05.10.2020
Während meiner Ausbildung zum Elektroniker für Geräte und Systeme bei Continental Automotive GmbH wurde im Rahmen der Abschlussarbeit Teil 2 eine Signalgenerierung für einen Funktionsgenerator von mir entwickelt. Diese ist Teil des von Jens Fuchs (meinem Studium Plus Mitstreiter) und mir entwickelten Funktionsgenerators. Dank der ausgezeichneten Unterstützung und Förderung die wir im Betrieb durch die Ausbilder erhalten haben, konnten wir das Projekt realisieren. Vielen Dank an die Ausbildung in Villingen als Ganzes!
Insgesamt sechs Generatoren wurden von uns gebaut. Davon bleiben vier zu Lehrzwecken in der Ausbildungswerkstatt und je einer geht an Jens und mich.
Der Generator bietet eine intuitive Bedienung auf einem 7″ großen LCD Touchscreen und überzeugt mit toller Haptik dank des CNC-gefrästen Leichtmetallgehäuses. Auch unter der Haube steckt Power: Ein Raspberry Pi 4 mit 4GB Speicher und schneller 16GB Speicherkarte sorgen für die Ansteuerung unserer Platinen, des Displays und der sonstigen Peripherie.
Der Raspberry kommt dabei auf eine ordentliche Leistung und kann auch Videos von YouTube in hoher Auflösung abspielen. Damit ist er manchem antiken Laptop voraus. Mit diesem vollwertigen Linux PC können, neben dem normalen Betrieb, auch Spielereien realisiert werden: So kann unser Generator durch kleine von uns geschriebene bash-Skripte sogar „Tetris“ oder „an die Freude“ auf dem Ausgang ausgeben. (Nicht Teil der Serienausstattung.) Um die Melodie zu hören muss noch ein Lautsprecher an den BNC Ausgang gehängt werden.
Aber ich will den Generator ja hier nicht verkaufen… Also einmal der Blick ins Innere:
Die von mir entwickelte Signalgenerierung kann im Blockschaltbild grob überblickt werden. Herzstück ist der AD9833 mit dem die Wellenform in entsprechender Frequenz generiert wird. Mit dem Generator können Sinus, Rechteck, Dreieck, Sägezahn, Gleichspannung und PWM ausgegeben werden. Die Frequenz kann im Bereich zwischen 0.1Hz und 1MHz eingestellt werden. Die Ausgangsamplitude bis zu 10V mit einem Offset von bis zu ca. 5V geben viele Möglichkeiten zum Versuchsaufbau in der Ausbildungswerkstatt. Ein Frequenzsweep kann ebenfalls durchgeführt werden, dabei wird alle 100ms die ausgegebene Frequenz durch die Software angepasst.
Wer sich für die Technik der Signalgenerierung genauer interessiert, sollte die Dokumentation dazu lesen. Bei weitreichenderen Fragen kann man natürlich auch gerne mich Fragen.