Anbindung Lichtschrankenschiene - Computer

Die Wahl der Eingangsbuchse.

Es gilt nun noch zu klären, wie das Tonsignal des NE555 in den Computer gelangt. Auf dieser Seite habe ich beschrieben, wie das Tonsignal eingestellt wird.

Prinzipiell gibt es zwei Möglichkeiten das Tonsignal in den Computer zu übertragen:

Eingang	LineIn	Mikrofon
Buchsenfarbe	blau	rosa
Empfindlichkeit	1 Vss	10 mVss
Kanäle	stereo	meist nur mono

Die Reihenfolge des Durchfahrens der Lichtschranken liegt bei Experimenten zu Kinematik fest. Es kommt auch nicht vor, dass zwei Lichtschranken gleichzeitig verdunkelt werden. Daher müssen wir nur ein Tonsignal übertragen und kommen mit einem Mono-Eingang aus.
Stoßvorgänge können wir mit der Lichtschrankenschiene prinzipiell nicht erfassen, weil man bei zwei sich bewegenden Fahrzeugen den Signalton keinem Fahrzeug und keiner Lichtschranke eindeutig zuordnen kann, da ja alle zehn Lichtschranken über das Oder-Gatter einen Signalton auslösen können.

Beim WALITO und bei der Aufzeichnung von Stoßvorgängen liegen die Verhältnisse anders. Hier kann es passieren, dass die beiden Fahrzeuge nach dem Stoß die beiden Lichtschranken gleichzeitig verdunkeln, wenn die Fahrzeuge in verschiedene Richtungen fahren. Dort führt an einer Stereo-Übergabe des Signals kein Weg vorbei. Dort ist daher auch der LineIn-Eingang zwingend.

Für die Lichtschrankenschiene könnten - im Prinzip - beide Eingänge in Frage kommen. Ich empfehle aber dennoch den LineIn-Eingang. Das übertragene Signal hat einen höheren Pegel, daher wirken sich Störsignale, die auch durch ein abgeschirmtes Kabel an den Eingang der Soundkarte gelangen können, weniger als beim Mikrofon-Eingang aus.

Wenn Sie dennoch unbedingt den Mikrofon-Eingang verwenden wollen (etwa, weil der benutzte Laptop gar keinen LineIn-Eingang hat), dann ist das möglich. Sie müssen dann aber den Pegel auf etwa 10 mVss einstellen ( vgl. Anleitung auf dieser Seite).

Verwendung einer externen USB-Soundkarte

externe USB Soundkarte mit LineIn Eingang

Wenn ihr Laptop keinen LineIn-Eingang hat - das ist bei modernen Laptops eher die Regel - dann gibt es noch eine andere Möglichkeit:
Sie besorgen sich eine externe Soundkarte, die über den USB-Anschluss an den Rechner angeschlossen wird. Diese werden problemlos von den Windows-Systemen erkannt und eingebunden.
Es gibt auch solche Modelle, die neben einem Ausgang und einem Mikrofon-Eingang auch einen Line-In Eingang haben. Hier könnten Sie dann die Lichtschrankenschiene, ein WALITO oder auch eine andere Anordnung anschließen, die einen LineIn-Eingang erfordern.
Solche Soundkarten bekommt man für etwa 20 Euro, z.B. bei 21Byte.
Ein weiterer Vorteil dieser Lösung ist, dass man nicht gleich das Motherboard im Laptop zerstört, wenn einmal der Eingangspegel zu groß war. In diesem Fall benötigt man dann zwar eine neue externe Soundkarte, aber der Laptop bleibt (sehr wahrscheinlich) ganz.

Anschluss der Lichtschrankenschiene an den Computer.

Ich halte hier eine möglichst stabile Lösung für sinnvoll, vor allem, wenn man Schülerinnen und Schüler mit den Lichtschrankenschienen arbeiten lassen möchte.
Ich habe mich daher für ein System mit 6,3 mm Klinkenstecker entschieden. In das Gehäuse der Lichtschrankenelektrikbox wird eine 6,3 mm Klinkenbuchse eingebaut.
Kabel mit 6,3 mm Klinkenstecker an beiden Enden gibt es fertig zu kaufen, man kann sie aber auch selber löten. In diesem Fall würde ich ein hochwertiges, abgeschirmtes Monokabel verwenden.

Die Anpassung auf die 3,5 mm Klinkenbuchse an der Soundkarte übernimmt ein passendes Adapterstück, das es ebenfalls fertig zu kaufen gibt.
Achten Sie aber unbedingt darauf, dass dies ein Adapter Mono auf Mono ist, sonst wird das Signal kurzgeschlossen und der Computer bekommt nichts zu hören.
Ich hatte bei meinem ersten Versuch prompt den falschen Adapter erwischt und kenne daher das Problem!

Das Foto zeigt die in ein Gehäuse eingebaute Lichtschrankenelektronik. Damit man das "Innenleben" sehen kann, wurde hier eine Frontscheibe aus Acrylglas verwendet. Man erkennt den Lautstärkeregler und den Lautsprecher mit Löchern im Acrylglas.

Links sieht man unten die Buchsen für die 5 Volt- Spannungsversorgung und darüber die 6,3 mm Klinkenbuchse für das Anschlusskabel zur Soundkarte im Computer.

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