Stand der Technik

Schaltbrett

Im aktuellen Aufbau wird der Edison über ein Schaltbrett angesteuert. Der Motor wird dabei über ein Arduino Shield angesteuert. Im folgenden werden die zusätzlichen Komponenten betrachtet, welche Teil der Platine und der Anlage sein sollen.

  Level-Shifter

Eien typische Aufgabe in Embedded Systemen besteht darin, die Spannungspegel von digitalen Signalen zu wandel. Dies ist erforderlich falls die verwendeten Bauteil emit unterschiedlichen Pegeldarstellungen arbeiten. Moderen Microprozessoren arbeit mit immer niedrigeren Spannungspegeln um ihren Energieverbrauch zu minimieren und eine hoehere Integrationsdichte zu erreichen. Beispielsweise arbeitet das Intel-EDISON-System mit 1.8Volt Pegeln. Um die Leistungselektronik zu beschalten müssen diese Signale auf 3.3 Volt gewandelt werden.

 

Momentan wird in dem Aufbau ein TXB0108 der Firma Texas Instruments verwendet. Die Vorteile dieses Bauteiles sind die acht verschiedenen Kanäle, womit alle benötigten MOSFETs mit nur einem IC beschaltet werden können. Außerdem steht ein quelloffenes Breakout-Board von Adafruit zur Verfügung, welches die Implementierung auf einer Platine stark vereinfacht. Die Eingangssignale müssen in einem Spannungsbereich von 1.2-3.6Volt liegen und können in einen Bereich von 1.7-5.5Volt gewandelt werden.

Pololu vertreibt einen Level-Shifter, der Signale im Bereich von 1.5 bis 18 Volt wandeln kann. Allerdings stellt dieser IC lediglich vier Kanäle zur Verfügung. Somit sind mehrere Bausteine erforderlich um die komplette Anlage zu beschalten. Außerdem ist keine Dokumentation des Layouts veröffentlicht.

Messverstärker

Der MixMaster soll mit Hilfe einer Waage den Füllstand der Cocktails bestimmen können. Hierfür ist ein Messverstärker erforderlich, welcher die Auswertung der DMS ermöglicht.

In dem Aufbau wird ein HX711-Baustein verwendet, welcher über einen Eingangsmultiplexer, Messverstärker und 24-Bit-AD-Wandler besteht. Die Kommunikation erfoglt über eine serielle Schnittstelle, welche allerdings keinem Standardprotokoll entspricht. Der Vorteil dieses Bausteils besteht darin, dass die Messverstärkung, Diskretisierung und digitale Kommunikation auf einem IC vereint werden. Als Nachteil bleibt, dass spezielle Kommunikationsprotokoll.

Motortreiber

Der Drehteller des MixMasters wird über einen DC Motor betrieben, welcher zum Ansteuern einen Motortreiber benötigt.

Pololu vertreibt einen Motortreiber, der einen Gleichstrommotor mit der Versorungsspannung von 4.5V - 36V betreiben kann. Zudem liefert dieser Motortreiber einen konstanten Ausansstrom von bis zu 1.7A. Der Vorteil dieses Bausteins ist seine kompakte Bauweise von 0,6"x0,5".