月: 2023年9月

Was ist eine Druckerpatrone?

Druckerpatronen sind das Äquivalent zur Tinte in Druckern. Sie werden in Laserdruckern und Fotokopierern verwendet.

Es gibt zwei Arten von Tintenpatronen für Drucker: Tintenpatronen und Tonerpatronen. Tintenpatronen sind Tinte für Tintenstrahldrucker und sind mit einer Flüssigkeit gefüllt, die Pigmente oder Farbstoffe enthält. Da die Flüssigkeit auf das Papier gespritzt wird, besteht die Gefahr, dass die Farbe beim Drucken ausläuft, es sei denn, es wird Spezialpapier verwendet.

Tonerkartuschen sind nicht mit flüssiger Tinte gefüllt, sondern mit pulverförmigem Harz (Toner), dem Kohlenstoff oder Pigmente beigefügt sind. Durch diese Methode wird der Toner auf dem Papier fixiert, so dass er auf jeder Art von Papier gedruckt werden kann, ohne zu verwischen.

Anwendungen von Druckerpatronen

Im Gegensatz zu flüssiger Tinte bluten Druckerpatronen nicht aus und können für den Druck auf allen Papiersorten verwendet werden, einschließlich Normalpapier, Recyclingpapier und Kopierpapier. Da kein Spezialpapier wie bei flüssiger Tinte vorbereitet werden muss, können die Papierkosten gesenkt werden.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Druckgeschwindigkeit höher ist als bei Flüssigtinte. Aufgrund dieser Eigenschaften wird sie in Büros und an anderen Orten eingesetzt, an denen täglich große Mengen gedruckt werden.

Da sie der Flüssigtinte in Bezug auf Farbdarstellung und Reproduzierbarkeit unterlegen sind, eignen sich Druckerpatronen nicht für den Druck von klaren Bildern und Fotos.

Funktionsweise von Druckerpatronen

Der Druck mit Druckerpatronen in Laserdruckern und anderen Druckern erfolgt in sechs Schritten: Laden, Belichten, Entwickeln, Übertragen, Fixieren und Reinigen.

Wenn die lichtempfindliche Trommel, die beim Aufladevorgang aufgeladen wurde, mit einem Laser oder einer LED belichtet wird, geht die Ladung nur in den Bereichen verloren, die dem Licht ausgesetzt sind. So entsteht ein latentes Bild des Druckmusters auf der Trommel.

Wenn Toner im Entwickler elektrisch aufgeladen und zur Trommel transportiert wird, haftet der Toner durch elektrostatische Kraft am latenten Bild und wird entwickelt. Der am latenten Bild haftende Toner wird durch elektrostatische Kraft auf das Papier übertragen, aber da er sich nur auf dem Papier befindet, wird er sofort entfernt und nicht fixiert. Der Toner wird dann durch Hitze geschmolzen oder durch Druck zerkleinert, um den Toner auf dem Papier zu fixieren. Das Thermowalzenverfahren ist die gängigste Methode der Fixierung.

Beim Drucken mit Toner werden also elektrostatische Kräfte genutzt, um den Toner zu desorbieren, und Hitze oder Druck, um ihn zu fixieren. Toner sind so konzipiert, dass diese Prozesse durch Zugabe von Ladungssteuerungsmitteln und Auswahl des verwendeten Harzes gesteuert werden.

Was ist ein Gewindeschneider?

Ein Gewindeschneider ist eine Art von Bearbeitungswerkzeug, das auf Bearbeitungszentren und NC-Fräsmaschinen zur Bearbeitung von Innengewinden durch schraubenförmige Interpolation eingesetzt werden kann. Die Bearbeitungsmaschine muss daher in der Lage sein, schraubenförmig zu interpolieren.

Im Gegensatz zu normalen Gewindeschneidern erfolgt die Bearbeitung durch Fräsen, was den Schnittwiderstand und die Bruchgefahr verringert. Im unwahrscheinlichen Fall eines Bruchs kann dieser leicht entfernt werden.

