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  • »jo-loom« ist der Autor dieses Themas

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1

Freitag, 19. Oktober 2012, 20:30

8-fach Multiswitch / Doppel-4-fach Multiswitch / RC-Schaltbaustein

Ein herzliches Willkommen an alle Modellbauer mit sehnlichem Wunsch nach Schaltfunktionen...
Dieser Thread bedient den Spieltrieb im Modellbauer mit fröhlichem An- und Ausschalten von allem was leuchtet, tutet, rappelt und dampft.

Am Anfang der neuesten Story stand der Thread von Frank...
Guckst Du:

Getreu dem Motto "der Wunsch meiner Forenkollegen ist mir Befehl" ging es sogleich ans Werk. Herausgekommen ist eine Lösung, die bei vergleichsweise wenig Aufwand und geringen Kosten die allermeisten Anwendungsfälle komfortabel erschlagen können sollte.

Prototyp-Aufbau:



Auf einer kleinen Lochrasterplatine sitzen eine Handvoll Bauteile - alle in guter alter Tradition als bedrahtete Komponenten. Somit wirklich gut zu handhaben.
Bei etwas Übung lässt sich solch eine Schaltung gut in 2 Stunden zusammenlöten, inklusive der Verdrahtung.
Die Lösung besteht fast ausnahmslos aus einem 8 Bit Microcontroller. Ein zweiter Chip ist nichts anderes als ein 8-fach-Darlington-Transistor-Array, also eine Art Verstärker zum Schalten von Strömen bis 500 mA. Dazu gibt es 8 Überwachungs-LEDs und ein paar Einstellmöglichkeiten für verschiedenste Betriebsarten.
Zur Reduzierung des Bauaufwands wurden statt einzelner Widerstände sogenannte Widerstands-Netzwerke eingesetzt, dieses sind Bauteile, in denen mehrere Widerstände verpackt sind.



Die Verdrahtung habe ich mit sogenanntem Wire-Wrap-Draht ausgeführt, da er gerade zu Hand war. Auf der Rückseite sieht man zwei weitere Widerstands-Arrays, die gegenüber dem ersten Schaltungsansatz hinzukamen. Eigentlich ist es lediglich ein Array - da aber nicht der richtige Wert verfügbar war, habe ich zwei Stück parallel geschaltet.

Betriebsarten:

Die Schaltung bzw. die darin laufende Software umfasst insgesamt 12 Betriebs-Modi. Im Wesentlichen bezieht sich das auf 3 grundlegende Bertiebsarten, deren Bedienung hier zunächst einmal beschrieben wird.

8-fach Multiswitch, gesteuert über einen RC-Kanal:



Der 8-fach Multiswitch wird über einen RC-Kanal bedient (rot), dies kann eine Bewegungsrichtung eines Kreuzknüppels sein, ebenso wie ein Linear-Schieber am Sender.
Am sinnvollsten ist jedoch in diesem Fall die Steuerung über 8 im Sender installierte Taster, da es manuell schwer ist exakt ein Achtel Bewegungs-Intervall zu steuern.
Das Bild zeigt eine mögliche Belegung für Rechtshänder für den Fall, dass über zwei Basiskanäle ein Boot gesteuert wird (grün).

Doppel 4-fach Multiswitch, gesteuert über zwei unabhängige RC-Kanäle:



Der doppelte 4-fach Multiswitch ist ein Kompromiss zur bequemen Steuerung ohne die Notwendigkeit von Umbauten am Sender.
Zwei frei wählbare Kanäle (rot) lösen jeweils bis zu 4 Schaltfunktionen aus. Es bleiben die konservativen Kanäle für Fahrt und Ruderstellung am Modell (grün).

8-fach Multiswitch, gesteuert über zwei RC-Kanäle (sinnvollerweise ein Sender-Kreuzknüppel):



In dieser Betriebsart wird der 8-fach Multiswitch über die Kombination zweier Kanäle gesteuert. Dieses ist dann sinnvoll, wenn man über einen Kreuzknüppel direkt alle Endlagen anwählen kann und will.
Bedeutet beispielsweise: Der rechte Knüppel steuert Fahrt und Ruder vom Modell, der linke die 8 Schaltfunktionen.

Um das Ganze etwas verständlicher zu machen, zeigen die folgenden Bilder die Zuordnung der Knüppelstellungen zu den Schaltfunktionen. Die Denkweise ist wie beim Lesen von links oben nach rechts unten:



Dieses war einmal der Anfang der Geschichte - in weiteren Teilen folgt dann die Dokumentation im Detail.
Ich hoffe dass Vielen unter Euch das hier Gezeigte eine prima Lösung bietet und demnächst zahllose Modelle mit noch mehr Sonderfunktionen zu sehen sind.

Gruß,
Johannes

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2

Freitag, 19. Oktober 2012, 20:55

Schaltung und Aufbau

Und weiter geht es...

Augen zu und durch - ich erzähl Euch kurz wie die Schaltung funktioniert:

Schaltung:



Das Herzstück der Schaltung ist wieder einmal so ein kleines Computerchen, in Neudeutsch ein "Single chip Microcontroller". In diesem steckt ein Programm, welches für sein Herrchen gewaltig viel schuftet.
An zwei Eingängen des Microcontrollers finden sich die beiden Kabel für den Empfänger. Möchte man lediglich die erste Betriebsart (ein 8-fach Multiswitch) nutzen, so kann bereits das zweite Kabel entfallen.
Der kleine Kondensator sorgt lediglich dafür, dass der Prozessor stets sauberes Wasser, sprich eine glatte Verorgungsspannung erhält.
Der einzelne Widerstand sichert ein sauberes Rücksetzen beim Einschalten - auch dieser könnte notfalls eingespart werden.
Als Letztes findet sich beim Microcontroller noch eine Steckbrücke. Diese gestattet dem Operator, sprich Euch, eine von grauselig vielen Betriebsarten auszuwählen, das gute Stück auf Werkseinstellungen zurückzusetzen oder gar Eure eigene Kalibrierung abzulegen.

8 Ausgänge des Microcontroller bilden die Schaltausgänge. Diese werden über ein Transistor-Array so verstärkt, dass für jeden Kanal satte 0,5 Ampere Ausgangsstrom zur Verfügung stehen.
Zur Erleichterung von Tests und Inbetriebnahmen zeigen 8 LEDs den Zustand der 8 Schaltstufen an.
Schlussendlich kann der Benutzer noch über Steckbrücken wählen, wie jede einzelne Schaltstufe arbeitet. Bei offenen Kontakten funktioniert der Schaltausgang wie bei einem Taster. Solange der Sendekanal in der richtigen Stellung steht, ist der Ausgang aktiviert. Vergleichbar zur Hupe am Auto.
Schließt man jedoch die Steckbrücke, so arbeitet die jeweilige Stufe im "Toggle-Modus" - auf Deutsch im AN - AUS - AN - AUS ... Betrieb. Jede Aktivierung des Ausgangs über den Senderkanal führt also zu einem Umschalten.
Das erste Widerstandsnetzwerk bildet die Vorwiderstände für die Leuchtdioden. Das zweite wird für die Schaltstufen-Betriebsart-Steckbrücken benötigt. Das dritte ist ein wenig tricky - es ist erforderlich, um in der Initialisierugsphase des Microcontrollers die Steckbrücken einlesen zu können. Dummerweise ziehen die Transistoren im Ausgangs-Array so viel Strom, dass die im Microcontroller integrierten Pull-up-Widerstände nicht ausreichen, um bei offenen Steckbrücken den Pegel ausreichend "nach oben" auf ein logisches HIGH zu ziehen.

Aufbau:



Der Aufbau ist wirklich simpel. Wie üblich lötet man zuerst die niedrigen und dann stückweise die höheren Bauteile ein. Weniger geübten Lötern empfehle ich den Einsatz von IC-Sockeln für beide Chips.
Wenn Ihr ganz brav seid, dann gibt es vielleicht demnächst sogar eine kleine Leiterplatte.
Alle Bauteile sind problemlos im Handel zu bekommen. Die Widerstands-Arrays mögen Euch unbekannt sein - sie sind aber auch leicht zu beziehen. Ich habe gar in der Bucht größere Mengen für wirklich kleines Geld erhalten.
Je nach Bezugsquelle liegen die reinen Bauteilkosten irgendwo bei 5 bis 10 Euronen.

Soderle - jetzt erst einmal ein kleines Päuschen, dann gehts weiter...

Gruß,
Johannes

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3

Freitag, 19. Oktober 2012, 21:37

Für Jeden etwas - die Betriebsmodi

Kommen wir nun zur geballten Funktionsviielfalt:

Die Betriebs-Software unterstützt gegenwärtig 12 einzellne Betriebsmodi. Klingt schrecklich kompliziert, wird aber schon verständlicher, wenn man mal die Aufstellung durchschaut:

Betriebsarten:

  1. Mode__1: Rücksetzen auf Werkseinstellung
  2. Mode__2: Ein 8-fach Multiswitch, gesteuert über einen RC-Kanal, Kanal nicht invertiert
  3. Mode__3: Ein 8-fach Multiswitch, gesteuert über einen RC-Kanal, Kanal invertiert
  4. Mode__4: Zwei 4-fach Multiswitch, gesteuert über zwei individuelle RC-Kanäle, Kanal A nicht invertiert / Kanal B nicht invertiert
  5. Mode__5: Zwei 4-fach Multiswitch, gesteuert über zwei individuelle RC-Kanäle, Kanal A invertiert / Kanal B nicht invertiert
  6. Mode__6: Zwei 4-fach Multiswitch, gesteuert über zwei individuelle RC-Kanäle, Kanal A nicht invertiert / Kanal B invertiert
  7. Mode__7: Zwei 4-fach Multiswitch, gesteuert über zwei individuelle RC-Kanäle, Kanal A invertiert / Kanal B invertiert
  8. Mode__8: Ein 8-fach Multiswitch, gesteuert über zwei kombinierte RC-Kanäle, Kanal A nicht invertiert / Kanal B nicht invertiert
  9. Mode__8: Ein 8-fach Multiswitch, gesteuert über zwei kombinierte RC-Kanäle, Kanal A invertiert / Kanal B nicht invertiert
  10. Mode__8: Ein 8-fach Multiswitch, gesteuert über zwei kombinierte RC-Kanäle, Kanal A nicht invertiert / Kanal B invertiert
  11. Mode__8: Ein 8-fach Multiswitch, gesteuert über zwei kombinierte RC-Kanäle, Kanal A invertiert / Kanal B invertiert
  12. Eigene Kalibrierung der Sender-Kanäle

Von Haus aus kommt das Gerät mit Einstellung der Betriebsart 2, also in der Funktion eines einzelnen 8-fach Multiswitch ohne Invertierung des Senderkanalsignals.
Die Erkennungsschwellen für die einzelnen Schaltstufen sind so definiert, dass sie für 99% aller Modellbauer passen müssten.
Nach Anlegen der Versorgungsspannung startet das Modul direkt in seinem normalen Betrieb.

