Ich hab' da ein Problem ...

Diskutiere Ich hab' da ein Problem ... im Sonstiges Forum im Bereich OFF TOPIC; Sehr verehrte Community, ich hoffe, dass ihr mir mit eurem fachlichen Wissen weiterhelfen könnt, denn ich bin auf einem ganz anderen Gebiet...

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  1. #1 Aaron111, 24.06.2010
    Aaron111

    Aaron111 Schlitzeklopfer

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    Sehr verehrte Community,

    ich hoffe, dass ihr mir mit eurem fachlichen Wissen weiterhelfen könnt, denn ich bin auf einem ganz anderen Gebiet tätig (freischaffender Künstler).

    Ich habe folgendes Problem, das ich aus eigener Kraft technisch und wissensmäßig nicht lösen kann – auch wenn es für euch nur eine Fingerübung darstellen wird (nehme ich an).

    Es geht darum, dass ich eine Lösung dafür finden muss, wie ich mittels nicht unter Spannung stehender Stecker eine Information zu einem Anzeigegerät übertragen kann, wobei die jeweilige Steckbuchse aber so beschaffen sein muss, dass sie unterschiedliche Stecker aufnehmen kann.

    Das ist die Ausgangssituation.

    Im Detail - damit man sich darunter auch was vorstellen kann - sieht das wie folgt aus:

    Ich möchte erreichten, dass ich stiftartige Teile, die nicht unter Spannung stehen, und an einem Ende einen Stecker aufweisen, so in Buchsen einstecken kann, dass ein Anzeigegerät eine bestimmten Wert ausgibt.

    Das Anzeigegerät soll ein ganz einfaches Digital-Display haben, weil es lediglich um Zahlen geht, die dargestellt werden sollen.

    Stecke ich nun einen Stift (bzw. Stecker) in eine der Buchsen, soll ein bestimmter Wert auf dem Display angezeigt werden. Sagen wir "16".

    Stecke ich einen weiteren Stift, der aber den Wert 21 repräsentiert, in eine der Buchsen, soll auf dem Display 37 erscheinen.

    Ziehe ich den zweiten Stift wieder raus, muss wieder die 16 angezeigt werden.

    Es sollen an die fünf bis acht verschiedene Stifte mit jeweils unterschiedlichen Werten zum Einsatz gebracht werden können, wobei die Buchsen, von welchen es an die 30 bis 50 geben soll, für alle verschiedenen Stifte verwendbar sein müssen.

    Ganz gleich, wo die Stifte eingesteckt werden, es muss auf dem Display jeweils die Summe jener Werte, für die die Stifte stellvertretend stehen angezeigt werden – einerlei, wie viel auch immer die Stifte untereinander ausgetauscht oder in andere Buchsen versetzt werden mögen.

    Das Ganze soll entweder batteriebetrieben oder an das Stromnetz angeschlossen funktionieren.

    WICHTIG: Die Stifte können unter keinen Umständen permanent verkabelt werden mit den übrigen Bauteilen; diese sind selbstständige Bauteile, die, wie erwähnt, lediglich eingesteckt oder wieder abgezogen werden können. Dennoch sollen durch den Vorgang des Ein- und Aussteckens der Stifte die Funktionen Addition bzw. Subtraktion der jeweiligen Werte ereicht werden.

    Zudem stehe ich noch vor dem zusätzlichen Problem, dass die Steckverbindungen so klein wie möglich sein müssen. Ich spreche hier von einer Steckerlänge bzw. Buchsentiefe von nicht mehr als 4 bis 5 Millimeter!

    Ich hoffe sehr, dass mir hier irgendwer von euch weiterhelfen kann.

    Denn ich muss ja schließlich auch noch die Bauteile - besonders die Stecker und Buchsen irgendwo finden! Und wenn ich an das Anzeigegerät denke, wird mir erst recht schwummerig; denn dieses Anzeigegerät muss genau die obigen Funktionen erfüllen...

    Ich bitte euch sehr um eure Untersützung!

    Hoffenltich habe ich die Aufgabenstellung einigermaßen klar rübergebracht. Aber bitte fragt ruhig, wenn ihr noch mehr wissen müsst.

