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BERND-BLINDOW-SCHULEN FRIEDRICHSHAFEN Projektarbeit 2009/10 Christian Mager, Marius Schmidt Funkansteuerung eines Modellfahrzeuges über einen PC

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Projektarbeit 2009/10

Christian Mager, Marius Schmidt

Funkansteuerung eines

Modellfahrzeuges über einen PC

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Projektarbeit 2009/10

Zweijähriges Berufskolleg für Informations- und Kommunikationstechnik

Funkansteuerung eines Modellfahrzeuges über einen PC

Verfasser: Christian Mager Marius Schmidt

Betreuer: Dipl. Inf. Uwe Maulhardt

B-Blindow-Schulen Allmannsweilerstr. 104 88046

Friedrichshafen

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Ich versichere, dass die Projektarbeit von mir selbstständig angefertigt und

nur die angegebenen Hilfsmittel benutzt wurden. Alle Stellen, die dem Wortlaut oder dem Sinne nach anderen Werken entnommen sind, habe ich durch Angabe der Quellen kenntlich gemacht.

Datum Unterschrift Datum Unterschrift

Datum Unterschrift

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Projektarbeit von Christian Mager und Marius Schmidt

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Inhaltsverzeichnis 1. Projektdefinition .............................................................................................................. 6

Programmbeschreibung: .........................................................................................................6

Übertragung: ...........................................................................................................................6

Funktionen innerhalb des Fahrzeuges: ....................................................................................7

Motor: ..................................................................................................................................7

Schrittmotor: ........................................................................................................................7

2. Projekttagebuch .............................................................................................................. 8

3. Meilensteine.................................................................................................................. 10

4. Lösungsansätze ............................................................................................................ 11

Bluetooth: ..............................................................................................................................11

Handy per Anruf (Tastentöne): ..............................................................................................11

C++ (Relaiskarte): .................................................................................................................12

5. Hardware ...................................................................................................................... 13

Hardware im Auto: .................................................................................................................13

Empfangsplatine: ...............................................................................................................13

Sensorschaltung: ...............................................................................................................13

Relaisschaltung: ................................................................................................................17

Funk Kameras: ..................................................................................................................18

Hardware am Computer: .......................................................................................................19

Relaiskarte USBREL8LC: ..................................................................................................19

Fernbedienung: ..................................................................................................................21

Spannungswandler: ...........................................................................................................21

Anbindung der Kameras an den Computer: .......................................................................22

6. Gesamtaufbau .............................................................................................................. 23

7. Versuche ...................................................................................................................... 25

Tastenerkennung per getch() und kbhit() mit If-Abfrage: ........................................................25

Tastenerkennung per getch() und kbhit() mit Switch-Anweisung: ..........................................27

Tastenabfrage per Virtual Key mit If-Abfrage: ........................................................................29

8. Kostenkalkulation .......................................................................................................... 31

9. Gesamtanalyse ............................................................................................................. 32

10. Bilder ......................................................................................................................... 33

11. Quellen ...................................................................................................................... 34

12. Anhang ...................................................................................................................... 35

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1. Projektdefinition

2x Ultraschallsensor zur Abstandsmessung Quancom USBREL8LC Modellauto (Fernbedienung und Empfänger) 2x Kamera

Programmbeschreibung: Das Programm hat die Aufgabe einen Tastendruck zu erkennen und je nachdem welche Taste es ist, über einen USB-Port (Universal Serial Bus) ein Signal auszugeben. Hierbei ist es wichtig, dass von Anfang an verriegelt wird, dass das Programm 2 ähnliche Aufgaben auf einmal sendet, wie zum Beispiel „Fahre vorwärts“ und „Fahre rückwärts“. Außerdem soll ein Interface erstellt werden, auf dem die Ansicht beider Kameras und die Konfiguration der Steuerung angezeigt werden. Die Steuerung soll standardmäßig wie folgt belegt sein: w („Fahre vorwärts“), s („Fahre rückwärts), d („Fahre rechts“), a („Fahre links“). An der Relaiskarte sind noch 4 weitere Ports, also 4 weitere Aktionen, frei.

Übertragung: Für die Übertragung wird eine Relaiskarte (Quancom USBREL8LC) über USB an den PC angeschlossen. Die Treiber hierfür werden bei der Relaiskarte mitgeliefert. Durch diese wird es möglich Signale vom PC über USB an die Relaiskarte zu übergeben und diese danach digital zu verwenden. Diese Signale können nun weiter verarbeitet werden und über die ursprüngliche Fernbedienung des Fahrzeuges und deren Empfänger an die Komponenten im Fahrzeug weitergeleitet werden, indem die Tasten überbrückt und deren Druck ersetzt wird.

Lenkung Antrieb Empfänger

Batterie

Kamera hinten Kamera vorne

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Funktionen innerhalb des Fahrzeuges: Die Entscheidung, ob ein Signal an den Motor weitergeleitet wird, wird mit Hilfe von Digitaltechnik, direkt an Bord des Fahrzeuges, geregelt. Hierbei werden die Signale, die der Empfänger ausgibt, und die Signale der Sensoren benötigt. Dadurch angesteuert wird ein Motor, der das Fahrzeug vorwärts beziehungsweise rückwärtsfahren lässt, und ein Schrittmotor, der es in die richtige Richtung lenkt. Die Platine wird auch eine 2. Prüfung enthalten, damit das Auto nicht vor der Aufgabe steht, in beide Richtungen bzw. vorwärts und rückwärts auf einmal zu fahren. Dafür gelten folgende Vorschriften:

Motor: Die Aufgabe dieses Motors ist, das Auto zum fahren zu bringen. Er soll vorwärts laufen, wenn aus dem Ausgang 1 des Empfängers ein 1-Signal kommt. Hierbei gilt allerdings, dass dies nicht beachtet werden darf, falls bereits ein 1-Signal an Ausgang 2 anliegt, oder wenn Sensor 1 ein 1-Signal anliegt.

M1.1 = !S1 * E1 * !E2

Er soll rückwärts laufen, wenn an Ausgang 2 des Empfängers ein 1-Signal anliegt. Hierbei gilt allerdings, dass dies nicht beachtet werden darf, falls bereits ein 1-Signal an Ausgang 1 anliegt, oder wenn an Sensor 2 ein 1-Signal anliegt.

M1.2 = !S2 * !E1 * E2

Schrittmotor: Die Aufgabe dieses Motors ist, das Auto in die gewünschte Richtung zu lenken. Dieser soll nach rechts lenken, sobald an Ausgang 3 des Empfängers ein 1-Signal anliegt. Hierbei muss überprüft werden, ob bereits ein 1-Signal an Ausgang 4 des Empfängers anliegt. Falls dies nicht der Fall ist, wird das neue Signal nicht beachtet und an der Reifenstellung nicht verändert.

M2.1 = !E3 * E4

Kommt nun ein 1-Signal von Ausgang 4, lenkt der Motor nach links. Liegt nun aber bereits ein 1-Signal an Ausgang 3 an, wird das neue Signal nicht beachtet und an der Reifenstellung nichts geändert.

M2.2 = E3 * !E4

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2. Projekttagebuch

5.10.09 Projektstart 7.10.09 Bestellung der Relaiskarte USBREL8LC 9.10.09 Anschluss der Relais an die Lötpads der Taster der Fernbedienung

Über das Beispielprogramm der USBREL8LC Karte wird das Auto durch setzen, bzw. rücksetzen von Haken in Checkboxen gesteuert. Jeder Port der Relaiskarte hat seine eigene Checkbox. Das Modellauto reagiert sehr träge, da das Test-Programm nur jede Sekunde die Relais aktualisiert.

16.10.09 Einarbeitung in die Funktionen und Wirkungsweise der Relaiskarte. 23.10.09 Erste Programmierschritte, bei denen ausprobiert wird, wie das Fahrzeug

reagiert. 31.10.09 Modellbaumesse „Faszination Modellbau“ Friedrichshafen 6.11.09 Abschluss der Entwicklung der ersten Version des Programms, mit dem das

Modellauto über die Computer Tastatur gesteuert werden kann. Die Funktionen getch() und kbhit(() lassen nur eine gleichzeitig gedrückte Taste zu. Deshalb gibt es für jede mögliche Richtung eine Taste. Vorwärts (W), Rückwärts (S), vorwärtsfahren und gleichzeitig links lenken (Q), vorwärtsfahren und gleichzeitig rechts lenken (E), rückwärtsfahren und gleichzeitig links lenken (A) und rückwärtsfahren und gleichzeitig rechts lenken (D). Das Modellauto reagiert sehr träge, da das Programm viele If-Abfragen durchlaufen muss. Zum Bremsen wurde die Leertaste verwendet. Denn wenn die Tasten losgelassen werden, bleiben die Relais, welche gerade gesetzt wurden, in der aktuellen Position.

13.11.09 Abschluss der Überarbeitung des Programms unter Verwendung von Virtual Key. Das Modellauto lässt sich nun über die Pfeiltasten der Tastatur steuern. Es wird die Headerdatei „windows.h“ verwendet, um mit Virtual Key auch mehrere Tasten gleichzeitig abzufragen. Das Modellauto reagiert viel schneller, da es nicht mehr so viele If-Anweisungen gibt. Fährt man geradeaus, und drückt dann die Pfeiltaste nach links, lenkt das Modellauto nach links und fährt somit nach links.

20.11.09 Termin bei der Firma „ifm electronic“ in Tettnang. Ifm stellt Sensoren her. Es

wurde besprochen, wie eine Realisierung der Abstandsmessung möglich wäre. 27.11.09 Weiterentwicklung des Programms, zur Einführung der Sperrfunktion. Das

Drücken der Tasten für vorwärts - und rückwärtsfahren gleichzeitig wird nun gesperrt. Das Modellauto fährt in diesem Fall nicht.

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4.12.09 Entwicklung einer Schaltung, um bei einem Hindernis, entweder das Vorwärtsfahren oder das Rückwärtsfahren zu sperren. Durch Dioden wird die Verbindung zum Motor in zwei Verbindungen aufgeteilt, eine zum Vorwärtsfahren und eine zum Rückwärtsfahren. In Reihe zu den Dioden wird durch Schalter, welche die Sensoren darstellen, die Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt unterbrochen.