Zur Wahl eines anderen Betriebsmodus geht man wie folgt vor.
Bei ausgeschaltetem Gerät wird die einzelne Steckbrücke neben den Empfängerkabeln gesteckt. Dann wird das Gerät eingeschaltet.
Nun leuchten im Sekundentakt alle 8 LEDs gleichzeitig kurz auf. Dabei zählt die Software mit. Jedes Aufleuchten entspricht einer Betriebsart. Sobald man die Steckbrücke zieht, wird die erreichte Betriebsart gespeichert.
Beispiel: Ziehen der Steckbrücke beim vierten Blinken aller 8 LEDs heißt, das Betriebsart 4 eingespeichert wurde.
Zur Bestätigung erfolgt nochmalig mit geringfügig schnellerer Geschwindigkeit ein Blinken aller 8 LEDs entsprechend der Nummer der gewählten Betriebsart.
Im Anschluss daran geht das Programm in den Normalbetrieb über.

Zieht man direkt beim ersten Blinken die Steckbrücke, so werden alle internen Einstellungen auf den Originalzustand zurückgesetzt. Das Gerät arbeitet dann wieder in Betriebsart 2.

Da bei manchen Sendern die Bewegungsrichtung (links/rechts bzw. vor/zurück) von Steuerknüppeln unterschiedlich ausgewertet wird, besteht die Möglichkeit einen oder beide RC-Kanäle zu invertieren ("umzudrehen"). Hier muss man einfach ein bisschen tüfteln und die richtige Zuordnung für den eigenen Sender herausfinden.

Die Benutzer-Kalblibrierung gestattet es spezifisch für die eigene Sender-Situation die Schaltschwellen zu "samplen". Dies wird nur in den seltendsten Fällen nötig sein, ist aber einfach machbar. Dazu aber später mehr.

Funktionsprinzip:

Sicherlich hilft es für alles Weitere, das Grundprinzip der Funktionsweise in der Software zu verstehen.
Das Programm liest aus einem nicht flüchtigen Speicher die abgelegten Einstellungen für Betriebsart und Schaltschwellen aus. Gegebenenfalls werden die Benutzereinstellungen zurückgeschrieben oder alternativ durch die Werkseinstellungen ersetzt.
In der Folge erfasst das Programm kontinuierlich ein oder zwei RC-Kanalsignale. Diese werden zunächst ausgemessen, anschließend auf Plausibilität überprüft und optional invertiert.
Danach erfolgt der Vergleich mit den im Speicher abgelegten Schaltschwellen für die 8 Schaltstufen. Hierbei kommt je nach Betriebsart ein unterschiedlich breites Hysteresefenster zum Tragen (die "Schärfe" der Knüppelstellung).
Aus all diesen Informationen wird nun ein Trigger-Muster gebildet, welches als Basis zur Ansteuerung der Schaltstufen dient.
In der Folge kommen diverse Verzögerungszeiten und Flip-Flops zur Anwendung, bis schlussendlich das finale Setzen / Rücksetzen der Ausgänge erfolgt.

Aktueller Stand und Umfang:

Im Augenblick umfasst der Assembler-Quelltext 1748 Zeilen. Die bereits implementierte Funktionalität liegt bei etwa 85% des geplanten und ist bis hierhin komplett ausgetestet. Bereits jetzt lassen sich alle Ausgänge in sämtlichen Betriebsarten blitzsauber ansteuern. Auch der ganze Schnick-schnack wie Failsafe-Betrieb etc. ist bereits fertig. Als Hauptsache fehlt momentan noch die Implementierung der Toggle-Funktion für die Schaltausgänge.

Mit einem leichten Schmunzeln denke ich beim Software-Schreiben an Franks Äußerung:

Zitat

So wie sich das anhört, werd ich ja dann nach kurzer Zeit auch in der Lage sein, das nötige Programm für den 8-Kanlschalter zusammenzustricken.

Gerne sende ich Dir am Ende mal per Mail den Sourcecode - auch auf die Gefahr hin, dass Dir dann ein wenig übel wird...

Demnächst gehts weiter, bis dahin alles Gute und ein schönes Wochenende,
Johannes

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4

Samstag, 20. Oktober 2012, 17:16

Nullen und Einsen und reichlich Verwirrung...

Hallo zusammen - hier kommt ein Schmankerl für die Tollkühnen unter Euch...

Zwischenzeitlich läuft der gesamte Multiswitch in all seinen Betriebsarten. Sicherlich wird da noch ausgiebiges testen erfolgen. Auch muss ich noch die Kalibrierfunktion komplettieren. Aber insgesamt macht es bereits jetzt mächtig Freude mit dem Modul zu spielen.

Da ja andernorts im Forum ein wachsendes Interesse an solchen RC-Modellbau-Tüfteleien zu sehen ist, möchte ich Euch nachfolgend mal einen kleinen Einblick geben, was da hinter den Kulissen des winzigen Microcontrollers so alles abläuft.

Bilanz:
Die angestrebte Funktionalität ist zu >95% fertig und läuft. Jetzt geht es weiter mit Aufräumaktionen und vor allem viel Testen. Hierbei konzentriert man sich nicht etwa nur darauf die gewünschte Funktion zu bestätigen, sondern man schaut vielmehr nach dem Baugruppen-Verhalten in allen unerwarteten Situationen. Das Ganze hat auch einen Namen: "Misuse tests".

Das Programm ist vollständig in Assembler geschrieben. Aktuell liege ich bei 1882 Code-Zeilen. Da ich aber sehr akribisch dokumentiere, ist ein großer Teil davon Anmerkungen und Übersichts-Leerzeilen gewidmet.

Von den im Speicher des ATTiny24 vorhandenen 2 KB (2048 Bytes) sind 1510 mit Befehlescode belegt. Dazu gibt es noch 198 Datenbytes. Der interne nichtflüchtige EEPROM-Speicher ist bis aufs Letzte ausgequetscht. Alle 32 Rechen-Register werden verwendet.

Die Programmerstellung hat ziemlich genau eine Woche Freizeit gekostet - effektiv waren das vielleicht zusammen 3 lange Arbeitstage.

Programmstart:

Zu Beginn werden im Programm jede Menge Einstellungen zu internen Funktionsblöcken des Microcontrollers und zum Speicher vorgenommen. Zudem erfolgen zahllose Benennungen für Variablen und Konstanten, die man später nutzt. All das erspar ich Euch.
So richtig los geht es mit den folgenden 4 Aufrufen von Unterprogrammen:



Im ersten Schritt lese ich die im nichtflüchtigen Speicher abgelegten Kalibrierwerte, hierbei vor allem die Sender-Kreuzknüppelwerte, bei denen bestimmte Schalter auslösen sollen.
Als zweites kommt dann die Erfassung der 8 Steckbrücken, mit denen man zwischen Tast-Modus und Toggle-Modus jeder einzelnen Schaltstufe wählen kann.
Dann möchte die Software ja auch noch gerne wissen, in welcher Betriebsart sie arbeiten soll. Also wird geschaut, ob die einzelne Steckbrücke aktiv ist und wenn ja, die Auswahl des gewünschten Modes durchlaufen.
Als letztes kommt die Initialisierung aller Parameter für eben diese zuvor gewählte Betriebsart.

Programmstart:

Das Hauptprporgamm ist eigentlich ein Witz. Es besteht gerade einmal aus 6 Aufrufen von Unterprogrammen. Dazu legt sich der Faulpelz von Microcontroller auch noch am Ende schlafen.



Fürs bessere Verständnis:
Der Block zwischen "MAIN_LOOP" und "MAIN_LOOP_END" ist eine endlose Schleife, die unentwegt durchlaufen wird, sobald das Programm erst einmal den Normalbetrieb aufgenommen hat.
Im Hintergrund geschehen über sogenannte Interrupt-Handler die Erfassung der beiden RC-Kanal-Signale und eine Reihe Zeitbezogener Operationen.
Irgendwann erkennt die Schaltung ein Signal an einem der Fernsteuerungskanäle. Der Microcontroller erwacht aus seinem Schlaf und prüft, ob womöglich aufgrund eines korrupten oder fehlenden RC-Signals das Modul in einen sicheren Zustand gegangen ist. Ist dem so, dann legt sich der Bursche direkt wieder zurück und pennt.
Andernfalls schauen wir, dass wir aus einem oder beiden RC-Signalen eine gescheite Aussage ableiten, ob es neue verwertbare Informationen gibt. Ist dieses der Fall, dann können wir bei Bedarf die RC Kanäle invertieren.
Nun kommt die Auswertung der RC Signale, sprich die Überprüfung, ob die Fernsteuerknüppel in einer bestimmten Stellung stehen.
Aus dem Wirrwarr an Betriebsarten und Schaltschwellen wird nun ausgerechnet, ob eine Auslösung eines Schaltvorgangs für eine Schaltstufe gewünscht wird ("getriggert").
Penibels Sicherheitsbewusst checken wir aber noch erst einmal, dass auch immer nur brav ein Schaltvorgang (bzw. max zwei) erkannt wurden.
Danach heißt es lediglich die Schaltstufen entsprechend zu setzen. Hierin enthalten ist auch eine Mimik mit Verzögerungszeiten, damit beim "Drüberwischen" vom Knüppel nicht alle Stufen kurz auslösen.
Ganz am Ende quitieren wir noch die Information, dass neue Fernsteuerwerte vorliegen.

War doch gar nicht so schlimm, gelle?

Heavy Hardcore:

Nur für den Fall, dass Ihr nun allerbester Laune seid und stolz feststellt, dass man das alles ja prima nachvollziehen kann...:
Hier kommt direkt postwendend die Ernüchterung!
Alles Gezeigte ist lediglich der sauber polierte Rahmen. Dahinter versteckt sich gewaltig viel Rechnerei.
Falls Ihr Spaß am Tüfteln habt, dann findet Ihr nachfolgend das Herzstück der Software - es ist die Subroutine "PROCESS_SWITCHES". Also der Teil, der letzen Endes die einzelnen Schaltstufen setzt.
Wer mag kann ja mal ein wenig knobeln:





Das war es mal wieder für heute. Demnächst versuche ich mal wieder ein kleines Filmchen einzustellen. Auch wollte ich ein paar Hinweise geben, wie man den Multiswitch auf Wunsch über 8 Taster im Sender optimal nutzen kann.

