Transistor für Encoder-Schaltung

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AndreasD

AndreasD

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Hallo zusammen,

ich bräuchte etwas Nachhilfe in Elektronik, und hoffe auf eure kompentente Unterstützung.

Ich möchte versuchen, aus einer alten Maus zwei Encoder für die Höhen- und Azimuthachse meines 10" Reisedobsons zusammenbauen, und habe eine Beschreibung von Dan Stixrud im Internet dazu gefunden:
Canned Mouse

Link zur Grafik: http://www.amsky.com/atm/accessories/mouse/Mouse-Schematic1a.jpg

Hier verwendet er das Signal der Photoempfänger (Transistor, Diode?) direkt für das Interface (in diesem Fall von David Ek).

Jetzt hab ich eine relativ alte Microsoft-Maus aufgeschraubt und gesehen, daß sie nicht mehr zwei getrennte Photoempfänger hat sondern einen Doppelempfänger, der die zwei phasenverschobenen Signalkanäle liefert.

Wie muß ich jetzt das Signal aufbereiten, um damit das Interface ansteuern zu können? In einer URL wird ein hex inverter (was immer das ist...) dazu verwendet:
Link zur Grafik: http://www.boondog.com/%5Ctutorials%5Cmouse%5CmouseHackSchematic.jpg
zu lesen bei boondog.com

Dieses Bauteil habe ich bei Reichelt oder Conrad nicht gefunden. Wieß vielleicht einer, was ich stattdessen nehmen könnte, oder eine andere Alternative?

Viele Grüße,
Andreas
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hi Andreas,
du hast dein interface (= schnittstelle, aber zu was?) nicht vorgestellt, deswegen kann ich
deine frage nicht beantworten.

Vielleicht hilft dir das weiter:
> Hier verwendet er das Signal der Photoempfänger (Transistor, Diode?) direkt für
> das Interface .
Ob Fotodiode oder foto-transistor ist im prinzip egal, nenne es einfach detektor.

In beiden fällen bewirkt das licht-signal, wenn es durch eine öffnung in der enkoder-scheibe
fällt, einen fotostrom, der einen spannungsabfall an dem 30 kohm-widerstand erzeugt.
Dieser hängt mit einem pin an der betriebspannung VCC (=5 Volt). Das elektrische signal
wird an seinem anderen bein ausgekoppelt und geht auf den eingang A6 des sechsfach
schmitt-trigger-inverter-bausteins, 7414, oder 74LS14 (unverkürzt).

Der übergang von dunkel nach hell am detektor bewirkt also einen verlauf der elektrischen
signal-spannung von 5 V (kein spannungsabfall), logisch "1", "H" nach (nahe) null V
(logisch "0", "L" (volles licht).

Leider ist der zeitliche übergang dieses signals davon abhängig, wie schnell oder langsam
die enkoder-scheibe bewegt wird. Elektronische schaltkreise wie flip-flops brauchen aber
definiert schnelle zeitliche änderungen ihrer eingangsignale.

Um das zu realisieren, wird der 7417 hex-inverter verwendet. Seine schmitt-trigger-ausgänge
(Y) kippen SPRUNGHAFT in den gewünschten signal-zustand, indem das sich langsam
ändernde eingangssignal (A) intern mit einer vorgegebenen schwellenspannung von
1.5 V verglichen wird.
Ist die spannung des eingangsignal > 1,5 volt, springt der ausgang auf
logisch null (daher der name inverter), wird die schwellenspannung vom eingangsignal in richtung
nach null hin durchlaufen, kippt der ausgang nach logisch eins.

Hier der baustein bei CONRAD (Artikel-Nr.: 170143 - LN ) du brauchst also gar nichts anderes:
http://www1.conrad.de/scripts/wgate/zcop..._max_results=10

> Jetzt hab ich eine relativ alte Microsoft-Maus aufgeschraubt und gesehen, daß sie nicht
> mehr zwei getrennte Photoempfänger hat sondern einen Doppelempfänger, der die zwei
> phasenverschobenen Signalkanäle liefert.
Das sollte dich nicht stören, wichtig ist, dass es ZWEI signalausgänge gibt, die zwei
elektrisch um 90 grad verschobene signale liefern. Damit wird die vorwärts/rückwärts-
erkennung erreicht.

Viel erfolg,
Lutz
 
Hallo Lutz,

super schnelle Antwort mit super Erklärung, vielen vielen Dank!

Das Interface ist auf der Basis von David Ek:
Digitale Teilkreise

und die Kanäle der Encoder gehen auf einen Mikroprozessor (PIC16F84P), werden gezählt und über eine serielle Schnittstelle (hoffentlich) an meinen Palm weitergegeben.

Wenns irgendwann mal funktioniert, soll das Ganze mit Planetarium für Palm OS oder Astromist laufen und mir das Aufsuchen erleichtern. Nochmal vielen Dank für deine kompetente Hilfe und Erklärung.

