Verständlichkeit ab.

Blockschaltbild

Im Bild ist oben Plus, unten Masse. Der Festspannungsregler liefert 5 Volt, Diode und Elko dienen als Verpolungsschutz und zum Glätten, falls das Netzteil keinen sauberen Gleichstrom liefert. Denn pulsierender Gleichstrom ist nicht gut.

Festspannunsregler

Als nächstes kommen die LEDs mit vorgeschaltetem Widerstand. Der Widerstandswert hängt von den verwendeten LEDs ab. Wir haben AlInGaP-LEDs vom Conrad verwendet – die hellsten, die es momentan gibt. Sie arbeiten mit 2V 50mA, daraus ergibt sich ein Widerstandswert von 20 Ohm.

Neben den LEDs befinden sich die vier Mal identisch aufgebauten LDR-Schaltungen: der LDR und der Spindeltrimmer werden bei eingeschalteter LED aufeinander abgeglichen. Wird nun der Lichtstrahl unterbrochen, wird durch die Vergleichsschaltung (symbolisiertes Dreieck) für diese Zeit ein Impuls ausgegeben, der aus den unterschiedlichen Spannungen der LDR- und Spindeltrimmerstrecke resultiert. Dieser Impuls geht dann auf die parallele Schnittstelle auf den angegebenen Pin.

Die erwähnte Vergleichsschaltung ist real so nicht vorhanden – vielmehr steckt sie in einem IC, der gleich alle vier Spuren auf einmal erledigt. Das Blockschaltbild des IC LM324 sieht wie folgt aus:

Blockschaltbild LM324

Zu den 12 Anschlüssen gesellen sich noch ein Plus- und ein Masse-Anschluss für den IC selbst. Der IC sollte tunlichst auf einen Sockel montiert sein, dann kann man in aller Ruhe den Sockel reinlöten und zum Schluss den IC stecken.

Beispielhaft ist unten ein ganz einfaches Layout auf einer Streifenplatine dargestellt. An den Stellen, wo auf einem Streifen mehrere unterschiedliche Signale verarbeitet werden, müssen die Streifen getrennt werden (z.B. unter dem IC-Sockel). Die Anbindung erfolgt über einen 8-fach Platinenstecker.

Einfaches Layout