Allgemeines

Dieses Projekt entstand im Rahmen eines Praktikums bei einem großen Chip Hersteller.

Die 8 x 4 Schaltmatrix kann 4 Messleitung auf 8 verschiedene Kanäle durchschalten, und soll dazu dienen, das messen von Samples bei verschiedenen Temperaturen zu beschleunigen. Bei Bedarf kann sie auf eine n x 4 oder 8 x n Matrix erweitert werden.

Gesteuert wird die Matrix über ein LabView Programm, welches als Unterprogramm in andere Programme integriert werden kann, oder selbstständig läuft. Dieses Programm besitzt verschiede Manuelle und Automatische Modi, um die Matrix zu steuern.
Zwischen Matrix und PC sitzt ein LabJack, der über den USB Port mit dem PC verbunden ist. Dieser LabJack erhält die Steuerbefehle vom LabView Programm, und setzt diese Befehle dann entsprechend zur Steuerung der Matrix um.

Hardware

Die Spannungsversorgung des LabJack und der angeschlossenen Matrix erfolgt über den USB Port vom PC aus. Da der USB Port nur 500mA liefern kann, und der LabJack selbst ca. 50 – 60 mA benötigt, bleiben für die Versorgung der Matrix ca. 400mA.
Pro Matrix werden 63mA benötigt, daraus ergibt sich, daß am USB Port des PCs maximal 6 Geräte angeschlossen werden können. Innerhalb der Matrix sorgt ein Decoder für die Verriegelung der Relais, welche anschließend über eine Transistorschaltstufe geschalten werden. Zum leichten erkennen des geschalteten Kanals, sind mehrere LEDs vorgesehen.
Beim Entwurf der Leiterplatte wurde besonderes Augenmerk auf möglichst kurze Signalleitungen gelegt. Die Relais wählte ich nach dem Kriterium eines möglichst kleinen Kontaktwiderstandes aus.
Weitere Hinweise zur Hardware (Pinbelegung, Anschluß, Kanalerweiterung, Aufbauhinweise, etc.) entnehmen Sie bitte der Anleitung (siehe Downloads).

Falls kein Labjack zur Verfügung steht, kann die Matrix natürlich auch über andere Hardware, die TTL Digitalausgänge besitzt, angesteuert werden. In meinem Fall wäre das zum Beispiel das HB-628 USB I/O Modul oder ein Mikrocontroller. Es muß dann lediglich die Software angepaßt werden.

Software

Die Software zur Steuerung wurde in LabView geschrieben. Ich kann sie jedoch hier nicht online stellen, da ich selber über keine LabView Installation verfüge. Die einzelnen Funktionen der Software können aber der Anleitung (siehe Downloads) entnommen werden und es sollte kein Problem darstellen, diese einfach nachzuprogrammieren und auf die jeweilige Steuerhardware anzupassen.

Downloads

Dokumentation:

• Projektdokumentation (PDF) (v20040818)

Hardware:

• Bauteilliste (PDF) (RevA – v20040818)
• Gesamt Schaltplan (PDF) (RevA – v20130228)
• Platine 1 Schaltplan (PDF) (RevA – v20130228)
• Platine 1 Layout Bottom (PDF) (RevA – v20130228)
• Platine 1 Layout Top (PDF) (RevA – v20130228)
• Platine 1 Bestückungsplan (PDF) (RevA – v20130228)
• Platine 2 Schaltplan (PDF) (RevA – v20130228)
• Platine 2 Layout Bottom (PDF) (RevA – v20130228)
• Platine 2 Layout Top (PDF) (RevA – v20130228)
• Platine 2 Bestückungsplan (PDF) (RevA – v20130228)
• CAD Daten (Eagle/TAR/BZIP2) (RevA – v20040818)