Durch einfachen Programmwechsel können verschiedene Gewindedurchmesser bearbeitet werden, solange die gleiche Gewindesteigung verwendet wird.

Anwendungen von Gewindeschneidern

Es gibt Gewindeschneider für gehärtete Stähle, die sich nur schwer mit Gewindebohrern bearbeiten lassen.

Andere Typen sind in der Lage, mit einem einzigen Gewindeschneider vorzubohren und Gewinde zu schneiden.

Gewindeschneider haben einen großen Spanraum und können aufgrund des Fräsprozesses Gewindebohrungen mit hoher Präzision und hoher Oberflächenrauheit bearbeiten.

Normale Gewindebohrer erfordern ein hohes Drehmoment und es besteht die Sorge, dass während des Schneidens Probleme wie Späne entstehen, aber Gewindeschneider können mit einem niedrigen Drehmoment arbeiten, was einen stabilen Schnitt ermöglicht.

Funktionsweise von Gewindeschneidern

Mit Gewindeschneidern können Schrauben mit unterschiedlichen Nenndurchmessern mit einem einzigen Werkzeug bearbeitet werden, unabhängig davon, ob es sich um Rechts- oder Linksgewinde handelt, solange sie die gleiche Steigung haben.

Die Bearbeitungsmaße können durch eine Programmänderung angepasst werden, so dass keine unterschiedlichen Werkzeuge für unterschiedliche Genauigkeiten benötigt werden, was die Werkzeugverwaltung erleichtert und die Werkzeugkosten reduziert.

Die Bearbeitung von Gewindeschneidern ähnelt der Seitenbearbeitung von Schaftfräsern, und im Vergleich zum normalen Gewindeschneiden können auch Gewinde mit großem Durchmesser mit einer Maschine mit geringem Drehmoment bearbeitet werden.

Der Fräsprozess erzeugt feinere Späne und keine langen Späne wie beim Gewindeschneiden. Daher kann eine stabile Bearbeitung ohne Probleme durch Späne durchgeführt werden.

Gewinde können mit nur einer unvollständigen Spitze bearbeitet werden, und das Fräsfutter hält das Werkzeug für die Bearbeitung fest, was zu einer sehr hohen Genauigkeit in der Tiefenrichtung führt. Dieses Werkzeug ist ideal für die Bearbeitung von Anschlagbohrungen, bei denen in der Bohrung darunter kein Platz ist.

Bei der Bearbeitung von konischen Rohrgewinden erzeugt der Gewindeschneider keine Anschlagspuren, während beim normalen Gewindeschneiden Anschlagspuren entstehen. Das Werkzeug hat außerdem den Vorteil, dass die Rundheit verbessert wird, so dass Gewinde mit ausgezeichneter Dichtigkeit bearbeitet werden können.

Was ist ein Hartmetall-Stanzwerkzeug?

Ein Hartmetall-Stanzwerkzeug ist ein Werkzeug aus einer Hartmetalllegierung, das gegen das Material gepresst wird und zum Bohren von Löchern dient.

Es wird auch als Stempel oder Matrize bezeichnet. Ein Beispiel für Hartmetall ist eine Legierung, die durch Zugabe von Wolframkarbid (WC) und Titankarbid (TiC) zu Eisen unter Verwendung von Kobalt (Co)-Pulver als Bindemittel hergestellt und bei einer hohen Temperatur von 1.300-1.500°C in einer Druckform gesintert wird.

Mit anderen Worten: Durch Pressen und Erhitzen des Materials in der Nähe seines Schmelzpunkts wird es zu einer fest haftenden und erstarrten Metalllegierung. Hartmetall-Stanzwerkzeuge sind extrem harte und hitzebeständige Stempel, die als Verschleißschutzmaßnahmen eingesetzt werden. Bei normalen Stempelwerkstoffen (entspricht SKD11) führt die Reibungswärme bei ca. 1.330 °C dazu, dass die Kanten des Stempels zu laufen beginnen, was zu einer schlechten Schnittqualität führt.

