Fachinterne Prüfung im Fach Technik, 10. Schuljahr

hallo!
was genau musst du baun? die anzeige selbst? den controller? nähere infos wären gut!
grüße
Joe_Fender

Die Anzeige in ihrer einfachsten Form

otto-the-busdriver schrieb:

Die Anzeige in ihrer einfachsten Form

7 LED´s - 10 Tasten Matrix für die Ziffern 0..9 - Treiber/Dekodierbaustein - Spannungsversorgung

Gruß
Detlef

detegg schrieb:

otto-the-busdriver schrieb: Die Anzeige in ihrer einfachsten Form 7 LED´s - 10 Tasten Matrix für die Ziffern 0..9 - Treiber/Dekodierbaustein - Spannungsversorgung Gruß Detlef

Detlef...

Lies´seine Signatur und sei bitte ein wenig konkreter..

Random_Task schrieb:

...sei bitte ein wenig konkreter..

... das sind doch einige Topics für die Suchmaschine



ERSTES Ergebnis für "7-Segment-Anzeige"

7-Segment-Anzeige ansteuern

Aufgabenstellung

AchtEine 7-Segment-Anzeige soll so ansteuert werden, dass eine bestimmte Zahl angezeigt wird. Dazu wird eine zweiseitige Dokumentation erwartet.

Ziel

Dieses Kleinprojekt ist zum Einstieg in die Internet-Recherche gedacht.

Schülerinnen und Schüler suchen sich im Internet für das Thema geeignete Informationen.

Sie beschaffen sich ein Datenblatt zu dem ausgeteilten Bauteil und suchen dazu die relevanten Daten heraus.

Nach dem Aufbau der Schaltung auf einem Steckbrett erstellen sie eine Dokumentation.

Bewertung

Da diese Arbeit der Schülerinnen und Schüler als Einstieg in die Internetrecherche gedacht ist, wird in diesem Fall auf die Bewertung verzichtet.

Mögliche Bewertungsansätze wären:

* Praktischer Aufbau (übersichtlich, strukturiert, funktioniert)
* Fachgespräch
* Dokumentation

Rahmenbedingungen:

* Mechatroniker
(1. Lehrjahr, Grundstufe, 1. Halbjahr)
* 1 bis 2 Doppelstunden im Labor

Vorkenntnisse:

* Grundlagen der Elektrotechnik (Ohmsches Gesetz, Kirchhoffsche Regeln)
* Durchführung
* Im Labor werden benötigt:
o Internetzugang
o Material zum Aufbau (Steckbretter, Bauteile, Spannungsversorgung)
o Textverarbeitungsprogramm

Ablauf

1. ( bis 2.) Doppelstunde

* Schülerinnen und Schüler arbeiten in 2er-Gruppen.
* Sie erhalten eine 7-Segmentanzeige.
Zu diesem Bauteil sollen sie im Internet nach Informationen suchen
(auf Herstellerseiten oder anderen Datenblattsammlungen).
* Des Weiteren suchen sie nach allgemeinen Informationen zur
7-Segment-Anzeige.
* Die relevanten Informationen werden in der Dokumentation zusammengefasst.
* Mit den erhaltenen Informationen berechnen sie den Wert des Vorwiderstandes, damit die 7-Segmentanzeige an einer vorgegebenen Versorgungsspannung UV betrieben werden kann (z. B. UV = 5 V).
* Sie bauen die Schaltung auf einem Steckbrett auf.

weiter Hier ein Arbeitsergebnis als Muster:

Anmerkung. Hilfreiche Internetseiten sind z. B.:
Link zu einem fremden Server. Wir haften nicht für dessen Inhalt! http://de.wikipedia.org/wiki/Hauptseite
Link zu einem fremden Server. Wir haften nicht für dessen Inhalt! http://www.elektronik-kompendium.de/
Link zu einem fremden Server. Wir haften nicht für dessen Inhalt! http://www.datasheetarchive.com/
Link zu einem fremden Server. Wir haften nicht für dessen Inhalt! http://www.alldatasheet.com/



Detlef

detegg schrieb:

... das sind doch einige Topics für die Suchmaschine Detlef

Danke, das genügt ..

Den Rest soll er selbst erarbeiten

Gruß

Martin

Random_Task schrieb:

Den Rest soll er selbst erarbeiten

... ebend!

Gruß
Detlef

Hallo
Wenn es wirklich simpel sein soll: Man kann die Zahlen 0...9 auf einer Siebensegmentanzeige auch mittels zehn Tastern und jeder Menge Dioden zum leuchten bringen.