11.12.09 Das Modellauto kann auch zusätzlich über die Tasten W, A, S und D gesteuert

werden. 8.1.10 Aufteilung der Projektdokumentation wird besprochen. Notizen, welche parallel

zum Projektablauf zusammengekommen sind werden in Texte ausformuliert. 15.1.10 Recherche über Funk Kameras. Stromversorgung der Kameras, Antrieb des

Motors und der Sensoren wird besprochen. 23.1.10 Bestellung der Funkkameras und des USB VideoGrabbers. 29.1.10 Funkkameras werden provisorisch an das Modellauto montiert und getestet. Der

Empfänger kann nur zeitgleich eine Kamera darstellen. Deshalb wird die Relaiskarte für eine weitere Funktion verwendet. Die Lötpads des Schalters für die Umschaltung am Empfänger zwischen den Kameras wird an die Relaiskarte angeschlossen, um diese entsprechend der Fahrtrichtung umzuschalten. Das Programm wird erweitert. Fährt das Modellauto vorwärts, wird das Bild der vorderen Kamera am Bildschirm gezeigt. Beim Rückwärtsfahren wird die Kamera umgeschaltet, und man sieht alles, was sich hinter dem Modellauto befindet.

5.2.10 Weiterer Termin bei ifm, um den Strombedarf des Fahrzeugs zu ermitteln.

Die Entwicklung einer Schaltung für die Abstandsmessung. Fährt das Modellauto vorwärts an ein Hindernis, wird das Vorwärtsfahren unterbunden. Es ist dann nur noch möglich, rückwärts zu fahren, um dem Hindernis auszuweichen. Fährt das Modellauto rückwärts an ein Hindernis, kann es nur noch vorwärts fahren.

26.2.10 Fertigstellung der Sensorschaltungen. Während eines nachfolgenden Tests wird

ein Fehler an Schaltung 1 festgestellt. 12.3.10 Korrektur der Schaltung bei ifm, da die Sensoren dieser Schaltung nicht

reagierten. 19.3.10 Einbau der Kameras in das Fahrzeug. Beide Kameras konnten am Dach des

Fahrzeuges befestigt werden. 26.3.10 Einbau der Sensoren mit endgültiger Verkabelung der Schaltungen. 16.4.10 Termin bei ifm zur Einstellung der Sensoren. Die Fernbedienung wird nun über

das Netzteil des Kameraempfängers mit Strom versorgt. 17.4.10 Einbau der Stromversorgung und Justierung der Sensoren.

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3. Meilensteine

Anfangs wurde folgende Meilensteindeklaration definiert. Es wurde angenommen, dass das Projekt am 5.10.09 beginnt und am 12.3.10 fertiggestellt ist.

Abb.1: geplante Meilens teindeklarat ion

Während dem Verlauf des Projekts mussten einige Planungsänderungen vorgenommen werden. Es verlief folgendermaßen:

Abb.2: er reichte Meilens teine

Wesentliche Gründe für den Verzug waren:

Zeitverzug bei ifm (Sensoren und Stromversorgung) Defekte ifm Platine (Sensoren und Stromversorgung) Zusätzliche Überarbeitung des Steuerungsprogramms

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4. Lösungsansätze

Bluetooth: Über Bluetooth lassen sich Entfernungen bis zu 100 Meter drahtlos überbrücken. Für den Computer gibt es Bluetooth Dongle, welche an den USB-Anschluss angeschlossen werden können. Über den Bluetooth Dongle können Signale an das Fahrzeug gesendet werden und umgekehrt. Ein AVR, welcher an dem Bluetooth Modul im Modellauto angeschlossen ist, interpretiert die Signale.

Problem bei der Umsetzung: Die Kommunikation zwischen dem C++-Programm und dem Bluetooth Dongle, welcher die Signale versendet, ist aufwendiger und Erfordert zusätzliche Kenntnisse der Computer Hard- und Software. Weiterhin würde dies das Budget überschreiten.

Handy per Anruf (Tastentöne):

Für jede Taste, die während eines Gesprächs mit dem Mobiltelefon gedrückt wird, ertönt ein einzigartiger Ton. Die Tonerzeugung heißt DTMF (Dual Tone Multiplexed Frequency). Dabei werden zwei Töne überlagert, die aus verschiedenen Frequenzbereichen stammen. Der Ton dauert 100ms und die nachfolgende Pause dauert ebenfalls 100ms. Dieses Verfahren wird bei Kontostand Servern von Mobilfunk-Providern eingesetzt. Ruft der Kunde den Kontoserver an, so wird die Menüsteuerung durch DTMF Töne realisiert. Um z.B. den Kontostand abzurufen, muss die 1 gedrückt werden. Somit werden die Frequenzen 697 Hz und 1209 Hz für 100ms lang überlagert, gefolgt von einer Pause.

F in Hz 1209 1336 1477 697 1 2 3 770 4 5 6 852 7 8 9 941 * 0 #

Problem bei der Umsetzung:

Die Steuersignale des C++-Programms auf das Mobiltelefon zu übertragen und dort zu verarbeiten, bzw. weiterzuleiten. Im Modellauto gibt es keinen Konverter der DTMF Töne in Signale umwandelt, über die die Motoren gesteuert werden können.

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C++ (Relaiskarte): Die USBREL8LC Relaiskarte von Quancom wird über USB an den Computer angeschlossen. Über Funktionen, die die Karte ansteuern, können die Relais geschaltet werden. Die Fernsteuerung des Modellautos besteht im Wesentlichen aus vier Tasten. Der Joystick um nach links und rechts zu lenken, und der Joystick für den Vorwärts – und Rückwärtsgang benötigen jeweils zwei Tasten. Die mechanische Betätigung der Taster wird nicht benötigt, da an den Lötpads der Taster jeweils zwei Kabel angelötet sind, um durch ein Relais betätigt zu werden. Die Übertragung und die Verarbeitung der Signale im Modellauto übernimmt die vorhandene Steuerung im Fahrzeug.

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5. Hardware

Hardware im Auto:

Empfangsplatine: Für die Funkübertragung wird die im Auto vorhandene Platine verwendet. An dieser werden keine Änderungen vorgenommen. Ihre Aufgabe besteht darin, die Signale der Fernbedienung zu empfangen und dementsprechend den Strom an die Motoren weiterzuleiten.

Sensorschaltung:

Sendeteil: Das IC3 (4093) bildet mit dem IC4 (4538) eine bistabile Kippstufe. Diese hat eine Frequenz von 66 Hz und eine Pulsbreite von 0,2ms.

Abb.3: b is tab ile Kippstuf e

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Dieses Signal steuert den Taktgenerator, der aus IC2 besteht. Der Taktgenerator modelliert während des Pulses der bistabilen Kippstufe eine Frequenz von ca. 40kHz.

Abb.4: T aktgenerator

Das aus dem Taktgenerator kommende „Burst-Paket“ wird über IC2 (4093) und IC3 (4093) auf den Ultraschall Sender 400ST ausgegeben.

Abb.5: Sender

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Empfangsteil : Der Empfänger 400SR empfängt das „Burst-Paket“ (Echo), wenn dieses von einem Hindernis reflektiert wird. Das Signal wird durch IC1 (LM324) verstärkt und in ein Rechtecksignal umgewandelt (einstellbarer Komperator).

Abb.6: Empf änger mi t Signalverstärkung

Das Rechtecksignal steuert dann eine monostabile Kippstufe (4538). Diese Kippstufe überprüft, ob die Rechtecksignale nach einer gewissen Zeit zurück kommen. Durch ein Hindernis kommen die Signale schneller zurück und sorgen dafür, dass die retriggerbare Kippstufe schaltet und das Auto in dieser Zeit nicht fährt.

Abb.7: monos tabi le K ippstuf e

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Abb.8: Zei td iagramm

Da das Auto, nachdem ein Gegenstand erkannt wurde, einen zu langen Bremsweg hat, wird der Motor durch einen Vorwiderstand gedrosselt. Hierfür sind zwei Widerstände mit je 2,2 Ω in Reihe geschaltet.

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Relaisschaltung:

Die Relaisschaltung befindet sich zwischen der Hauptplatine des Autos und dem Motor. Sie besteht aus zwei Relais und zwei Dioden über die das Rückwärts- beziehungsweise Vorwärtsfahren gesperrt werden soll, falls sich ein Gegenstand auf der Fahrbahn befindet. An die Spule von Relais 1 wird das Signalkabel (weiß) des Sensor 1 angeschlossen. Dieser befindet sich an der Fahrzeugfront und zeigt einen Gegenstand vor dem Fahrzeug an. Kommt das Signal, schaltet das Relais um. Die Diode 1 ist nun durch das Relais vom Stromkreis getrennt und das Fahrzeug kann nicht mehr vorwärts fahren. Über den jetzt zugeschalteten Stromkreis kann sich der Motor nun entladen und bremst somit schneller. An die Spule von Relais 2 wird das Signalkabel (weiß) des Sensor 2 angeschlossen. Dieser befindet sich an der Fahrzeugrückseite und zeigt einen Gegenstand hinter dem Fahrzeug an. Die Schaltung reagiert wie an Relais 1 erläutert.

Abb.9: Relaisschaltung

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Funk Kameras:

Die beiden Funkkameras sind sehr kompakt und haben ein geringes Gewicht. Die Funkfrequenz der Kameras beträgt 2,4 GHz. Die Stromversorgung läuft über eine 9 Volt Blockbatterie oder ein Netzteil, welches 230 Volt auf 9 Volt transferiert.

Abb.10: Funkkamera

Der Empfänger (Receiver) der Kameras hat 4 Kanäle und somit unterschiedliche Schaltereinstellungen an jeder Kamera: Kanal 1: Frequenz 2.414 GHz Beide Schalter sind nach rechts eingestellt. Kanal 2: Frequenz 2.432 GHz Der obere Schalter ist nach rechts eingestellt und der untere Schalter ist nach links eingestellt. Kanal 3: Frequenz 2.450 GHz Beide Schalter sind nach links eingestellt. Kanal 4: Frequenz 2.468 GHz Der obere Schalter ist nach links eingestellt und der untere Schalter ist nach rechts eingestellt. Bei beiden Kameras, die im Modellauto verbaut sind, wird der Kanal 1 und Kanal 2 verwendet. Wird parallel ein WLAN-Netz (Wireless Local Area Network) betrieben, kann es zu Übertragungsstörungen kommen, da die Frequenzen sich überschneiden.

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Hardware am Computer:

Relaiskarte USBREL8LC: Auf der Relaiskarte befinden sich 8 Relais, die über verschiedene Funktionen in einem C++-Programm angesprochen werden können. Weiterhin befindet sich auf dem Modul eine LED für die Anzeige des Betriebszustandes. Diese blinkt, sobald das Modul über USB mit dem Computer verbunden ist und leuchtet dauerhaft, wenn der Treiber das Modul erkannt hat.

