CEK Prototypen-Module Systembeschreibung

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CEK Module

Einleitung

Elektronische Produkte bestehen in der Regel aus einer Vielzahl von Schaltungsteilen, von denen ein relativ hoher Prozentsatz nicht Produkt spezifisch ist. Beispiele hierfür sind:

  • elektronische Schaltungen (Stromversorgung, Mikrocontrollersyteme, Verstärker usw.)
  • Benutzerschnittstellen, ( MMI Komponenten, Man Maschine Interface, z.B Tasten, Displays, LEDs usw.)
  • elektronische Interfaces und Bussysteme (Leistungstreiber, I2C Bus, CAN Bus usw.)
  • Elektromechanische Interfaces (Steckverbinder, Schraubverbinder usw.)

CEK ConeleK Electronic Kit

ist ein modularer Baukasten aus elektronischen und elektromechanischen Modulen in professioneller Qualität. Er hilft, die immer wiederkehrenden Aufgabenstellungen zu vereinfachen. Er ist konzipiert für



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das Entwicklungslabor



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das Forschungslabor



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für Schulung und Ausbildung



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den ambitionierten Hobby - Elektroniker


für den schnellen Aufbau von



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Funktionsmustern



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Prototypen



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Experimentierschaltungen


Forschung und Entwicklung Bei der Entwicklung von Funktions- und Labormustern für ein Produkt oder ein Experiment wird ein hoher Zeitaufwand für die Entwicklung und Aufbau von Schaltungsteilen aufgewendet, die nicht Produkt spezifisch sind. Weiterhin wird viel Zeit für den mechanischen Aufbau von Funktionsmustern und Prototypen benötigt. Viele elektronische und elektromechanische Bauelemente besitzen Anschlussbelegungen, die nicht in einem einheitlichen Rastermaß sind. Dies gilt insbesondere für elektromechanische Komponenten und SMD Bauteile. Für ihre Verwendung in standard Laborplatinen (zum Einlöten) und auf Prototypen – Steckplatinen, (Solderless Breadboards), müssen daher Anpassungen vorgenommen werden, oder ihre Verwendung auf oben genannten Platinen ist gar nicht ohne weiteres möglich.

Schulung und Ausbildung Bei der Schulung soll das Hauptaugenmerk auf die Vermittlung des Wissens über elektronische Systeme gelegt werden. Ein elektronisches Baukastensystem hilft dabei, sich auf das Wesentliche zu konzentrieren.

Hobby–Elektronik Auch hier will sich der Anwender auf die neuen Teile seiner Schaltungen konzentrieren. Immer wieder die gleichen Schaltungsteile aufzubauen, oder Laborleiterplatten auf Steckverbinder anzupassen, macht keinen Spaß. Neue Dinge sollen schnell ausprobiert werden können. Durch die wiederverwendbaren Module des elektronischen Baukastensystems CEK kann ein großer Teil des erforderlichen Zeitaufwands eingespart werden.

2.2 Vorteil von CEK

Vorteile für den Anwender:

Fertige, standardisierte, funktionierende Baugruppen Der Anwender bekommt fertigte, standardisierte, funktionierende Baugruppen in Form von sofort einsetzbaren Modulen für immer wiederkehrende Aufgabenstellungen.

Konzentration auf das eigene Know - How Der Anwender kann sich auf die für ihn wichtigen Komponenten bei der Entwicklung konzentrieren. Dies sind die Komponenten, welche sein Know - How enthalten.

Wieder verwendbare Module Die CEK – Module können wieder und wieder eingesetzt werden (falls sie nicht eingelötet werden). Die wieder verwendbaren Module sparen Zeit und damit Geld bei der Entwicklung von Schaltungen für Funktionsmuster und Prototypen ein.

Kosteneinsparung Schaltungen oder Schaltungsteile können vor Entwurf und Herstellung eine Printplatte aufgebaut und getestet werden. Dies erspart manchen zusätzlichen Entwicklungszyklus und manche Leiterplatte.

Durchlaufzeit Die Durchlaufzeit für die Entwicklung von Produkten wird verringert.

Einheitliches Rastermaß Elektronische, elektromechanische und mechanische Bausteine, elektronische Schaltungen, sowie Baugruppen mit den unterschiedlichsten Anschlussbelegungen und Anschlussmaßen, werden mittels der Module auf ein einheitliches Rastermaß gebracht, so dass diese ohne mechanische Anpassungen und Bearbeitung eingesetzt werden können.

Bei Einsatz auf Lochrasterplatinen zum Löten entfällt der Aufwand für



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die Suche nach Datenblättern mit Maßen und Anschlussbelegung der Bauteile



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Übertragung der Maße auf die Basisplatte



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Bohren und/oder Fräsen der Befestigungslöcher und der Anschlußpins für die Komponenten,



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sowie das Löten der Anschluss-Pins der Komponenten.


Bei Einsatz auf lötfreien Steckplatinen entfällt der Aufwand für



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die Suche nach Datenblättern mit Maßen und Anschlussbelegung der Bauteile



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Anpassen der Anschlüsse an das Rastermaß der Steckplatine, z.B. durch Anlöten von Anschlussdrähten



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Das Einlöten


Platz sparen auf Lochrasterplatinen Die Module sind von den Abmessungen so ausgelegt, dass sie mit minimalen Abstand aneinander gesetzt werden können. Eine Lochraster-Euro-Platine kann so optimal ausgenutzt werden. Da die Abmessungen der Module festliegen und deren Abstand zueinander definiert ist, kann von vorne herein der Platzbedarf kalkuliert und minimiert werden.