Bewertung

Da diese Arbeit der Schülerinnen und Schüler als Einstieg in die Internetrecherche gedacht ist, wird in diesem Fall auf die Bewertung verzichtet.

lol?
Das zählt 50:50 zu der restlichen Jahresleistung, da würde ich nicht sagen dass auf eine "Bewertung verzichtet" wird..

Schülerinnen und Schüler arbeiten in 2er-Gruppen.

Falsch: 2 und 3er Gruppen sind die Ausnahmen.


Sie erhalten eine 7-Segmentanzeige.

Falsch: Jeder musste ein Blatt mit 3 Themen abgeben, der Lehrer würde sich eins aussuchen..nur leider hat ihm davon keins gepasst. O-Ton:" Mach du mir ma ne 7 Segment Anzeige."..Mehr bekam ich nicht zu hören. Naja und jetzt sitze ich als jemand der froh ist wenn er in Technik ne 4 bekommt da, und darf von 0 an anfangen..

otto-the-busdriver schrieb:

Das zählt 50:50 zu der restlichen Jahresleistung, da würde ich nicht sagen dass auf eine "Bewertung verzichtet" wird..

... OK, also was Handfestes! Wäre das mit den Ziffern im Sinne Deines Lehrers?

Detlef

Wie gesagt, ich wurde mit dem oben genannten Satz in die Ferien geschickt....und wahrscheinlich denken jetzt hier die meisten dass ich einfach nur ein fauler SChüler wär, der versucht sich ne gute Note zu erschleichen. Kann ich verstehn, ist aber icht so: Ihr glaubt wie lange ich schon mit suchen verbracht habe, nur um etwas VERSTÄNDLICHES dazu zu finden, ich mein was will ich mit nem Text a la Wikipedia anfangen, bei dem ich nur Bahnhof verstehe? ("welche binär codierte Zahlen (4 bit) auf sieben Bit zur Ansteuerung der sieben Segmente umcodieren. Hierbei kommen bei TTL und kompatiblen (Baureihe 74L..., 74LS..., 74HC...) meist die Typen mit den Endziffern 47 oder 247 zum Einsatz. Bei der CMOS-Baureihe (z. B. CD...) ist es der Typ mit der Endziffer 4511.
Zahlen aus mehreren Ziffern können mit Hilfe des Zeitmultiplexverfahrens angesteuert werden, wodurch nicht für jede Ziffer ein weiterer Decoderschaltkreis erforderlich ist. Nachteilig ist hierbei das Flimmern der Anzeige.")---Aha?!

Bitte, ich will mir nicht ne gute Note durch das rumgammeln in Foren erschleichen, ich brauche nur ne Einführung in das Thema, von der ich auch was verstehe, sozusagen für "Dummies"..

Hi Otto,

jetzt hast Du ein Problem! Binärzahlen wie "0011 1100" sagen Dir schon was?

Detlef

Sorry, noch nie davon gehört, auch nicht im Unterricht..o_O

... Dein Lehrer hat ´nen Hau! Ich versuch´s mal - aber nur, wenn Du schön mitmachst bleiben wir bei den Zahlen 0...9?

Okay, Zahlen von 0-9

Eine handelsübliche 7-Segment-Anzeige ...





Welche LED´s müssen leuchten, damit die Zahlen 0...9 dargestellt werden?
Erstelle bitte eine Tabelle 0...9 --> a...f

Gruß
Detlef

Hallo und ein frohes neues Jahr!

@Detlef:
Wie wäre es danach dann mit einer Einführung in den Binär- und BCD-Code ;)? Dann könnte er einen BCD zu 7-Segment Converter nehmen und dort an den Eingang einfach solch einen BCD-Drehschalter. Dann käme man mit nur einem IC aus. Wäre doch sicherlich die einfachste Möglichkeit denke ich...?
Im Referat dazu kann man dann ja ein bisschen zum BCD-Code erzählen und zu dem restlichen Kleinkram den man noch braucht. Z.B. 7805, Pullup-/Pulldown-Widerstände... Über die Funktion des ICs an sich lässt sich ja schlecht was erzählen.

Gruß Tom

ich glaub dass hier grundlegendes wissen zu logischen gliedern, zahlensystemen, etc. notwendig ist, und dann wird es kompliziert...

