Frage zu Multiplexerbausteinen

[bjoerng]

Hi,

bitte nicht lachen, ich bin Informatiker:

Ich möchte 8 Ultraschallsensoren (MaxBotix EZ3) mit einem µC ansteuern, habe aber nicht genug Eingänge. Die EZ3 werden angesteuert mit einem Triggerpin, einem TX/RX-Paar für serielle Kommunikation und einem Analogpin.

Kann ich mit Multiplexerbausteinen (z.B. 74LS604) meine 8x4 Ultraschallpins auf 4 µC-Pins multiplexen? Mich irritiert etwas, daß immer nur von TTL- bzw. Logikleveln gesprochen wird; kann ich das Analogsignal durch einen MUX übertragen oder brauche ich einen speziellen Analogswitch? Und was ist mit der seriellen Kommunikation?

Danke & Gruß,
Björn

[Thoralf]

wasn das fürn schlapper µC, der nichmal 8 analoge eingänge hat ;-)

Nee is schon klar. Du hast mehrere Möglichkeiten:

analog: nimm, falls die Pins des Controllers nicht reichen, einen Analogmultiplexer. ICs gibts genug, findest du schon raus.

digital: der Tx-Ausgang des Sensors liefert im 0/5 Volt-Pegel (TTL) sein Ergebnis. Besser gehts nicht, da schon im Sensor ASCII-Werte erzeugt werden. Die Ansteuerung über den Rx-Eingang (der im engeren Sinne eigentlich nur ein Triggerinput ist) vereinfacht die Ankopplung des Sensors an den Controller.
Zur Ansteuerung benötigst du entweder einen 1 auf 8-Multiplexer oder ein Schieberegister. Letzteres läßt NUR EINE Eins durchlaufen. Sobald eine Eins länger als 20µs anliegt, macht der US-sensor eine Messung. Danach wird die Eins weiter geschoben und der nächste Sensor mißt.
Können ale Sensoren vor sich hin messen, ohne sich zu beeinflussen, muß gar kein Ansteuerimpuls rumgeschoben werden. Konstant high genügt.
Die Ausgangssignale der Tx-Ausgänge mußt du digital multiplexen (8 auf 1-Multiplexer).

Ich hoffe, das hilft dir weiter.

[Thoralf]

kleiner Nachtrag:
in der Digitalvariante benötigst du evtl. gar keinen Multiplexer für die Tx-Ausgänge. Du kannst eine 8fach-AND-Gatter nehmen, falls die Ausgänge im Ruhezustand ein High liefern. Ist der Ruhezustand Low, brauchst du ein 8Fach-OR.

[bjoerng]

Der µC hat schon genug Eingänge... aber z.T. bereits belegt bzw. ich mag kein allzu dickes Kabel zu den Ultraschallis legen. Bauliche Gegebenheit, wenn der µC im Kopf meines R2D2 sitzt und die Sensoren in der Schürze -- irgendwann sind die Pins des Schleifrings aufgebraucht.

Ich würde die Sensoren gerne einzeln ansteuern können, um mit dem Meßprogramm flexibel zu sein. Daher der Bedarf, alle drei Pins (RX, TX, BW) zu multiplexen. Und eigentlich wollte ich auch eher was über MUXe im Allgemeinen wissen (schalten die nur TTL durch, oder habe ich wirklich eine elektrische Verbindung vom Eingangs- zum Ausgangspin?).

So wie Du das schreibst, sollte ich Analog-Multiplexer nehmen, über die sollten auch Digitalsignale gehen können. Oder?

[Thoralf]

soweit ich weiß, schleifen die alle Signale durch, egal ob digital oder analog. Digital ist sozusagen das Extremum des Analogsignals.
Ein Multiplexer hat i.a. bei 8 Digital- oder Analogeingängen auch 3 Adresseingänge. Will man nicht 3 Kabel zum muxen mal hier und mal da nehmen, wäre vielleicht ein Bussystem besser. Man könnte ja die Adresse über I2C oder ein anderes System übertragen. Dann bräuchte man nur noch ein Kabel fürs Signal und 2 für den Bus.
andere Variante wäre, den TTL-RS232-Ausgang an einen RS485-Bus zu hängen. Dann hätte man nur noch 2 Leitungen.

[Richard]

TTL Multiplexer schalten nur Logigpegel, Cmos Multiplexer gibt es
auch als echte schalter und nur diese Übertragen auch analoge
Signale die man dann auch mittels ADC auswerten kann.

Gruß Richard

[Thoralf]

danke für die Präzisierung, hab mich in der Hinsicht eilig und unklar ausgedrückt :-)