Abb.11: Relaiskar te

Technische Daten der Relais: Maximaler Strom 1 Ampere / 15 Watt Schaltbare Spannung 30V DC Relaisschaltzeit (inklusive Prellen) 1ms

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Beispiel für die Beschaltung der Relais:

Abb.12: Relaisbeschaltung

Das Relais wird über die Funktionen der „Qlib.h“ gesteuert und schließt, beziehungsweise öffnet, somit den Stromkreis. Beschreibung der Funktionen der Relaiskarte:

QLib: Die Qlib wird benötigt, um die Relaiskarte anzusteuern. Sie beinhaltet verschiedene Funktionen, um auf die Karte zuzugreifen und die Relais anzusteuern. Hierfür muss sie allerdings zuerst für das Programm bekannt gegeben werden.

QAPIExtOpenCard(name, channel): Mit dieser Funktion wird die Relaiskarte geöffnet. Über den Parameter „name“ wird übergeben, welche Art von Karte angeschlossen wird. Der Parameter „channel“ gibt an auf welchen Kanal die Jumper (nicht bei USBRel8LC) eingestellt sind.

QAPIExtWriteDO8(handle, channel, value, mode):

Mit dieser Funktion wird ein 8-Bit-Wert auf die Karte ausgegeben. Über den Parameter „handle“ wird angegeben, welche Karte angesprochen werden soll. Der Parameter „channel“ gibt an auf welchen Kanal die Jumper (nicht bei USBRel8LC) eingestellt sind. „Value“ ist der 8-Bit-Wert, welcher auf die Relaiskarte ausgegeben werden soll. „Mode“ ist für zukünftige Zusatzfunktionen reserviert und wird zur Zeit nur mit dem Platzhalter „0L“ verwendet.

QAPIExtCloseCard(handle): Mit dieser Funktion wird die vorher verwendete Karte wieder geschlossen. Wird diese Funktion nicht ausgeführt, kann es zu einem Computerabsturz kommen. Über den Parameter „handle“ wird angegeben, welche Karte angesprochen werden soll.

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Fernbedienung:

Um die kabellose Verbindung zum Fahrzeug herzustellen und es somit steuern zu können, wird die originale Fernbedienung des Fahrzeuges genutzt. An die Lötpads der Steuertasten werden die Relais der Relaiskarte angeschlossen. Somit ist es möglich, die Tastendrücke zu simulieren, indem die Relais geschaltet werden.

Spannungswandler:

Abb.13: Spannungswandler

Die Minimallast des LM317 beträgt 10 mA. Diese ist gewährleistet, wenn R1 zwischen 100 Ω und 1kΩ gewählt wird. Durch das Verhältnis von 180 Ω zu 1kΩ kann man die Spannungen anpassen. Berechnungen:

Ua = UREF (1+ 迎2迎1) + IADJ * R2

R2 = R1 * (戟欠戟迎継繋 - 1)

Die Eingangsspannung beträgt 12 V und wird durch den Spannungsregler in 9 V umgewandelt.

9 V 12 V

1,25V

V

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Anbindung der Kameras an den Computer: Der Receiver der Kameras wird über einen USB VideoGrabber an den Computer angeschlossen. Das Video und Audio Signal wird digitalisiert und dann über eine Software auf dem Monitor angezeigt.

Abb.14: USB VideoGrabber

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6. Gesamtaufbau Verwendet wird ein ferngesteuertes Modellfahrzeug der Firma „Nikko“, mit dem Modellnamen „Survivor“.

Abb.15: Aufbau des Fahrzeuges

Im Fahrzeug müssen folgende Modifizierungen vorgenommen werden: Ein Versorgungskabel des Motors wird unterbrochen und die oben beschriebene Relaisschaltung zwischengeschaltet. Die Sensorschaltungen werden an die Relais angeschlossen und die Sensoren am Fahrzeug montiert. Die Kameras werden hinter die Scheiben eingebaut, um einen realistische Blick aus der Fahrerperspektive zu ermöglichen. Hierfür und für die Sensoren wird ein zweiter Stromkreis benötigt, da diese 9 Volt Versorgungsspannung brauchen. Die Motoren und die originale Platine des Fahrzeugs laufen mit 6 Volt. Es werden insgesamt zehn 1,5 Volt Mignon AA Batterien verwendet.

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Abb.16: Externe Hardware

Am Computer wird die Relaiskarte über USB angeschlossen. Die Tasten werden an die Relais angeschlossen und ebenso der Wechselschalter des Empfängers der Kameras. Da der Receiver der Funkkameras über ein 12 Volt-Netzteil versorgt wird, ist die Stromversorgung der Fernbedienung über die 12 Volt mit einem Spannungswandler realisierbar.

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7. Versuche

Tastenerkennung per getch() und kbhit() mit If-Abfrage: In dem C++-Programm wird in einer Dauerschleife überprüft, ob eine Taste gedrückt wird und wenn ja welche es ist. Hierfür wird in mehreren If-Abfragen die Rückgabe der Funktion getch() überprüft. Auf folgende Rückgaben wird reagiert:

Taste Aktion „q“ Ausgabe des Bitwertes 0x00010101 „w“ Ausgabe des Bitwertes 0x00010001 „e“ Ausgabe des Bitwertes 0x00011001 „a“ Ausgabe des Bitwertes 0x00100101 „s“ Ausgabe des Bitwertes 0x00100010 „d“ Ausgabe des Bitwertes 0x00101001 „Esc“ Beenden des Programms

Analyse des Programms:

Problem 1: Beim Testen des Programms fallen einige Nachteile auf. Da pro Schleifendurchlauf die Funktion getch() sieben Mal aufgerufen wird, wird die Reaktionszeit des Programms stark beeinträchtigt. Bis das Signal beim Auto ankommt, kann es bis zu ca. einer Sekunden dauern. Lösungsansatz: Das erste Problem kann behoben werden, indem die Funktion getch() nur einmal aufgerufen wird und der Rückgabewert in einer Variablen abgespeichert wird. Die If-Abfragen prüfen nun den Inhalt der Hilfsvariablen. Problem 2: Außerdem kann, durch die Verwendung von getch(), nur eine Taste abgefragt werden und dies erfordert eine gewöhnungsbedürftige Steuerung, da gerade aus und lenken nicht auf einmal abgefragt werden kann. Lösungsansatz: Die Abfrage der Tasten kann mit der Funktion getch() nicht besser gelöst werden.

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Programmcode: #include "stdafx.h" #include <windows.h> #include <stdio.h> #include <conio.h> #include "qlib.h" void main () ULONG handle; if ((handle=QAPIExtOpenCard(USBREL8LC,0L)) == 0L) printf("Karte konnte nicht gefunden werden.\n"); return;

for (;;)

if (kbhit() != 0 && getch() == 27)

break; if (kbhit() == 1 && getch() == 32) QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x00L,0L); if (kbhit() == 1 && getch() == 119) QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x80L,0L); if (kbhit() == 1 && getch() == 32) QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x00L,0L); if (kbhit() == 1 && getch() == 113) QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0xA0L,0L); if (kbhit() == 1 && getch() == 32) QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x00L,0L);

if (kbhit() == 1 && getch() == 101) QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x90L,0L);

if (kbhit() == 1 && getch() == 32) QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x00L,0L); if (kbhit() == 1 && getch() == 115) QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x40L,0L); if (kbhit() == 1 && getch() == 32) QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x00L,0L); if (kbhit() == 1 && getch() == 97) QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x60L,0L); if (kbhit() == 1 && getch() == 32) QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x00L,0L); if (kbhit() == 1 && getch() == 100) QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x50L,0L); if (kbhit() == 1 && getch() == 32) QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x00L,0L); QAPIExtCloseCard(handle);

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27

Tastenerkennung per getch() und kbhit() mit Switch-Anweisung: Dieses Programm bewirkt im Grunde das Gleiche, wie das aus dem ersten Versuch. Zur Verbesserung der Reaktionsgeschwindigkeit wird allerdings die Art der Auswertung verändert. Über eine Switch-Anweisung wird der von der Funktion getch() zurückgegebene Wert geprüft. Bei folgenden Tasten soll eine Aktion durchgeführt werden:

Taste Aktion „q“ Ausgabe des Bitwertes 0x00010101 „w“ Ausgabe des Bitwertes 0x00010001 „e“ Ausgabe des Bitwertes 0x00011001 „a“ Ausgabe des Bitwertes 0x00100101 „s“ Ausgabe des Bitwertes 0x00100010 „d“ Ausgabe des Bitwertes 0x00101001

„Esc“ Beenden des Programms Analyse des Programms: Beim Testen des Programms fallen einige Nachteile auf: Das Programm merkt nicht mehr, wenn die Taste losgelassen wird. Das heißt wurde einmal die Taste „w“ gedrückt fährt das Auto vorwärts bis eine andere Taste gedrückt wird. Außerdem ist es immer noch nicht möglich, 2 Tasten abzufragen, da die Funktion getch() verwendet wird.

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Programmcode: // Ansteuerung USBREL.cpp : Definiert den Einstiegspunkt für die Konsolenanwendung. // #include "stdafx.h" #include <windows.h> #include <stdio.h> #include <conio.h> #include "qlib.h" /*===================== Main program ======================*/ void main () ULONG handle; //Handle of the USBREL8

if ((handle=QAPIExtOpenCard(USBREL8LC,0L) == 0L) printf("Karte konnte nicht gefunden werden.\n"); return;

int var; var = getch(); switch (var) case 119:

QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x80L,0L); break;

case 113: QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0xA0L,0L); break;

case 101: QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x90L,0L); break;

case 115: QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x40L,0L); break;

case 97: QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x60L,0L); break;

case 100: QAPIExtWriteDO8(handle,0L,0x50L,0L); break;

QAPIExtCloseCard(handle);

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Tastenabfrage per Virtual Key mit If-Abfrage:

Um die Probleme aus den anderen Programmen zu verbessern, wird in diesem Versuch die Funktion GetAsyncKeyState() verwendet. Mit dieser ist es möglich ab zu fragen, ob eine bestimmte Pfeiltaste gedrückt ist. Dadurch können auch 2 Tasten abgefragt werden. Hierfür werden If-Abfragen verwendet, in denen jeweils nach einer bestimmten Pfeiltaste gefragt wird. Ist diese gedrückt wird der entsprechende Bitwert in eine Variable gespeichert. Erst am Ende wird diese auf die Relaiskarte geschrieben. Auf folgende Tasten wird reagiert:

Taste Aktion Pfeiltaste hoch Variable verodern mit 0x00010001 Pfeiltaste runter Variable verodern mit 0x00100010 Pfeiltaste rechts Variable verodern mit 0x00001000 Pfeiltaste links Variable verodern mit 0x00000100 „Esc“ Fenster schließen

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Programmcode: #include "stdafx.h" #include <windows.h> #include <stdio.h> #include <iostream> #include <conio.h> #include "qlib.h" #include <string> using namespace std; void main () ULONG handle; //Handle of the USBREL8 if ((handle=QAPIExtOpenCard(USBREL8LC,0L)) == 0L) printf("Die Karte konnte nicht gefunden werden.", "\n"); system ("pause"); return; while (true) if (kbhit() != 0 && getch() == 27) break; char zustand = 0; char temp = 0x33; if (GetAsyncKeyState(VK_UP) != 0) zustand = zustand |= 0x11L; if (GetAsyncKeyState(VK_DOWN) != 0) zustand = zustand |= 0x22L; if (GetAsyncKeyState(VK_LEFT) != 0) zustand = zustand |= 0x04L; if (GetAsyncKeyState(VK_RIGHT) != 0) zustand = zustand |= 0x08L; QAPIExtWriteDO8(handle,0L,zustand,0L); QAPIExtCloseCard(handle);

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8. Kostenkalkulation

Für das Projekt wurden ursprünglich 200 Euro eingeplant. In der nachfolgenden Tabelle sind die tatsächlichen Kosten genau aufgeführt.