Anwendungen von Hartmetall-Stanzwerkzeugen

Hartmetall-Stanzwerkzeuge finden breite Anwendung bei der Bearbeitung von Teilen für Formen, Automaten, Präzisionsmaschinen und Laboreinrichtungen. Da die Stempel aus Hartmetall bestehen, dienen sie in erster Linie dazu, die Verschleißfestigkeit zu gewährleisten.

Sie werden häufig in Präzisionsformen und als Stempel für Pressmatrizen verwendet. Die Verwendung von Hartmetall-Stanzwerkzeugen mit geringen verschleißbedingten Maßschwankungen ermöglicht es, die Abmessungen stabil zu halten.

Hartmetall-Stanzwerkzeuge haben eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und sind widerstandsfähig gegen Druckspannungen, aber schwach gegen Zugspannungen, so dass die Festigkeit des Stempelhalteabschnitts bei der Verwendung erhöht werden muss.

1. Formen für die Pulvermetallurgie

Hartmetall-Stanzwerkzeuge werden bei der Herstellung von Formen für die Pulvermetallurgie verwendet und kommen bei der Bearbeitung von Teilen für Motoren und Getriebe zum Einsatz. Sie ermöglichen eine hochpräzise Bearbeitung, was zu einer erhöhten Produktivität führt.

2. Präzisionspresswerkzeuge

Mit ihren hochpräzisen Stempeln und Matrizen werden sie als Pressmatrizen bei der Herstellung von Automobil- und Elektronikkomponenten eingesetzt.

Funktionsweise von Hartmetall-Stanzwerkzeugen

Sinterkarbide für Schneidwerkzeuge werden in drei Anwendungskategorien eingeteilt: Typ P, Typ M und Typ K.

1. Typ P

Der Typ P hat eine ausgezeichnete Hitze- und Schweißbeständigkeit und enthält unter anderem einen hohen Anteil an TiC, TaC. Diese Legierung ist besonders widerstandsfähig gegen thermische Schäden wie Krater und thermische Risse. Er wird für die Verarbeitung von Stahl, legiertem Stahl und rostfreiem Stahl verwendet.

2. Typ M

Der Typ M enthält einen mäßigen Anteil an TiC, Ta, etc. und ist sowohl gegen thermische als auch gegen mechanische Schäden beständig. Er für die Bearbeitung von rostfreiem Stahl, Gusseisen und duktilem Gusseisen verwendet.

3. Typ K

Der Typ K ist eine WC-Basislegierung mit hervorragender Festigkeit und ist besonders widerstandsfähig gegen mechanische Beschädigungen wie Spaltverschleiß. Er wird für die Bearbeitung von Gusseisen, Nichteisenmetallen und Nichtmetallen verwendet.

Andererseits hat er aufgrund seiner Härte auch eine geringe Zähigkeit und ist leicht zu brechen. Er ist widerstandsfähig gegen Druck, aber schwach gegen Zug und Seitenkräfte.

Merkmale von Hartmetall-Stanzwerkzeugen

Werkzeuge und Matrizen müssen um ein Vielfaches härter sein als das zu bearbeitende Material. Die überragende Härte von Sinterkarbid macht es für Werkzeug- und Matrizenanwendungen geeignet.

Sinterkarbid wurde als Werkstoff für Schneidwerkzeuge entwickelt und ist doppelt so schwer wie Stahl. Es zeichnet sich durch ein spezifisches Gewicht aus, das dem von Gold entspricht. Zu den weiteren Vorteilen gehören nicht nur die Härte, sondern auch die ausgezeichnete Festigkeit und Elastizität sowie der geringe Härteverlust bei hohen Temperaturen. Sinterkarbid hat also Eigenschaften, die es zu einem geeigneten Werkstoff für Schneidwerkzeuge machen.

