Der AVR-Transistortester von Markus Frejek


Ich möchte hier ein Projekt vorstellen, das ich für äußerst nützlich und von der Konzeption her nicht minder lehrreich halte: Den AVR-Transistortester von Markus Frejek. Mit ihm lassen sich eigentlich alle gängigen elektronischen Bauteile, wie Bipolar- und Feldeffekttransistoren, Dioden, Widerstände und Kondensatoren (die Liste ist nicht vollständig) automatisch erkennen und  deren Kenngrößen ermitteln. Das ganze geschieht vollautomatisch. Die Bedienung ist denkbar einfach. Es gibt nur einen Taster und drei Anschlüsse; mehr nicht! Das zu prüfende Bauteil steckt man beliebig in die Anschlüsse. Nach Betätigung des Tasters schaltet sich das Gerät ein und erkennt  automatisch ob und wenn ja was für ein Bauteil eingesteckt ist und wo welcher Anschluss dieses Bauteils liegt. Diese Informationen und die wichtigsten Kenngrößen des erkannten Bauteils werden angezeigt. Nach ca. 10 Sekunden schaltet sich das Gerät automatisch wieder ab.  Obwohl dieser Transistortester kein Präzisionsmessinstrument ist und auch nicht sein soll, sind die Ergebnisse, soweit ich das prüfen konnte, erstaunlich genau.
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Der fertige Transistortester in  einer Sortimentbox
Lediglich die Kapazitäten zeigte mein Exemplar um den Faktor 1,5 zu groß an. Das ist jedoch kein Beinbruch. Zum einen kann man dies in der Software durch Ändern eines Faktors korrigieren (siehe den Artikel von Markus Frejek) oder wem das, wie mir, zu aufwendig ist, einfach den gemessenen Kapazitätswert durch 1,5 teilen oder mit 0,66 multiplizieren.  Bemerkenswert ist die automatische Abschaltung des Transistortesters. Dieser Schaltungsteil ist für sich schon überaus nützlich. Ich habe ihn mittlerweile mit verschiedenen Variationen in einigen anderen Schaltungen verwendet. So z.B. in einem Ladegerät und in einem kleinen Roboter.  Auch das Konzept der Messung, die Markus Frejek da anwendet, eröffnete für mich ganz neue Möglichkeiten der AVR- Nutzung.  So war es mir neu, dass man mit dem AVR sowohl die Messspannungen generiert als auch diese dann mit dem gleichen Prozessor  wieder einliest. Eigentlich ganz logisch. Nur - da muss man erst mal drauf kommen!

Den Artikel von Markus Frejek, mit Schaltplan und der Software, findet man hier:
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Transistortester