Material Preis Auto „Nikko Survivor“ 34.99 € Relaiskarte USBREL8LC 65.56 € 4x Sensor 12.60 € 2x Relais 4.80 € Kameras & Receiver 84.90 € USB VideoGrabber 11.90 € Elektronische Komponenten 10.00 € 10x Batterie 9.00 € Summe 233.75 €

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9. Gesamtanalyse Während des Projekts mussten zwei Änderungen vorgenommen werden. Das Signal, welches die Sensoren bei Hindernissen erzeugen, sollten ursprünglich mit Digitaltechnik verarbeitet werden. Mit den logischen Bausteinen sollte der Motor in eine Richtung gesperrt werden, damit das Fahrzeug nicht mit dem Hindernis kollidiert. Dies ist allerdings mit einem Relais, welches einen Umschalter schaltet, einfacher zu realisieren. Zusätzlich kann durch den Umschalter der Motor gebremst werden, da somit die restliche Energie aus dem Motor verbraucht werden kann. Die Sensoren reagieren auf Objekte verschiedener Form und Oberflächen unterschiedlich. Dies hat den Effekt, dass Türen anders interpretiert werden als zum Beispiel Tischbeine, die sie nicht erkennen. Hinzu kommt, dass Objekte, je nach Einfallwinkel des Schalls, unterschiedlich erkannt werden. Das Resultat: Das Fahrzeug kollidiert im Extremfall mit dem Objekt. Eine grafische Benutzeroberfläche war geplant, konnte allerdings nicht realisiert werden, da die Treiber des VideoGrabbers nicht zugänglich waren.

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10. Bilder

Abb.17: Fahrzeugf ront

Abb.18: Fahrzeugrücksei te

Abb.19: Sei tenans icht des Fahrzeuges

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34

11. Quellen Internet:

www.cplusplus.com www.wikipedia.de www.alldatasheet.com www.elektronik-kompendium.de

Firmen: ifm electronic Quancom

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12. Anhang

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Schaltplan

Sensorschaltung

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Datenblatt

Sensoren

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Air Ultrasonic Ceramic Transducers 400ST/R160

Specification

400ST160 Transmitter

400SR160 Receiver

Center Frequency 40.0±1.0Khz

Bandwidth (-6dB) 400ST160 2.0Khz

400SR160 2.5Khz

Transmitting Sound Pressure

Level

at 40.0Khz; 0dB re 0.0002µbar

per 10Vrms at 30cm

120dB min.

Receiving Sensitivity

at 40.0Khz 0dB = 1 volt/µbar

-65dB min.

Capacitance at 1Khz ±20% 2400 pF

Max. Driving Voltage (cont.) 20Vrms

Total Beam Angle -6dB 55° typical

Operation Temperature -30 to 80°C

Storage Temperature -40 to 85°C

All specification taken typical at 25°C

Closer frequency tolerance can be supplied

upon request.

Models available:

1 400ST/R160 Aluminum Housing

2 400ST/R16B Black Al. Housing

2 400ST/R10P Plastic Housing

3 400ST/R16F Al. Housing w/Solid Grid

Dimensions: dimensions are in mm

Impedance/Phase Angle vs. FrequencyTested under 1Vrms Oscillation Level

400SR160 Impedance

400SR160 Phase

400ST160 Impedance

400ST160 Phase

Sensitivity/Sound Pressure Level

Tested under 10Vrms @30cm

Beam Angle: Tested at 40.0Khz frequency

0

-6

-12

-18

-24

-30

-36

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

-90

-85

-80

-75

-70

-65

-60

-55

-50

35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

Frequency (Khz)

Sensitiv

ity (

dB

)

90

95

100

105

110

115

120

125

130

SP

L (

dB

)

100

1000

10000

100000

35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

Frequency (Khz)

Impedance (

Ohm

)

-90-75-60-45-30-150153045607590

Phase A

ngle

(D

egre

e)

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Air Ultrasonic Ceramic Transducers 400ST/R160

400SR160 Receiver

Sensitivity Variation vs. Loaded Resistor

Center Frequency Shift vs. Loaded Resistor

Sensitivity Variation vs. Temperature

Center Frequency Shift vs. Temperature

400ST160 Transmitter

SPL Variation vs. Driving Voltage

Center Frequency Shift vs. Driving Voltage

SPL Variation vs. Temperature

Center Frequency Shift vs. Temperature

-80

-75

-70

-65

-60

-55

-50

-45

-40

1K 3.9K 10K 39K 100K 390K

Loaded Resistor (Ohm)

Sensitiv

ity (

dB

)

85

90

95

100

105

110

115

120

125

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30Vrms

SP

L (

dB

)

90

95

100

105

110

115

120

125

130

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Temperature (Degree C)

SP

L (

dB

)

-80

-75

-70

-65

-60

-55

-50

-45

-40

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Temperature (Degree C)

Sensitiv

ity (

dB

)

-5.0

-4.0

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Vrms

Fc V

ariation %

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

1K 3.9K 10K 39K 100K 390K

Loaded Resistor (Ohm)

Fc V

aria

tio

n %

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Temperature (Degree C)

Fc V

aria

tio

n %

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Temperature (Degree C)

Fc V

aria

tio

n %

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Datenblatt

Potentiometer

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.46 ±.03(.018 ±.001)

1 2 3

3266W

Common Dimensions4.50 ±.38

(.177 ±.015)

.46 ±.13(.018 ±.005)

1.24 ±.25(.049 ±.010)

.46 ±.13(.018 ±.005)

1 2 3

1 2 3

3266P

3266X

1 2 3

3.18(.125)

2.16(.085)

3266Y

4.50 ±.38(.177 ±.015)

1 2 3

4.32(.170)

4.50 ±.38(.177 ±.015)

0.38(.015)

3266Z

TYP. 6.71 ±.38

(.264 ±.015)

6.71 ±.38 (.264 ±.015)

1.22 ±.25(.048 ±.010)

1.22 ±.25(.048 ±.010)

1.02(.040 )

4.32(.170)

4.50 ±.38**(.177 ±.015)

4.78 ±.38**(.188 ±.015)

4.42 ± .51(.174 ±.020)

7.24 ±.51 (.285 ±.020)

6.85 ±.51 (.270 ±.020)

TYP.**

1.22 ±.25(.048 ±.010)

.76**

(.030)

1.22 ±.25(.048 ±.010)

1.02

(.040)

1.02

(.040)

1.02

(.040)

2.54(.100)

2.54(.100)

2.54(.100)

2.54(.100)

1.02(.040)

2.54(.100)

2.54 ± .25(.100 ± .010)

2.54 ± .25(.100 ± .010)

2.54 ± .25(.100 ± .010)

2.54(.100) 2.54

(.100)

2.54(.100)

2.54(.100)

2.54(.100)

.76 (.030)

MIN.**

1.24 ±.25**

(.049 ±.010)

1.24 ±.25**

(.049 ±.010)

7.24 ±.51(.285 ±.020)

1.24 ±.25**(.049 ±.010)

6.85 ±.51 (.270 ±.020)

3.18(.125)

2.16(.085)

MIN.

0.46 ±.13(.018 ±.005)

MIN.

1.02 ±.25(.040 ±.010)

6.48 ±.51 (.255 ±.020)

0.76 ± .25(.030 ± .010)

DIA.**

ADJ. SLOT 1.78(.070) .51(.020) .64(.025)

WIDEX

X DEEP

DIA.

1.52(.06)

3266 - 1/4 ” Square Trimming Potentiometer

*RoHS Directive 2002/95/EC Jan 27 2003 including Annex.†“Fluorinert” is a registered trademark of 3M Co.

Specifications are subject to change without notice.Customers should verify actual device performance in their specific applications.

Features Multiturn / Cermet / Industrial / Sealed

Standoffs allow thorough PC boardwashing

Tape and reel packaging available

Patent #4427966 drive mechanism

RoHS compliant* version available

Electrical Characteristics

Standard Resistance Range....................................10 to 1 megohm

(see standard resistance table)Resistance Tolerance ............±10 % std.Absolute Minimum Resistance

..............................1 % or 2 ohms max.(whichever is greater)

Contact Resistance Variation...........................3.0 % or 3 ohms max.

(whichever is greater)AdjustabilityVoltage.....................................±0.02 %Resistance ...............................±0.05 %

Resolution.....................................InfiniteInsulation Resistance ................500 vdc.

1,000 megohms min.Dielectric StrengthSea Level ..................................600 vac80,000 Feet...............................250 vac

Effective Travel..................12 turns nom.

Environmental Characteristics

Power Rating (300 volts max.)70 °C ......................................0.25 watt150 °C .........................................0 watt

Temperature Range ....-55 °C to +150 °CTemperature Coefficient ....±100 ppm/°CSeal Test........................85 °C Fluorinert†

Humidity........MIL-STD-202 Method 10396 hours (2 % ∆TR, 10 Megohms IR)

Vibration.........30 G (1 % ∆TR; 1 % ∆VR)Shock...........100 G (1 % ∆TR; 1 % ∆VR)Load Life ...1,000 hours 0.25 watt 70 °C

(3 % ∆TR; 3 % CRV)Rotational Life ........................200 cycles

(4 % ∆TR; 3 % or 3 ohms,whichever is greater, CRV)

Physical Characteristics

Torque .............................3.0 oz-in. max.Mechanical Stops..................Wiper idlesTerminals ........................Solderable pinsWeight ......................................0.015 oz.Marking ...........................Manufacturer’s

trademark, resistance code,wiring diagram, date code,

manufacturer’s modelnumber and style

Wiper................50 % (Actual TR) ±10 %Flammability ...........................U.L. 94V-0Standard Packaging .....50 pcs. per tubeAdjustment Tool ..............................H-90

1 3 CW

CLOCKWISE

CCW

2 WIPER

How to Order

3266 W - 1 - 103 __ LF

Model

Style

Standard or ModifiedProduct Indicator

-1 = Standard Product

Resistance Code

Packaging DesignatorBlank = Tube (Standard)

R = Tape and Reel (Z and Y Pin Styles Only)

A = Ammo Pack (Z and Y Pin Styles Only)

TerminationsLF = 100 % Tin-plated (RoHS compliant)

Blank = 90 % Tin / 10 % Lead-plated(Standard)

Consult factory for other available options.