Viele Grüße,
Andreas
 
Hallo,
ich säge immer den deckel eines geigneten transistroes ab (die alten typen eignen sich am besten) zb bc108 o. bc107.
hatt den vorteil das mann noch einen basisanschluß hat, wo man den arbeitspunkt vorwählen kann.
man kann auch ein kleines loch in den deckel bohren, achtung! nicht zu tief (bohrständer verwenden und mit gefühl), das klapp auch wunderbar.

mfg robikon

ps. es eignet sich jeder trnsistor mit metallgehäuse, es sei den, er ist mit so einem weißen pulver gefüllt, die sind dann (wenn man das pulver mit viel gedult rausgeschüttelt hatt) nicht ganz so lichtempfindlich.
ich habe mal mit nem 2n3055 ein lichtrelais gebaut, zwei bauteile: 2n3055 mit wiederstand 1m ohm gegen masse.
 
Hi Robikon,

sorry, ich habe mich wohl mißverständlich ausgedrückt oder verstehe deinen Beitrag nicht richtig.

Sagst Du, daß man einen aufgesägten Transistor als Phototransistor verwenden kann?
Mir geht es ja um die Signalaufbereitung, den Detektor hab ich ja schon da ich den der Maus entnehmen kann.

Ich denke, was Lutz beschrieben hat ist genau das Richtige.
Das Interface mit dem ich die Encoder verbinden möchte enthält einen Zähler / Komparator, der soweit ich weiß TTL Pulse benötigt.

Normalerweise wird es mit Pulsen betrieben, wie sie z.B. ein Encoder von USDigital liefert:


Link zur Grafik: http://www.usdigital.com/products/s1s2/graphics/s1.gif

Diese sind aber relativ groß und werden an der Achse direkt betrieben, was aus geometrischen Gründen bei mir nicht in Frage kommt. Als billigen und kleineren Ersatz habe ich die Beschreibung von Dan Stixrud im Netz gefunden, wie man aus einer alten Maus solche Encoder ausschlachten kann.

Das möchte ich versuchen und muß die Signale der Photoempfänger so aufbereiten, daß das Interface damit klar kommt.

Trotzdem besten Dank und viele Grüße,
Andreas
 
Hallo Andreas, die 74-serie von integrierten schaltkreisen liefert generell
TTL-signale (transistor-transistor-logic). Und der PIC verarbeitet sie auch,
insofern liegst du richtig mit einer foto-empfänger-signal-konditionierung
per SN74(LS)14 hex inverter.

Der autor des vor-beitrags hat recht, die npn-halbleiter-schicht eines
transistors ist lichtempfindlich, der trick des umfunktionierens geht also.
In den früher 70ern waren die (germanium)-transistoren in glas eingeschmolzen,
da brauchte man nur die schwarze farbe des glasgehäuses abzukratzen.
Das nur am rande, denn die foto-strecken einer maus sind natürlich als dreh-
geber besser geeignet.

Allerdings hat das mouse-wheel deutlich weniger als 1000 löcher / 360 grad.
Hab gerade mal gezählt: 60 stück, bei vierfach-flankenauswertung also 240 tics / 360 gr.
Der entwickler des interfaces empfiehlt aber ca. 4000 tics, also 1000 löcher
in der fächerscheibe. Du bräuchtest also noch eine mech. übersetzung des faktors 16.

LutzLiebers@gmx.de
 
hallo,
wenn es nur in eine richtung gehen soll, böte sich ein etwas schwergängiges getreibe an (damit es nicht springt, etwas schwergängig) 12 zu 192 oder 200 zähne. wenn es vor und zurück gehen soll, etwas fummelig aber geht:
getriebe leichtgängik.
das große zahnrad doppelt ausfüren und in das eine ein kleines loch mit einem stift, passend dazu in das andere ein großes loch, daneben einen stift aufkleben und eine fader zum anderen stift der durch das große loch ragt. beim montieren beacgten, das dder stift mittig im gr0ßen loch liegt. fertig ist das spielfreihe getriebe.
tschuldigung wegen dem transistor, das ganze elektronisch anzupassen ist wohl einfacher, als sich ne maechanische lösung mit selbstbautransistoren zu basteln.
die idee mit den maussensoren finde ich gut, wird gleich im hirn gespeichert <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/Spitze.gif" alt="" />

mir ist gerade noch was eingefallen:
auf die zu messende achse ein großes reibrad aus nem alten video oder cassettenrecorder. das geht dann auch spielfrei, schlupft aber evtl. ein wenig; auprobieren? ist nur so eine idee!

mfg robikon
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hi Lutz,

ja, ohne mechanische Übersetzung komme ich nicht aus. Ich möchte den Encoder mit Reibrad am 30 cm Durchmesser Höhenrad betreiben, bzw. an der 35 cm Azimuth-Aussparung (meinen 10" Reisedobson findet ihr hier: www.duda-derwahl.de)

Damit komme ich auf alle Fälle auf die benötigte Auflösung, muß das Ganze aber mechanisch entsprechend solide aufbauen, damit ich keinen Schlupf habe. Schaun mer mal...

Viele Grüße,
Andreas
 
Hi Robikon,

Genau! Reibrad auf Ebony-Lauffläche des Höhenrades ist zur Zeit mein Plan. Entsprechendes auch für die Azimuth Lagerung. Ich hab mir aus dem Baumarkt zwei Möbelrollen aus Hartgummi geholt, die will ich als Reibräder verwenden. Mal sehn, obs ohne Schlupf fuktioniert.

Bis denne,
Andreas
 
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