Die in Umformwerkzeugen verwendeten Hartmetall-Stanzwerkzeuge werden aus feinstem Hartmetall hergestellt. Die Bearbeitung erfolgt durch eine Kombination aus Rundschleifen und Profilschleifen mit einer Genauigkeit von etwa 5 µm. Außerdem werden die Stirnfläche und die Oberfläche der Spitze geläppt, um die Oberflächenrauheit zu verbessern.

Arten von Hartmetall-Stanzwerkzeugen

1. Stempel mit kleinem Durchmesser (ø – 9,9 mm)

Die Bearbeitung von Mikroformen für Spitzen mit kleinem Durchmesser usw. ist möglich. Es sind Stempel mit einem Durchmesser von etwa 0,1 mm erhältlich. Sie werden für Präzisions-Kaltschmieden, Lochstanzen, Führungsstifte usw. verwendet. Das Material ist HSS-Stahl wie SKH51, HAP-40 usw. sowie feinkörnige und ultrafeinkörnige Hartmetalle.

2. Stempel mit mittlerem Durchmesser (Φ10 mm und mehr)

Stempel in der für das Präzisionskaltschmieden am besten geeigneten Größe. Sie werden für das Präzisionskaltschmieden und das Lochstanzen verwendet. Als Werkstoffe werden Stahlsorten wie SKH-51 und SKD-11 sowie fein-, mittel- und grobkörnige Hartmetalle verwendet.

3. Lange Stempel mit großem Durchmesser (bis zu Φ50 mm)

Für tiefe Bohrungen durch Stauchen werden diese Stempel aus Hartmetall verwendet, um die Produktgenauigkeit zu erhalten, und sind für das Präzisionskaltschmieden bestimmt. Sinterkarbide mit feiner, mittlerer und grober Körnung.

Was ist eine gerade Reibahle?

Eine gerade Reibahlen ist eine der Klingengeometrien, die beim Reiben (hochpräzise Lochbearbeitung) verwendet werden. Eine Spiralreibahle ist eine ähnliche Schneide für eine ähnliche Bearbeitung.

Beim Reiben werden Löcher mit vorgegebenen Abmessungen und geringen Durchmesserabweichungen hergestellt, indem nach dem Bohren der Vorbereitungsbohrung eine hochpräzise Lochbearbeitung durchgeführt wird.

Diese Reibahlen können von Hand oder maschinell aufgerieben werden.

Die verwendeten Klingenmaterialien sind unterschiedlich und werden von mehreren Herstellern angeboten.
Sie unterscheiden sich in Material, Schaft und Zahnlänge, sind aber für mehrere zehn bis 200 USD erhältlich. In den letzten Jahren sind sie nicht nur neu, sondern auch aus zweiter Hand und auf Auktionsplattformen zu relativ niedrigen Preisen erhältlich.

Anwendungen von geraden Reibahlen

Bei der Anwendung dieser Reibahle mit einer Handreibahle werden zunächst die Abmessungen der fertigen Bohrung überprüft und dann die Vorbohrung hergestellt. Zu diesem Zeitpunkt sollte das Aufmaß für eine hochpräzise Lochbearbeitung unter Berücksichtigung des Reibahlendurchmessers und des Werkstückmaterials gewählt werden.

Anschließend wird die Reibahle durch die Vorbohrung geführt. Um jedoch zu überprüfen, ob die Reibahle gerade durchläuft, ist es manchmal notwendig, mit einem Vierkant oder einem ähnlichen Werkzeug zu prüfen, ob sie rechtwinklig zum Werkstück steht.

Handreibahlen erfordern besondere Erfahrung, und die Drehzahl und der Vorschub müssen bei der hochpräzisen Bohrungsbearbeitung konstant sein. Dies hat nämlich Auswirkungen auf die Verarbeitung des Werkstücks.

Funktionsweise der geraden Reibahlen

Die Reibahle hat das Aussehen der Bohrzähne, die auf Bohrmaschinen zum Bohren von Löchern verwendet werden und die in gerader Längsrichtung angebracht sind.