Machts gut und Gruß,

Gruß,
Johannes

5

Sonntag, 21. Oktober 2012, 00:51

ähmmm, bestellung.... :D :ok:
warte aber gerne auf den rest hier :)

einer reicht :baeh: aber nicht

sauber johannes.... super :thumbsup:
Gruß
Andi :ahoi:

Ich bin mich suchen gegangen, sollte ich nicht wieder zurück sein, bevor ich wieder da bin, gebt mir bitte bescheid


Fertig: RC: surprise 4 1:100
fertig: RC: Exploration Vessel 1:125
fertig: RC: Smit Housten 1:200 von Revell

6

Sonntag, 21. Oktober 2012, 01:44

Alter,
NIMM GELD DAFÜR! :hey:

Ich will definitiv auch mindestens einen switch,
(natürlich so günstig wie möglich),
Aber deine Arbeit hat definitiv materiellen Wert!

Wie wär's damit:
Lötanleitung und Bauteilbenennung frei verfügbar,
Programmcode für 5 € auf Anfrage per PN?

Na gut, 5 Euronen wiegen keine 24 Arbeitsstunden auf,
aber immerhin hattest du Spaß und machst auch noch Dritte glücklich... :)

...It's sexy and we know it.... :love:

LG, Dirk
Es gibt viel zu tun!

...also fangt schon mal an... :)

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7

Sonntag, 21. Oktober 2012, 14:46

Shopping list...

Hallo zusammen - der besseren Hälfte ihre Schuhe sind dem Modellbauer seine Bauteile. Getreu diesem Motto macht Euch fertig zum Einkauf:

Ein wenig Fleißarbeit haben zu der nachfolgenden Stückliste geführt. Bezugsquelle für fast alles ist Farnell, ein namhafter Elektronik-Lieferant. Ebenso gut kann man aber auch bei den üblicheen Verdächtigen a la Reichelt, Völkner etc. fündig werden. Wer Geld zu viel hat kann auch zum "C" gehen. Ich selber kaufe auch vieles an Bauteilen über die Bucht aus China, Hongkong und Kanada - man muss halt einfach ein wenig Geduld bei der Lieferung haben, dafür ist es aber häufig irre günstig.

Stückliste:



Wie man unschwer sieht, liegen die Bauteile bei unter 10 Euro. Bei gut sortierter Bastelkiste wird es nochmals günstiger.

Demnächst schildere ich dann mal einen kompletten Aufbau einer solchen Schaltung. Jetzt wird aber erst einmal der sonntäglich Sonnenschein genossen.

Alles Gute,
Johannes

8

Sonntag, 21. Oktober 2012, 23:34

dann geh ich doch klatt morgen gleich mal einkaufen 8)
Gruß
Andi :ahoi:

Ich bin mich suchen gegangen, sollte ich nicht wieder zurück sein, bevor ich wieder da bin, gebt mir bitte bescheid


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9

Freitag, 26. Oktober 2012, 22:10

Schaltungsaufbau (Teil 1)

Hallo zusammen - nun kommt für alle Interessierten eine sehr detaillierte Aufbauanleitung. Damit sollte es auch wenig erfahrenen Hobby-Elektronikern möglich sein die Schaltung zum Laufen zu bringen.

Schritt 1:



Los geht es mit einer handelsüblichen Lochrasterleiterplatte. Hier sollte man nicht übertrieben sparen, sondern auf eine gute Qualität setzen.
Entsprechend Bestückungsplan werden die benötigte Lochzahl abgezählt und die Umrisse markiert.
Zum Schneiden verwende ich eine Dremel-Trennscheibe mit Diamantbeschichtung.

Schritt 2:



Von Hand geführt lassen sich wunderbar gerade Schnitte erzielen. Binnen Sekunden erhält man so eine sägerauhe Aufbauplatte.

Schritt 3:



Zum Säubern der Kanten eignet sich bestens ein Tellerschleifer. Es geht aber auch ebenso gut von Hand mit Schleifpapier auf einer planen Unterlage.

Schritt 4:



Zum Abschluss werden noch die 4 Ecken leicht verrundet. Andernfalls kommt es immer wieder vor, dass man sich in engen Bauräumen die Knochen aufratscht. Mit etwas Nassschleifpapier kann man zuletzt noch die Kanten brechen.

Schritt 5:



Damit liegen schon mal 6 prächtige kleine Leiterplatten vor einem. Wieso 6 mag man sich fragen?
Ganz einfach: Netterweise haben sich 5 Freiwillige gefunden, die als erstes mal das Gütesiegel "Beta-Tester" erhielten. Jeder erhält einen Teilesatz und wird hier im Thread über die eigenen Erfahrungen beim Augbau und Betrieb berichten. Die letzte Platine dient dann zum hier vorgestellten Aufbau.

Schritt 6:



Hier noch einmal das Objekt in voller Pracht.

Schritt 7:



Jetzt wenden wir uns mal dem Bauteilsatz zu. Dieser entspricht der zuvor im Thread aufgeführten Stückliste.

Schritt 8:



Die Bestückung beginnt mit den Leuchtdioden. Ich setze der Einfachheit halber kleine 4-fach LEDs ein - andere Typen können problemlos ebenso verwendet werden.
Wichtig ist die LEDs richtig herum einzulöten - die Anoden zeigen auf dem Bild nach rechts zum Rand.

Schritt 9:



Nun folgen der Kondensator (oben) und der Widerstand (unten). Bei beiden Bauteilen ist die Ausrichtung irrelevant.

Schritt 10:



Jetzt kommen die drei Widerstandsnetzwerke dran. Hier gilt es aufzupassen. Der erste Pin der Widerstandsnetzwerke unterscheidet sich von allen übrigen. Er ist deutlich markiert. Dieser Pin 1 muss bei allen drei Bauteilen im Bild nach unten zeigen.
Auch ist natürlich wichtig den richtigen Widerstandswert an der richtigen Stelle einzulöten. Im Beispiel hat das schwarze Bauteil den Wert 1 kOhm, das gelbe den Wert 4,7 kOhm und das rote 680 Ohm.
Zuweilen erhält man statt der eigentlich vorgesehenen Bauteile mit 8 integrierten Widerständen Arrays mit 9 Widerständen. Diese sind problemlos verwendbar - man lässt halt einfach einen Widerstand bzw. dessen Beinchen offen.

Schritt 11:



Im folgenden Schritt werden die IC-Sockel eingelötet. Diese sind nicht zwangsläufig erforderlich - schonen aber die Chips speziell bei ungeübten Lang-Lötern.
IC-Sockel sind mit einer halbrunden Markierung versehen, die zwischen erstem und letztem Pin sitzt. Diese zeigt bei uns im Bild nach oben.
Sollten passende Bauteile nicht verfügbar sein, so kann man sich auch IC-Sockel kürzer schneiden oder aus kleineren zusammensetzen.

Schritt 12:



Als letzte Bauteile kommen die Stiftleisten und Buchsen hinzu. Hier sollte man nicht zu lange bruzeln, da sich ansonsten leicht die Pins in der Kunststofführung verbiegen.

Damit ist die Bestückung abgeschlossen. Diese Arbeit geht locker in einer halben Stunde von der Hand. Meine Empfehlung ist die Bauteile immer erst an zwei Pins anzupunkten, dann auszurichten und erst danach mit allen Beinchen zu verlöten.

Schritt 13:



Jetzt kommt ein Aufbau-Special für die Faulen unter Euch (so wie ich...). Man kann viel Arbeit sparen, wenn man zu Beginn der Verdrahtung das Hirn einschaltet. Biegt man wie im Bild zu sehen die jeweiligen Bauteilbeinchen zueinander, so lassen sich zahllose Verbindungen ganz ohne Draht herstellen. Am besten einfah genau nach Bild arbeiten.

- Fortsetzung folgt -

Viele Grüße,
Johannes

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Samstag, 27. Oktober 2012, 21:32

Schaltungsaufbau (Teil 2)

Willkommen zurück - weiter gehts mit der Aufbauanleitung. Nun kommt die Verdrahtung dran. Dafür nehmt Ihr Euch am besten 2 Stündchen Zeit.

Schritt 14:



Die Verdrahtungsarbeiten starten mit den blanken Drähten für 0 Volt (GND) und +5 Volt (Vcc). Ich handhabe es oft so, dass ich die Spannungsführung weitestmöglich mit blankem Draht erstelle. Dies spart viel Arbeit bei den späteren flexiblen Drähten und erleichter eine spätere Fehlersuche.
WICHTIG: Der markierte rote Draht ist ergänzend zum Schaltbild und verbindet +5 Volt mit Ub. Dies ist hilfreich, wenn man lediglich mit 5 Volt als Versorgungsspannung arbeiten oder lediglich die Schaltungsfunktion testen möchte. Kommt später eine höhere Spannung an Ub zum Einsatz, so muss diese Verbindung natürlich wieder entfernt werden!

Schritt 15:



Weiter geht es mit den 8 Verbindungen von den Ausgängen des Transistor-Array zu den Anschlusspins (grün, rechts im Bild).

Schritt 16:



Es folgen die 8 Verbindungen zwischen dem Microcontroller und den Steckbrücken sowie den Eingängen des Transistor -Arrays (grün, links im Bild).

Schritt 17:



Der letzte Schritt gilt den verbleibenden wenigen Signalleitungen zwischen RC-Anschlusssteckern, Widerstand und Steckbrücke (rot, links im Bild).

Schritt 18:



Zur Belohnung können nun die beiden Chips in den Fassungen eingesetzt werden. Hierbei ist natürlich auf die richtige Ausrichtung der halbrunden Kerbe (oben) zu achten.

Fertig:

Nach recht lockeren 2,5 Stunden Arbeit schaut das fertige Modul so aus...



