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Mausrad als Drehgeber 0

Wer sich für den Selbstbau elektronischer Geräte interessiert und einen preisgünstigen Drehgeber als Eingabegerät sucht, der sollte sich das Innenleben ausrangierter Computermäuse ansehen, denn nicht alle Hersteller realisieren die Funktion des Scrollrades mittels einer Gabellichtschranke.

Die Idee ist nicht neu oder von mir, sondern wurde bereits in einem englischsprachigen Foren kurz vorgestellt. Trotzdem finde ich sie so genial, dass ich sie einer genauerern Betrachtung unterziehen möchte. Die Funktionsweise eines Drehgebers (auch Winkelgeber, Inkrementalgeber oder Encoder genannt) ist einfach: Über zwei versetzte Kontakte oder Lichtschranken wird eine Drehbewegung in Impulse umgewandelt, die nachgelagerte Elektronik dekodiert Geschwindigkeit und Richtung. Drehgeber finden sich, entsprechend teuer und hochauflösend, in Fertigungsmaschinen wie Industrierobotern, aber auch in Autoradios als Eingabegerät für Lautstärke e.t.c. Preisgünstige Drehgeber lösen Winkel von in der Regel 45°-90° Grad auf, industriell verwandte Modelle nicht selten 0.1° Winkeländerung bei Geschwindigkeiten von 5000/min.

Ein kleiner Versuchsaufbau demonstriert die Wirkungsweise des Drehgebers. Bei langsamer Drehung des Potis leuchtet zuerst eine LED, die zweite folgte etwas später. Kurz danach erlischt die Erste wieder. In Gegenrichtung verläuft das Schauspiel in ungekehrter Reihenfolge. Die Plastikachse erscheint nach erster Inaugenscheinnahme als Poti-Achse ungeeignet, eine Messung mit einem Messschieber zeigt aber, das dass dickere Ende einer Durchmesser von 6 mm aufweist und damit ideal für einen Standard-Potiknopf ist. Der gummierte Ring, der zwischen den Maustasten lag, ist einfach über die Achse gestülpt und läßt sich leicht entfernen.

Diskrete Logik

Um die Signale des Drehgebers weiter verarbeiten zu können, muss ein wenig externe Elektronik zur Umwandlung her, denn so manche Digitalschaltung kann mit den Rohimpulsen nichts anfangen, sondern benötigt z.B. ein Takt- und ein Richtungssignal. Dies läßt sich mit einer kleinen Schaltung bewerkstelligen. Hier findet sich ein gutes Beispiel. Es gibt auch Logikbausteine, die in einem 8-poligen Gehäuse alle Funktionen zur Umwandlung beherbergen (z.B.: LS7083/ LS7084 von LSI), diese sind aber nicht “an jeder Strassenecke” erhältlich.

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