| Die Grundplatte
Die hier vorgestellten Ampelschaltungen werden auf Lochrasterplatten aufgebaut, wie sie beispielsweise bei IKEA als Rückwände für die Kellerregale (Sten?) erhältlich sind. Links im Bild: Heftstreifen (aus Metall), die als Kontaktfedern dienen. Vor den Platten sind Regalhalter aus Metall zu sehen, die durchbohrt werden und mit deren Hilfe später die Verkabelung erfolgt. |
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| Weiteres Material:
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| Flachbatterien und Batterieklemmen
Anstelle der Flachbatterien haben sich auch Batteriehalter für drei Mignonbatterien bewährt, die auch mit wiederaufladbaren NC-Akkus bestückt werden können. |
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| Leuchtdioden (LED) mit Vorwiderständen
Für die verschiedenen Lichter kommen gewöhnliche Standard-Leuchtdioden mit 5mm Durchmesser zum Einsatz. Um den Strom zu den Leuchtdioden zu begrenzen, werden 150-Ohm-Widerstände verwendet. |
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| Digitalmultimeter
Ein wichtiges Hilfsmittel ist ein einfaches Digitalmulimeter, wie es für ca. DEM 20,- im Handel ist. Mit ihm lassen sich Widerstände, die Batteriespannung und nicht zuletzt die LEDs prüfen, die im Unterricht auf rätselhafte Weise häufiger als sonst ausfallen... Hilfreich sind die abgebildeten Krokodilklemmen, die auf die Messschnüre aufgesteckt werden. |
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| Die erste Ampelschaltung
Wenn alle Teile in ausreichender Menge beschafft sind, kann mit dem Aufbau der ersten einfachen Ampelschaltung begonnen werden. Im Hintergrund des Bildes sieht man eine Rolle Draht (isoliert), eine kleine Zange sowie die Sortierkästen für die benötigten Kleinteile. |
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| Handsteuerung
Bei dieser ersten Variante der Ampelschaltung erfolgt der Wechsel zwischen rot, gelb und grün durch Umsetzen des Kontaktstreifens aus Blech. Aufgabe an Schüler/-innen: [Arbeitsbogen mit Schaltungsaufbau] |
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| Steuerung mit Nockenscheiben
Dem vorherigen Aufbau werden zwei weitere Kontaktstreifen hinzugefügt, sie werden nun mit Hilfe der Kunststoffscheiben betätigt. Dazu werden nach einer Zeichnung Holzklötze als Lagerböcke auf die Grundplatte geschraubt. Ein entsprechend gebogenes Stück Schweißdraht dient zugleich als Achse und als Handkurbel. Die Kunststoffscheiben haben eine exzentrische Bohrung und werden mit Heißkleber an eine verdrehsicher auf die Welle geschraubte Dosenklemme geklebt. |
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| Steuerung mit einer Programmwalze
Anstatt der Kunststoffscheiben wird in dieser Ausbaustufe eine ausgediente Kondensmilchdose auf der Welle befestigt. Die Kontaktstreifen werden durch federnde Kontakte aus verdrälltem Kupferdraht ersetzt. Der Programmlauf wird durch entsprechendes Abkleben der Dose mit Isolierband festgelegt. Wichtig für eine einwandfreie Funktion sind die gute elektrische Verbindung der Dose mit einem der Batteriepole sowie der gute Andruck der Kontaktfedern. |
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| Steuerung mit einem Computerinterface (1)
Als nächster Schritt läßt sich die Schaltung mit einem einfachen Parallelport-Interface per Software steuern. Im Gegensatz zu vielen anderen Interfaces, die funktional recht ähnlich sind, basiert die hier vorgestellte Schaltung auf einem IC ULN 2803A. Es handelt sich bei diesem Baustein um einen Transistorarray mit 8 Transistoren, die bis ca. 50 mA treiben können, bereits intern mit Freilaufdioden versehen sind und so durchaus auch für die Ansteuerung kleiner Schrittmotoren oder anderer induktiver Lasten verwendet werden können. |
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| Steuerung mit einem Computerinterface (2)
An Bauteilen werden benötigt:
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Steuerung mit einem Computerinterface (3)
Der Zusammenbau vollzieht sich mit Hilfe nebenstehender Tabelle in folgenden Schritten:
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