Multiplex-Platine für Lego-Mindstorms
Selbstfahrender Roboter mit Multiplexplatine und drei Zusatztastern
(Foto von DF3DCB)
Multiplexplatine
Schaltplan der Multiplexplatine
(Zum Vergrößern auf das Bild klicken)
Für ein Schulprojekt im Rahmen einer Projektwoche im September 2008 am Gymnasium der
Stadt Lennestadt[1] wurde das Thema
„Roboter - Elektronik und Programmierung” gewählt. Als Platform dienten
„Lego Mindstorms NXT”.
Um den Schülern durch das Löten einer eigenen Schaltung -passend zum Projekt-
den Einstieg in die Elektronik zu bieten, wurde eine Schaltung entworfen, mit der sich
-zusätzlich zu den in den Baukästen vorhandenen Tastern- weitere Tastsensoren
anschließen lassen, ohne weitere Anschlüsse am „NXT-Brick” zu
belegen.
Diese Schaltung bietet die folgenden Eigenschaften:
- Die Schaltung wird an den NXT-Baustein mit einem originalen sechspoligen Western-Stecker angeschlossen.
- Zwei originale Taster können an den Multiplexer angeschlossen werden.
- Zusätzlich können sechs weitere Taster angeschlossen werden.
- Die Verknüpfung aller Eingänge kann über einen DIP-Schalter zwischen UND- und ODER gewählt werden.
- Zusätzlich kann jeder Eingang kann individuell negiert werden (NICHT), was ebenfalls über DIP-Schalter einstellbar ist.
- Damit belegt die Baugruppe nur einen digitalen Eingang und kann auch von der „Bricks”-Programmiersprache wie ein normaler Taster gehandhabt werden.
Auf der technischen Seite ist das Ganze wie folgt realisiert:
- Basis der Schaltung ist ein ATmega8 oder ATmega48-Mikrocontroller.
- Ein Schließen des Kontakts wird als logische Eins verwendet. Als dazu notwendige Pull-Up-Widerstände werden die
internen Widerstände des Controllers aktiviert.
- Der Ausgang des Controllers arbeitet im Pull-Down-Betrieb über 2,2kΩ (wie der Original-Taster).
„Echter” Multiplexbetrieb mit acht voneinander unabhängigen
Eingängen an einem einzigen Anschluß des NXT wäre denkbar, ist aber noch
nicht implementiert:
- Die Übertragung des Status der acht Eingänge könnte über I2C erfolgen (wird vom ATmega48 unterstützt).
- Dazu wären die gleichen Datentelegramme wie für den im Baukasten vorhandenen Ultraschall-Sensor verwendbar.
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