und ein Forum zu diesem Transistortester ist hier:
http://www.mikrocontroller.net/topic/131804
Zu diesem Projekt habe ich nun ein Layout für eine Lötstreifenrasterplatine entwickelt. Denn nicht jeder möchte den Aufwand mit einer gedruckten Schaltung betreiben. Insbesondere dann nicht, wenn nur ein Exemplar benötigt wird. Als Gehäuse kam eine Sortimentbox mit Klarsichtdeckel zum Einsatz. (Preis bei Conrad: 0,89 €, Stand 09.2011). Das sieht, wie ich finde, schick aus und ist auch noch erfreulich billig. Das Gehäuse hat die Innenmasse 158 x 97 mm. Die Platine muss daher etwas kleiner als das Europakartenformat sein und entsprechend zugeschnitten werden. Der nebenstehende Plan zeigt das Layout. Dabei sind die Leiterbahnen rot, Drahtbrücken und Verbindungen auf der Bestückungsseite grün dargestellt. Die beigen Flächen zeigen die Lage des LCD-Displays und der Anschlussplatine an. Alle Bauteilbezeichnungen korrespondieren mit den Angaben in dem Schaltplan  von Markus Frejek. Bis auf folgende Ausnahmen: Zur Einstellung des Kontrastes am LCD-Display habe ich ein 10k-Ohm Trimmpoti vorgesehen. Den Reset des Mikrocontrollers habe    110930aa-011-t
Zum vergrößern das Layout anklicken
ich um einen 47 nF Kondensator gegen Ground erweitert und zwischen die Anschlüsse des 7805 zwei 100 nF- Kondensatoren gelegt. Da 
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Das LCD-Display mit Steckverbindung		 diese Bauteile nicht in dem Schalplan stehen, haben sie auch keine Bauteilbezeichnung. Stattdessen habe ich in meinem Layout die Werte des jeweiligen Bauteils eingetragen. Um das LCD-Display entnehmbar zu machen, verwendete ich eine Steckverbindung zwischen LCD- Display und der Hauptplatine. Dabei ordnete ich auf der Platine eine Steckerleiste und an dem LCD-Display eine Buchsenleiste an. Der 9V-Block findet in einer Batteriehalterung sicheren Halt. Es gibt zwei Möglichkeiten einen Prüfling zu platzieren. Da sind zunächst einmal an der Schmalseite der Box drei Buchsen. Mit ihrer Hilfe kann mittels gewöhnlicher Prüfschnüre der Prüfling angeschlossen werden. 110930aa-012a.jpg
Das Layout der Anschlussplatine
Dieser Anschluss kommt insbesondere für größere Prüflinge, wie z.B. 4 Watt- Widerstände oder Transistoren im TO220- Gehäuse in 
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Anschlußbuchsen  und  Anschlußplatine		 Frage. Weiterhin ist eine kleine Anschlussplatine unter dem Klarsichtdeckel angeschraubt. Auf ihr befindet sich ein 6-poliger DIL-Präzisionssockel, in dem kleine Prüflinge, wie 1/4-Watt Widerstände oder Transistoren im TO92 Gehäuse gesteckt werden. Für den DIL-Sockel wurde eine entsprechende Aussparung in den Gehäuse- deckel gefeilt. Befestigt ist die Anschlussplatine mittels zweier 2mm-Zylinderkopfschrauben mit Muttern und Unterlegscheiben. Die Reihefolge der Anschlüsse 1,2,3 entspricht der Nummerierung des DIL-Sockels. Da die Pins des DIL-Sockels durch die Leiterbahnen verbunden sind,  entspricht Nummer 6 der 1, Nummer 5  IMG_0610
Die Verdrahtung der Anschlüsse
der 2 und Nummer 4 entspricht der 3. Die Buchsen zählen in gleicher Weise, nämlich von links nach rechst (siehe Foto).
Die Platine ist mittels vier Schrauben M3x10 im Gehäuse befestigt. Dabei wird zwischen dem Gehäuse und der Platine noch eine Unterlegscheibe und eine Mutter M3 platziert, so dass ein Abstand zwischen dem Gehäuseboden und der Platinenunterseite entsteht.  Das  Bohren der Löcher ist nicht ganz unkritisch, da das Gehäuse aus einem Thermoplast besteht. Wird mit zu hoher Drehzahl gebohrt, schmilzt das PVC in Folge der dabei entstehenden Wärme und setzt sich an dem Bohrer ab. Am Besten verwendet man, wenn man hat,  eine Handbohrmaschine (ohne Elektroantrieb) oder benutzt zum bohren Bohrer, die nur zu diesem Zweck gedacht sind. Ich habe den Kunststoff von dem Bohrer abbekommen, indem ich den Bohrer auf eine ebene feste Unterlage gelegt- und vorsichtig mit dem Hammer darauf geklopft habe. Der Kunststoff zebröselt dann und kann vom Bohrer entfernt werden. Freilich ist die Gefahr den Bohrer dabei zu verbiegen nicht von der Hand zu weisen.
Es folgt die Stückliste mit den Conrad -  Bestellnummern: 		IMG_0611
Die Verdrahtung des Tasters und der Anschluss der Batteriehalterung
Stückliste
Anz.
 Bezeichnung
 Symb.
 C - Best.-Nr.
1 1-Fach Sortimentbox - 800000
4 Gerätefuß - 525774
1 Lötstreifenrasterplatine
 - 529506
4 Zylinderkopfschraube M3x10mm m. je 2 Unterlegscheiben und 2 Muttern - -
2 Zylinderkopfschraube M2x10mm m. je 1 Unterlegscheibe und 1 Mutter - -
1 Miniatur-Drucktaster, schwarz, Schließer S1 705080
3 Buchse teilisoliert, rot - 733814
1 LCD-Display 2x16 Zeichen DIS1 181664
1 Stiftleiste RM 2,54, 36pol. - 741119
1 Buchsenleiste RM 2,54, 36pol. - 741120
1 Mikrocontroller AVM ATMege 8 - 16 IC1 154054
1 Präzisions IC-Fassung 28 pol. - 179994
1 Präzisions IC-Fassung 6 pol. - 179993 
1 Festspannungsregler 7805 IC2 179205
1 Trimmpotenziometer 10 kOhm, liegend - 422444
1 Kondensator 47 nF - 453080
5 Kondensator 100 nF C1,C3,C2
 453358
2 Kohleschichtwiderstand 27 kOhm, 1/4 W, 5 % R7,R8 146005
1 Kohleschichtwiderstand 100 kOhm, 1/4 W, 5 % R9 403490
1 Kohleschichtwiderstand 33 kOhm, 1/4 W, 5 % R10 403431
2 Kohleschichtwiderstand 10 kOhm, 1/4 W, 5 % R11,R13 403377
1 Kohleschichtwiderstand 3,3 kOhm, 1/4 W, 5 % R12 403318
3 Metallschichtwiderstand 680 Ohm, 1 W, 1 % R1,R3,R5 419540
3 Metallschichtwiderstand 470 kOhm, 1 W, 1 % R2,R4,R6 419885
1 low Current LED, 5mm, rot
 LED1
 146005
2 Transistor, NPN, BC547B
 T1,T2 155012
1 Transistor, PNP,  BC557B T3 155098
1 Schaltlitze gelb, 0,22 mm² -
 608572
1 Batteriehalter für 9V Block Pin - 651148

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