Anschluß
einfacher Bauelemente Achtung !!!!!
dies tun Sie auf eigene Gefahr !!!!
Für einfache Steuerungen genügt z. B. der Anschluß von Relais, Logik-Gatter (C-MOS oder
TTL) oder Optokoppler als Ausgangselement. Für die Übermittlung von Zustandsänderungen
an Port-Eingänge können einfache Schalter oder Logik-Gatter mit Open-Collector-Ausgang
eingesetzt werden.
Störsicherheit
Um einen störsicheren Betrieb zu gewährleisten, sollten angeschlossene Leitungen nicht
länger als drei Meter sein. Die Verwendung von abgeschirmten Leitungen ist dabei sehr zu
empfehlen, der Schirm des Kabels wird dabei an die Masse angeschlossen.
Verwendung der Port-Ausgänge
Wie kann ich also z.B. ein Relais anschließen? Der benötigte Strom für ein Relais ist
normalerweise größer als die zugelassenen 10 mA, man muß also das Relais mit
Fremdspannung versorgen und das Signal des Ports über eine Treiberstufe abnehmen. Im
einfachsten Fall genügt dazu ein Transistor und ein Widerstand nach Bild1.
Logikeingänge können normalerweise direkt an den Portausgang
angeschlossen werden, man muß aber hier Typen verwenden, die TTL-kompatibel sind.
Beispiel: alle 74... Typen, auch die 74HC.. und 74HCT.. C-MOS-Reihe. Die Betriebsspannung
der C-MOS-Logikbausteine muß dabei aber +5V betragen! Beispiel: Bild2.
Zur Verwendung der Ausgänge muß noch erwähnt werden, dass es meiner
Erfahrung nach verschiedene Portausführungen gibt, die sich durch die eingebauten
Pull-Up-Widerstände unterscheiden. Bei moderneren Parallelports werden alle Aus- und
Eingänge durch relativ niederohmige Pull-Up-Widerstände auf +5V gehalten, wenn der
Ausgang (z.B. D0..D7) auf High ist. Bei älteren ISA-Steckkarten habe ich jedoch auch
schon den Fall gehabt, dass diese Ausgänge im High-Zustand hochohmig sind, es waren also
keine Pull-Up-Widerstände vorhanden.
Wenn ich an so einen Port also einen NPN-Transistor mit Emitter an Masse
anschließen will (über Vorwiderstand natürlich), so kann das nicht funktionieren. In
diesem Fall wäre eine Schaltung nach Bild 3 eine mögliche
Lösung, oder man verwendet gleich ein TTL-Logikgatter als Treiber.
Eine andere Möglichkeit, sehr große Lasten direkt mit den
Port-Ausgängen zu schalten, wären z. B. Optokoppler mit Triac-Ausgang. Damit können
auch große 230V-Verbraucher direkt vom Computer aus geschaltet werden. Bei größeren
Leistungen des Verbrauchers muß der Triac natürlich für den Strom ausgelegt sein und
auf ein Kühlblech montiert werden.
Ein Beispiel ist in Bild 4 zu sehen, der
dabei verwendete MOC 3041 ist ein Optokoppler mit Triac-Ausgang und
Nulldurchgangsschaltung. Störungen, die beim Ein- oder Ausschalten der Netzspannung
entstehen können, werden weitgehend vermieden, weil die Netzspannung nur im Nulldurchgang
geschaltet wird. Wenn der Portausgang hochohmig bei High ist, muß die Schaltung ähnlich
wie in Bild 3 erweitert werden, am einfachsten mit einem Pull-Up-Widerstand von z. B. 4k7
direkt vom Portausgang nach +5V.
| Bitte bauen sie Schaltungen für das 230V-Netz nur dann auf, wenn sie auch
entsprechende Erfahrung haben! Netzspannung kann tödlich sein! |
Verwendung der Port-Eingänge
Um zu vermeiden, dass der Port beim Betrieb als Eingang zerstört wird, kann man die
Beschaltung der verwendeten Eingänge als einfachste Lösung mit einem gewöhnlichen
Schalter oder Taster ausführen, der den jeweiligen Eingang auf Masse legt, wie in Bild 5 gezeigt. Zerstörung durch Fremdspannung ist damit
ausgeschlossen.
Der direkte Anschluß von Logik-Ausgängen an bidirektionale
Port-Eingänge, wie z.B. den Steuerleitungen, ist normalerweise nicht machbar, weil es
hier leicht zu zerstörerischen Kurzschlüssen kommen kann. Wenn etwa z.B. ein
C-MOS-Gatter am Ausgang High ist, also positive Versorgungsspannung am Ausgang anliegt und
gleichzeitig der bidirektionale Portanschluß (z.B. Autofeed etc.) auf Low, also Masse
liegt, kommt es zu einem zerstörerischen Kurzschluß. In diesem Fall ist der
Ausgangsstrom sowohl des Gatters als auch des Ports nicht begrenzt.
Wenn also eine externe Logikschaltung Eingänge verwendet, die vom PC aus
auf Low gesetzt werden können, ist dies sinnvollerweise mit einer Schaltung nach Bild 6 realisierbar, oder man verwendet gleich Logikgatter mit
Open-Collector-Ausgängen, die dann entweder auf Massepotential oder hochohmig sind.
Bild 1:
Relais-Anschluß |
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