DIMENSIONS ARE:MM

(INCHES)

TOLERANCES: ± 0.25 (.010) EXCEPT WHERE NOTED

**COMMON DIMENSIONS

*RoH

S COM

PLIANT

VERSIO

NS

AVAILABLE

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Resistance Resistance(Ohms) Code

10 10020 20050 500100 101200 201500 501

1,000 1022,000 2025,000 50210,000 10320,000 203

25,000 25350,000 503100,000 104200,000 204250,000 254500,000 5041,000,000 105

Standard Resistance Table

Popular distribution resistance values listed inboldface. Special resistances available.

Specifications are subject to change without notice.

Customers should verify actual device performance in their specific applications.

SIDE ADJUST3266Z-1

12.70(.500)

18 ± .76(.709 ± .030)

12.7 + 0.3/ - 0.25(.500 + .012/ - .010)

18 + 1.0/ - 0.5(709 + .040/ - .020)

24.9 + .76(.980 + .030)

4.0 ± .03(.157 ± .001)

3.81 ± .71(.150 ± .028)

123

4.32 ± .38(.170 ± .015)

2.16 ± .25(.085 ± .010)

.43 ± .05(017 ± .002)

8.9 + .76 /- .5(.035 + .030/ .020)

REF.

DIA.

DIA. TYP.ALL PINS IN-LINE ON CENTER

DIMENSIONS:

1000/REEL/BOX

2.54

(.100) MM

(INCHES)

TOP ADJUST3266Y-1

12.70(.500)

18 ± .76(.709 ± .030)

4.0 ± .03(.157 ± .001)

3.81 ± .71(.150 ± .028)

123 25.9 ± 0.76

(1.020 ± .030)

18 + 1.0/ - 0.5(709 + .040/ - .020)

12.7 + 0.3/ - 0.25(.500 + .012/ - .010)

4.32 ± .38(.170 ± .015)

2.16 ± .25(.085 ± .010)

3.81 ± .71(.150 ± .028)

REF.

DIA.

8.9 + .76 /- .5(.035 + .030/ .020)

ALL PINS IN-LINE ON CENTER

DIMENSIONS:

1000/REEL/BOX

2.54

(.100) MM

(INCHES)

Packaging Specifications

Meets EIA Specification 468.

3266 - 1/4 ” Square Trimming Potentiometer

REV. 03/07

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Datenblatt

Schmitt Trigger

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DATA SHEET

Product specification

File under Integrated Circuits, IC04

January 1995

INTEGRATED CIRCUITS

HEF4093BgatesQuadruple 2-input NAND Schmitttrigger

For a complete data sheet, please also download:

• The IC04 LOCMOS HE4000B LogicFamily Specifications HEF, HEC

• The IC04 LOCMOS HE4000B LogicPackage Outlines/Information HEF, HEC

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January 1995 2

Philips Semiconductors Product specification

Quadruple 2-input NAND Schmitt triggerHEF4093B

gates

DESCRIPTION

The HEF4093B consists of four Schmitt-trigger circuits.

Each circuit functions as a two-input NAND gate with

Schmitt-trigger action on both inputs. The gate switches at

different points for positive and negative-going signals.

The difference between the positive voltage (VP) and the

negative voltage (VN) is defined as hysteresis voltage

(VH).

Fig.1 Functional diagram.

FAMILY DATA, IDD LIMITS category GATES

See Family Specifications

HEF4093BP(N): 14-lead DIL; plastic

(SOT27-1)

HEF4093BD(F): 14-lead DIL; ceramic (cerdip)

(SOT73)

HEF4093BT(D): 14-lead SO; plastic

(SOT108-1)

( ): Package Designator North America

Fig.2 Pinning diagram.

Fig.3 Logic diagram (one gate).

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January 1995 3

Philips Semiconductors Product specification

Quadruple 2-input NAND Schmitt triggerHEF4093B

gates

DC CHARACTERISTICS

VSS = 0 V; Tamb = 25 °C

VDD

VSYMBOL MIN. TYP. MAX.

Hysteresis 5 0,4 0,7 − V

voltage 10 VH 0,6 1,0 − V

15 0,7 1,3 − V

Switching levels 5 1,9 2,9 3,5 V

positive-going 10 VP 3,6 5,2 7 V

input voltage 15 4,7 7,3 11 V

negative-going 5 1,5 2,2 3,1 V

input voltage 10 VN 3 4,2 6,4 V

15 4 6,0 10,3 V

Fig.4 Transfer characteristic.

Fig.5 Waveforms showing definition of

VP, VN and VH; where VN and VP are

between limits of 30% and 70%.

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January 1995 4

Philips Semiconductors Product specification

Quadruple 2-input NAND Schmitt triggerHEF4093B

gates

AC CHARACTERISTICS

VSS = 0 V; Tamb = 25 °C; CL = 50 pF; input transition times ≤ 20 ns

VDD

VSYMBOL TYP. MAX.

TYPICAL EXTRAPOLATION

FORMULA

Propagation delays 5 90 185 ns 63 ns + (0,55 ns/pF) CL

In → On 10 tPHL 40 80 ns 29 ns + (0,23 ns/pF) CL

HIGH to LOW 15 30 60 ns 22 ns + (0,16 ns/pF) CL

5 85 170 ns 58 ns + (0,55 ns/pF) CL

LOW to HIGH 10 tPLH 40 80 ns 29 ns + (0,23 ns/pF) CL

15 30 60 ns 22 ns + (0,16 ns/pF) CL

Output transition times 5 60 120 ns 10 ns + (1,0 ns/pF) CL

HIGH to LOW 10 tTHL 30 60 ns 9 ns + (0,42 ns/pF) CL

15 20 40 ns 6 ns + (0,28 ns/pF) CL

5 60 120 ns 10 ns + (1,0 ns/pF) CL

LOW to HIGH 10 tTLH 30 60 ns 9 ns + (0,42 ns/pF) CL

15 20 40 ns 6 ns + (0,28 ns/pF) CL

VDD

VTYPICAL FORMULA FOR P (µW)

Dynamic power 5 1300 fi + ∑(foCL) × VDD2 where

dissipation per 10 6400 fi + ∑(foCL) × VDD2 fi = input freq. (MHz)

package (P) 15 18 700 fi + ∑(foCL) × VDD2 fo = output freq. (MHz)

CL = load capacitance (pF)

∑ (foCL) = sum of outputs

VDD = supply voltage (V)

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January 1995 5

Philips Semiconductors Product specification

Quadruple 2-input NAND Schmitt triggerHEF4093B

gates

Fig.6 Typical drain current as a function of input

voltage; VDD = 5 V; Tamb = 25 °C.

Fig.7 Typical drain current as a function of input

voltage; VDD =10 V; Tamb = 25 °C.

Fig.8 Typical drain current as a function of input

voltage; VDD = 15 V; Tamb = 25 °C.

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January 1995 6

Philips Semiconductors Product specification

Quadruple 2-input NAND Schmitt triggerHEF4093B

gates

Fig.9 Typical switching levels as a function of supply voltage VDD; Tamb = 25 °C.

APPLICATION INFORMATION

Some examples of applications for the HEF4093B are:

• Wave and pulse shapers

• Astable multivibrators

• Monostable multivibrators.

Fig.10 The HEF4093B used as a astable multivibrator.Fig.11 Schmitt trigger driven via a high impedance

(R > 1 kΩ).

If a Schmitt trigger is driven via a high impedance (R > 1 kΩ) then it is necessary to incorporate a capacitor C of such

value that:

Cp is the external parasitic capacitance between inputs and output; the value depends on the circuit board layout.

Note

The two inputs may be connected together, but this will result in a larger through-current at the moment of switching.

C

Cp

-------

VDD VSS–

VH

--------------------------- , otherwise oscillation can occur on the edges of a pulse.>

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Datenblatt

Operationsverstärker

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.WIDE GAIN BANDWIDTH : 1.3MHz. INPUT COMMON-MODE VOLTAGE RANGEINCLUDES GROUND. LARGE VOLTAGE GAIN : 100dB. VERY LOW SUPPLY CURRENT/AMPLI : 375µA. LOW INPUT BIAS CURRENT : 20nA. LOW INPUT OFFSET CURRENT : 2nA.WIDE POWER SUPPLY RANGE :SINGLE SUPPLY : +3V TO +30VDUAL SUPPLIES : ±1.5V TO ±15V

DESCRIPTION

This circuit consists of four independent, high gain,internally frequency compensated operational am-plifiers which were designedspecifically for automo-tive and industrial control systems. It operates from

a single power supply over a wide range of volt-ages. Operation from split power supplies is alsopossible and the low power supply current drain isindependentof the magnitude of the power supplyvoltage.

Inve rting Input 2

Non-inve rting Input 2

Non-inve rting Input 1

CCV -CCV

1

2

3

4

8

5

6

7

9

10

11

12

13

14

+

Output 3

Output 4

Non-inve rting Input 4

Inverting Input 4

Non-inve rting Input 3

Inverting Input 3

-

+

-

+

-

+

-

+

Output 1

Inve rting Input 1

Output 2

PIN CONNECTIONS (top view)

ORDER CODES

PartNumber

TemperatureRange

Package

N D P

LM2902 -40oC, +125oC • • •

Example : LM2902D

NDIP14

(Plastic Package)

DSO14

(Plastic Micropackage)

LOW POWER QUAD OPERATIONAL AMPLIFIERS

LM2902

August 1998

P

TSSOP14(Thin Shrink Small Outline Package)

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ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Symbol Parameter LM2902 Unit

Vcc Supply Voltage ±16 or 32 V

Vi Input Voltage -0.3 to +32 V

Vid Differential Input Voltage +32 V

Ptot Power Dissipation N SuffixD Suffix

500400

mWmW

- Output Short-circuit Duration - (note 1) Infinite

Iin Input Current – (note 6) 50 mA

Toper Operating Free Air Temperature Range -40 to +125oC

Tstg Storage Temperature Range -65 to +150 oC

6µA4µA 100µA

Q2 Q3

Q4Q1

Inve rtinginput

Non-inve rtinginput

Q8 Q9

Q10

Q11

Q12

50µA

Q13

Output

Q7

Q6

Q5

RSC

VCC

C C

GND

SCHEMATIC DIAGRAM (1/4 LM2902)

LM2902

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ELECTRICAL CHARACTERISTICS

VCC+

= +5V, VCC–

= Ground, VO = 1.4V, Tamb = +25oC

(unless otherwise specified)

Symbol Parameter Min. Typ. Max. Unit

Vio Input Offset Voltage (note 3)Tamb = +25

oC

Tmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.2 7

9

mV

Iio Input Offset CurrentTamb = +25oCTmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.