... und weil es so schön ist, gleich noch einmal von der anderen Seite:



Ratespiel:



Tja - weil es Samstagabend ist und der Bericht Vielen von Euch vermutlich eh schon viel zu tröge war, kommt nun das Familien-Quiz:
Was sehen wir denn da im letzten Bild???
Falsch - falsch - richtig!
Genau, es haben sich 5 tollkühne Mutige unter Euch gefunden, die postwendend den Ehrentitel "Beta-Tester" verliehen bekommen haben. Neee - das hat nichts mit Mohrrüben zu tun. Besagte Fünfe wagen sich an den Nachbau des Multiswitches und werden hier im Thread dann hoffentlich, so das Teil nicht nach völliger Frustration den Weg in den runden Entsorgungs-Ordner gefunden hat, von ihren Erfahrungen berichten. Ist sicherlich mal ganz interessant für alle, die noch ganz am Anfang solcher Löt-Basteleien stehen.

Also - Montag früh gehen die Tütchen in die Post - freut Euch schon mal.

Mit besten Grüßen einen schönen Sonntag,
Johannes

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11

Sonntag, 28. Oktober 2012, 18:03

Sender-Tastenblock für Multiswitch

Hallo zusammen und willkommen zur nächsten Runde in Sachen Multiswitch.
Die üblicherweise in Fernsteuersendern vorhandenen Kreuzknüppel eignen sich hervorragend zur Steuerung des Multiswitches in der Betriebsart 1x8x2, also 8 Schaltstufen über 2 RC-Kanäle bedient. Auch in dem Modus 2x4x2, somit Zweifach-4er-Multiswitch mit Ansteuerung über 2 RC-Kanäle kommt man noch gescheit zurecht. Will man aber den Modus 1x8x1, damit 8 Schaltstufen über einen RC-Kanal selektiert, verwenden, so gelangt man an die Grenzen der eigenen Motorik.
Daher habe ich mir mal Gedanken um einen kleinen Tastenblock für den universellen Einsatz in Fernsteuersendern gemacht. Wie immer ging es mir darum mit geringstmöglichem Aufwand ein vernünftiges Ergebnis zu erzielen.

Sender-Layout:



Sehr viele Pultsender verfügen entweder über bereits für Taster-/Schaltermodule vorgesehene Bereiche, oder sie liefern zumindest genügend Bauraum für die Anordnung von zusätzlichen Bedienelementen.

Glück gehabt:



Im Falle meines Robbe Futaba Senders existieren kopfseitig zwei vorbereitete Blöcke mit jeweils 8 Bohrungen (grün). Von Haus aus kommen da käufliche Muliswitches oder Nautic-Module hinein. Kein ganz billiges Vergnügen, zumal man auch jedesmal auf der Empfängerseite spezielle Elektronikmodule miterwerben muss. Da kommen schon mal leicht 150 Euro für 8 Schaltstufen zusammen.

Was natürlich benötigt wird, ist die Anschlussmöglichkeit für weitere Kanäle bzw. deren Bedienelemente (pink).

Anschluss im Sender:



Auf dem Bild sieht man sehr gut, dass der Sender konzeptionell für 8 Kanäle vorbereitet ist. Von Haus aus kommt er mit 4 Kanälen (2 Kreuzknüppel). Bei mir sind noch zwei zusätzliche Schieberegler installiert, die Kanal 5 und 6 belegen.
Kanal 7 und 8 sind frei. Beide eignen sich zum Anstecken unseres Tastenmoduls.

Wieso einfach, wenn es auch kompliziert geht?:



Als erstes habe ich mir eine Lösung überlegt, bei der Kipptaster mit jeweils 2 Umschaltkontakten Verwendung finden. Dummerweise sind diese einmal nicht ganz billig, zum anderen aber auch unnötig groß. Im gezeigten Ansatz schaltet jeweils ein Kontakt bei Betätigung auf einen Knotenpunkt der Widerstandskette. Zugleich unterbricht der Öffner-Kontakt des selben Tasters eine Schleife, die im Falle von 8 nicht aktivierten Tastern den Kanal bildlich in Mittelstellung bringt.
Nachdem ich die Kipptaster dann geliefert bekommen hatte, fing ich an zu grübeln, ob es nicht doch einfacher geht.

Einfacher für Faule:



So entstand also Ansatz Nummer 2. Hierbei kommen 8 ganz einfache Taster mit nur einem Schließkontakt zum Einsatz. Diese gibt es in zahllosen Ausführungen. Sie bauen klein und sind sehr günstig.
Auch in dieser Lösung verbindet der Schließkontakt des Tasters bei Betätigung die Ausgangsleitung mit einem Knotenpunkt der Widerstandskette. Die korrekte Mittelstellung des RC-Kanals wird nun aber über einen hochohmigen Spannungsteiler gelöst. Widerstände kosten fast nichts und brauchen keinen Platz.

Feste rumrechnen:



Jetzt ging es ans Rechnen. Dank der Hausaufgaben der Kinder ist man ja wieder in Übung. Irgendwie musste ich ja die Widerstände entsprechend den gewünschten Schaltschwellen (RC-Kanal-Impulsbreiten) dimensionieren. Für so etwas eignet sich prima Billy's EXCEL.
Am Ende stand dann die Startkonfiguration.

Endlich basteln:



Jetzt konnte es endlich losgehen. Ein bisschen Wühlen in der Restekiste, ein paar Minuten sägen, bohren, löten und schon lag der gezeigte, zugegebenermaßen ziemlich hingehunzte Tastenblock vor mir.
Sogleich der erste Probelauf - und...
... große Ernüchterung!
Alles, was ich zuvor so fein ausgerechnet hatte, stimmte von den Spannungspegeln am Tastenblock perfekt. Was ich jedoch nicht ahnte: Der Erkennungsbaustein im Sender misst nicht von 0 Volt bis +5 Volt, sondern nur in einem Teilintervall dazwischen.

Zweiter Anlauf:



Also habe ich kurzerhand umgerüstet und zwei 10-Gang-Spindelpotis mit jeweils 10 kOhm als letzte Widerstände in der Kette eingelötet. Damit war es möglich die Spreizung der Festwerte bei den 8 Tastendrücken zu variieren.
Aus meiner EXCEL-Tabelle kannte ich ja die Zielwerte für den Kanalimpuls (von 1025 µs bis 1975 µs). Somit habe ich also mittels Oscar die Empfängerseitige Kanalimpulsbreite ausgemessen und solange an beiden Potis rumgedreht, bis sich die Zielwerte für Taste 1 und 8 einstellten.



Fertig lustig:



Als Letztes hieß es dann noch die eingestellten Widerstandswerte beider 10-Gang-Potis auszumessen und in Form von Festwiderständen nachzubilden.
In meinem Fall kam ich auf benötigte 7710 Ohm. Diese ließen sich zusammensetzen aus: 3,9 kOhm + 3,3 kOhm + 330 Ohm + 180 Ohm.

Die ganze Geschichte läuft einwandfrei. An Kosten ergeben sich 1,70 Euro für Widerstände und ca. 4,00 bis 8 Euro für 8 Taster. Dazu noch 30 Minuten werkeln. Am Ende ein recht attraktives Verhältnis von Aufwand zu Nutzen.

Machts gut und Gruß,
Johannes

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12

Sonntag, 28. Oktober 2012, 20:26

Hallo Johannes,

das schaut ja schon super aus was du da gebastelt hast :respekt: :dafür: . Bin auch schon sehr auf dem Bausatz gespannt.
Jedoch was mir auffällt, ich wüsste im moment nicht wie ich es testen könnte, hätte zwar eine Fernsteuerung da, aber diese ist von meinem RC -Verbrenner und ist so eine Pistolen Fernsteuerung.
Oder gibt es noch andere möglichkeiten diesen zu testen?

Danke für deine Antwort.

es grüßt Patrick :wink:
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13

Sonntag, 28. Oktober 2012, 20:51

Hi Patrick,

Du kannst völlig problemlos jede Fernsteuerung nehmen, die nach dem üblichen Prinzip arbeitet, also auch einen Pistolen-Sender.
Du schließt den Multiswitch ja genauso wie einen Servo an. Hierbei kannst Du dann zum Testen wählen, ob Du den Kanal A an das Steuerrad oder an den Gasgriff stöpselst.
Auch das Testen der anderen Modi mit Kanal A und Kanal B geht prima mit Pistolen-Sender, ist halt nur von der Bedienung etwas merkwürdig.

Ansonsten geht das testen auch prima mit Servo-Testern, so wie sie für wenige Euro aus Asien erhältlich sind.

Gruß,
Johannes

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14

Donnerstag, 1. November 2012, 21:37

8-fach Tastenmodul an diversen Sendern

Hallo zusammen,

eine Anfrage per PN aufgreifend hier die Antwort für alle Interessierten:

Das Prinzip des Sender-Tastenmoduls sollte bei praktisch allen Sendern laufen. Wenn ein Messgerät vorhanden ist, dann empfiehlt sich in jedem Fall ein paar Messunggen durchzuführen:
a) Die Spannung zwischen den beiden äußeren Enden des Potis (meist 5 Volt)
b) Die am Mittelabgriff gemssene Spannung von minimal bis maximal
c) Der Widerstandswert zwischen den beiden Enden des Potis

Setzt man den Spannungsbereich = 1000, so kann man leicht per Dreisatz die Werte bei den einzelnen Tastendrücken errechnen. Addiert man jetzt auf alle Zahlen 1000, so erhält man die Impulslänge im Intervall zwischen [1,0 ms .. 2,0 ms] bzw. [1000 µs .. 2000 µs].

Mein Vorschlag zum Nachbau ist der, einfach die aufgeführten Widerstandswerte zu übernehmen. Im Kalibriermodus (Nr. 12) kann man wunderbar die 8 Tastenstellungen "samplen". Das Gerät speichert den tatsächlichen Impulswert für die jeweils gedrückte Taste. Das hat zudem den Vortel, dass der dann gespeicherte Wert exakt in der Mitte des detektierten erlaubten Fensters (Hysteresefenster) liegt. Die mögliche Toleranz nach oben und unten ist dann gleich groß.

Zu der Frage, ob eine Tastenstellung der Mittelstellung entspricht:
Dem ist nicht so. Wenn man genau schaust, dann findet man in der Mitte der Widerstandskette einen 1,2 kOhm Widerstand, dahinter jeweils kleinere 820 Ohm Widerstände. Soll heißen: die Mittelstellung ist tot und liegt bildlich zwischen Taste 4 und Taste 5. Man hat also wirklich 8 aktive Tasten.

Machts gut,
Johannes

15

Mittwoch, 21. November 2012, 11:08

Beta Test (erster Teil)

Hallo Freunde,
ich habe den 8-fach-Multiswitch und den Tastenblock jetzt nach Johannes Anleitung im Einsatz.
Hier zeige ich zuerst mal meinen Aufbau (nicht ganz so sauber, wie der vom Johannes) ;)

Die Tasten konnte ich, da meine Fernsteuerung (FC-16 Boat ´n Truck) einen Einsatz dafür hat leicht in einem Block aufbauen.



