★ Layout des Skannerboards ★

Das Skannerboard hat die Aufgabe den gewünschten Text ins System, genauer den Speicherbaustein einzu bringen. Dazu digitalisiert das Board die hell-dunkel Informationen, die über den Programmierstreifen ganz klassisch eingelesen wurden (Die ersten Computer arbeiteten mit Lochkarten zur Einlesung der Programme und Daten). Die “Daten” sind hier die aktivierten Zeilen 1-7 (fast ein Byte). Der Papierstreifen liefert die Adresse der Speicherstelle gleich mit, in die das Byte dann abgelegt werden soll, sowie auch den notwendigen Digitalisierungstakt “Clock_S”.

Das Board ist das Unterste von den Dreien: Wird der Programmierstreifen eingeschoben könnte optional ein kleiner Gleichstromgetriebemotor den gleichmäßigen Einzug des Streifens aktivieren (noch nicht realisiert).

skannerboard_2017-schaltung.pdf ############################################################################################################

Die Punkte des Programmierstreifens werden hier durch Reflex-Lichtschranken abgetastet: Eine IR-LED beleuchtet den Programmierstreifen und ein Fototransistor wird unter ausreichender Beleuchtung durchgeschaltet. Die Spannung, die der Strom dann am T-Punkt zwischen Vorwiderstand und Fototransistor erzeugt wird von dem angeschlossenen Smithtriggerbaustein ausgewertet: Solange der Transistor unbeleuchtet ist, fließt durch den hohen Widerstand kein Strom in den Trigger, die volle Spannung steht an. Daraus macht der invertierende Trigger dann ein logisches low (0V). Die gelb hervorgehobenen Signale entstehen auf diesm Skannerboard; Ausnahme: Die Signale “Zeile”, die eigentlich auf dem Steuerboard erzeugt und an das Displaybord gehen. Hier können aber die auf dem Skannerboard erzeugten Signale “Ausgabe-Zeile” testweise direkt an das Display zur Darstellung in einer Spalte geschickt werden. Dazu wird ein Brückensockel auf den vorhanden Sockel angedeutet durch den Rahmen aufgesetzt.

Wird die Transistor dann aber beleuchtet, fließt durch ein Strom. Wie in der Einführung gezeigt baut sich die Betriebsspannung von anfänglich +5V über ihren Weg durch den Vorwiderstand und den Fotodiode komplett ab, um auf GND wieder 0V zu betragen. Die beiden Elemente bilden also einen Spannungsteiler. Die Schaltschwelle des Smithtriggers liegt bei 2,5V. Liegt der Wert am T-Punkt darunter führt er am Ausgang (Inverter) ein High also +5V. Liegt er darüber geht der Ausgang des Triggers auf low. Der Vorwiderstand ist so dimensioniert, dass er mit dem on-Widerstand des Transistors die Spannung im Verhältniss 4:1 teilt, sodass bei Stromfluß die meiste Spannung am Vorwiderstand abfällt und somit am T-Punkt und dem Trigger ansteht, dieser ist 4x 108,2 kΩ, also 433 kΩ: ☛ Dimensionierung der Schaltung.

Hier wird also der am Eingang analoge Spannungswert (mit beliebigen Werten) in ein TTL Signal mit genau zwei Zuständen high (5V) und low (0V) umgesetzt, also digitalisiert!

Das Skannermodell mit der Durchleuchtung des Programmierstreifens zeigte, dass normales Papier noch zuviel Licht weg nimmt als das die “1” = hell sicher erkannt, wird: beim reflektiven Modell muss das Licht den Papierstreifen nicht passieren.

Das reflektive Model hat die maximale Empfindlichkeit bei 1mm Abstand des Objekts, Papierstreifen, zur Reflexschranke. Bei 5mm beträgt die Signalstärke nur noch 1/10. Bedauerlicherweise funktioniert der Skanner hier bei Minimalabstand ist aber insgesamt nicht empfindlich genug, da in der ersten Realisierung nur 2,5 kΩ eingebaut sind (Im Schaltplan 1 MΩ).