    Ich grüße freundlich,

    Aaron111
     

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  4. #2 Anni, 24.06.2010
    Anni

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    AW: Ich hab' da ein Problem ...

    Hallo,

    ist die Anzahl der Pins in einem Stecker bzw die der "Löcher" in einer Buchse begrenzt?

    Ich stelle folgenden Lösungsansatz zur Diskussion:

    Jede der 50 Buchsen hat 8 " Löcher" . Jeder der Stecker hat 8 "Pins.

    Die Pins 1-5 des Steckers sind die Datenverbindungen , Pin 6 ist der "+ Pin" Pin 7 und 8 sind die Kontroll-Pins
    Pin 7 und 8 sind kürzer als Pin 1-6 .
    Pin 7 ist außerdem noch kürzer als Pin 8.

    Wird der Stecker in die Buchse gesteckt kommt Spannung über "+Pin "
    auf die jeweiligen Datenpins ( intern verdrahtet) und wird entsprechend codiert ( z.B 5-bit Graycode).
    Je nachdem wie der Stecker nun verdrahtet ist -steht ein codiertes Signal
    an der Buchse an das mit einer SPS über Eingänge ( oder mit einem Microcontroller ) abgefragt werden kann.
    Pin 7 und 8 geben die Abfrage frei, das heisst die Abfrage wird erst aktiviert wenn Pin 7 und 8 eingeführt sind. Da diese Pins kürzer sind als Pins 1-6, ist sichere Kontaktgabe der Pins 1-6 gewährleistet. Weil Pins 7 und 8 unterschiedlich groß sind , kann zwischen Einstecken und Ausstecken unterschieden werden. ( zeitlich versetzte Signale )...........
     
  5. #3 bigdie, 24.06.2010
    bigdie

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    AW: Ich hab' da ein Problem ...

    Hallo
    Das ginge evtl. auch altmodisch analog. In jedem Stecker ein Widerstand z.B. 1K bis 16KOhm, eine Buchse mit einem Schaltkontakt, der die Buchse ohne Stecker überbrückt und die ganzen Buchsen in Reihe geschalten. Zur Anzeige braucht man dann nur ein Ohmmeter oder auch eine Logo + ein paar Sachen aus der Bastelkiste.
     
  6. #4 kalledom, 24.06.2010
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    AW: Ich hab' da ein Problem ...

    Das wird mit Analog-Technik etwas schwierig, ist aber nicht unmöglich.
    Da finde ich den Ansatz von @Anni besser.
    4 Bits/Pins ergeben 16, 5 Bits/Pins = 32 und 6 Bits/Pins = 64 Möglichkeiten.
    Dazu einen Pin als gemultiplexten GND, der über Dioden zu den Bit-Pins führt. Die Bit-Pins gehen alle zu einem Bus. So kann über die 4 / 5 / 6 "Stifte" der Code jedes "Stiftes" abgefragt und daraus "Irgendwas" gebildet werden.
    Das ist am einfachsten mit einem Mikro-Controller zu realisieren.
    Ob es da was "Fertiges" gibt glaube ich allerdings weniger.
     
  7. #5 bigdie, 24.06.2010
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    AW: Ich hab' da ein Problem ...

    5bits x 50 Buchsen sind aber auch 250 Eingänge auf einer SPS. Von den 6 poligen Steckern mal abgesehen ist das natürlich ein ganz schöner Kostenfaktor. Analog braucht man nur ein paar 3,5mm Klinkenstecker+ Buchse.
     
  9. #6 NachtHacker, 25.06.2010
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    AW: Ich hab' da ein Problem ...