Das verlöten mit den Widerständen und den Potentiometern war nach Johannes Anleitung überhaupt kein Problem.



Und wie man sieht, konnten die Potentiometer sogar dran bleiben.
Das eine steht derzeit auf etwa 2,2 kOhm, das andere auf etwa 2,6 kOhm.
Es scheint so, dass diese Werte bei verschiedenen Robbe-Anlagen die gleichen sind.
Das sollte von den anderen Beta-Testern aber bitte nochmal nachgeprüft werden.
Bei der Graupner MC12 vom Andi (zackermann) haben wir beide Potis auf Null stellen müssen.
Also flogen diese aus der Schaltung komplett raus - eine Brücke anstelle dieser und es funktionierte einwandfrei.



Beim Einbau in meine Anlage habe ich noch eine für die Tasterköpfe vorgebohrte Polystyrolplatte als Abstandshalter eingefügt,
um die Taster etwas tiefer zu legen. Neue, längere Schrauben waren sowieso nötig.
So liegen die Taster jetzt tief genug, um sich nicht mehr mit ihrem "Hütchen" (Tasterkopf) zu verkanten.
Außerdem können sie so nicht mehr abbrechen und sehen noch besser optisch integriert aus.



Der Aufbau der Empfängerseitigen Schaltung war dann schon komplizierter.
Allerdings ist die Anleitung so gut, dass sich quasi keine Fehler einschleichen können.
Dementsprechend hat das Einlöten der Bauteile auch ohne Probleme geklappt.



Die durch die Bauteil-Beinchen möglichen Brücken waren auch gänzlich kein Problem.
Die zusätzlich zu verlötenden Brücken waren allerdings eine ganz andere Nummer...
Tja, Johannes ahnt vielleicht nicht, wie schwierig so was für andere werden kann. :pfeif:
Hier ist spezielles, dünnes Ein-Draht Material einzusetzen, Litze ist da keine Option.
Ich hab´es mit Litze probiert und es war schwierig.
Erst nachdem ich isolierten Draht genommen habe, ließ sich das Ganze ordentlich machen.
Im Vergleich mit Johannes Platine lässt sich sehr gut sehen, dass meine Drähte noch zu dick sind.



Fazit:
Die Schaltung ist genial, allerdings ist sie "reich an Brücken". ;)
Das könnte für jemanden, der nicht so versiert im Löten ist schnell zum Problemfall werden.
Mein Vorschlag wäre, die LEDs mit ihren Vorwiderständen auf eine weitere Platine mit Buchsenleiste zu legen,
um den Aufbau auf der Hauptplatine zu vereinfachen.
So könnte man die LED-Test-Platine an verschiedene Multiswitch-Platinen anstecken.
Ich überleg mir auch mal eine andere Anordnung der Bauteile, die vielleicht einfacher zu löten sein wird.

lg,
Frank
Modellbau ist Kunst - und manchmal Sport - und darf niemals als Arbeit gesehen werden!

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16

Donnerstag, 22. November 2012, 21:25

Hallo Modellbaufreunde :wink:

Nun auch mein Bericht zum Bau des 8-Kanal-Switch von Johannes.
Als der Bausatz eintraf, habe ich mich riesig gefreut, die Teile gesichtet und schon mal zusammengesteckt. Die Baubeschreibung und Bilder waren 1A, hab sie mir ausgedruckt und auf den Arbeitsplatz gelegt.
Ich fange beim Löten erst mit den unkritischen Bauteilen ,wie Fassungen und Verbinder, an. Dann geht es weiter mit den Widerstanden und zuletzt mit den Halbleitern. Ja und irgendwie war gleich der Wurm drin und die erste Fassung falsch eingelötet. Also alles wieder entlöten!!!! Jetzt aber mit Konzentration ran!!!! Bei den beiden Diodenstreifen hat es mich dann wieder erwischt: extra ausgemessen, eingelötet und wieder eine falschherum eingelötet.... oh man!!!! Alles ganz vorsichtig ausgelötet. Hab sie auch heil heraus bekommen und wieder eingesetzt.
Bisher habe ich entweder mit Streifenrasterplatinen oder selbstgeätzten Platinen gearbeitet. So war die Verdrahtung für mich eine neue Erfahrung. Am Anfang habe ich dünne Drähte genommen, dort sind dann die Isolierungen immer leicht weggebruzzelt. Also dünne Litze verzinnt, an einem Punkt gelötet, Isolierung wieder rauf und den 2.Kontakt angelötet. Nur doof, daß die Isolierung sich so schwer hat raufschieben lassen. Letzt endlich habe ich einfach etwas stärkere Litze auseinander gedröselt und eine Ader angesetzt, Isolierung rauf und fertig. War schon pannend.
Beim Funktionstest geschah dann erst mal nix......................... Ach man eyh!!!! Also Messgerät raus und was soll ich sagen, hatte nun beide Diodenstreifen falsch eingesetzt. Na toll. Noch einmal alles entlöten fand ich nun nicht so toll, hab sie dann einfach brachial entfernt und einfache 3mm-Dioden, die ich schmaler geschliffen habe, eingebaut. Und siehe da, es birnt.
Von Anfang an wollte ich dieses Modul mit nur einem Kanal betreiben und habe es so an die Funke / Empfänger angeschlossen.
Der Abgleich zur Funke war, dank Johannes seiner Beschreibung, ein Kinderspiel. Mußte nur die Werte der Servowegeinstellungen an der Funke etwas erhöhen, damit auch Kanal 1 und 8 angesprochen werden.





Erst nach dem 3. Einlöten der Dioden hatte ich die Idee, diese als extra Modul aufzubauen. Zu Testzwecken hätte ich es einfach an die Stiftleiste angeschlossen und gut ist. Werd also diese Schaltung noch einmal aufbauen, den Anschluß für den 2.Kanal-Eingang lasse ich dann auch weg. Die Stiftleiste werde ich aber dann, wie von Johannes geplant, vertikal anlöten; so kann ich eine 2. Platine aufstecken. Diese soll dann mit Transistoren bestückt werden um höhere Leistungen schalten zu können.

Ebenfalls hab ich mich gleich an den Umbau der Funke gemacht. Meine Vorstellung ist es, wahlweise einen der 3 Knüppelkanäle oder einen der zusätzlichen Kanal (Nr. 5) über das Modul schalten zu können. Hierzu habe ich Buchsenleisten eingebaut, die dann mit entsprechenden gebauten Steckern versehen wird. Diese Sache habe ich dann auf die Tasterseite des vorgesehenden Tastermoduls integriert.
Die Beschriftung der Buchsen ist noch nicht fertig, daß mach ich, wenn die entsprechenden Kanäle angelötet sind





.. und so sieht es in der Funke aus. Der 8 Taster hat noch keine Funktion, hält nur den Widerstand:



Der Aufbau der Tasterschaltung ist nach der Baubeschreibung von Johannes auch sehr einfach. Habe nur die Potis und die Widerstände, die nicht unmittelbar an den Taster hängen, auf eine Platine gelötet. Der Funktionstest war
negativ. Hab dann etwas Internet rumgeforstet und einen Hinweis zum Anschluß der einzelnen Drähte an die Funke Kanal 5 gefunden. Die Graupneranlage hat 5 Kontakte je Zusatzkanal. OK, jetzt passierte was, ein (!) Kanal ließ sich schalten. Also wider das Messgerät raus, und die Werte durchgemessen. Dabei stellte ich bei zwei Tastern eine seltsammes Verhalten fest: die beiden waren keine "Schließer" sondern "Öffner" !!!! Na toll. Ich hatte mir ja 8 Taster gekauft, davon ist einer gleich kaputt gegangen. Da ich 6 Taster oben und 2 Taster unten habe, hab ich 2 Gleichfarbige aus meiner Grabbelkiste genommen...... diese Brüder bei der Messe!!!!! In welche Kiste hatte ich da gegriffen????
Leider habe ich keinen 8ten Taster mehr.... ok, geht es sicher auch mit sieben.
Noch funktioniert es nicht wirklich. Kann jetzt aber schon 2 Kanäle nutzen. Vielleicht liegt es wirklich nur an der Graupner Funke. Hab mal eine 10kOhm Poti angeschlossen: jetzt lassen sich alle 8 Kanäle schalten. Nun sitze ich dabei und messe die einzelnen Widerstandswerte (Kanal - ein, Kanal - fast aus) durch. Mal schauen, vielleicht bekomme ich es noch hin.

Nun aber ein dickes Lob und Dank an Johannes: die Entwicklung des Bausteines war verdammt schnell, die Dokumentation und Bauanleitung mehr als ausreichend.
Vielleicht lacht er laut wenn er unsere Berichte der Lötorgien liest, ich gönne es ihm auch :wink:


Also, bis denne dann.
Gruß, Torsten die Landratte :pc:

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17

Donnerstag, 22. November 2012, 22:09

Hallo zusammen,

Zitat

Vielleicht lacht er laut wenn er unsere Berichte der Lötorgien liest, ich gönne es ihm auch


nee - ich lache bestimmt nicht. Vielmehr freue ich mich mächtig, dass Ihr es hinbekommen habt! Das muss man erst einmal schaffen!
Auch bin ich Euch wirklich dankbar, dass Ihr Euch die Mühe gemacht habt und Eure Erfahrungen hier mitteilt - sicherlich gibt das Anderen den Mut sich auch einmal an solche Basteleien zu wagen.

Drei Tipps hätte ich noch:

Als Drahtmaterial verwende ich bei solchen Lochrasterleiterplatten-Bauten sogenannten "Wire wrap Draht". Das ist recht dünner, massiver, verzinnter Kupferdraht mit einer temperaturfesten Isolation, die man nicht mit dem Lötkolben verbraten kann. Einziger Nachteil: das Abisolieren ist ein wenig fummelig - ich mache es immer mit einer scharfen Cutterklinge, indem ich den Draht mit dem Daumen über die scharfe Seite der Klinge drehe.