Ich glaube, das der Detegg das hier schon ganz gut macht

Random_Task schrieb:

Ich glaube, das der Detegg das hier schon ganz gut macht ;)

das bezweifle auch ich nicht, macht er immer
grüße
Joe_Fender

detegg schrieb:

Eine handelsübliche 7-Segment-Anzeige ... Welche LED´s müssen leuchten, damit die Zahlen 0...9 dargestellt werden? Erstelle bitte eine Tabelle 0...9 --> a...f Gruß Detlef

0--> 1e,2d,3,4c,6b,7a,8,9f
1--> 4c,6b,7a,8
2--> 1e,3,10g,6b,7a,8,2d
3--> 2d,3,4c,10g,6b,7a,8
4--> 4c,10g,9f,8,7a,6b
5--> 2d,3,4c,10g,9f,8,7a
6--> 2d,3,4c,10g,1e,9f,8,7a
7--> 4c,6b,7a,8
8--> alle?!
9--> 2d,3,4c,6b,10g,9f,8,7a

... well done, sir!

In der Digitaltechnik - und darum geht es hier in Grundzügen - werden die Zustände "EIN" und "AUS" mit "1" bzw. "0" bezeichnet.

• EIN = 1
  
• AUS = 0
  

Ich habe Deine Tabelle mal in eine übliche Form gebracht. Als Beispiel ist die Darstellung der Ziffer 3 markiert.



Hast Du MS-Excel? Dann kannst Du die Tabelle(n) später von mir als download bekommen.
Soweit alles klar?

Gruß
Detlef

Okay, soweit komme ich mit.
Jop, Excel hab ich..:)

Mal angenommen, Du hattest diese 7-Segment Anzeige vor Dir liegen, zusätzlich eine Batterie, einen Widerstand und einen Schalter - hättest Du eine Ahnung, wie Du eine der LED´s ans Leuchten bekommst?



Detlef

Also ich würd sagen, ein einfacher Stromkreis?...Also die entsprechende LED ist dann der Verbraucher?

jupp, ich versuche das mal in ein "Schaltbild" zu übertragen ...



edit: Deine "Batterie" hat 4,8V (z.B. 4x AA in Reihe).

Eine Standard-LED benötigt ca. 10mA zum Leuchten. Dann stellt sich eine LED-Spannung von ca. 1,6...2,2V (rote LED) ein (--> Kennlinie einer Leuchtdiode). Wir rechnen einfach mal mit 1,8V. Das sind die Vorgaben.

Den benötigten Strom kannst Du mit dem Widerstand "einstellen".

• Ohmsches Gesetz U = R x I (Spannung = Widerstand x Strom)
  

edit: Wie komme ich auf die 300 Ohm für R1?

Detlef

Okay..

detegg schrieb:

edit: Wie komme ich auf die 300 Ohm für R1? Detlef

Ohmsches Gesetz nach R umstellen:
R= U:I

Oder?

mach´ mal mit Zahlen

4,8V-1,8V= 3V

3V:0,010A=300Ohm

Ich mich mich mal kurz in die Runde.

Detegg: Ich finde das so ewtas von klasse, was und wie Du das hier machst

Absolute Hochachtung!

Und wieder weg,

Stefan

otto-the-busdriver schrieb:

4,8V-1,8V= 3V 3V:0,010A=300Ohm

... bingo!

Wenn Du Dich hierzu noch ein bisschen einlesen willst --> Link
Auf ein paar mA bzw. Ohm kommt´s da gar nicht an!

Damit hättest Du eigentlich eine "Ansteuerung einer 7-Segment Anzeige" in der einfachsten Art.



7 LED´s + 7 Vorwiderstände + 7 Schalter/Taster + die zugehörige Wahrheits-, oder Codetabelle



Wirklich komfortabel ist das aber nicht, man verrenkt sich ja die Finger - und möchtest Du nicht einfach mal Deinem Physiklehrer zeigen, was ´ne Harke ist?

Wenn Du also willst, weiter im Text ...

Gruß
Detlef

@Stefan - -

Wenn ich diesen Schaltplan bauen, und zur Vorführung für die Klasse benutzen würde, dann bräuchte ich doch Widerstände mit kleineren Ohmzahlen, da ich dann für jeden Buchstaben 3 oder mehr LED´s benutzen würde, damit es nicht so klein wird?

otto-the-busdriver schrieb:

... zur Vorführung für die Klasse benutzen würde - ... damit es nicht so klein wird

... mehrere LED´s geht schon - aber einfacher sind dann normale Glühbirnchen (Fahrradbeleuchtung) - die brauchen dann auch keine Vorwiderstände, aber ´ne stärkere Batterie bzw. ein Netzteil. Könntest Du auf Holzbrett aufbauen ...

... und immer noch den Physiklehrer ärgern wollend: "... mache doch was in PowerPoint zum groß an die Wand schmeißen - sollte doch von der Schulausstattung möglich sein ?!"

