Das Elektronik-Experimentier-Set ELEXS Für die Versuchsreihe 1

Das Elektronik-Experimentier-Set ELEXS
Für die Versuchsreihe 1 – „Grundlagen der Analog- und Digitaltechnik“ – des HardwarePraktikums steht jeder Gruppe ein sogenanntes Elektronik-Experimentier-Set (ELEXS) zur
Verfügung. Abbildung 1 und 2 zeigen die Schaltung, das Layout und den Bestückungsplan
der Experimentierplatine, die an die serielle Schnittstelle eines Rechners angeschlossen
werden kann.
Die Platine verfügt über insgesamt vier Buchsenleisten, von denen zwei direkt mit dem SUBD-Anschluss und zwei untereinander verbunden sind (fünf Felder mit je vier verbundenen
Pins). Der eigentliche Datenaustausch erfolgt bei einer seriellen Schnittstelle im Normalfall
über die Sendeleitung TXD und die Empfangsleitung RXD, während alle übrigen Leitungen
Hilfsfunktionen beim Aufbau der Verbindung und bei der Steuerung der Datenübertragung
übernehmen. Allerdings lassen sich die einzelnen Signale bis auf RXD auch direkt ansteuern,
so dass für Experimente drei Ausgänge (TXD, DTR und RTS) und insgesamt vier Eingänge
(RI, CTS, DSR und DCD) zur Verfügung stehen.
Eine Besonderheit der seriellen Schnittstelle liegt in der Interpretation der Zustände „Ein“
und „Aus“. Während eine Messung im ersten Fall eine positive Spannung von etwa 10V als
Ergebnis liefert, ist dies beim Zustand „Aus“ eine Spannung von ca. –10V, was bei den
Versuchsaufbauten berücksichtigt werden muss.
Mit dem ELEXS-System lassen sich komfortabel und ohne Verwendung eines Lötkolbens
einfache Schaltungen aufbauen und mit Hilfe von Microsoft Visual Basic programmieren und
analysieren. Besonders die Verwendung der seriellen Schnittstelle hat gegenüber dem
parallelen Anschluss, der über wesentlich mehr Leitungen verfügt, enorme Vorteile:
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Die serielle Schnittstelle ist sehr sicher gegen versehentliche Beschädigungen,
insbesondere dürfen Stecker im laufenden Betrieb verbunden und getrennt
werden, ohne die Hardware des Rechners zu gefährden.
Im Regelfall ist im Gegensatz zur Drucker-Schnittstelle zumindest noch eine
serielle Schnittstelle unbenutzt und lässt sich folglich für Experimente nutzen (per
Software ist ein Umschalten zwischen den verschiedenen Schnittstellen möglich).
Die serielle Schnittstelle liefert genügend Strom für zahlreiche Versuche, so dass
auf ein zusätzliches Netzgerät verzichtet werden kann.
Leuchtdioden lassen sich in diesem speziellen Fall direkt (ohne Vorwiderstand) an
die Ausgangs-Pins anschliessen, da der Vorwiderstand bereits im PC vorhanden
ist.
Abbildung 1: Schaltung der Experimentierplatine
Abbildung 2: Layout und Bestückungsplan der Experimentierplatine