2 3040

nA

Iib Input Bias Current (note 2)Tamb = +25

oC

Tmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.20 150

300

nA

Avd Large Signal Voltage Gain(VCC

+= +15V, RL = 2kΩ, VO = 1.4V to 11.4V)

Tamb = +25oC

Tmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.5025

100

V/mV

SVR Supply Voltage Rejection Ratio (RS ≤ 10kΩ)(VCC

+= 5V to 30V)

Tamb = +25oC

Tmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.6565

110

dB

ICC Supply Current, all Amp, no loadTamb = +25

oC VCC = +5V

VCC = +30VTmin. ≤ Tamb ≤ Tmax. VCC = +5V

VCC = +30V

0.71.50.81.5

1.23

1.23

mA

Vicm Input Common Mode Voltage Range(VCC = +30V) - (note 4)

Tamb = +25oCTmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.

00

VCC -1.5VCC -2

V

CMR Common-mode Rejection Ratio (RS ≤ 10kΩ)Tamb = +25

oC

Tmin. ≤ Tamb ≤ Tmax

7060

80dB

Io Output Short-circuit Current (Vid = +1V)VCC = +15V, Vo = +2V 20 40 70

mA

Isink Output Sink Current (Vid = -1V)VCC = +15V, Vo = +2VVCC = +15V, Vo = +0.2V

1012

2050

mAµA

LM2902

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ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

Symbol Parameter Min. Typ. Max. Unit

VOH High Level Output Voltage(VCC = +30V)

Tamb = +25oC RL = 2kΩ

Tmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.Tamb = +25

oC RL = 10kΩ

Tmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.(VCC = +5V, RL = 2kΩ)

Tamb = +25oC

Tmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.

26262727

3.53

27

28

V

VOL Low Level Output Voltage (RL = 10kΩ)Tamb = +25oCTmin. ≤ Tamb ≤ Tmax.

5 2020

mV

SR Slew Rate (VCC = 15V, VI = 0.5 to 3V,RL = 2kΩ, CL = 100pF, unity gain) 0.4

V/µs

GBP Gain Bandwidth Product (VCC = 30Vf = 100kHz, Vin = 10mV, RL = 2kΩ, CL = 100pF) 1.3

MHz

THD Total Harmonic Distortion(f = 1kHz, AV = 20dB, RL = 2kΩ, VO = 2Vpp

CL = 100pF, VCC = 30V) 0.015

%

en Equivalent Input Noise Voltage(f = 1kHz, Rs = 100Ω, VCC = 30V) 40

nV

√Hz

DVio Input Offset Voltage Drift 7 30 µV/oC

DIIO Input Offset Current Drift 10 200 pA/oC

VO1/VO2 Channel Separation (note 5)1kHz ≤ f ≤ 20kHz 120

dB

Notes : 1. Short -circui ts f rom the output to VC C can cause excessive heat ing if VC C > 15V. The maximum output currentis approximately 40mA independent of the magni tude of VC C. Destructive di ssipat ion can result f rom simul ta-neous short -circuit on al l ampli f iers.

2. The di rect ion of the input current is out of the IC. This current is essential l y constant, independent of the stateof the output so no loading change exists on the input l ines.

3. Vo = 1.4V, Rs = 0Ω, 5V < VCC+

< 30V , 0 < V ic < VC C+

- 1.5V4. The input common-mode vol tage of either input signal voltage should not be allowed to go negat ive by more

than 0.3V. The upper end of the common-mode vol tage range is VC C+

- 1.5V, but either or both inputs can goto +32V wi thout damage.

5. Due to the proximity of ex ternal components insure that coupl ing is not originat ing via stray capaci tance be-

tween these external par ts. This typicall y can be detected as this type of capaci tance increases at higher f re-quences.

6. This input current only exists when the voltage at any of the input leads is dr iven negat ive. It i s due to thecollector-base junction of the input PNP transistor becoming forward biased and thereby act ing as input di-odes clamps. In addit ion to thi s diode act ion, there is also NPN parasit i c act ion on the IC chip. this t ransistoraction can cause the output vol tages of the Op-amps to go to the VCC voltage level (or to ground for a large

overdrive) for the time durat ion than an input is dr iven negative.This is not destruct ive and normal output wi l l set up again for input vol tage higher than -0.3V.

LM2902

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-55-35-15 5 25 45 65 85 105 125

AMBIENT TEMPERATURE ( C)

24

21

18

15

9

12

6

3

0

INPUT BIAS CURRENT

versus AMBIENT TEMPERATURE

IB (nA)

OU

TP

UT

CU

RR

EN

T(m

A)

CURRENT LIMITING (Note 1)

-

+

IO

TEMPERATURE ( C)

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

INP

UT

VO

LT

AG

E(V

)

INPUT VOLTAGE RANGE

0 5 10 15

POWER SUPPLY VOLTAGE (–V)

NØga tive

Pos itive

15

10

5

SU

PP

LY

CU

RR

EN

T(m

A)

SUPPLY CURRENT

0 10 20 30

Tamb = -55 C

VCC

mA ID

-

+

Tamb = 0 C to +125 C

POSITIVE SUPPLY VOLTAGE (V)

4

3

2

1

-55-35-15 5 25 45 65 85 105 125

AMBIENT TEMPERATURE ( C)GA

INB

AN

DW

IDT

HP

RO

DU

CT

(MH

z) 1 .35

1.30

1.25

1.2

1.15

1.05

1.1

1

-95

-9

GAIN BANDWIDTH PRODUCTGBP (mhz)

COMMON MODE REJECTION RATIO

FREQUENCY (Hz)

120

100

80

60

40

20

0

100 1K 10K 100K 1M

CO

MM

ON

MO

DE

RE

JEC

TIO

NR

AT

IO(d

B)

100 Ω

100kΩ

+7.5V

-

+e I

100kΩ

100 Ω

+7.5V

e O

LM2902

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VO

LT

AG

EG

AIN

(dB

)

OP EN LOOP FREQUENCY RES P ONSE (NOTE 3)

1.0 10 100 1k 10k 100k 1M 10M

VCC = +10 to + 15V&

FREQUENCY (Hz)

10M Ω

VIVCC/2

VCC = 30V&

0.1µF

VCCVO

-

+

-55 C Tamb +125 C

140

120

100

80

60

40

20

0

-55 C Tamb +125 C

LARGE SIGNAL FREQUENCY RESPONSE

FREQUENCY (Hz)

1k 10k 100k 1M

OU

TP

UT

SW

ING

(Vpp)

+7V 2k Ω

1k Ω100k Ω

+15V

VO-

+

VI

20

15

10

5

0

INP

UT

VO

LT

AG

E(V

)

OU

TP

UT

VO

LT

AG

E(V

)

VOLAGE FOLLOWER PULSE RESPONSE

0 10 20 30 40

TIME (µs )

RL 2 kΩ VCC = +15V

4

3

2

1

0

3

2

1

OUTPUT CHARACTERISTICS

OUTPUT SINK CURRENT (mA)

0,001 0,01 0,1 1 10 100

OU

TP

UT

VO

LT

AG

E(V

)VCC = +5VVCC = +15VVCC = +30V

-

IO

VO

Ta mb = +25 C

vcc /2

vcc

+

10

1

0.1

0.01

OU

TP

UT

VO

LT

AG

E(m

V)

VOLTAGE FOLLOWER PULSS E RESP ONS E(SMALL SIGNAL)

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Input

Tamb = +25 C

VCC = 30 V

Output

eO

e l 50pF

+

-

TIME (µs)

500

450

400

350

300

250

OU

TP

UT

VO

LT

AG

ER

EF

ER

EN

CE

D

TO

VC

C+

(V)

OUTPUT CHARACTERISTICS

0,01 0,1 1 10 1000,001

Indepe ndent of VCC

Ta mb = +25 C

+

-

VCC

VO

IO

VCC /2

OUTPUT SOURCE CURRENT (mA)

8

7

6

5

4

3

2

1

LM2902

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0 10 20 30

POSITIVE SUPPLY VOLTAGE (V)

INP

UT

CU

RR

EN

T(n

A)

100

75

50

25amb

T = +25 C

0 10 20 30

POSITIVE SUPPLY VOLTAGE (V)

VO

LT

AG

EG

AIN

(dB

)

160

120

80

40

LR = 20k Ω

LR = 2k Ω

-55-35-15 5 25 45 65 85 105 125

AMBIENT TEMPERATURE ( C)

PO

WE

RS

UP

PL

Y&

CO

MM

ON

MO

DE

RE

JEC

TIO

NR

AT

IO(d

B)

120

115

110

105

100

90

95

85

80

75

POWER SUPPLY & COMMON MODE

REJECTION RATIO(dB)

70

SVR

CMR

-55-35-15 5 25 45 65 85 105 125

AMBIENT TEMPERATURE ( C)LA

RG

ES

IGN

AL

VO

LT

AG

EG

AIN 120

115

110

105

100

LARGE SIGNAL VOLTAGE GAINAvd (dB)

-55

TYPICAL SINGLE - SUPPLY APPLICATIONS

1/4LM290 2

~

0 2VPP

R10kΩ

L

Co

e o

R6.2kΩB

R100kΩf

R110kΩC I

e I

VCC

R2100kΩ

C110µF

R3100kΩ

A = -R

R1Vf

(as shown A = -10)V

AC COUPLED INVERTING AMPLIFIER

1/4LM290 2

~

0 2VP P

R10kΩ

L

Co

eo

R6.2kΩ

B

C10.1µF

e I

VCC

(as shown A = 11)V

A = 1 + R2R1V

R1100kΩ

R21MΩ

C I

R31MΩ

R4100kΩ

R5100kΩ

C210µF

AC COUPLED NON-INVERTING AMPLIFIER

LM2902

7/14

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R110kΩ

R21MΩ

1/4LM2902

10kΩ

e I

e O +5V

eO

(V)

(mV)0

AV= 1 +R2R1

(As shown = 101)AV

NON-INVERTING DC GAIN

1/4LM2902

e O

e 4

e 3

e 2

e 1 100kΩ

100kΩ

100kΩ

100kΩ

100kΩ

100kΩ

eo = e1 + e2 - e3 - e4

where (e1 + e2) ≥ (e3 + e4)to keep eo ≥ 0V

DC SUMMING AMPLIFIER

R3100kΩ

e O

R1100kΩ

e 1

1/4LM2902

R7100kΩ

R6100kΩ

R5100kΩ

e 2

R22kΩ

Gain adjus t

R4100kΩ

1/4LM2902

1/4LM2902

if R1 = R5 and R3 = R4 = R6 = R7

eo = [ 1+2R1

R2] (e2 − e1)

As shown eo = 101 (e2 - e1).