... noch ´ne Idee - Eingabe der Ziffer über eine Tastatur 0...9

Detlef

detegg schrieb:

Wirklich komfortabel ist das aber nicht, man verrenkt sich ja die Finger - und möchtest Du nicht einfach mal Deinem Physiklehrer zeigen, was ´ne Harke ist? Wenn Du also willst, weiter im Text ...

Okay, bin am Start

otto-the-busdriver schrieb:

Okay, bin am Start :)

... selber Schuld!

Jeder Mensch möchte ja was zum Drücken haben ...



... netter Mensch!

Du hast 10 Tasten 0...9 - jede Taste wird für eine Ziffer nur einmal gedrückt (wie im richtigen Leben) - kannst Du auch hier eine Wahrheits-, bzw. Codetabelle erstellen?

Ziffer 0...9 --> Tasten 0...9 ?

versuch´s mal - es gibt mehrere "richtige" Lösungen ... und vergiss derweil die 7-Segment Anzeige, es geht hier nur um´s Knöbsche drücken!

Detlef

Wenn ihr den Lehrer der seinen Schülern nicht mal Grundzüge der binären Zahlen beigebracht hat (und das soll eine Ausbildung zum Mechanotroniker werden!-lt. Beitrag6# kaum zu glauben) zum Schwitzen bringen wollt, würde ich die Diodenansteuerung und eine mit 4511 realisieren. Vor dem 4511 eventuell einen Zähler mit einen Aufwärtszähleingang und einen Abwärtszähleingang......dann ist die Eins bei diesen "Fach-leerer" sicher.

Und etwas mehr als fünf Volt, sagen wir mal 12....15 sind auch sicherer, da wirklich meist (aber sicher in den größeren LED-Anzeigen mehrere LED's in Reihe geschaltete sind und das wird dann, wie schon erkannt, mit fünf Volt arg knapp. Und Glübirnen löten sich übel und sind praktisch deutlich mehr Aufwand als LED's auf einer Lochrasterplatine.

Aber trotzdem Detegg machst Du das sehr schön.....und die Lehren für das Leben, wo drauf es so ankommt

Grüsse

Hallo Busfahrer,

otto-the-busdriver schrieb:

Wenn ich diesen Schaltplan bauen, und zur Vorführung für die Klasse benutzen würde, dann bräuchte ich doch Widerstände mit kleineren Ohmzahlen, da ich dann für jeden Buchstaben 3 oder mehr LED´s benutzen würde, damit es nicht so klein wird?

Das ist ein Idee, die ich beim Lesen Deines ersten Posts auch hatte.
Daher würde ich Detlefs Variante mit den Glühlampen auch außen vor lassen.
Wie wäre es mit www.reichelt.de Artikel V 510 :: LED-RECHTECK ROT 5MM ?
Davon 3 Stück in Reihe für jedes Segment und mit einer höheren Betriebsspannung. Das kannst Du jetzt ja schon selber rechnen: 3-mal Betriebsspannung der LED + Spannung über dem Vorwiderstand (die ist wichtig, damit der Vorwiderstand den Strom "regeln" kann) = übliche Spannung eines Steckernetzteils.

Dann hast Du eine ca. 40mm hohe selbstgebaute 7-Segmentanzeige. Reicht das laut Aufgabentext nicht schon zur Lösung?

Die weiteren Dinge - Ansteuerung etc. - sind dann die Kür.

@Detlef: Das mit der Codetabelle zwischen Ziffern und Tasten habe ich nicht verstanden (und ich traue mir zu, mich mit Digital- und Binärwerten auszukennen) Kannst Du es nochmal anders erklären/fragen?

Gruß
Rolf

detegg schrieb:

Ziffer 0...9 --> Tasten 0...9 ? versuch´s mal - es gibt mehrere "richtige" Lösungen ... und vergiss derweil die 7-Segment Anzeige, es geht hier nur um´s Knöbsche drücken! Detlef

Hmm...eigentlich muss doch dann für jede Ziffer nur einmal die entsprechende taste gedrückt werden, also 1-->1,2-->2?

otto-the-busdriver schrieb:

Hmm...eigentlich muss doch dann für jede Ziffer nur einmal die entsprechende taste gedrückt werden, also 1-->1,2-->2?

..jupp, für jede Ziffer wird eine von 10 Tasten gedrückt. Ich habe das mal wieder in eine Wahrheits-, bzw. Codetabelle eingetragen.



