[Einleitung]
[Schaltplan]
Der 16-Kanal-AD-Wandler
Nach dem Windmesser ging es an die Konstruktion
dieses AD-Wandlers. Kernstück dieser Schaltung ist der ADC0804,
ein 8-Bit-Analog-Digital-Wandler. Ihm vorgeschaltet ist ein HCF4067, ein
bidirektionaler 16-Kanal-Multiplexer. Hiermit wird eine von 16
Signalquellen ausgewählt. Über Busregister (4508) kann man
vom Parallelport ausgehend das digitalisierte 8-Bit-Datum aufnehmen.
Realisierung von Messungen
Dies gestaltete sich anfangs als gar nicht so einfach, wie es eigentlich
zu erwarten gewesen wäre. Die ersten Versuche wurden mit einem
einfach Potentiomenter als Spannungsteiler durchgeführt, der an Kanal
0 der Schaltung angeschlossen wurde. Bei unveränderter Stellung des Potis
variierte der Meßwert um 20 Stellen. Bei der 8-Bit-Auflösung des
AD-Wandlers bedeutet dies eine Ungenauigkeit von fast 10 Prozent!
Um dieses Manko zu umgehen, führe ich momentan 20 Messungen unmittelbar
hintereinander auf demselben Kanal durch und bilde anschließend von
den 20 Meßwerten den Durchschnitt. Mit diesem Verfahren lassen sich
noch relativ zuverlässige Werte "ermitteln".
Die Lösung dieses Problems war, die Betriebsspannung am ADC0804
durch einen kleinen Elko zu stabilisieren. Dadurch verschwanden kleine
Peaks, und die Meßergebnisse wurden schlagartig präzise.
Gegenwärtig angeschlossene Signalquellen am AD-Wandler:
- Kanal 0
Lediglich ein Spannungsteiler von +5V auf 0V, für erste
Versuche gedacht gewesen
- Kanal 1
LDR zur Messung des Sonnenlichtes. Der LDR ist zum Fenster hinaus
gerichtet. Nachts kann der normalerweise zu erwartende Meßwert
für völlige Dunkelheit durch einen helleren Zustand
angezeigt werden, dies kommt durch Reflektionen der Zimmerlampe
zustande.
- Kanal 2
Temperaturfühler für die Außentemperatur.
- Kanal 3
Luftdrucksensor. Momentan wird der Luftdruck noch in 4
mBar-Schritten angezeigt, dies wird sich aber noch ändern.
Dazu muß von der Sensorausgangsspannung ein bestimmter
Spannungsoffset wegsubtrahiert werden. Die verbleibende Spannung
muß mindestens vervierfacht werden, um die 4er-Skalierung zu
beseitigen.
Dieses Problem wurde mittlerweile softwareseitig gelöst.
(Mehrfachmessung mit Bildung des arithmetischen Mittelwerts)
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Letzte Änderung : 22-Aug-2023
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