Als Zweites ist es wichtig das Funktionsprinzip des Multiswitch zu verstehen:
Die Software liest die Impulsbreite vom gewählten Empfängerkanal. Diese verändert sich ja linear entsprechend der Stellung des Senderknüppels - oder halt entsprechend den Tastern und der Widerstandskette.
Nun werden 8 diskrete Werte erkannt. Jeder der 8 Detektionswerte sitzt in einem schmalen Fenster, welches eine geringfügige Abweichung erlaubt.
Wenn es nun kleine Toleranzen gibt, dann kann es passieren, dass einzelne Taster sauber erkannt werden, andere hingegen Impulsbreiten erzeugen, die außerhalb des Gut-Fensters liegen.
Dieses lässt sich prima beheben, indem man über den Kalibriermodus alle 8 Taster bzw. die von ihnen erzeugten Impulsbreiten scannt. Damit gleicht man das Multiswitch-Modul perfekt auf die eigene Installation ab.

Wie schon mehrfach versprochen, werde ich dazu irgendwann einmal eine kleine Anleitung, besser noch ein Video einstellen.

Der dritte Punkt betrifft die von Torsten ansgesprochenen zusätzlichen Transistorstufen. Dies ist in den allermeisten Fällen gar nicht nötig, da ja das eingesetzte Darlington-Transistor-Array (ULN803) bereits eben solche Schaltstufen mit einer Stromschaltfähgkeit von 500 mA bietet.

Und nun noch ganz viel Spaß beim Tasten und Schalten,
Johannes

18

Freitag, 23. November 2012, 20:19

Hallo Johannes :wink:
Danke für Deine erklärenden Worte, jetzt ist mir so einiges klar geworden. Taster hab ich heute auch noch ergattern können, hab das Tastmodul nochmal durchgemessen und einen Verdrahtungsfehler festgestellt. Jetzt funktioniert es fast so wie es soll. Leider wird der erste und letzte (1+8) Kanal nicht angesteuert. Muß ich wohl noch etwas an der Einstellung herumfummeln.
Hab noch mal deinen Schaltplan angeschaut: Deine Ursprung geht von einem 5-10 kOhm Poti und einem 12 kOhm Widerstand aus. Bei mir hat es am besten nur mit einem 10kOhm Poti funktioniert. Kann es sein, daß ich da etwas an den Widerstandswerten (2x39 kOhm und 2,2 kOhm) ändern sollte? Denn die "Schärfentrennung" der einzelnen Schaltstufen ist seeehr eng.
Gruß, Torsten die Landratte :pc:

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19

Freitag, 23. November 2012, 21:11

Moin Torsten,

wie erkläre ich es ihr nur??? Hmmm... :verrückt:

Also: Stell Dir eine Alu-Sprossenleiter mit 5 Meter Länge vor. Diese hat genau 8 Sprossen (die Detektierschwellen).
Stellst Du sie an einen Giebel in exakt 5 Meter Höhe, so kannst Du wunderbar in gleichmäßigen Schritten hinaufsteigen.

Jetzt kommt der Nachbar und leiht sich die Leiter. Sein Giebel sitz aber auf 4,4 Meter. Also sägt er, klever wie er ist, oben und unten 30 cm ab. Folge: Die unterste Sprosse (Taste 1) und die oberste Sprosse (Taste 8 ) sitzen jetzt zu weit außen. Eigentlich müsste man alle Sprossen gleichmäßig neu verteilen.

Der Standard-Modus (Nummer 2 bzw Nummer 3 invertiert) entspricht der starr definierten 5-Meter-Leiter.
Über die Kalibrierfunktion (Nummer 12) kann man die Sprossen beliebig versetzen.
In gewissen Grenzen geht das auch über die beiden Trimmpotentiometer am Ende der Widerstandskette.

Deswegen: bevor Du hier weiter rumgrübelst schreib ich gleich mal eiine Bedienungsanleitung für die Kalibrierfunktion. Damit müsstest Du das Modul perfekt auf Deinen Sender einstellen können.

Gruß,
Johannes

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20

Freitag, 23. November 2012, 22:01

Kalibrieranleitung

Herzlich willkommen zur exakten Anpassung des Multiswitches auf Eure individuelle Fernsteuerung.

Nutzt man an seinem Sender Taster mit diskreten Widerständen zur Erzeugung der einzelnen Schaltwerte, so kann es passieren, dass die im Multiswitch erwarteten Schaltschwellen nicht ganz exakt mit den vom Sender generierten Werten übereinstimmen.
In diesem Fall erlaubt die in der Software enthaltene Kalibrierfunktion eine individuelle Anpassung des Moduls an die eigenen Bedürfnisse.

Einzige Bedingung: Die vom Sender erzeugten Schaltsignale müssen ausreichend weit von einander entfernt liegen und dürfen sich logischerweise nicht überlappen.

Prüfung: Nachdem der Sender mit Tastern und Widerständen umgebaut ist, wird am entsprechenden Empfängeranschluss ein Servo eingestöpselt. Nun muss sich beim Drücken der 8 Tasten das Servo in 8 unterschiedliche Positionen bewegen. Die 8 Positionen sollten sich dabei über möglichst den gesamten Arbeitsbereich erstrecken und annähernd gleich weit von einander entfernt liegen.

Vorweg:

Der Kalibrierprozess geht leichter von der Hand, wenn man an der einzelnen 2fach-Stiftleiste rasch einen Taster anlötet oder ansteckt.


Kalibrierung Teil 1 - gewünschten Betriebsmodus wählen:

Schritt 1-1:

Als erstes wählen wir die gewünschte Betriebsart gemäß folgender Tabelle:

Betriebsarten:

  1. Mode__1: Rücksetzen auf Werkseinstellung
  2. Mode__2: Ein 8-fach Multiswitch, gesteuert über einen RC-Kanal, Kanal nicht invertiert
  3. Mode__3: Ein 8-fach Multiswitch, gesteuert über einen RC-Kanal, Kanal invertiert
  4. Mode__4: Zwei 4-fach Multiswitch, gesteuert über zwei individuelle RC-Kanäle, Kanal A nicht invertiert / Kanal B nicht invertiert
  5. Mode__5: Zwei 4-fach Multiswitch, gesteuert über zwei individuelle RC-Kanäle, Kanal A invertiert / Kanal B nicht invertiert
  6. Mode__6: Zwei 4-fach Multiswitch, gesteuert über zwei individuelle RC-Kanäle, Kanal A nicht invertiert / Kanal B invertiert
  7. Mode__7: Zwei 4-fach Multiswitch, gesteuert über zwei individuelle RC-Kanäle, Kanal A invertiert / Kanal B invertiert
  8. Mode__8: Ein 8-fach Multiswitch, gesteuert über zwei kombinierte RC-Kanäle, Kanal A nicht invertiert / Kanal B nicht invertiert
  9. Mode__9: Ein 8-fach Multiswitch, gesteuert über zwei kombinierte RC-Kanäle, Kanal A invertiert / Kanal B nicht invertiert
  10. Mode_10: Ein 8-fach Multiswitch, gesteuert über zwei kombinierte RC-Kanäle, Kanal A nicht invertiert / Kanal B invertiert
  11. Mode_11: Ein 8-fach Multiswitch, gesteuert über zwei kombinierte RC-Kanäle, Kanal A invertiert / Kanal B invertiert
  12. Mode_12: Eigene Kalibrierung der Sender-Kanäle

Bei individueller Kalibrierung ist es sinnvoll lediglich die nicht-invertierenden Modi zu nutzen: Nummer 2, 4 oder 8.

Schritt 1-2:

Multiswitch so vorbereiten, dass die LEDs leuchten können (gegebenenfalls muss an der 10er Stiftleiste eine entsprechende Spannung angelegt werden).

Schritt 1-3:

Multiswitch ausschalten.

Schritt 1-4:

Einzelne Steckbrücke neben den Empfängeranschlüssen stecken.

Schritt 1-5:

Multiswitch einschalten, auf die LEDs achten und Blinkimpulse mitzählen.

Schritt 1-6:

Beim zweiten, vierten oder achten Blinkimpuls die Steckbrücke ziehen.
Damit wird der Betriebsmodus 2, 4 oder 8 gewählt und unverlierbar im Modul gespeichert.
Alle LEDs blinken nun noch einmal rasch entsprechend der Nummer der eingestellten Betriebsart.

Schritt 1-7:

Bei Interesse kann jetzt das Verhalten des Multiswitch in der gewählten Betriebsart unter Nutzung der Hersteller-Kalibrierung getestet werden.


Kalibrierung Teil 2 - individuelle Einstellungen samplen:

Schritt 2-1:

Multiswitch so vorbereiten, dass die LEDs leuchten können (gegebenenfalls muss an der 10er Stiftleiste eine entsprechende Spannung angelegt werden).

Schritt 2-2:

Multiswitch ausschalten.

Schritt 2-3:

Einzelne Steckbrücke neben den Empfängeranschlüssen stecken.

Schritt 2-4:

Sender einschalten und sicherstellen, dass alle Taster deaktiviert sind bzw. die Kreuzknüppel in Mittelstellung stehen.

Schritt 2-5:

Multiswitch einschalten, auf die LEDs achten und Blinkimpulse mitzählen.

Schritt 2-6:

Beim zwölften (12) Blinkimpuls die Steckbrücke ziehen. Nun ist der Kalibriermodus aktiviert.

Schritt 2-7:

Die erste LED flackert nun schnell und zeigt das Samplen der ersten Schaltstellung an.
Jetzt den Taster 1 drücken und festhalten oder die Kreuzknüppel in die gewünschte Anforderungsposition bringen - dann die Steckbrücke kurz aufstecken und wieder abziehen.
Der Multiswitch liest nun die vom Sender generierte Impulsbreite für die erste Schaltstufe und speichert sie als zukünftige Referenz.
Zur Bestätigung leuchtet die erste LED nochmals kurz auf.

Schritt 2-8:

Für die Schaltstufen 2 bis 8 den vorhergehenden Schritt in identischer Weise wiederholen.

Schritt 2-9:

Nach Abschluss der Kalibrierung aktiviert der Multiswitch den zuvor gewählten Beriebsmodus (z. B. 2, 4, oder 8 ) und bestätigt dies durch entsprechend häufiges Leuchten aller 8 LEDs.

Schritt 2-10:

Nun können, ohne weiteres Ein- oder Ausschalten des Multiswitches, direkt alle 8 Schaltstufen getestet werden.

Hinweise:

Liegen die Schaltschwellen aufgrund falscher Wahl der Widerstände zu nahe bei einander oder überlappen sie sich, so quittiert der Multiswitch den Kalibrierprozess und operiert unter Verwendung der Herstellerseitigen Basisschwellen.

Eine Kalibrierung ist zudem nicht möglich, wenn der Multiswitch kein gültiges Empfängersignal erhält.