Du siehst hier ein klassisches Beispiel für eine Schnittstelle Mensch - Maschine. Das, was der Mensch intuitiv für richtig erachtet, wird von der Maschine in den allermeisten Fällen gar nicht verstanden. Mensch und Maschine sprechen nicht nur eine andere Sprache, sie "denken" auch völlig unterschiedlich.

Die Maschine kennt eigentlich nur 2 Zustände - AN oder AUS. Die Maschine denkt "binär" - das kommt vom griechischen (?) [bi = zwei]. Aber die Maschine kann noch mehr - sie denkt nämlich streng "logisch". Sie kann sehr viele AN/AUS sehr schnell miteinander verknüpfen. Das Ergebnis ist zwar wieder nur binär - AN oder AUS - aber mit sehr vielen, schnellen Verknüpfungen kann die Maschine komplexe Sachverhalte verarbeiten. Das bekannteste Beispiel ist wohl der Computer ...

Die wichtigsten Verknüpfungen der Maschinensprache sind UND und ODER - hier am Beispiel unserer LED´s der 7-Segment Anzeige

• LED_A1 ist "AN", wenn S8 ODER S9 "AN" sind
  
• LED_A2 ist "AN", wenn S10 UND S11 "AN" sind
  

Ein einzelner Schalter kann 2 Zustände annehmen.
Zwei Schalter können 2²=4 Zustände annehmen, usw.

Kannst Du für die beiden "Verknüpfungen" UND und ODER im obigen Bild jeweils eine Wahrheits-, bzw. Codetabelle angeben?

Gruß
Detlef

Detlef : Chapeau

Hallo Detlef,


Danke für den Einsatz hier!
- aber auch an den jugendlichen Busfahrer das er dranbleibt

Wir wollen aber ein Bild vom Ergebnis sehen

Kannst Du für die beiden "Verknüpfungen" UND und ODER im obigen Bild jeweils eine Wahrheits-, bzw. Codetabelle angeben?

Moin Otto,
Du wirst doch nicht kurz vor dem Ziel aufgeben wollen?

Gruß
Detlef

Nabend erstma,
finde es auch super, was detegg hier leistet, ich hätte die Aufgabe allerdings noch ganz anders interpretiert, denn er soll ja eine Siebensegmentanzeige selber bauen: man nehme 10 Taster, 7 LEDs und haue vor jede LED einen passenden Vorwiderstand. Wenn man nun den einer Zahl entsprechenden Taster drückt, leuchten alle dran angeschlossenen LEDs (die man natürlich vorher genau so verkabeln muss). Dann die LEDs noch in ein schickes Gehäuse gestopft (oder am besten gleich eckige nehmen) und fertig ist die simpelste komplett aus Rohmaterialien selbstgebaute Siebensegmentanzeige ohne jedweden Controller. Alternativ auch mit einem 10-stufigen Drehschalter zu realisieren...

Aber das wäre auch nur meine Interpretation gewesen. Ich will hier auf keinen Fall deteggs Mühe in Frage stellen!

Gruß,
Dominik

DominikS schrieb:

Wenn man nun den einer Zahl entsprechenden Taster drückt, leuchten alle dran angeschlossenen LEDs (die man natürlich vorher genau so verkabeln muss).

Darum geht's doch. Nur wie man das richtig verkabelt, soll unser Busfahrer ja gerade rausfinden .


, Lasse

@detegg: einfach nur: Respekt!

ohne Blocker-Dioden leuchten aber dann alle Segmente beim Drücken einer Taste. Oder darf man 10 Sieben-Segmentanzeigen verwenden?

Nach obiger Wahrheitstafel braucht man noch 49 Dioden, wenn alles an eine Sieben-Segmentanzeige verkabelt werden soll.

kobold01 schrieb:

Oder darf man 10 Sieben-Segmentanzeigen verwenden?

Nach obiger Wahrheitstafel braucht man noch 49 Dioden, wenn alles an eine Sieben-Segmentanzeige verkabelt werden soll.

... ja, ja - und einige viele Käbelchen usw. Ein bisschen vereinfachen kann man schon noch. So unterscheiden sich z.B. die Ziffern 0,6,8 und 9 nur durch ein Segment.

Allerdings kann man auch durch etwas Überlegen darauf kommen, dass dieses Problem nicht erstmals gerade im Januar 2008 auftaucht und es möglicherweise bereits Zeitgenossen gab, die sich um eine einfachere Lösung bemüht haben. Whatever - unser TE/Busfahrer/Eleve hat sich im Dickicht seines Kabelverhau´s verlaufen - sollte es jemanden anderes interessieren, können wir ja weitertüffteln!

Gruß
Detlef