Vor-und

Lösungskomponenten
A & B : Verlustwärme abführen
St1+ E5th verknüpfen und E9el wandeln
1.1 Kühlrippen
Vorteile :
Nachteile :
- bessere Kühlung
- Zusatzkosten
- benötigt keine Energieversorgung
- erhöhter Platzbedarf
- lautlos
- zusätzliches Gewicht
- wartungsarm
Abb. 13: Kühlrippen
1.2 Selbstkühlung
Vorteile :
Nachteile :
- kein zusätzlicher Platzbedarf
- schlechtere Kühlung
- benötigt keine Energieversorgung
- Gefahr des Überhitzen
- lautlos
- schnellere Bauteilalterung
- keine Zusatzkosten
Abb. 14: Selbstkühlung
1.3 Lüfter
Vorteile :
Nachteile :
- sehr gute Kühlung
- benötigt Spannungsversorgung
- regelbare Kühlung
- Geräuschentwicklung
- keine Gefahr der Überhitzung
- größerer Platzbedarf
- Zusatzkosten
- Vibrationen
- zusätzliches Gewicht
Abb. 15: Lüfter
C & D : Ein-/Ausschalten des Systems
S1mech trennen und S6el + E1el verknüpfen
2.1 Kippschalter
Vorteile :
Nachteile :
- erkennbarer Schaltzustand
- mechanischer Verschleiß
- intuitive Bedienung
- erhöhter Platzbedarf
- keine zusätzliche Hardware
- höhere Kosten
- gute Haptik
Abb. 16: Kippschalter
2.2 Durch Verbinden mit
Spannungsversorgung
Vorteile :
- kostengünstig
Nachteile :
- zum Ausschalten muss die Verbindung getrennt werden
- einfache Bedienung
- höherer mechanischer Verschleiß der Kontakte
- geringer Platzbedarf
- keine zusätzliche Hardwar/Software
Abb. 17: Taster
2.3 Jumper
Vorteile :
Nachteile :
- kleine Bauform
- erschwerte, kundenunfreundliche Bedienung
- kostengünstig
- Optik
- erkennbarer Schaltzustand
- Gefahr des Verlusts des Jumpers
- Gefahr des Verbiegens/ Abbrechen der Stifte
Abb. 18: Jumper
E & F : Energie leiten
E4el trennen und E6el trennen
3.1 Drahtbrücken
Vorteile :
Nachteile :
- kostengünstig
- Verdrahtungsfehler können leicht
behoben werden
- großer Platzbedarf
- erhöhter Fertigungsaufwand/ fehleranfälliger
Aufbau
- Gefahr von kalten Lötstellen
- Kurzschlussgefahr
- flexibel
Abb. 19: Drahtbrücken
3.2 Leiterbahnverzweigung auf
Leiterplatte
Vorteile :
Nachteile :
- hohe Integrationsdichte
- hohe Kosten bei Einzelanfertigung
- Fehler im Layout können nachträglich nicht/
nur schwer behoben werden
- gute mechanische Festigkeit
- komplexe Strukturen möglich
- können nicht an der HsKa hergestellt werden
- einfache Bauteilplatzierung (Pads)
Abb. 20: Leiterbahnverzweigung
3.3 Leiterbahnen auf Keramikträger
Abb. 21: Leiterbahnen
Vorteile :
Nachteile :
- sehr hohe Integrationsdichte
- Änderungen mit viel Aufwand möglich
- minimaler Platzbedarf
- hoher Fertigungsaufwand
- sehr hohe mechanische Festigkeit
- bei geringen Leiterbahnabständen EMV Probleme
- gute Wärmeabfuhr
- hohe Kosten bei Einzelanfertigung
G & I : Bedienung
E8el + S2mech verknüpfen und E7el + S3mech verknüpfen
4.1 Taster
Vorteile :
Nachteile :
- kostengünstig
- zusätzliche Hardware/Software
- einfache Bedienung
- Prellen des Tasters
- geringer Platzbedarf
- Schaltzustand nicht erkennbar
- mechanischer Verschleiß
Abb. 25:Taster
4.2 Touchpad
Vorteile :
Nachteile :
- intuitive, einfache Bedienung
- größerer Programmieraufwand
- gute Haptik
- zusätzliche Hardware
- kundenfreundlich
- hohe Kosten
- keine haptische Rückmeldung
Abb. 26: Touchpad
4.3 Schalter
Vorteile :
Nachteile :
- erkennbarer Schaltzustand
- mechanischer Verschleiß
- intuitive Bedienung
- erhöhter Platzbedarf
- keine zusätzliche Hardware
- höhere Kosten
- gute Haptik
Abb. 27: Schalter
H & J : Auslesen der Eingabe
S7el leiten und S9el leiten
5.1 Direkte Verdrahtung
Vorteile :
Nachteile :
- kostengünstig
- größerer Leitungsaufwand
- einfache Programmierung
- schnelle Datenübertragung