HIGH INPUT Z ADJUSTABLE GAIN DCINSTRUMENTATION AMPLIFIER

TYPICAL SINGLE - SUPPLY APPLICATIONS

IB

2N 929 0.001µF

IB

3R3MΩ

IB

Input currentcompensa tion

eo

IB

e I

1/4LM2902 Zo

Z I

C1µF

2IB

R1MΩ

2IB

* Polycarbonate or polyethylene

*

1/4LM2902

1/4LM2902

LOW DRIFT PEAK DETECTOR

LM2902

8/14

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R310kΩ

1/4LM2902

e 1

e O

R8100kΩ

R7100kΩ

C310µF

VCC

R5470kΩ

C2330pF

R410MΩ

R6470kΩ

R1100kΩ

C1330pF

1/4LM2902

1/4LM2902

FO = 1kHz

Q = 50

AV = 100 (40dB)

ACTIVER BANDPASS FILTER

1/4LM290 2

R1100kΩ

R2100kΩ

R4100kΩ

R3100kΩ

+V2+V1 Vo

1/4LM2902

eo (1+R4

R3) (e2− e1)

As shown eo = (e2 - e1)

ForR1

R2=

R4

R3

(CMRR depends on this resistor ratio match)

HIGH INPUT Z, DC DIFFERENTIAL AMPLIFIER

1/4LM2902

IB

2N 929

0.001µF

IB

3MΩ

IB

e oI I

e IIB

IB

Aux. amplifier for inputcurrent compe nsation

1.5MΩ

1/4LM2902

USING SYMMETRICAL AMPLIFIERS TO REDUCE INPUT CURRENT (GENERAL CONCEPT)

TYPICAL SINGLE - SUPPLY APPLICATIONS

LM2902

9/14

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. LARGE VOLTAGE GAIN : 100dB. VERY LOW SUPPLY CURRENT/AMPLI :

375µA. LOW INPUT BIAS CURRENT : 20nA. LOW INPUT OFFSET VOLTAGE : 2mV

. LOW INPUT OFFSET CURRENT : 2nA.WIDE POWER SUPPLY RANGE :

SINGLE SUPPLY : +3V to +30VDUAL SUPPLIES : ±1.5V to ±15V

** Standard Linear Ics Macromodels, 1993.

** CONNECTIONS :

* 1 INVERTING INPUT

* 2 NON-INVERTING INPUT

* 3 OUTPUT

* 4 POSITIVE POWER SUPPLY

* 5 NEGATIVE POWER SUPPLY

.SUBCKT LM2902 1 3 2 4 5 (analog)

**********************************************************

.MODEL MDTH D IS=1E-8 KF=3.104131E-15

CJO=10F

* INPUT STAGE

CIP 2 5 1.000000E-12

CIN 1 5 1.000000E-12

EIP 10 5 2 5 1

EIN 16 5 1 5 1

RIP 10 11 2.600000E+01

RIN 15 16 2.600000E+01

RIS 11 15 2.003862E+02

DIP 11 12 MDTH 400E-12

DIN 15 14 MDTH 400E-12

VOFP 12 13 DC 0

VOFN 13 14 DC 0

IPOL 13 5 1.000000E-05

CPS 11 15 3.783376E-09

DINN 17 13 MDTH 400E-12

VIN 17 5 0.000000e+00

DINR 15 18 MDTH 400E-12

VIP 4 18 2.000000E+00

FCP 4 5 VOFP 3.400000E+01

FCN 5 4 VOFN 3.400000E+01

FIBP 2 5 VOFN 2.000000E-03

FIBN 5 1 VOFP 2.000000E-03

* AMPLIFYING STAGE

FIP 5 19 VOFP 3.600000E+02

FIN 5 19 VOFN 3.600000E+02

RG1 19 5 3.652997E+06

RG2 19 4 3.652997E+06

CC 19 5 6.000000E-09

DOPM 19 22 MDTH 400E-12

DONM 21 19 MDTH 400E-12

HOPM 22 28 VOUT 7.500000E+03

VIPM 28 4 1.500000E+02

HONM 21 27 VOUT 7.500000E+03

VINM 5 27 1.500000E+02

EOUT 26 23 19 5 1

VOUT 23 5 0

ROUT 26 3 20

COUT 3 5 1.000000E-12

DOP 19 25 MDTH 400E-12

VOP 4 25 2.242230E+00

DON 24 19 MDTH 400E-12

VON 24 5 7.922301E-01

.ENDS

Applies to : LM2902

LM2902

10/14

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ELECTRICAL CHARACTERISTICS

VCC+ = +5V, VCC

- = 0V, Tamb = 25oC (unless otherwise specified)

Symbol Conditions Value Unit

Vio 0 mV

Avd RL = 2kΩ 100 V/mV

ICC No load, per operator 350 µA

Vicm -15 to +13.5 V

VOH RL = 2kΩ (VCC+ = 15V) +13.5 V

VOL RL = 10kΩ 5 mV

IOS VO = +2V, VCC = +15V +40 mA

GBP RL = 2kΩ, CL = 100pF 1.3 MHz

SR RL = 2kΩ, CL = 100pF 0.4 V/µs

LM2902

11/14

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PM

-DIP

14.E

PS

PACKAGE MECHANICAL DATA14 PINS - PLASTIC DIP

DimensionsMillimeters Inches

Min. Typ. Max. Min. Typ. Max.

a1 0.51 0.020

B 1.39 1.65 0.055 0.065

b 0.5 0.020

b1 0.25 0.010

D 20 0.787

E 8.5 0.335

e 2.54 0.100

e3 15.24 0.600

F 7.1 0.280

i 5.1 0.201

L 3.3 0.130

Z 1.27 2.54 0.050 0.100

DIP

14.T

BL

LM2902

12/14

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PM

-SO

14.E

PS

PACKAGE MECHANICAL DATA14 PINS - PLASTIC MICROPACKAGE (SO)

DimensionsMillimeters Inches

Min. Typ. Max. Min. Typ. Max.

A 1.75 0.069

a1 0.1 0.2 0.004 0.008

a2 1.6 0.063

b 0.35 0.46 0.014 0.018

b1 0.19 0.25 0.007 0.010

C 0.5 0.020

c1 45o

(typ.)

D 8.55 8.75 0.336 0.334

E 5.8 6.2 0.228 0.244

e 1.27 0.050

e3 7.62 0.300

F 3.8 4.0 0.150 0.157

G 4.6 5.3 0.181 0.208

L 0.5 1.27 0.020 0.050

M 0.68 0.027

S 8o

(max.)

SO

14.T

BL

LM2902

13/14

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cations mentioned in this publication are subject to change without notice. This publication supersedes and replaces all infor-

mation previously supplied. STMicroelectronics products are not authorized for use as critical components in life supportdevices or systems without express written approval of STMicroelectronics.

The ST logo is a trademark of STMicroelectronics

1998 STMicroelectronics – Printed in Italy – All Rights Reserved

STMicroelectronics GROUP OF COMPANIES

Australia - Brazil - Canada - China - France - Germany - Italy - Japan - Korea - Malaysia - Malta - Mexico - MoroccoThe Netherlands - Singapore - Spain - Sweden - Switzerland - Taiwan - Thailand - United Kingdom - U.S.A. O

RD

ER

CO

DE

:

PACKAGE MECHANICAL DATA14 PINS - THIN SHRINK SMALL OUTLINE PACKAGE

Dim.Millimeters Inches

Min. Typ. Max. Min. Typ. Max.

A 1.20 0.05

A1 0.05 0.15 0.01 0.006

A2 0.80 1.00 1.05 0.031 0.039 0.041

b 0.19 0.30 0.007 0.15

c 0.09 0.20 0.003 0.012

D 4.90 5.00 5.10 0.192 0.196 0.20

E 6.40 0.252

E1 4.30 4.40 4.50 0.169 0.173 0.177

e 0.65 0.025

k 0o 8o 0o 8o

l 0.50 0.60 0.75 0.09 0.0236 0.030

LM2902

14/14

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Datenblatt

Relais

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Datasheet Rev. GG1Issued 2007/07www.tycoelectronics.comwww.schrackrelays.com

Dimensions are in mm unlessotherwise specified and areshown for reference purposesonly.

Product specificationaccording to IEC 61810-1.Product data, technical para-meters, test conditions and

processing information only to be used together with the 'Definitions' atschrackrelays.com in the

‘Schrack’ section.

Specifications subject tochange.

General Purpose Relays

1

SCHRACK

Power PCB Relay RX1

1 pole 12 or 16 A, 1 CO or 1 NO

DC- or AC-coil

Reinforced insulation

Transparent cover optional

RoHS compliant (Directive 2002/95/EC) as per product date code 0413

Applications

Domestic appliances, heating control, emergency lighting,automatic doors

Approvals V REG.-Nr. A651, Z E214025Technical data of approved types on request

Contact data Contact configuration 1 CO or 1 NOContact set single contactType of interruption micro disconnectionRated current 12 A 16 ARated voltage / max.switching voltage AC 240/400 VACMaximum breaking capacity AC 3000 VA 4000 VALimiting making capacity, max 4 s, duty factor 10% 25 AContact material AgNi 90/10Mechanical endurance DC coil > 5 x 106 cycles

AC coil > 1 x 106 cyclesRated frequency of operation with / without load 6 / 600 min-1

Contact ratingsType Load CyclesRX1 12 A, 250 VAC, DC coil, NO contact, 85°C, EN61810-1 1x105

RX1 12 A, 250 VAC, AC coil, NO contact, 70°C, EN61810-1 1x105

RX3 16 A, 250 VAC, NO contact, 70°C, DF 50%, EN61810-1 5x104

RX3 16 A, 250 VAC, NO contact, 85°C, DF 10%, UL508 5x104

Coil dataRated coil voltage range DC coil 5...110 VDC

AC coil 24...230 VACCoil power DC coil 520 mW

AC coil typ 0,75 VAOperative range 2Coil insulation system according UL1446 class F

Coil versions, DC-coilCoil Rated Operate Release Coil Rated coil

code voltage voltage voltage resistance powerVDC VDC VDC Ohm mW

005 5 3.5 0.5 50+10% 500006 6 4.2 0.6 68+10% 529012 12 8.4 1.2 274+10% 526024 24 16.8 2.4 1095+10% 526048 48 33.6 4.8 4380+10% 526060 60 42.0 6.0 6845+10% 526110 110 77.0 11.0 23010+10% 526

All figures are given for coil without preenergization, at ambient temperature +23°C

S0271-A

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Datasheet Rev. GG1Issued 2007/07www.tycoelectronics.comwww.schrackrelays.com

Dimensions are in mm unlessotherwise specified and areshown for reference purposesonly.

