Dieses Modell kann an beliebigen Rechnern oder Hardwareschaltungen als Ein- und/oder Ausgabeeinheit für zwei digitale TTL-Tore von 8Bit Breite eingesetzt werden. Es kann bei Steuerrechnern der Überwachung der programmierten Ausgaben dienen, ebenso kann es als Geber für Eingangssignale benutzt werden.

1. Die Schalter des Modells erzeugen für externe Eingangstorbits digitale Eingabesignale.

2. Werden externe Ausgangsbits an dem Modell angeschlossen, so können deren Signale an den Leuchtdioden abgelesen werden.

Die Signale werden dem Modell, wie die 5V Versorgungsgleichspannung, über eine 25pol. Sub-D Buchse zugeführt.

Schalter-LED Modell im Aluminium Halbschalenbgehäuse

Das nachfolgende Bild zeigt die Zuordnung der digitalen TTL-Signale zu den Anschlüssen der Sub-D Buchse.

Zuordnung der Signale zur Sub-D Buchse

Schaltungshintergrund

Für den Benutzer des Schalter-LED Modells zeigen die Leuchtdioden ein logisches 1 Signal, wenn der Schalthebel eines Schalters nach oben gerichtet ist. Sie verlöschen, bei einem logischen 0 Signal, bzw. wenn der Schalthebel in die entgegengesetzte Richtung zeigt.

Die nachfolgend gezeigte Schaltung gilt für jedes der 16 LED-Schalterpaare. Sie verdeutlicht, dass der zu einer LED gehörende Schalter ausgeschaltet ist, wenn diese leuchtet. In diesem Fall erzeugt ein Pull-Up Widerstand das log1 Signal für den 74HCT541 Treibereingang der LED. Dieses Signal ist auch das Eingangssignal für das externe Torbit. Erst wenn der Schalter eingeschaltet wird, verlöscht die LED, denn nun erhalten die Eingänge des LED-Treiberbausteins und des externen Tores eine Spannung die kleiner ist als 0,8V, also ein logisches 0 Signal.

Den 270 Ohm Widerstand kann man sich hierbei wegdenken, er verhindert nur 'Kurzschlüsse', wenn ein 0-Signal des Modells auf das 1-Signal eines extern angeschlossenen Ausgabebits trifft. In diesem Fall schafft es das externe Ausgabebit, ein log 1 Signal am Modell zu erzeugen, wenn es einen Strom >4mA liefern kann.

Will man die Schalter-LED Karte zur Anzeige von externer Torbits benutzen, so kann das externe Torbit, ebenso wie der Schalter, die Spannung am LED-Treiber auf einen Wert unter 0,8V herunterziehen. Bei log0-Signalen gelingt dies unabhängig davon, ob der Schalter des Modells geöffnet oder geschlossen ist. Bei der Anzeige eines log1 Signals, leuchten die LED, wenn der Schalter geöffnet ist ohnehin. Wurde der Schalter geschlossen, so muss das externe Torbit wie oben erwähnt, einen Strom von ca. 4mA aufbringen.

Technische Daten

Die Spannungsversorgung des Modells erfolgt über seine 25po. Sub-D Buchse. Die Versorgungsgleichspannung beträgt =5V G5%. Bei dem Modell werden low-current Leuchtdioden verwendet. So ergeben sich folgende Ströme am unbelasteten Modell

Spannungsversorgung:       5V=,G5%

Stromaufnahme unbelastet:  16mA, alle Leuchtdioden aus

                           40mA, alle Leuchtdioden ein

Der als LED-Anzeigetreiber verwendete TTL-Baustein 74HCT541 wechselt bei einer Spannung von ca.1,5V zwischen log0 und log1. Er benötigt einen Eingangsstrom von <1µA. Die jeweiligen Spannungsteiler R1/R2 benötigen einen Strom von 1mA und können als unbelastet angesehen werden. Sind die Schalter geschlossen so besitzt das erzeugte Low-Signal einen Wert von 0,27V.

Um bei geschlossenem Schalter ein log1-Signal zu erreichen, muss ein Ausgangstor etwa 4mA liefern können. Das hieraus resultierende Signal entspricht bei diesem Strom noch nicht der TTL-Definition, reicht aber um die LED einzuschalten.

Bei Verwendung eines 4,7kOhm Widerstands sinkt die Ausgangsspannung des Modells unter einen Wert von 2.0V, wenn der entnommene Strom 600µA überschreitet.

Schalter-LED Modell in Sandwichbauweise und erweitert durch Buchsen. Die Beschriftung kennzeichnet die Bits der Tore A.0-A.7 und B.0-B.7. Die Zahlen unter den LEDs kennzeichnen den Pin der Sub-D Buchse von dem das Signal abgenommen wird.

Erweiterungen

Das Schalter-LED Modell kann durch 9 Stück 2mm Miniaturbuchsen erweitert werden. An diesen können die Signale der Pins 1-9 der Sub-D Buchse abgenommen werden.

Bei der dESµ-Belegung führen die Pins 3 und 4 die 5V Versorgungsspannung, die Pins 1 und 2 sind für eine mögliche 12V-Spannung reserviert, an den restlichen Pins treten Bedarfssignale heraus die, bei den dESµ Karten unterschiedlich belegt sind.

Zum Design

Wie obige Bilder zeigen, kann das Modell mit blauen oder schwarzen Epoxydharzplatten aufgebaut werden. Es kann in einem Aluminium-Halbschalengehäuse untergebracht werden. Die Oberplatine mit der Beschriftung wurde wie die Layoutplatine aus einer Basisplatine herausgeätzt und mit seidenmattem Klarlack überzogen.