- zusätzliche Leitungswiderstände und EMV
- viele Signale erfordern viele Pins
- keine zusätzliche Hardware
Abb. 28: direkte Verdrahtung
5.2 Tastaturmatrix
Vorteile :
- geringerer Leitungsaufwand
- keine zusätzlichen Bauteile
- kostengünstig
Nachteile :
- komplizierte Logik für Verarbeitung der Signale
notwendig
- erschwertes Entprellen der Taster
- wenige Anschlüsse/ Pins benötigt
Abb. 29: Tastaturmatrix
5.3 I²C Treiber
Vorteile :
Nachteile:
- geringerer Leitungsaufwand
- erhöhter Programmieraufwand
- alle Eingabesignale über 2 Leitungen
- zusätzliche Hardware
- unbegrenzte Anzahl an Taster möglich
- einfache Erkennung einer Eingabe
durch Interrupt des Bausteins
- langsamere Datenübertragung
- höhere Kosten
- erhöhter Energiebedarf
Abb. 30: I²C
K & L : Datenverarbeitung
S8el + S10el verknüpfen und S11el speichern
6.1 VC_2 Platine
Vorteile :
Nachteile :
- flexible Programmierung möglich
- sehr großer Platzbedarf
- vorhandene Programmierschnittstelle
- teuer
- vorhandene USB-Schnittstelle
- bereits vorhandenes und
funktionierendes System
- einige Pins sind bereits belegt
- keine Anpassung des Kontrollers auf Anforderung
möglich
- nur für Studenten der HsKa zugänglich
Abb. 31: VC_2
6.2 Mikrocontroller
Vorteile :
Nachteile :
- flexible Programmierung möglich
- Programmierschnittstelle notwendig
- geringer Platzbedarf
- Grundinitialisierung muss vorgenommen werden
- erhöhter Aufwand beim Erstellen des Stromlaufplans und dem Entflechten der Leiterplatte
- Anpassung an Anforderung
- preiswert
Abb. 32: Mikrocontroller
6.3 ASIC
Abb. 33: ASIC
Vorteile :
Nachteile :
-minimaler Platzbedarf
- Plagiat sicher
- für bestimme Anwendung ausgelegt
- sehr teuer, für Prototyp und Kleinserien
nicht geeignet
- Anpassung auf Anforderung
- können nicht an der HsKA hergestellt werden
- sehr schnelle Datenverarbeitung
- keine Programmänderung/ -erweiterung möglich
M : Ansteuerung der Ausgabe
S12el leiten
7.1 Direkte Verdrahtung
Vorteile :
Nachteile :
- kostengünstig
- größerer Leitungsaufwand
- einfache Programmierung
- schnelle Datenübertragung
- zusätzliche Leitungswiderstände und EMV
- viele Signale erfordern viele Pins
- keine zusätzliche Hardware
Abb. 34: Direkte Verdrahtung
7.2 CAN- Bus
Vorteile :
Nachteile :
- geringer Leitungsaufwand
- höherer Programmieraufwand
- alle Eingabesignale über 2 Leitungen
- teurer als I2C
- hohe Datenübertragungsraten
- komplexer Aufbau
- sichere Datenübertragung
- zusätzliche Abschlusswiderstände erforderlich
- für größere Distanzen geeignet
Abb. 35: CAN-Bus
7.3 I²C Treiber
Vorteile :
Nachteile :
- geringerer Leitungsaufwand
- erhöhter Programmieraufwand
- alle Eingabesignale über 2 Leitungen
- zusätzliche Hardware
- unbegrenzte Anzahl an Taster möglich
- einfache Erkennung einer Eingabe
durch Interrupt des Bausteins
- langsamere Datenübertragung
- höhere Kosten
- erhöhter Energiebedarf
Abb. 36: I²C
P : Ausgabe
S13el wandeln
8.1 LEDs
Vorteile :
Nachteile :
- kostengünstig
- Vorwiderstände
- lange Lebensdauer
- keine zusätzliche Information als EIN/ AUS
- kompakte Bauform
-> kein Text/ Grafik darstellbar
- verschiedene Farben erhältlich
Abb. 37: LEDs
8.2 DOT-Matrix
Vorteile :
Nachteile :
- Symbole und Ziffern darstellbar
- begrenzte Auflösung
- leichtes Ablesen
- hoher Verdrahtungsaufwand
- größerer Platzbedarf
- Vorwiderstände
Abb. 38: DOT-Matrix
8.3 Textdisplay
Abb. 39: Textdisplay
Vorteile :
Nachteile :
- individuell programmierbar
- hoher Programmieraufwand
- leichtes Ablesen
- größerer Platzbedarf
- Textausgabe möglich
- Spielfeld nicht gut darstellbar