Die hochpräzise Lochbearbeitung wird dadurch erreicht, dass ein Loch mit einem etwas kleineren Durchmesser als das fertige Lochmaß gebohrt wird und diese Reibahle dann am Bohrloch entlang geführt wird, so dass das Aufmaß für die Reibahle beim Schneiden entfernt wird und ein hochpräziser Endzustand erreicht wird.

Im Gegensatz zum Bohren mit einem Bohrer auf einer Bohrmaschine ermöglicht der Unterschied im Aufmaß und die Form der Klinge eine genauere Fertigstellung, aber es gibt einige Punkte zu beachten.

Da die Klinge gerade ist, kann die fertige Oberfläche glänzen. Dies geschieht auch bei der maschinellen Bearbeitung und wird durch eine unzureichende Spannkraft, die Qualität der Präparationsbohrung, das beim Schneiden verwendete Öl, die Drehgeschwindigkeit und den Vorschub beeinflusst. Bei der manuellen Bearbeitung ist eine ausreichende Erfahrung erforderlich.

Die Form der Zähne unterscheidet sich von den Spiralreibahlen, die manchmal für ähnliche Arbeiten verwendet werden, und auch die Art der Herstellung der Facetten ist anders. Spiralreibahlen haben verdrehte Zähne, und die Facetten werden während der Bearbeitung von der Spitze des Bearbeitungsabschnitts in Richtung des Eintritts in das Loch im Werkstück erzeugt.

Bei der Auswahl und Anschaffung einer neuen geraden Reibahlen können Sie nach Prüfung des zu bearbeitenden Werkstücks aus verschiedenen Produkten unterschiedlicher Firmen wählen.

Was ist ein Wellenhalter?

Wellenhalter (englisch: Shaft Bracket) ist die Bezeichnung für ein Bauteil, das zur Montage, Befestigung und Halterung von Teilen und anderen Komponenten im Zusammenhang mit der Antriebswelle oder -achse dient.

Sie werden für die Montage von Sensoren und anderen Komponenten an Antriebswellen und Achsen nach der Montage oder Änderung der Maschine und für Wartungsarbeiten verwendet.

Der Wellenhalter selbst hat eine separate Struktur, die in zwei Teile zerlegt werden kann, so dass er auch dann montiert werden kann, wenn die Antriebswelle oder -achse bereits in die Maschine eingebaut ist.

Anwendungen des Wellenhalters

Der Wellenhalter hat selbst keine Funktion, sondern dient zur Befestigung von Bauteilen wie z. B. Sensoren an der Antriebswelle oder Welle, wie oben beschrieben.

Wellenhalter werden zur Befestigung des zu montierenden Bauteils an der Antriebswelle oder Achse verwendet.

Der Wellenhalter wird verwendet, indem das Bauteil zwischen die Wellenhalter geklemmt wird oder indem das Bauteil mit Schrauben oder ähnlichem an den Befestigungslöchern des Wellenhalters befestigt wird.

Je nach Form der Antriebswelle und der Achse gibt es sie für runde Wellen (Wellen) und eckige Wellen (Wellen).

Funktionsweise des Wellenhalters

Die Funktionsweise des Wellenhalters ist ganz einfach. Er wird auf die Antriebswelle oder -welle aufgesteckt und die beiden separaten Halterungen werden zu einer Einheit verschraubt.

Der Wellenhalter wird dann mit einem Mitnehmer (scheibenförmige Platte mit Aussparungen usw.) versehen, der in die Befestigungslöcher des Wellenhalters geschraubt wird und mit Endschaltern oder Sensoren die Anzahl der Umdrehungen und die Einstellung der Anschlagposition erfasst.

Eine der beiden Wellenhalterhälften hat die Form eines Flansches und dient dazu, die Antriebswelle oder Welle an einem flachen Teil eines anderen Bauteils zu befestigen.

