6-Kanal Datenkonverter für Messuhren mitV24-Ausgang

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Für Wegmessungen im mm-Bereich werden von der Firma Mitutoyo Messuhren angeboten, die zusätzlich zur eingebauten Digitalanzeige auch einen seriellen Datenausgang bieten. Auf eine externe Anfrage an der Request-Leitung werden insgesamt 52 bit (13 nibble mit je 4 bit) am Ausgang Data mit einem Takt Clock von der Messuhr ausgegeben, die die BCD-kodierten Ziffern, Vorzeichen, Dezimalpunkt und Dimension 'mm' oder 'inch' darstellen. Die Taktfrequenz der Ausgabe liegt bei grob 1,3 kHz, wobei der /CLK-Impuls etwa 0,14ms dauert. Damit der serielle Datenstrom von einem Rechner übernommen werden kann, wird ein Konverter benötigt, der die Daten (vorzugsweise) über eine V24-Schnittstelle ausgibt.

Um mehrere Messuhren auszulesen, bietet sich ein Konverter mit mehreren Kanälen an. Eine Applikation mit einem z.B. 8051-Prozessor könnte so aussehen, daß die Data- und Clock-Signale über Eingangsmultiplexer auf je einen Pin des Prozessors geschaltet werden, wobei das Clock-Signal einen Interrupteingang benötigt. Für die Request-Ausgänge könnten Portausgänge verwendet werden; diese sind so zu entkoppeln, daß die Batterien der Messuhren bei ausgeschaltetem Konverter nicht entladen werden.

Die Datenausgabe einer Messuhr dauert ca. 0,2 - 0,3 Sekunden; werden mehrere Kanälen gleichzeitigt abgefragt, kann dies nur nacheinander passieren, sodaß die Datenübertragung bei sechs Kanälen bis zu zwei Sekunden dauern kann. Geschickter und effizienter ist die parallele Erfassung aller angeschlossenen Messuhren. Seitenanfang

Schaltung:

Hier wird eine Anwendung (Schaltbild) gezeigt, bei der ein AT90S8515-Prozessor sechs Messuhren parallel abfragt, die Daten aufbereitet und an den Rechner übergibt. Der AT90S8515 ist pinkompatibel zum 8051 und hat bezüglich der Pinbelegung die gleichen Voraussetzungen wie der 8051. Sein Vorteil liegt in der wesentlich höheren Verarbeitungsgeschwindigkeit. Eingangsmultiplexer sind hier nicht erforderlich, da das Programm mit einer Abtastrate von ca. 10kHz die Clock-Signale (Port C) aller Messuhren abfragt und bei positiven Flanken das betreffende Bit einer Messuhr einliest. Alle Messuhren können parallel eingelesen werden, ohne den Prozessor zu überlasten. Wenn eine Messuhr ihre 52 bit komplett übergeben hat, wird das Ergebnis in eine Fließkommazahl gewandelt und auf Rechneranfrage direkt oder umgerechnet in mm/inch ausgegeben.

Das Anwendungsprogramm wird in der Zielhardware entwickelt; hierfür ist der 6-pol. Programmieradapter (J1 3x2) vorgesehen. Siehe MEGAPROG. Seitenanfang

Die Abfrage vom Rechner erfolgt mit einzelnen Befehlen:

Die Leiterplatte zeigt den kompakten Aufbau. Die Eingangsbuchsen sind 90°-gewinkelt und liegen in einer Reihe. Es sind noch zusätzliche Funktionen vorhanden, die hier nicht bedeutsam sind (12V-Spannungsversorgung mit geschaltetem 12V-Ausgang, regelbare 20V-LED-Beleuchtung 0-20mA, DIP-Schalter für Adresseingabe, Fußtasteranschluß, Steckbrücken).