    Der Vorschlag von Anni begrenzt die Anzahl der digitalen Eingänge auf die exakte Anzahl, da jede Kombination unverwechselbar und einmalig ist (Graycode...)
    Wenn man es analog macht, hat man sicher von den Steckern her einen geringeren Aufwand, jedoch müssten die Analogwerte erst mit einem D/A Wandler digitalisiert werden und es muss für jeden Widerstandswert eine gewisse Bandbreite vorgesehen werden, wobei es mit einem 8-Bit Wandler mit nur 256 Werten es schon sehr eng werden kann. Um einen Widerstandswert möglichst fehlerfrei zu erkennen muss man mindestens 4 Binärwerte hierfür vorsehen (besser 6 - 8), so beiben von den 256 / 4 = 64 Kombinationen übrig.
    Besser und sicherer wäre hier ein 10 oder 12-Bit Wandler, der auch einen Binären Code heraus gibt, den man einem Mikrocontroller zuführen kann. Allerdings sind die etwas teurer, da preisgünstige SA-Wandler (Sukzessive Appoximation) in der Regel keinen Binärcode liefern, sondern eher zur Ansteuerung von Displays (Spannung /Ohmwert) ausgelegt sind, was hier aber nicht brauchbar ist.
    Ein Mikrocontroller ist eh notwendig, da ja Werte addiert und subtrahiert werden und in einem Display bzw. 7-Segmentanzeigen angezeigt werden sollen.
     
  10. #7 ebt'ler, 25.06.2010
    ebt'ler

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    AW: Ich hab' da ein Problem ...

    Also ich habe bei der Aufgabenstellung auch gleich an bigdie seinen Lösungsansatz gedacht. Vorallem weil man so auf die geforderte Größe (möglichst klein) kommt. Da sind die Klinkenstecker doch optimal.

    Man müsste aber nicht zwangsläufig alle Buchsen + Stecker in reihe schlaten und dann die nicht verwendeten überbrücken.
    Eine andere Möglichkeit wäre es ähnlich wie bei Opperationsverstärkerschaltungen einen Addiererverstärker zu gestalten: Operationsverstärker ? Wikipedia
    Ob man da noch einen OPV braucht, oder ob es gleich auf die SPS / Logo geht müsste man dann sehen.
     
  11. #8 bigdie, 25.06.2010
    bigdie

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    AW: Ich hab' da ein Problem ...

    Hallo
    Man muss ja auch nicht alle 50 Buchsen in Reihe schalten. Wenn man zur Auswertung eine LOGO nimmt, hat man 4 analoge Eingänge. Das kann man bei bedarf auf 8 erweitern. Gebraucht werden 6-8 unterschiedliche Werte der Stecker. Nehmen wir mal an 1K-8Kohm. Dann muß ich pro Eingang (Logo mit 4 Analogeingängen) den Wert von 0- 96Kohm in 1 Kohm schritten auswerten können. Das ergibt bei einem 0-10V Eingang eine Auflösung von 0,1V.
     
  12. #9 NachtHacker, 25.06.2010
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    AW: Ich hab' da ein Problem ...

    Kann man mit einer Logo auch ein Display ansteuern?

    @Aaron111
    An was für eine Anzeige hast du gedacht? An LCD-Display, oder an selbstleuchtende 7-Segmentanzeigen, ev. Großanzeige?
     
  14. #10 Aaron111, 25.06.2010
    Aaron111

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    AW: Ich hab' da ein Problem ...

    Guten Morgen an alle,

    vielen Dank für eure zahlreichen Vorschläge! Ich bin ganz begeistert, wie einfallsreich ihr euch da zeigt.

    Die Lösungsansätze sind - soweit ich das mit meinem Laienwissen überhaupt beurteilen kann - prinzipiell alle brauchbar.

    Ich habe nur das Problem der Dimensionierung, da die Steckverbindungen so kleine wie möglich sein müssen; vermutlich werde ich die Stecker bzw. Buchsen - wie auch immer diese letztlich aussehen werden - in so kleinem Format gar nicht erst auf dem Markt finden. (Annis Lösungsansatz war schon mal genial!).

    @NachtHacker: Das Display kann sowohl LCD als auch selbstleuchtend sein. Grundsätzlich sollen auf dem Display lediglich die Zahlen ausgegeben respektive dargestellt werden.
    Die Variante "selbstleuchtend" wird wahrscheinlich etwas ansprechender aussehen.

    Habt ihr eine Vorstellung, wieviel es kosten würde, einen geeigneten Microcontroller zu programmieren, der den angeführten Anforderungen entspricht? Denn so wie ich das bisher aus euren Lösungsansätzen her überblicke, bleibt mir das vermutlich ohnehin nicht erspart.

    Ich wünsche euch allen einen schönen Freitag!

    Aaron111
     
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