Diejenige für Vierkantwellen (Achsen) dient zur Befestigung von Antriebswellen und Achsen sowie zur Montage von Sensorhaltern.

Der Wellenhalter besteht aus kaltgewalztem Stahlblech oder aus rostfreiem Stahl, während die Schrauben zur Verbindung der beiden Teile aus Chrommolybdänstahl oder aus rostfreiem Stahl gefertigt sind.

Was ist ein Kreuzlinienlaser?

Eine Kreuzlinienlaser ist ein Gerät, das einen Laserstrahl zur Markierung von Linien verwendet. Er kann vertikale und horizontale Linien genau markieren. Auf Baustellen ist dieses Markierungsverfahren wichtig für die genaue Verlegung von Rohren und verschiedenen Leitungen. Der Laserstrahl macht es einfach, die richtige Stelle zu finden. Er kann auch verwendet werden, um die Nivellierung von Fenstern und Bodenflächen zu überprüfen. Er kann mit einem Messstativ befestigt werden, oder, wenn der Laser schwer zu sehen ist, kann ein Erfassungsempfänger verwendet werden.

Anwendungen von Kreuzlinienlasern

Kreuzlinienlaser werden hauptsächlich auf Baustellen eingesetzt. Sie dienen dazu, die korrekte Position von Rohren usw. zu markieren. Während früher die Markierungen an Wänden und Säulen mit Tinte oder Kreide vorgenommen wurden, lassen sich mit dem Laser vertikale und horizontale Linien leicht überprüfen. So können die Rohrleitungen genau in der Position verlegt werden, die in den Plänen angegeben ist. Darüber hinaus lassen sich auch große Gebäude leicht auf vertikale und horizontale Linien prüfen, so dass Säulen, Fenster und Böden auf Verformungen kontrolliert werden können.

Funktionsweise von Kreuzlinienlasern

Es gibt zwei Haupttypen von Laser-Markierungen, die auf den unterschiedlichen Methoden zur Herstellung der Vertikalen und Horizontalen basieren. Im Folgenden werden die Funktionsweise und Merkmale der beiden Typen vorgestellt:

• Kardanischer Typ
  Bei dieser Methode wird ein pendelähnlicher Mechanismus verwendet, der Kardan genannt wird. An dem Mechanismus, der den Laser ausstrahlt, ist ein Pendel befestigt, das aufgrund der Schwerkraft immer senkrecht nach unten zeigt. Der Laser wird entsprechend der vertikalen Richtung des Pendels abgestrahlt, und ein horizontaler Laser wird senkrecht zu diesem Licht abgestrahlt. Der einfache Aufbau macht ihn zu einem kostengünstigen Marker. Allerdings schwingt das Pendel und kann während der Bewegung keinen präzisen Laserstrahl aussenden. Es eignet sich nicht für den Einsatz in Hochhausbereichen, wo die Gefahr horizontaler Schwingungen durch Wind oder andere Faktoren besteht.
• Elektronisches Nivellierverfahren
  Bei dieser Methode wird die Horizontale anhand der Verschiebung von Luftblasen in der Flüssigkeit berechnet. Anstelle eines Pendels wird eine Flüssigkeit mit Luftblasen angebracht. Die Nivellierung wird anhand der Tatsache überprüft, dass sich die Position der Luftblasen in Abhängigkeit von der Neigung ändert. Die elektronische Nivelliermethode ist weniger empfindlich und für den Einsatz auf Baustellen geeignet, aber Temperatur und Luftdruck können die Luftblasen verändern und Fehler verursachen.

Was ist ein Mikrocontroller-Evaluierungsboard?

Ein Mikrocontroller-Evaluierungsboard ist eine Platine zur Entwicklung von Software für einen Ein-Chip-Mikrocontroller zur Gerätesteuerung, die in der Regel vom Hersteller des Mikrocontrollers zur Verfügung gestellt wird.

