Integrierte Schaltung

Dieser Brick wird verwendet, um externe I²C Bausteine in das Bricksystem einzuphasen. Er enthält zwei interne Spannungsquellen 3,3V und 5V und intern eine Konvertierung zwischen 3,3V und 5V I²C für die Signalspannungen. Damit können drei Aufgaben erledigt werden. Als erstes kann damit auf dem gemeinsamen I²C Bus auch mit Brick Bausteinen gearbeitet werden, die vom Chip Hersteller nur mit 3,3V angeboten werden. Die beiden anderen Funktionen sind die Möglichkeit, externe Sensoren mit 3,3V und auch mit 5V über Anschlussdräht in das Bricksystem einzubinden. Natürlich kann auch hier mit einer Brücke die 3,3 und / oder die 5V als stabile Spannungsquelle für kleine Ströme herausgeführt werden.

JK-Flipflop (einflankengesteuert) basierend auf 1/2 CD4027. JK-Eingänge und Takt sind über je einen 10 kΩ Pulldown-Widerstand mit Masse verbunden. Versorgungsspannung: +5..15 V. Beachte: Am Takteingang C sollte keine weitere Last wie z. B. eine LED angeschlossen werden!

Der BCD-Counter-Brick basiert auf dem Synchron zähler-Baustein CD4518. Damit kann man auf einfache Weise einen 2-stelligen BCDZähler aufbauen. Takt- und Reset-Eingang sind über je einen 10 kΩ Pulldown-Widerstand mit Masse verbunden. Zur Kaskadierung mehrerer BCD-Zähler ist der Übertrag (Carry Out) der Zehner-Stelle herausgeführt. Clock-Eingang und Carry-Ausgang sind low-aktiv. Versorgungsspannung: +9..15 V.

Das Gatter realisiert eine logische NOR-Verknüpfung mit 2 Eingängen und negiertemn Ausgang, basierend auf 1/4 CD4001. Die Eingänge sind über je einen 10 kΩ Pulldown-Widerstand mit Masse verbunden. Versorgungsspannung: +5..15 V.

Der LM386 wird ähnlich wie ein Operationsverstärker beschaltet, er dient der Verstärkung von schwachen Audiosignalen. Am Ausgang kann man direkt ein 8 Ohm Lautsprecher anschließen, mit maximal ¼ Watt. Er verstärkt den Spannungspegel am Eingang um den Faktor 200.

Das Gatter realisiert eine logische NAND-Verknüpfung mit 2 Eingängen und negiertem Ausgang, basierend auf 1/4 CD4011. Die Eingänge sind über je einen 10 kΩ Pulldown-Widerstand mit Masse verbunden. Versorgungsspannung: +5..15 V.

Der Arduino besitzt einen speziellen Bus, genannt I2C mit dem man weitere Bausteine anschließen kann. Der 8574 ist ein Baustein mit dem man zusätzlich 8 Ein- oder Ausgabeports bekommt und so die Anzahl der IO-Ports beim Arduino einfach erweitern kann. Der I2C verwendet Adressen für die Bausteine, die kann man im Brick einstellen, um maximal 8 solcher Bausteine verwenden zu können. Hier wird der 8574AT-Typ verwendet

D-Flipflop (flankengesteuert). Daten-Eingang und Takt sind über je einen 10 kΩ Pulldown-Widerstand mit Masse verbunden. Versorgungsspannung: +5..15 V. Beachte: Am Takteingang C sollte keine weitere Last wie z. B. eine LED angeschlossen werden!

D/A Umsetzer Brick: Über den I2C Bus kann man einen Wert zwischen 0..4095 ausgeben, der dann in eine proportionale Spannung umgesetzt wird. Der Baustein kann für zwei unterschiedliche Adressen konfiguriert werden, so dass man maximal zwei solcher Bausteine anschließen kann. Dass besondere ist auch die Steckleiste auf der Vorderseite, damit lassen sich unterschiedliche Spannungsbereiche einstellen. Maximal kann man 20mA entnehmen (dabei ändert sich aber die Ausgangsspannung). Auf der Rückseite ist die Belegung für die Spannungseinstellung abgedruckt.

Der LMC662 ist ein Operationsverstärker mit extrem niedrigem Eingangsstrom von 2fA (2 femto Ampere, der Eingangswiderstand des Bausteins liegt >1 Terraohm). Er kann die Spannungsdifferenzen an seinen Eingängen (+ und -) um 126 dB (=2000000fach) verstärken. OPs müssen je nach Anwendung entsprechend richtig beschaltet werden. Man muss den Baustein besonders sorgfältig behandeln, da die Eingänge sehr empfindlich auf Überspannung reagieren und der Baustein dadurch defekt werden kann.

D-Flipflop (flankengesteuert) mit Set- und Reset-Eingang im 2x1-Format. Alle Eingänge sind über je einen 10 kΩ Pulldown-Widerstand mit Masse verbunden. Versorgungsspannung: +5..15 V. Beachte: Am Takteingang C sollte keine weitere Last wie z. B. eine LED angeschlossen werden!

Das Gatter realisiert eine logische OR-Verknüpfung mit 2 Eingängen, basierend auf 1/4 CD4001. Die Eingänge sind über je einen 10 kΩ Pulldown-Widerstand mit Masse verbunden. Versorgungsspannung: +5..15 V.

Das Gatter realisiert eine logische AND-Verknüpfung mit 2 Eingängen, basierend auf 1/4 CD4011. Die Eingänge sind über je einen 10 kΩ Pulldown-Widerstand mit Masse verbunden. Versorgungsspannung: +5..15 V.

Der Inverter gibt das Eingangssignal negiert am Ausgang aus. Der Eingang ist über einen 10 kΩ Pulldown-Widerstand mit Masse verbunden. Versorgungsspannung: +5..15 V.

OLED: Organische Leuchtdiode. Genaugenommen 64x48 Leuchtdioden sind in einer Matrix angeordnet und können einzeln mit Hilfe von Befehlen durch den I2C angesteuert werden. Damit lassen sich mehrzeilige Texte darstellen, aber auch einfache monochrome Grafiken

Das Gatter realisiert eine logische XOR-Verknüpfung mit 2 Eingängen, basierend auf 1/4 CD4070. Die Eingänge sind über je einen 10 kΩ Pulldown-Widerstand mit Masse verbunden. Versorgungsspannung: +5..15 V.

Der Timer (Zeitgeber) 555 ist ein integrierter Schaltkreis, mit dem sich vom Oszillator bis zu Pulsgebern verschiedenste Aufgaben lösen lassen.

Das Gatter realisiert eine logische XNOR-Verknüpfung mit 2 Eingängen und negiertem Ausgang, basierend auf 1/4 CD4070. Die Eingänge sind über je einen 10 kΩ Pulldown-Widerstand mit Masse verbunden. Versorgungsspannung: +5..15 V.

Die 7-Segment-Anzeige besteht aus 7 Leuchtbalken und einem Punkt. Dahinter verbirgt sich je eine Leuchtdiode. Die LEDs werden mit Hilfe zweier 8574T Bausteine angesteuert (16 Ausgangsleitungen an die LEDs). Auf der Rückseite lässt sich mit kleinen Schaltern die I2C Adresse einstellen. Maximal können vier solcher Bausteine an einem I2C Bus betrieben werden.