- Fertig -

Viel Spaß und Erfolg beim Ausprobieren,

Johannes

21

Samstag, 1. Dezember 2012, 18:31

Optionaler Aufbau des 8-fach Multiswitch

Hallo, ich hatte ja schon angedeutet, dass ich mir was überlegen wollte,
um die Lötarbeiten etwas einfacher oder übersichtlicher zu machen.
Nicht, dass die Ausführung vom Johannes nicht Perfekt gewesen wäre,
aber sie setzt doch eine gewisse Übung im Löten voraus, die mancher Anfänger eben nicht hat.
Zu diesem Zweck habe ich erst einmal die Platine in zwei Teile getrennt.

Zuerst den Multiswitch, der ohne die Anzeige-LEDs ja auch funktioniert.
Zweitens eine kleine Platine zum Aufstecken, die die LED-Anzeigen enthält.
So bleibt bei jeder Platine der Lötaufwand erträglich.
Es ist natürlich nicht mehr genau so bequem in der Anwendung wie im Original,
aber dafür sollte es gerade Anfängern im Löten etwas leichter fallen.

Ich habe verschiedene Versionen erstellt, von denen ich eine hier zeigen möchte.
Zusätzlich zu der Trennung der beiden Baugruppen und der etwas anderen Lage der Bauteile,
habe ich hier auch kleine Änderungen vorgenommen.
Erstens empfehle ich direkt die Litzen des Empfängersteckers anzulöten.
Das erspart einen späteren Problempunkt. (Wackelkontakt, etc.)
Zweitens habe ich anstelle des "Mode" Jumpers einen Taster eingesetzt.
Gerade für Anfänger scheint mir das die einfachere Variante. (beim Betrieb)
Dort lässt sich aber auch weiterhin ein Jumper einsetzen. (Minimaler Umbau)
Auch die Kontakte der Stiftleiste haben sich geändert.
UB (+) liegt unten und UD (-) liegt oben. Das ist für den Anschluss der LED-Platine wichtig.
Dort sind deshalb zwei Dioden dazugekommen.

Bestückungsplan


Wichtig:
Die 1 kOhm Widerständsreihe hat den gemeinsamen Kontakt unten.
Die 4,7 kOhm Widerstandsreihe hat den gemeinsamen Kontakt oben.
Kerbe / Punkt beider ICs gehört nach oben.
Ich empfehle IC-Sockel einzusetzen und erst auf die fertige Platine die ICs zu stecken.

Bauteilseitig


Die LED-Platine ist recht einfach aufgebaut. Mehr braucht sie ja auch nicht.
Man benötigt ja auch nur eine Einzige, egal wie viele Multiswitch man betreiben will,
denn im Betrieb ist sie ja nicht vorhanden.
Sie wird nur zu Testzwecken aufgesteckt.
Hier wird eine abgewinkelte Buchsenleiste verwendet.
Bitte auf die richtige Polarität der LEDs und der beiden Dioden achten.
LEDs: Anode rechts
Dioden: Anode links
Die 680 Ohm Widerstandsreihe hat den gemeinsamen Kontakt unten.



Bei der LED-Platine ist die Richtung des Aufsteckens übrigens egal,
da die Dioden den Pluspol immer richtig durchschalten.
Es kann also überhaupt nichts passieren und es funktioniert immer!

Jetzt kommt der Lötaufbau der Hauptplatine.
Wie bei Johannes Platine werden auch hier die meisten Verbindungen direkt mit den Bauteil-Beinchen gemacht.



Jetzt kommen die Verbindungen für die Spannungsversorgung (Plus und Minus)
und die beiden noch fehlenden Verbindungen zwischen den ICs.
Die Violette Leitung ist übrigens, wie in Johannes Aufbau, nicht einzusetzen,
wenn man die später mal angeschlossenen Verbraucher mit einer eigenen Spannungsversorgung versieht. (also nicht 5 V vom Empfänger)



Als letztes kommen die acht Verbindungen für die Jumper.



Ich denke, dass dieser Aufbau einigen etwas eher liegen könnte, vor allem wenn es noch etwas an Löterfahrung mangelt.

Diese Lösung habe ich mehrfach Überprüft, jedoch noch nicht aufgebaut!
Prüft bitte beim Aufbau sorgfältig, ob auch alles passt.
Es könnte ja sein, dass ich noch irgendwo einen Fehler gemacht habe... :pfeif:

lg,
Frank
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22

Freitag, 7. Dezember 2012, 21:41

na denne, hier kommt meine Bruzelei mal
meine erste Platine in dieser Art überhaupt.

Es fing alles schon mit Ärgernissen an, eine LED leiste viel runter und pratsch druffgetreten, warse hinüber.
Weiterhin ist mir das 680k Widerstandsnetzwerk gebrochen, nachbestellt, allerdings beim C, Farnell bin ich nirgends fündig geworden mit guten Händlern.)
Habe auch gleich ein paar teile mehr als Reserve bestellt für den Multiswitch.
wenn man die schaltung vom johannes sieht, sind bei den widerständen je einer nicht belegt, da reichen also 8fach netzwerke

Auch habe ich mit viel zu dickem Lötzinn begonnen.

jedenfalls funktioniert er wenigstens teilweise.
Zum :bang: :bang: :bang: :bang: habe ich die einzelnen LED´s noch verkehrt eingelötet.

phase 1-3 funktionieren auf dem Bild mit gestecktem brücken wie man sieht.
Phase 4 macht sich selbstständig hat da wohl nen fehler beim löten gegeben.
Phase 5+7 funktionieren
Phase 6+8 schweigen...

da ist noch massig übungsbedarf für mich.


Gruß
Andi :ahoi:

Ich bin mich suchen gegangen, sollte ich nicht wieder zurück sein, bevor ich wieder da bin, gebt mir bitte bescheid


Fertig: RC: surprise 4 1:100
fertig: RC: Exploration Vessel 1:125
fertig: RC: Smit Housten 1:200 von Revell

23

Freitag, 7. Dezember 2012, 22:37

@Frank.

deine platine sieht da etwas einfacher aus, da gebe ich dir recht, vll werde ich die als nächstes mal nachbauen. ;)
Gruß
Andi :ahoi:

Ich bin mich suchen gegangen, sollte ich nicht wieder zurück sein, bevor ich wieder da bin, gebt mir bitte bescheid


Fertig: RC: surprise 4 1:100
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24

Samstag, 8. Dezember 2012, 19:51

Hallo Andi,

schön, dass Dein Multiswitch nun auch fertig ist. Und mach Dir mal keinen Kopf - die fehlende Funktion bekommen wir auch hin. Bestimmt wird Dir auch Frank vor Ort helfen.

Ein sehr einfacher erster Schritt:
Zieh den Mikrocontroller aus dem 14-poligen Sockel raus.
Dann nimmst Du eine dünnen Draht, ca. 5 cm lang und steckst ihn in Pin 1 (+5 Volt) vom leeren Sockel.
Nun berührst Du nacheinander die Pins 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7 und 6. Es müssen dann nacheinander entsprechend die LEDs aufleuchten.
Funktioniert das nicht, dann gibt es einen Verdrahtungsfehler zwischen dem Mikrocontroller und "weiter hinten".

Als nächstes kannst Du das gleiche probieren, wenn Du mit der Drahtbrücke direkt die Pins 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 des großen Chips (ULN2803) berührst.
Leuchten nun die LEDs noch immer nicht auf, so liegt der Fehler entweder in einer LED, die verkehrt herum eingebaut oder defekt ist - oder halt in der Verdrahtung zwischen Treiberbaustein und LED.

Übrigens: die allermeisten Elektronikfehler kann man durch pures genaues hinsehen auffinden. Deswegen einfach mal mit einer guten Lupe auf Suche gehen.

Viel Erfolg und Gruß,
Johannes

25

Samstag, 8. Dezember 2012, 21:56

Hallo Johannes, die LED´s sind definitiv falsch eingelötet,
denn mit einer zusätzlichen led konnte ich die signale erkennbar machen. ;)
allerdings scheinen da wirklich einige fehler von mir eingebaut worden sein.

der erste versuch ging also daneben.

weiter mit dem 2ten versuch.

Ich habe Frank seinen plan genommen und eine saubere platine hinbekommen, die verdrahtung hat auch keine fehler und ist korrekt ausgeführt.

hier ist es jetzt so, das phase 1-5 wunderbar funktionieren
die phase 4 sich trotzdem selbständig macht
phase 6-8 nicht funtionieren,
led 6 blinkt gar nicht und bei tasten druck NR8 leuchtet led nr 7 :?: :motz: :nixweis: :cracy: :verrückt:


Gruß
Andi :ahoi:

Ich bin mich suchen gegangen, sollte ich nicht wieder zurück sein, bevor ich wieder da bin, gebt mir bitte bescheid


Fertig: RC: surprise 4 1:100
fertig: RC: Exploration Vessel 1:125
fertig: RC: Smit Housten 1:200 von Revell

26

Samstag, 8. Dezember 2012, 22:38

Hallo Andi,
versuch doch mal die Kalibrierung (Mode 12).
Dann sollte alles laufen.
Du findest vom Johannes weiter oben eine sehr genaue Erklärung dazu.
Du musst nur statt "Steckbrücke aufsetzen" den Taster drücken (und gedrückt halten)
und bei "Steckbrücke ziehen" loslassen.
Dann kannst du nach Anleitung die Sender-Tasten drücken und hast neu Kalibriert.
Also Sender-Taste 1 drücken und gedrückt halten, dann kurz den Taster (auf dem Multiswitch) drücken,
Sender-Taste 1 loslassen.
Dann Sender-Taste 2 drücken... usw.
Nach loslassen der 8. Sender-Taste ist alles kalibriert.

Versuch´s mal!

lg,
Frank
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27

Dienstag, 25. Dezember 2012, 18:20

Dem Weihnachtsfest sei Dank - ein Platin'sche entsteht

Ein gesegnetes und glückliches Weihnachtsfest Euch allen!
Ich habe die Momente der Ruhe mal genutzt um das seit Längerem anstehende Vorhaben umzusetzen - eine Leiterplatte für den Multiswitch.
Aufgrund des regen Interesses im Hintergrund des Forums schildere ich Euch hier mal etwas genauer, wie man mit minimalen Kosten zu einer professionellen Lösung kommt:

Die Software:
Als Software-Werkzeug kommt eines der am weitesten verbreiteten Systeme namens EAGLE zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um ein integriertes PCB-Designtool, u. a. mit Schlatbildeditor, Layout-Editor und Autorouter.
Dieses durchaus leistungsfähige und gut bedienbare Paket gibt es in einer abgespeckten Version als Freeware <hier> zum Download.
Vom Grundkonzept unterscheidet sich das System kaum von wesentlich teureren Programmen im industriellen Sektor.