Die Entwicklung von Software für einen Mikrocontroller ist in der Regel erst möglich, nachdem die Schaltung einschließlich der Peripherieschaltungen entworfen und auf einer Platine montiert wurde. Wegen der Möglichkeit von Fehlern im Schaltungsentwurf dauert es jedoch sehr lange, bis die Software ordnungsgemäß funktioniert, da die Behebung von Fehlern im Schaltungsentwurf und die Fehlersuche in der vom Benutzer entwickelten Software gleichzeitig durchgeführt werden müssen.

Da Mikrocontroller-Evaluierungsboards vom Hersteller zur Verfügung gestellt werden, garantieren sie natürlich einen normalen Betrieb, was den Vorteil hat, dass mit dem Debugging der Software so früh wie möglich begonnen werden kann.

Anwendungen von Mikrocontroller-Evaluierungsboards

Mikrocontroller-Evaluierungsboards werden bei der Entwicklung von Software für Ein-Chip-Mikrocontroller zur Steuerung von Geräten eingesetzt, wobei sie vor allem in den frühen Entwicklungsphasen eine wichtige Rolle spielen. In den frühen Phasen der Entwicklung gibt es das endgültige Zielgerät mit Mikrocontroller noch nicht.

Das liegt daran, dass der Entwurf des Gehäuses und der Schaltungen parallel zur Entwicklung des Mikrocontrollers während der Produktentwicklung erfolgt. So ist es bei der Produktentwicklung meist der Fall, dass die Mikrocontroller-Entwicklung in Abwesenheit von Zielgeräten durchgeführt werden muss.

In diesem Fall wird die Mikrocontroller-Software unter der Annahme entwickelt, dass das Mikrocontroller-Evaluierungsboard ein virtuelles Zielgerät ist.

Funktionsweise des Mikrocontroller-Evaluierungsboards

Das Mikrocontroller-Evaluierungsboards enthält die minimale Hardware, die als periphere Komponenten des Mikrocontrollers benötigt wird. Dazu gehören ein Reset-Schaltkreis und eine Reset-Taste, ein Oszillator für den Transmitter-Schaltkreis zum Betrieb des Mikrocontrollers, eine 7-Segment-LED oder LCD-Anzeige zur Überprüfung des Betriebs am Ende des Ausgangsports, Schalter am Ende des Eingangsports, ein Treiber-IC für die serielle Kommunikation und ein Kommunikationsanschluss am Ende des seriellen Kommunikationsports.

Die folgenden Emulatoren können an Mikrocontroller-Evaluierungsboards angeschlossen werden: 

1. ICE (In Circuit Emurator)

Dieser kann die Funktionen einer CPU übernehmen und anstelle der CPU an die zu entwickelnde Platine angeschlossen werden, um die Funktionsweise des Programms zu überprüfen. Da sich auf der Zielplatine kein Mikrocontroller befindet, verfügt der ICE selbst über einen Emulationschip und einen Speicher, während die Zielplatine für den Betrieb der Peripherieschaltungen zuständig ist.

Erweiterte Debugging-Funktionen wie Echtzeit-Tracing können genutzt werden. Im Allgemeinen sind oft Beispielprogramme für den Betrieb des Mikrocontroller-Evaluierungsboards enthalten.

2. On-Chip-Emulatoren

Einige Mikrocontroller mit eingebautem Flash-Speicher verfügen über interne Module für das Debugging. Über die integrierte Entwicklungsumgebung können vom Host-PC aus Befehle wie z.B. die Programmausführung erteilt werden, und die ausgegebenen Befehle werden durch ein Debugging-Kabel oder einen Befehlskonverter in der Zielplatine in Anweisungen umgewandelt.

Da es sich bei den umgewandelten Befehlen um Anweisungen handelt, die vom Debugging-Modul interpretiert werden können, werden die den empfangenen Befehlen entsprechenden Befehle zur Ausführung an die CPU gesendet. Ein Kabel oder Gerät, das zwischen dem Host-PC und dem Ziel-Mikrocontroller angeschlossen ist und über eine Befehlsumsetzungsfunktion verfügt, wird als On-Chip-Emulator bezeichnet.

