Treiberplatine

Um die Elektromagnete am idealsten und am einfachsten steuern zu können haben wir eine Treiberplatine entwickelt. Diese Platine nutzt 11 Portleitungen des AT-Mega 16. Die Ausgänge schalten dann die entsprechenden Darlington Transistoren (Darlington aufgrund des hohen Stromes). Eine LED zeigt an ob der Elektromagnet gerade im Betrieb ist. Da die Induktivität beim Ausschalten eine hohe Stromspitze erzeugt. Das kann den Transistor zerstören. Verhindert wird dies durch die Paralleleschaltung einer Diode in Sperrrichtung zum Elektromagneten.

Magnetenmontage

Aufgrund der Zufriedenheit über die Funktion des Prototypen haben wir am gestrigen Dienstag die übrigen 9 Magneten für die Montage vorbereitet und sogar schon aufgebaut. Dabei gab es einige kleine Dinge, die zusammen mehr Zeit als angenommen in Anspruch gedauert haben. Eines davon war, dass die Halterung des Magneten gekürzt werden musste, weil sonst die Montage unmöglich gewesen wäre. Desweiteren wären die Magneten zu breit um sie, wie geplant, nebeneinander zu montieren. Da dies nur wenige Millimeter gewesen sind, wurde einfach bei den elektrischen Anschlüssen ein überflüssiges Stück Kunststoff abgeschliffen. Nach diesen beiden relativ zeitintensiven Arbeiten konnten endlich die Magnete auf dem Gestell montiert werden.
Anschließend haben wir, um zu sehen ob unsere Arbeit soweit nicht umsonst war, die einzelnen Magneten probiert und konnten glücklich feststellen, dass alle funktionieren.
Anschließend noch ein paar Bilder der montierten Magnete:

Erste Töne

Nachdem wir in den letzten Tagen das nötige Kleinmaterial, wie Federn und Tranistoren bekommen hatten, haben David und ich heute den versuchsweisen Aufbau des ersten Magneten tätigen können. Und siehe da, das Xylophon spielt auch schon den ersten Ton. Damit auch ihr daran teilhaben könnt, wurde davon ein Video gedreht, das ich dringend rate anzusehen.


Der Magnet wird nun schon direkt über den ATmega16 und das Übungsboard, das selbst gebaut wurde angesteuert. Als Verstärker wird ein BDX33C(Darlington-Transistor - Anm.) verwendet, der aus der Werkstätte erstanden wurde. Das Programm im AVR ist eine blockierende Abfrage eines Tasters welche, sobald der Taster getätigt wird eine bestimmte Zeit ein Signal auf PORTD ausgibt. Diese Zeit enspricht genau jener, dass der Klöppel einen klaren Ton ausgibt und die Schwingung der Tonplatte nur von der umgebenden Luft gedämpft wird. Es wurde ebenso anstatt des Gummibands, welches im letzten Post gezeigt wird schon eine Feder verwendet.
Abschließend wieder ein paar Bilder, des aktuellen Standes:

Öffentliche Bekanntgabe der Diplomarbeit

Für die Öffentliche Bekanntgabe musste ein Formular ausgefüllt und Abteilungsvorstand Dipl.-Ing. Hermann Binder abgegeben werden. Dieses Dokument beinhaltet eine kurze Beschreibung der Arbeit, die ausführenden Schüler, die betreuenden Lehrer und den weiteren Verwendungszweck der Arbeit nach der Fertigstellung.

Hier das PDF

Doch wieder Zugmagnete...

Obwohl wir im letzten Post angekündigt haben die Bewegung der Klöppel anders zu gestalten, haben wir erkannt, dass die Art von FL Karner mit Elektromagneten doch besser zu bewerkstelligen wäre, als unsere letzten Überlegungen mit den Elektromotoren. Nachdem wir am Freitag einige Motore gekauft haben und die Funktionstüchtigkeit auf diese Art ausprobiert hatten, haben wir uns heute nach Beratschlagung mit DI Josef Strohmüller wieder den Überlegungen FL Karners hingegeben und seine Arbeiten weiterentwickelt.
Wir haben nun die Feder des Magneten entfernt, da diese ein Hauptgrund des großen Stromverbrauchs der Elektromagneten sind und ein so großer Hub des Magneten nicht  benötigt wird. Aufgrund des verminderten Auslenkung musste auch die Aufhänung des Magneten gekürzt werden.
Durch das Entfernen der Feder musste nun ein anderer Weg zum Rückstellen des Magneten gefunden werden. Wir lösten dieses Problem, indem am rückwertigen Ende der Klöppelhalterung ein Gummiband befestigten, welches den Klöppel und den Anker bei Nichtbetätigung des Magneten wieder von dem Xylphon hebt(Siehe Bild 1). Desweiteren musste der Anker mit dem Klöppel verbunden werden, sonst würde der Magnet den Schlagkörper nicht bewegen können(Siehe Bild 2).
Zu guter Letzt wollten wir noch versuchen den Magneten nicht nur direkt über das Netzgerät, sondern auch schon über den ATmega16 anzusteuern(Siehe Bild 3). Hierzu verwendeten wir eine von David gebaute Treiberplatte mit Relais. In den Controller wurde ein Echo programmiert, wodurch der Ausgang, auf dem letztendlich der Magnet lag über Tastendruck angesteuert werden konnte. Zu Beginn funktionierte es einwandfrei, jedoch mit zunehmender Arbeitszeit nahm die Funktionalität der Schaltung ab, denn das Relais zog nicht mehr bei jedem Tastendruck an. Der Fehler wurde leider nichtmehr gefunden.
Anschließend noch ein paar Bilder zum leichteren Verständnis:

Bild 1: Montage der Rückstelleinrichtung

Bild 2: Verbindung zw. Anker und Klöppel

Bild 3 : Xylophon mit µC und Treiber-

board im Vordergrund

Bild 4: Arbeitsplatz nach Beendung

der Arbeiten