Die Bibliothek:



Alle verwendeten Bauteile müssen zunächst einmal definiert sein, damit man sie im Schaltplan und auf der Platine verwenden kann.
Bauteile bestehen dabei aus einer Bauteilbeschreibung, die beispielsweise Gehäusezeichnung, Namen und Wert enthält, einem oder mehreren Symbolen und einem Package, also einer Bauteilverpackung.
Nun existieren Hunderte bis Tausende fertiger Bibliotheken, die man bei EAGLE oder im Netz fischen kann. Üblicherweise kommt man aber nicht umhin einiges dennoch selber zu ergänzen oder anzupassen.
Dieses geschieht über den Bibliotheks-Editor.

Der Schaltplan:



Im Schaltplan-Editor platziert man nun alle gewünschten Bauteile, dreht diese in die richtige Lage oder spiegelt sie und verdrahtet schlussendlich alle Pins.
Am Ende steht dann das fertige Schaltbild.



Vom Schaltplan zur Platine:

Drückt man nun einen einzigen Knopf, so entsteht auf wundersame Weise ein kleiner Chaoshaufen, bestehend aus einer leeren Platine, einer Sammlung an Bauteilen und vielen wilden Verbindungslinien.



Nun gilt es die Bauteile sinnvoll zu platzieren und aus den Luftlinien Schritt für Schritt Leiterbahnen zu generieren (man nennt das "entflechten" bzw. "routen").
Wer mag kann auch den Autorouter nutzen, der einem einen Haufen Arbeit abnimmt - allerdings nie an die Qualität einer manuell gerouteten Leiterplatte rankommt.

Vom Schaltplan zur Platine:

Ist man mit allen Details fertig, so liegt eine komplette virtuelle Leiterplatte vor einem.



Diese Leiterplattenzeichnung besteht aus zahlreichen logischen Ebenen (Layern), die jeweils Artverwandte Informationen beinhalten. Beispielsweise beinhaltet der Layer "Vias" ausnahmslos Durchkontaktierungen.
Da das Ganze aber mit zunehmender Füllung immer unübersichtlicher wird, gibt es die Möglichkeit beliebige Ebenen ein- bzw. auszublenden. In gleicher Weise werden auch später vom Leiterplattenhersteller die relevanten Informationen für die jeweiligen Belichtungsfilme zusammengestellt. Der Film für die Kupferätzung auf der Lötseite besteht beispielsweise aus den Leiterbahnen in der Ebene "Bottom", den Lötpads und den Durchkontakktierungen.

Nehmen wir mal zur Verdeutlichung die Zusammenstellung für die Kupferschicht auf der Bestückungsseite (Top) - zur besseren Übersichtlichkeit ist nun das Hilfsraster ausgeblendet:



Identisch verhält es sich mit den Filmdaten für das Kupfer auf der Lötseite der Platine:



Nun der klassische Bestückungsaufdruck, den man auf Wunsch mit auf der Leiterplatte aufbringen lassen kann:



Und für die Spezialisten unter Euch ein Beispiel für die sogenannte Lötstoppmaske. Dies ist eine hitzebeständige hauchdünne Folie, die beidseitig auf die Kupferschicht auflaminiert wird. Sie verhindert, dass das Lötzinn bei automatischen Wellenlötvorgängen an ungewünschte Stellen gelangt. Zudem verhindert sie eine Oxidation der Leiterbahnen. Heutzutage kann man diese Maske nicht mehr nur in Grün, sondern auch in Rot, Blau, Schwarz oder Weiß erhalten.
Die EAGLE-Software berechnet automatisch die erforderlichen Ausschnitte in der Lötstoppmaske, indem sie jeweils einen Hauch größere Dimensionen wählt als die Lötpads. Je nach Einstellung kann man zudem verhindern, dass die Durchkontaktierungen freiliegen:



Das Tolle an solch einem integrierten Software-Paket ist die sogenannte Back-Annotation-Funktion. Frei übersetzt heißt das: ich kann irgendwo etwas ändern und automatisch werden an allen anderen relevanten Stellen die Änderungen nachgezogen. Sprich: ergänze ich ein Signal auf der Leiterplatte (unüblich), so erscheint es auch im Schaltbild - ändere ich einen Bauteilwert im Schaltbild, so passt sich der Bestückungsaufdruck der Leiterplatte an usw.

Fertigung der Platine:

Im Internet gibt es diverse Anbieter, die einem innerhalb von 5 bis 10 Arbeitstagen auf Basis der gezeigten Daten professionelle Leiterplatten herstellen. Das ist auch gar nicht mal so teuer. Für einen Quadrat-Dezimeter, also 10 cm x 10 cm, zahlt man bei zweiseitiger Ausführung mit Lötstoppmaske gerade einmal 35 Euro. Hierbei kann man beliebig viele kleine Leiterplatten auf einem Nutzen anordnen, so dass die einzelne Platine je nach Größe bei beispielsweise 5 bis 10 Euro auskommt.
Für die ganz Ungeduldigen gibt es sogar einen 24-Stunden-Service...

Zeitaufwand und Kosten:

Die Kosten für das gezeigte Beispiel belaufen sich auf Null, da die Software, wie anfangs beschrieben, eine Freeware ist. In der Herstellung kommt die dargestellte Multiswitch-Platine auf etwa 4 Euro.
Die Installation der Software benötigt keine 10 Minuten und ist leicht zu handhaben. Für die Einarbeitung muss man freilich schon ein bisschen Hirnschmalz und Geduld opfern.
Ist man dann allerdings halbwegs fit im Umgang mit einer solchen Layout-Software, dann lässt sich das gezeigte Projekt in 4 Stunden umsetzen.

Soderle - ich hoffe das war mal wieder ein bisschen was Neues hier im Forum für die ganz schrägen unter Euch Modellbauern. Natürlich werde ich jetzt einen ersten Schwung Platinen in Auftrag geben. Sobald ich diese erhalte, gibts dann eine Vorstellung.
Falls Ihr noch offene Fragen haben solltet, dann nur raus damit.

Alles Gute und Gruß,
Johannes

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28

Mittwoch, 26. Dezember 2012, 20:41

Hallo Johannes,

wow da kann ich erstmal nur sagen :respekt: :dafür: . Für diese wunderschöne Erklärung wie deine Platine für den Multiswitch enstanden ist.
Ich selbst habe EAGLE auf meinem PC drauf, aber bisher damit noch nicht groß was gemacht. Habe mich da so richtig noch nicht rangetraut. Meine Schaltpläne die auch hier im Forum sind habe ich alle mit SPlan 7 gezeichnet und die Layouts
für die Platinen hatte ich dann mit Sprint-Layout erstellt. Ist zwar ein wenig kompliziert aber es hat trotzdem gut Funktioniert.

Werde mich aber vielleicht doch nochmal in EAGLE versuchen wenn ich mit der Programmierung ein wenig weitergekommen bin und dann soweit wäre das mein Projekt was ich vor habe als Platine umsetzen kann.

Die Platinen werde ich dann höchstwahrscheinlich wieder selber ätzen, da der Kostenfaktor doch etwas hoch ist. Hatte im Netz bei verschiedenen Anbietern geschaut und da lag ich bei meinen "Rundumlicht-Platinen" bei so knapp 3€ pro Stück wenn ich mal nur so 20 Stück haben wollte...

Aber ich habe ja jetzt ein neues Ätzgerät da, ist zwar noch nicht ganz fertig gebaut, Luftschlauch und Heizelement fehlen noch und dann werde ich mal ein wenig testen ob es mit dem neuen Ätzgerät besser geht.

bis dahin,

es grüßt Patrick :wink:
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29

Donnerstag, 17. Januar 2013, 10:13

Vom Gebastele zur professionellen Industrieausführung

Seid gegrüßt miteinnder,
zwischenzeitlich sind die bestellten Leiterplatten eingetroffen und ich bin hinsichtlich Termintreue, Qualität und Kosten begeistert:



Unter Nutzung des Prototypen-Service vom gewählten Lieferanten handelt es sich bei der Umsetzung um FR4 (Epoxydharz-GFK) in 1,5 mm Stärke mit grüner Lötstoppmaske. Im Zuge einer echten Serienumsetzung kann man dann sowohl bei der Farbe der Lötstoppmaske (schwarz, weiß, blau, rot, gelb), als auch bei der Leiterplattendicke (z. B. 0.5 mm, 1.0 mm) frei wählen.

Die Bestückung gestltete sich extrem einfach und ist locker in 20 Minuten umzusetzen:



Die Schaltung funktionierte auf Anhieb ohne elektrische oder mechanische (Bauteilkollisionen) Fehler beim Layout. Hier zahlt es sich aus, wenn man bei den Bauteildefinitionen in der EAGLE-Bibliothek entsprechende Sorgfalt walten lässt, den Schaltplan syntaktisch korrekt abbildet und sich am Ende auch das Tool des Layout-Checkers zu Nutze macht:



Unterm Strich entspricht das Modul damit absolut Industriestandards. Der einzige Grund zum Einsatz von traditionellen bedrahteten Bauteileen anstelle von SMD-Bauteilen liegt darin, dass damit auch ein Aufbau über normalsterbliche Hobbybastler ermöglicht wird.

Soweit einmal der vermutlich letzte Stand dieses Projektes.

Alles Gute und beste Grüße,
Johannes

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30

Donnerstag, 17. Januar 2013, 12:59

Hallo Johannes,

wow da kann ich nur sagen :respekt: :dafür: schaut wirklich super aus deine Platine.
Da spiele ich gerade glatt mit dem gedanken meine Platinen dann doch lieber Herstellen zulassen die ich gerade in Planung habe. (dazu muss das Programm noch fertig werden in Bascom und ich denke mal deine Hilfe werde ich dann auch noch brauchen)
Gerade im Bezug weil man ja selber testen muss die sache mit der Belichtung und dann den Zeitfaktor sieht wielange es dauert, also Belichten, Ätzen, Platine schneiden, Bohren, eventuell Lötstopp Lack aufbringen. Da ist dann sicher die Variante mit dem Herstellen lassen einfacher.


Wielange hatte den jetzt die Lieferung gedauert von deinen Platinen?


Danke für deine Antwort.


es grüßt Patrick :wink:
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