3. JTAG-Emulator

JTAG ist ein Standard für Boundary Scan Test und TAP (Test Access Port) für den Test von integrierten Schaltungen und Platinen. JTAG-Emulatoren sind eine Art On-Chip-Emulator mit CPU-Debugger-Funktion.

Selbst auf mit BGA-Gehäusen usw. bestückten Platinen, bei denen es schwierig ist, die Anschlüsse zu prüfen, können Montagefehler problemlos untersucht werden. In der Produktentwicklung gibt es Fälle, in denen es notwendig ist, Steuersoftware für Hardware zu entwickeln, die nicht auf einem Mikrocontroller-Evaluierungsboard montiert ist.

In solchen Fällen wird ein zusätzliches Board mit der erforderlichen Hardware vorbereitet und mit dem Mikrocontroller-Evaluierungsboard verbunden. Die Anschlussmethoden sind unterschiedlich. In einigen Fällen wird die Karte direkt an die E/A-Ports des Mikrocontrollers angeschlossen, während sie in anderen Fällen über serielle Kommunikation verbunden wird.

Weitere Informationen über Mikrocontroller-Evaluierungsboards

1. Verwendung von Mikrocontroller-Evaluierungsboards

Mikrocontroller-Evaluierungsboards können elektrische Signale an jedem Ausgangsanschluss ausgeben, indem sie ein Programm in den ROM des Mikrocontrollers schreiben. Zusätzlich zu den Ausgangsports verfügen einige Produkte über ein eingebautes Netzwerkkommunikationsmodul, das für Kommunikationstests verwendet werden kann.

Die verwendete Programmiersprache hängt vom jeweiligen Produkt ab, aber die meisten Mikrocontroller-Evaluierungsboards können mit der Sprache C gesteuert werden.

2. Mikrocontroller-Evaluierungsboards FPGA

FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) sind Bausteine, mit denen sich Fehler in den entworfenen Logikschaltungen an Ort und Stelle mit Hilfe der Hardware-Sprache korrigieren lassen.

Hardware-Sprache
Die Hardwaresprache ist eine Sprache, die zur Beschreibung von Halbleiterschaltungen verwendet wird. Die Art der Schaltung, die in der Hardwaresprache entworfen und beschrieben wird.

Logische Schaltungen
Die drei grundlegendsten Arten von Logikschaltungen sind

• UND-Schaltungen: logische Produktschaltungen
• ODER-Schaltungen: logische ODER-Schaltungen
• NOT-Schaltungen: negative Schaltungen

Die folgenden logischen Schaltungen werden durch Kombination dieser drei Arten von logischen Schaltungen gebildet.

• NAND: Negatives UND
• NOR: Negatives ODER
• EXOR: exklusive Disjunktion

Diese logischen Schaltungen können durch Umschreiben in Hardware-Sprache betrieben werden. 

3. Unterschied zu Mikrocontroller-Entwicklungsboards

Mikrocontroller-Entwicklungsboards werden hauptsächlich für die Entwicklung von eingebetteten Geräten und IoT-Geräten verwendet und sind in einer breiten Produktpalette von 8-Bit bis 64-Bit erhältlich, von denen einige mit einem Echtzeitbetriebssystem für eingebettete Geräte oder einem Betriebssystem wie Linux ausgestattet werden können.

Die Hauptanwendungen sind die Steuerung von Sensoren und Antriebssystemen (Motoren) und die Entwicklung des IoT (Internet of Things = ein System, in dem Objekte autonom mit dem Internet verbunden sind und Steuerungsinformationen und Sammlungen austauschen), das sich derzeit zum Mainstream entwickelt. Da es sich bei den Evaluation Boards nicht um produktspezifische Geräte handelt, sind sie bis zu einem gewissen Grad universell einsetzbar, so dass sie für Programmtests und Schaltungstests in den frühen Phasen der Entwicklung eingesetzt werden.