Product specificationaccording to IEC 61810-1.Product data, technical para-meters, test conditions and

processing information only to be used together with the 'Definitions' atschrackrelays.com in the

‘Schrack’ section.

Specifications subject tochange.

General Purpose Relays

2

SCHRACK

Power PCB Relay RX1 (Continued)

Coil versions, AC-coil 50HzCoil Rated Operate Release Coil Rated coil

code voltage voltage voltage resistance power50 Hz 50 Hz 50 Hz

VAC VAC VAC Ohm VA524 24 18.0 3.6 350+10% 0.76615 115 86.3 17.3 8100+15% 0.76730 230 172.5 34.5 32500+15% 0.74

All figures are given for coil without preenergization, at ambient temperature +23°C

Insulation Dielectric strength coil-contact circuit 4000 Vrms

open contact circuit 1000 Vrms

Clearance / creepage coil-contact circuit W 8 / 8 mmMaterial group of insulation parts W IIIaTracking index of relay base PTI 250 VInsulation to IEC 60664-1

Type of insulation coil-contact circuit reinforcedopen contact circuit functional

Rated insulation voltage 250 VPollution degree 12 A version 3 3

16 A version 3 2Rated voltage system 240 V 400 VOvervoltage category III

Other dataRoHS - Directive 2002/95/EC compliant as per product date code 0413Flammability class according to UL94 V-0 1)Ambient temperature range DC coil -40...+85°C 2)

AC coil -40...+70°COperate- / release time DC coil typ 7 / 2 msBounce time DC coil, NO / NC contact typ 1 / 3 msVibration resistance (function) NO / NC contact 20 / 4 g, 10 ... 150 HzShock resistance (destruction) 100 gCategory of protection RTII - flux proofMounting standard version (white cover) pcb or on socket

transparent version pcbMounting distance 2,5 mm 3)Resistance to soldering heat flux-proof version 270 °C / 10 sRelay weight 14 gPackaging unit 500 pcs1) Version with transparent cover: V-22) Version with transparent cover: -40...+70°C3) Version with transparent cover: 5 mm

AccessoriesFor standard version (white cover), details see datasheet accessories RT

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Datasheet Rev. GG1Issued 2007/07www.tycoelectronics.comwww.schrackrelays.com

Dimensions are in mm unlessotherwise specified and areshown for reference purposesonly.

Product specificationaccording to IEC 61810-1.Product data, technical para-meters, test conditions and

processing information only to be used together with the 'Definitions' atschrackrelays.com in the

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Specifications subject tochange.

General Purpose Relays

3

SCHRACK

Power PCB Relay RX1 (Continued)

Product keyR X 4

Type

Version1 12 A, pinning 3.5 mm, flux proof3 16 A, pinning 5 mm, flux proof

Contact configuration1 1 CO contact3 1 NO contact

Contact material4 AgNi 90/10

CoilCoil code: please refer to coil versions table

CoverBlank standard cover (white)C transparent cover (clear)

PCB layout / terminal assignmentBottom view on solder pins

Dimensions

12 A, pinning 3.5 mm

1 CO contact

1 NO contact

16 A, pinning 5 mm

1 CO contact

1 NO contact

S0418-CB S0418-CA

S0163-BES0163-BG

S0163-BH S0163-BF

S0272-BB

*) With the recommended PCB hole sizes a grid

pattern from 2.5 mm to 2.54 mm can be used.

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Product key Version Contacts Cont. material Coil Cover Part numberRX114012 12 A 1 CO contact AgNi 90/10 12 VDC white 6-1415502-1RX114012C pinning 3.5mm transparent 1-1415503-1RX114024 flux proof 24 VDC white 7-1415502-1RX114024C transparent 2-1415503-1RX114730 230 VAC white 8-1415502-1RX114730C transparent 5-1415503-1RX134012 1 NO contact 12 VDC white 9-1415502-1RX134024 24 VDC 1415503-1RX314012 16 A 1 CO contact 12 VDC 1-1415502-1RX314012C pinning 5mm transparent 3-1415503-1RX314024 flux proof 24 VDC white 2-1415502-1RX314024C transparent 4-1415503-1RX314730 230 VAC white 3-1415502-1RX314730C transparent 6-1415503-1RX334012 1 NO contact 12 VDC white 4-1415502-1RX334024 24 VDC 5-1415502-1

SCHRACK

4

Power PCB Relay RX1 (Continued)

General Purpose Relays

Datasheet Rev. GG1Issued 2007/07www.tycoelectronics.comwww.schrackrelays.com

Dimensions are in mm unlessotherwise specified and areshown for reference purposesonly.

Product specificationaccording to IEC 61810-1.Product data, technical para-meters, test conditions and

processing information only to be used together with the 'Definitions' atschrackrelays.com in the

‘Schrack’ section.

Specifications subject tochange.

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Datenblatt

LM317

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©2009 Fairchild Semiconductor Corporation

www.fairchildsemi.com

Rev. 1.0.4

Features

• Output Current In Excess of 1.5A

• Output Adjustable Between 1.2V and 37V

• Internal Thermal Overload Protection

• Internal Short Circuit Current Limiting

• Output Transistor Safe Operating Area Compensation

• TO-220 Package

Description

This monolithic integrated circuit is an adjustable 3-terminal

positive voltage regulator designed to supply more than 1.5A

of load current with an output voltage adjustable over a

1.2V to 37V. It employs internal current limiting, thermal

shut-down and safe area compensation.

TO-220

1. Adj 2. Output 3. Input

1

Output

Internal Block Diagram

Rlimit

3Vin

Vo

1

VoltageReference

Vadj

2

ProtectionCircuitry

+

-

Input

Output

Adj

LM3173-Terminal Posit ive Adjustable Regulator

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LM317

2

Absolute Maximum Ratings

Note 1: Absolute Maximum Ratings: are those values beyond which the safety of the device cannot be guaranteed. The device

should not be operated at these limits. The parametric values defined in the Electrical Characteristics tables are not guaranteed

at the absolute maximum ratings. The "Recommended Operating Conditions" table will define the conditions for actual device

operation.

Electrical Characteristics

(VI-VO = 5V, IO = 0.5A, 0°C ≤ TJ ≤ +125°C, IMAX = 1.5A, PDMAX = 20W, unless otherwise specified)

Note 2: Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Change in VD due to heating effects must be

taken into account separately. Pulse testing with low duty is used. (PMAX = 20W)

Note 3: CADJ, when used, is connected between the adjustment pin and ground.

Parameter Symbol Value Unit

Input-Output Voltage Differential VI - VO 40 V

Lead Temperature TLEAD 230 °C

Power Dissipation PD Internally limited W

Operating Junction Temperature Range Tj 0 ~ +125 °C

Storage Temperature Range TSTG -65 ~ +125 °C

Temperature Coefficient of Output Voltage ΔVo/ΔT ±0.02 %/°C

Parameter Symbol Conditions Min. Typ. Max. Unit

Line Regulation (Note2) Rline

TA = +25°C3V ≤ VI - VO ≤ 40V

- 0.01 0.04 %/ V

3V ≤ VI - VO ≤ 40V - 0.02 0.07 %/ V

Load Regulation (Note2) Rload

TA = +25°C, 10mA ≤ IO ≤ IMAX

VO< 5V

VO ≥ 5V

- 18

0.4

25

0.5

mV%/VO

10mA ≤ IO ≤ IMAX

VO < 5V

VO ≥ 5V

- 40

0.8

70

1.5

mV%/VO

Adjustable Pin Current IADJ - - 46 100 μA

Adjustable Pin Current Change ΔIADJ3V ≤ VI - VO ≤ 40V

10mA ≤ IO ≤ IMAX PD ≤ PMAX- 2.0 5 μA

Reference Voltage VREF

3V ≤ VIN - VO ≤ 40V

10mA ≤ IO ≤ IMAX

PD ≤ PMAX

1.20 1.25 1.30 V

Temperature Stability STT - - 0.7 - %/VO

Minimum Load Current to Maintain

RegulationIL(MIN) VI - VO = 40V - 3.5 12 mA

Maximum Output Current IO(MAX)

VI - VO ≤ 15V, PD ≤ PMAX

VI - VO ≤ 40V, PD ≤ PMAX

TA=25°C

1.5

-

2.2

0.3

-

- A

RMS Noise, % of VOUT eN TA= +25°C, 10Hz ≤ f ≤ 10kHz - 0.003 0.01 %/VO

Ripple Rejection RR

VO = 10V, f = 120Hz

without CADJ

CADJ = 10μF (Note3)

66 60

75

- dB

Long-Term Stability, TJ = THIGH STTA = +25°C for end point

measurements, 1000HR- 0.3 1 %

Thermal Resistance Junction to Case RθJC - - 5 - °C/W

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LM317

3

Typical Performance Characteristics

Figure 1. Load Regulation

Figure 3. Dropout Voltage

Figure 2. Adjustment Current

Figure 4. Reference Voltage

TEMPERATURE (°C)

OU

TP

UT

VO

LTA

GE

DE

VIA

TIO

N(%

)

TEMPERATURE (°C)

INP

UT-O

UT

PU

T D

IFF

ER

EN

TIA

L(V

)

TEMPERATURE (°C)

AD

JU

ST

ME

NT

CU

RR

EN

T(u

A)

TEMPERATURE (°C)

RE

FE

RE

NC

E V

OLTA

GE

(V)

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LM317

4

Typical Application

Figure 5. Programmable Regulator

• Ci is required when regulator is located an appreciable distance from power supply filter.

Co is not needed for stability, however, it does improve transient response.

Since IADJ is controlled to less than 100μA, the error associated with this term is negligible in most applications.

VI KA317

Ci0. 1μF

VI Vo

Vadj

R2

Iadj

VO = 1.25V (1+ R 2/ R1)+Iadj R2

R1

Iadj

Co1μF

InputOutputLM317

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LM317

5

Mechanical Dimensions

Package

Dimensions in millimeters

TO-220 [ SINGLE GAUGE ]

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LM317

11/19/09 0.0m 001Stock#DS400281

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Product Number Package Operating Temperature

LM317T TO-220 0°C to +125°C