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legomindstorms:inhalt [2015-11-30 21:15]
rainer
legomindstorms:inhalt [2015-11-30 22:08]
rainer [NXT Sensoren]
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 Das Prinzip scheint recht einfach zu sein: Das Prinzip scheint recht einfach zu sein:
-    * Wenn der Sensor I²C verwendet, sind durch die vorgeschriebenen ​82kΩ-Pullups die Pins 5 und 6 auf High.+    * Wenn der Sensor I²C verwendet, sind durch 82kΩ-Pullups die Pins 5 und 6 auf High. Sodann muss eine I²C Kommunikation erfolgreich sein.
     * Da beim NXT die Pins 2 und 3 beide GND sind und in den Sensoren verbunden sind, zeigt Pin 2 Low einen NXT-Sensor an.     * Da beim NXT die Pins 2 und 3 beide GND sind und in den Sensoren verbunden sind, zeigt Pin 2 Low einen NXT-Sensor an.
     * Ist Pin 2 nicht verbunden, was bei allen verfügbaren Sensor-Schaltplänen der Fall ist, und somit nicht Low, dann handelt es sich um einen EV3-Sensor.     * Ist Pin 2 nicht verbunden, was bei allen verfügbaren Sensor-Schaltplänen der Fall ist, und somit nicht Low, dann handelt es sich um einen EV3-Sensor.
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 Allerdings passt der Schaltplan des EV3 nicht ganz hierzu. Dort wird Pin 2 durch einen Spannungsteiler von 10kΩ/18kΩ an 5V im unbeschalteten Zustand auf 3.2V eingestellt;​ dies wäre sinnvoll, wenn die Sensoren drei Fälle durch offenlassen,​ Verbinden mit Masse und Verbinden mit +5V codieren würden. Allerdings passt der Schaltplan des EV3 nicht ganz hierzu. Dort wird Pin 2 durch einen Spannungsteiler von 10kΩ/18kΩ an 5V im unbeschalteten Zustand auf 3.2V eingestellt;​ dies wäre sinnvoll, wenn die Sensoren drei Fälle durch offenlassen,​ Verbinden mit Masse und Verbinden mit +5V codieren würden.
-In allen veröffentlichen Schaltplänen ist jedoch Pin 2 offen, und Pin 1 an Masse, mit der Ausnahme des Schalters (Touch), +In allen veröffentlichen Schaltplänen ​für EV3-Sensoren ​ist jedoch Pin 2 offen, und Pin 1 an Masse, mit der Ausnahme des Schalters (Touch), der Pin 1 über 910Ω an Masse legt.  
-der Pin 1 über 910Ω an Masse legt. + 
 +Ferner sind die  82kΩ-Pullups für den I²C bereits in der Steuerung vorhanden und nicht auf den Sensoren
  
 Zudem sind in der Tabelle zwei Zeilen als redundant wegelassen worden; Zudem sind in der Tabelle zwei Zeilen als redundant wegelassen worden;
 und der EV3-Farbsensor ist ein I²C-Sensor,​ der Pin 1 auf Low legt.  und der EV3-Farbsensor ist ein I²C-Sensor,​ der Pin 1 auf Low legt. 
- +  
-Somit wurde die Tabelle ​in der öffentlich verfügbaren Dokumentation ​nicht aktualisiert+Damit der NXT-Helligkeitssensor im EV3 richtig erkannt wird, muss lt. Tabelle ​Pin 5 auf digital Low liegen.  
 +Er ist jedoch über 10kΩ mit der Basis eines Transistors verbunden, der weitere 10kΩ parallel liegen. 
 +Damit ist die Spannung an Pin 5 ca. 2.2V, also digital unbestimmt und nicht Low.  
 +Somit ist es nicht verwunderlich,​ dass der EV3 den NXT-Helligkeitssensor nicht erkennt.
  
  
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 ==== NXT Sensoren ==== ==== NXT Sensoren ====
  
-Am NXT und  +Messungen ergaben, dass an Pin 1 statisch 4.96V im Leerlauf und 1.24V bei Anschluss von 3.3kΩ gegen Massse ​vorliegen
-An einem NXT wurden jedoch ​statisch 4.96V im Leerlauf und 1.24V bei Anschluss von 3.3kΩ gegen Massse ​gemessen,  +was auf einen Widerstand von 10kΩ gegen +5V schließen läßt
-was auf einen Widerstand von 10kΩ gegen +5V schließen läßt ​und die Beschaltung erheblich vereinfacht+Da zudem von den veröffentlichten Schaltungen nur der NXT Ultraschall-Sensor ​die Versorgung über Pin 1 wegen der höheren Spannung verwendet, könnte es sein, dass diese Feature gar nicht mehr vorhanden ist. Es konnte auch im eingebauten Sequenzer, bei dem auf Port 4 der Ultraschallsensor liegt, keine höhere Spannung als 5V beobachtet werden
  
 +Daher wird angenommen, dass dieses Feature gar nicht (mehr) bestückt ist und Pin 1 immer mit 10kΩ statisch gegen 5V angeschlossen ist.
 +Das vereinfacht die Erstellung eigener Sensoren erheblich.
 +
 +Beispielsweise kann mit einem LM335 eine Ausgangsspannung von 10mV/K, also von 2.93V für 20°C, erzeugt werden;
 +das entspricht einem Messwert von 600.
 +Die Auflösung ist recht genau 0.5°C. ​
 +
 +Erweitert man einen Operationsverstärker wie den LM324 mit einem Feldeffekttransistor wie dem BS170 oder 2N7000,
 +dann kann der gesamte Spannungbereich von 0 bis 5V verwendet werden. ​
  
  
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 Ist, wie beim NXT experimentiell ermittelt, `U_v=5V` und damit gleich der Referenzspannung des A/​D-Wandlers,​ Ist, wie beim NXT experimentiell ermittelt, `U_v=5V` und damit gleich der Referenzspannung des A/​D-Wandlers,​
 dann ist der angezeigte Wert `alpha = 1024*R_x/​(R_x+R_v)` mit `R_v`=10kΩ. dann ist der angezeigte Wert `alpha = 1024*R_x/​(R_x+R_v)` mit `R_v`=10kΩ.
- 
-=== Spannungsmessung === 
- 
-Wenn  
  
  
  

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