Befestigung auf Platinen und Lochrasterplatinen Die Module können mit zusätzlichen Schrauben und Bolzen auf einer Leiterplatte festgeschraubt werden. Dies bietet Schutz gegen Vibrationen oder Herausfallen. Da die Maße für die Löcher der Module festliegen und diese einheitlich pro Modulgröße sind, können Bohrschablonen eingesetzt werden.

Einsatz auf Lochrasterplatinen und auf lötfreien Steckplatinen Die Module können sowohl auf Lochrasterplatinen als auch auf lötfreien Steckplatinen (Breadboards) eingesetzt werden. Schaltungen können daher zuerst auf Steckplatinen und später mit denselben Modulen auf Lochrasterplatinen aufgebaut werden.

Anwendung auf anwendungsspezifischen Leiterplatten Bei Anwendung der Module auf anwendungsspezifischen Leiterplatten (also Leiterplatten mit einem anwendungsspezifischen Layout) kann sich der Anwender auf die für ihn wichtigen und durch ihn selbst erstellten Schaltungsteile beim Layout konzentrieren. Das Layout wird durch die Standardisierung der Anschlüsse und der Befestigung wesentlich erleichtert.

Umlaufender Rand Die Module besitzen einen umlaufenden Rand, so dass sie mit einem Entnahmewerkzeug aus der Steckplatine gezogen werden können.

Bedruckung der Module Durch die Bedruckung der Module wird die Anwendung vereinfacht, da auf das Studium von umfangreicher Papierdokumentation verzichtet werden kann.

Kontakte Die CEK–Module sind mit hochwertigen vergoldeten Kontakten ausgestattet. Sie sind von oben und unten zugänglich. Sie bieten einen niedrigen Übergangswiderstand und können sehr oft gesteckt werden. Sie sind in mindestens 2 lagiges Printmaterial durchgehend eingelötet und halten hohe Zugbelastung aus. Sie können in preiswerte Buchsen gesteckt werden.

Verbindungen Die CEK Module können auf verschiedene Arten miteinander oder mit anderen Schaltungsteilen verbunden werden.

Auf Steckplatinen durch die Kontakte auf der Unterseite



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Drahtbrücken auf der Steckplatine



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flexible Laborkabeln auf der Steckplatine


durch die Kontakte auf der Oberseite



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mit flexiblen Laborkabeln Buchse Buche zu anderen CEK - Modulen oder fremden Modulen



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mit flexiblen Laborkabeln Buchse PIN zu Steckplatinen oder anderen passenden Buchsen


Auf Leiterplatten durch die Kontakte auf der Unterseite



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Stecken in Kontaktreihen bzw. Sockel auf Leiterplatten und verbinden mit




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gelöteten Fädeldrähten bzw. Drähten




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Leiterbahnen




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Wire Wrap Drähten (mit entsprechenden Kontakten)




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Einlöten in Leiterplatten und Verbinden mit:




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gelöteten Fädeldrähten bzw. Drähten)




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Leiterbahnen (danach aber nicht mehr steckbar!)




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Wire Wrap Technik


Leiterplatten Als Leiterplattenmaterial kommt hochwertiges FR4, mindestens 2 lagig durchkontaktiert zum Einsatz.

Zubehör aus einer Hand Die meisten Zubehörteile, wie externe Kabel für die Schnittstellenmodule, flexible Verbindungskabel, Drahtbrücken, Steckplatinen, Aushebewerkzeug usw. sind passend vorhanden.

Stapelbar (in Planung) Es ist geplant, Module stapelbar auszuführen, wenn dies sinnvoll ist. Dadurch, dass bestimmte Ausführungsformen der Module stapelbar sind, kann Platzbedarf auf der Basisplatte eingespart werden.

Modulare Teilung der Frontblenden (in Planung) Es ist geplant, Interface- und Bedienmodule mit einer modularen Frontblende zu versehen. Durch die modulare Teilung der Frontblenden in Verbindung mit den Interface- und Bedienmodulen kann sehr schnell eine Frontblende aufgebaut werden, so dass die Basisplatte zusammen mit den Modulen und der Frontblende in ein Gehäuse eingebaut werden kann.

2.3 Elektronik-Module und Front-Module


Die Zahlen in () beziehen sich auf das Bild Module auf einer Eurokarte weiter unten.

Im elektronischen Baukastensystem CEK gibt es zwei Arten von Modulen:

Front-Module, F-Module



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Benutzerschnittstellen, (MMI Komponenten = Man Maschine Interface), z.B. Tasten, Anzeigen, LEDs usw.)



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elektronische Interfaces und Bussysteme (Leistungstreiber, I2C Bus, CAN Bus usw.)



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elektromechanische Interfaces (Steckverbinder, Schraubverbinder usw.)


Elektronische-Module, E-Module



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Module mit elektronischen Schaltkreisen, Elektronik-Module, (Stromversorgung, Mikrocontrollersyteme, Verstärker usw.)



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Module mit elektronischen Interface-Bausteinen (Leistungstreiber, I2C Bus, CAN Bus usw.)



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spezielle Module, Module die Baugruppen von anderen Herstellern enthalten.