WELTKARTE

Auf einer Weltkarte werden Partnerhochschulen von Industrial Management / FH-Joanneum per LEDs hervorgehoben. In diesem Projekt ging es um die elektronische Realisierung. Die Wandkarte ist an der FH Kapfenberg/Industrial Management vorhanden und montiert. Dabei handelt es sich um eine auf einen Holzrahmen gespannt Weltkarte aus Leinen.

Die Aufstellung der Partnerhochschulen sieht wie folgt aus:

Universidad de Ibagué

Instituto Tecnologico y de Estudios Superiores de Monterrey - Aguascalientes Campus

Instituto Tecnologico y de Estudios Superiores de Monterrey - Campus Monterrey

Haute Ecole Henri Spaak

Karel de Grote-Hogeschool Antwerpen

Kymenlaakso University of Applied Sciences

Mikkeli University of Applied Sciences

Oulu University of Applied Sciences

Turku University of Applied Sciences

EPF Ecole d'Ingenieurs Sceaux

Technological Educational Institution of Kavala

Waterford Institute of Technology

Banku augstskola

Windesheim University of Applied Sciences

Wroclaw University of Technology

Instituto Politecnico de Coimbra

Universidad de Girona

Universidad de Malaga

Universidad de Oviedo

Universidad de Zaragoza

Universitat Politecnica de Catalunya

Brno University of Technology

Anzeige der Hochschulen auf der Weltkarte

Die Partnerhochschulen sollen mit einer aufleuchtenden, blauen LED angezeigt werden. Die LEDs sollen einzeln ansteuerbar sein. Die Informationen zu den Partnerhochschulen wurden FH-Intern weitergeleitet.

Jede Partnerhochschule soll durch ein hinter der Wandkarte installiertes Leuchtmittel markiert werden können. Zusätzlich muss es auch noch möglich sein 2 bis n=22 Partnerhochschulen gleichzeitig mittels Hintergrundbeleuchtung zu markieren. Die Partnerhochschulen sind danach aufgrund der Aktivierung des Leuchtmittels durch einen unscharfen hellen Punkt ersichtlich.

Hardware-Schnittstelle

Die Studenten waren in der Auswahl der Ansteuerung relativ frei, nach Absprache haben sie sich für die Ansteuerung mit einem 1-Byte breiten, TTL-kompatiblen Port entschieden. Die Elektronik wird von den Studenten entwickelt und erstellt. Werden alle acht TTL Pegel auf HIGH gelegt, leuchten alle LEDs. Sind sie auf LOW, leuchtet keine LED. Durch Multiplexing ist jede LED einer Partnerhochschule separat ansteuerbar.

Theoretische Konzeption

Aufbau der Schaltung

-Blockschaltbild

Es ist eine universelle PC Ausgabe/Eingabekarte für IBM kompatible PC`s welche mit Windows laufen. Der Anschluss erfolgt über einen einfachen USB-Port des PC`s. Die Karte besitzt 32 digitale Eingänge/Ausgänge zur Ansteuerung von der LED`s. Die Eingänge sind galvanisch getrennt und direkt kompatibel zum TTL-Eingangssignal 5V. Dadurch das die Platine eine Normschienen besitzt kann die Karte direkt in einen Schaltschrank eingebaut werden. Zur Verbindung mit dem PC wird ein USB Kabel verwendet mit USB1.1 kompatibel zu USB2.0. Die Aktoren (LED´s) werden über einen separaten Standardnetzteil 12V/630 mA versorgt.

-Ausgang im Detail

Für die Ausgänge wird ein ULN 2803 Transistor von Motorola verwendet. Der Ausgang sieht im Detail wie folgt aus.

Und dasselbe ist noch einmal für zwei weitere Bausteine auf dieser Relaiskarte durchzuführen. Bei dieser Lösung wird die 12 V Leitung von einer Leuchtdiode zu nächsten weiterverbunden, somit benötigt man nur eine Leitung. Nachteil ist jedoch, dass die Leitung an den bereits befestigten LED´s verlegt werden müssen oder in der Vorfertigung ausreichend lange Leitungen angebracht werden um die unterschiedlichen Abstände der LED`s zueinander berücksichtigen zu können.

Alternativ dazu könnte jede LED mit einer eigenen +12 V Leitung angespeist werden. Diese Lösung steigert natürlich die Anzahl der zu verlegenden Kabel. Auslegung Vorschaltwiderstand

Spezifikation LED: UF~2,1 V IF~20 mA

Spezifikation ULN 2803: UULN~1 V UR=U- UULN- UF= 12-1-2,1=8,9 V R= UR/ IF=8,9/0,02=445 Ohm

Gewählt: 560 Ohm

Komponenten

Platine

Zur Verbindung mit dem PC wird ein USB Kabel verwendet mit USB1.1 kompatibel zu USB2.0.

Die Energieversorgung erfolgt über ein Standardnetzteil 12V/630mA welches in jedem Elektrohandel verfügbar ist.

Eine Leuchtdiode ist ein elektronisches Bauelement. Wenn Strom angehängt wird, so strahlt die Diode Licht aus.

Die LED`S werden in Stecksockeln angebracht und mittels eines Flachbandkabels mit der Platine verbunden.

- Aufbau der Schaltung in der Praxis:

Programmierung der Steuerung

Die Programmierung der USB I/O-Karte erfolgt mittels einer unter Windows laufenden Software z.B.: Profilab. Die Programmierung der Steuerung ist nicht Teil des Projektes. Die mitgelieferte Software beinhaltet jedoch eine umfangreiche Dokumentation mit USB-Treiber, einer Freeware DLL mit Programmbeispielen und dokumentierte Quelltexte in C, Delphi und Visual Basic. Ebenfalls mitgeliefert wird die gesamte Entwicklungsebene des USB-Controllers.

-Programmierung:

Auf der mitgelieferten Treiber-CD befindet sich auch ein USB-Tool, mit welchem die Ein- und Ausgänge der USB-Karte manuel getestet warden können. Dies kann zu einem ohne Anschluss von Aktoren erfolgen, da auf der Karte auch Kontroll-LED´s installiert sind. Zum anderen kann mittels diesem Tool die Steuerung aktiviert werden und die gewünschte Aktion am Aktor auslösen.

Die Steuerung kann mittels der Software Profilab ohne Programmierkenntnisse programmiert werden.

http://www.heise.de/software/download/profilab_expert/64065dl_151cd358e2432898ab1ba909daed6f0c_1317279073

Software-Schnittstelle

Die Ansteuerungssoftware ist nicht Teil des Projekts.

Montage

Die Montage der LEDs und der erstellten Elektronik sowie die Verkabelung hinter der Weltkarte ist Teil des Projekts.

 
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projekte/weltkarte.txt · Zuletzt geändert: 2011/09/29 21:27 von hoenig
 
 
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