Von Christian Mikulics  (Artikel erschienen in der Ausgabe 50 / Feb.März 2013)

 mikulics christian  

Beim Stöbern im Internet bin ich über eine Seite gestolpert auf der eine Anleitung über den Bau eines 12 Kanal Mulitschalters beschrieben ist. Da die Kanalerweiterungen für Funktionsmodelle fast unverzichtbar sind, die käuflichen Multiswitch- oder Nautic-Module aber sehr teuer sind, ist Selbstbau angesagt.

Die Schaltung wurde von mir für eine ROBBE FC-16 Sender nachgebaut, da ich damit alle meine Boote steuere. In jedem meiner Boote habe ich einen Decoder installiert wodurch mir das lästige umstecken erspart bleibt da alle Boote RC-mäßig voll ausgestattet sind. Die Platinen wurden von mir angefertigt und die Bauteile bestellt. Danach erfolgte der Zusammenbau und der Einbau der Elektronik. Die PIC`s wurden programmiert, die zugehörigen Programme gibt es zum downloaden. PIC`s sind kleine Steuerungen die recht einfach und zuverlässig arbeiten. Zum Programmieren der PIC`s habe ich das Glück, dass mein Arbeitskollege einen solchen Programmierer kennt.

Mit dieser Kanalerweiterung ist es möglich, einen Proportionalkanal der Fernlenkanlage in zwölf Schaltkanäle umzuwandeln. Alle Schaltkanäle können optional und unabhängig voneinander mit einer Memory-Logik betrieben werden. Bei Empfangsstörungen werden alle Kanäle ausgeschaltet (fail-safe). Ohne Relaismodul kosten die Bauteile ca. 15 €.

 

Mikulics Multischalter 1Mikulics Multischalter 3 

 

Technische Spezifikation

  • Zwölf Schaltkanäle als Taster und/oder Schalter auf der Fernsteuerung
  • Optische Schaltkontrolle im Decoder mit LED`s
  • Anschlussmöglichkeit für eine externe Stromversorgung am Decoder zur Versorgung der angeschlossenen Verbraucher
  • Vier Kanäle mit doppelter Strombelastbarkeit (max. 1A) ohne Relais zu verwenden
  • Memory-Funktion für jeden der Schaltkanäle einzeln über Setup-Modus einstellbar

Schaltungsbeschreibung

Die Schaltkanalerweiterung besteht aus insgesamt zwei Modulen:

  •  dem Sendermodul (Encoder)
  • dem Empfängermodul (Decoder) einer optionalen Relaisplatine.

Das Encodermodul besteht im Wesentlichen aus sechs Schaltern/Taster mit Mittelstellung und einem PIC Mikrocontroller 16F627 mit interner 4 MHz Taktung und dem Encoderprogramm. Die Umschaltkontakte der Schalter liegen an Minus, die acht anderen Anschlüsse sind mit den als Inputports konfigurierten Pins B0 bis B7 verbunden. Der B-Port des Controllers verfügt über interne weak pull-up Widerstände, so dass keine externe Beschaltung erforderlich ist. Wird ein Schalter betätigt, so wird der entsprechende Eingang auf Masse gezogen. Die Abstände der Schalter sind so bemessen, dass die Platine in die entsprechenden Bohrungen eines robbe FC16 Senders passt.

Empfängermodul Alle Pins des PIC 16F627 (4 MHz) sind in Verwendung. Es wurden zwei Ausgangstreiber-IC ULN2803A notwendig, die pro Ausgang theoretisch 500 mA zur Verfügung stellen können. Die praktische Grenze dürfte aber bei ca. 300 mA pro Ausgang liegen. Ausserdem ist bei gleichzeitiger Belastung aller Kanäle sicher ein Kühlkörper für die ICs notwendig. Das Layout ist so gestaltet, dass eine externe Stromquelle zur Versorgung der Verbraucher angeschlossen werden kann.

Die grünen LEDs dienen der Schaltkontrolle und sind Low-Current Typen, die mit 2 mA den Empfängerakku kaum belasten. Unter dem PIC (Lötseite) befindet sich noch ein 100nF SMD Kondensator.

An der 26-pol. Steckerleiste sind zwei Pins nicht belegt. Diese Steckerleistengröße ist im Handel weiter verbreitet als 24-pol., daher habe ich sie verwendet. So lassen sich die Ausgänge mit einem 26-pol. Pfostenstecker und einem passenden Flachbandkabel beliebig mit den Verbrauchern verbinden.

Die beiden Steckbrücken (Jumper1 und Jumper2) dienen der Konfiguration. Für den Betriebsmodus (Normalbetrieb) werden die Steckbrücken entfernt. Mit Jumper1 wird das Memory-Setup aktiviert, Jumper2 ist derzeit ohne Funktion.

Mikulics Multischalter 2 

 

Memory-Setup Funktion Wird der Jumper1 (Port A5 des PIC) gesteckt, befindet sich der Mikrocontroller in einem Setup-Modus, in dem für jeden einzelnen der zwölf Schaltkanäle eine Memory-Funktion festgelegt werden kann (d.h. der Kanal schaltet bei der ersten Betätigung ein, aber erst bei der zweiten Betätigung wieder aus).

Anschluss einer externen Spannungsversorgung Die Schaltkontroll-LEDs werden aus dem Empfängerakku versorgt. Die angeschlossenen Verbraucher benötigen aber eine eigene Spannungsversorgung. Die Verbraucher werden an der 26-pol. Stiftleiste angeschlossen. Exemplarisch ist im Bild der Anschluss einer Glühlampe gezeigt. Bei gepolten Verbrauchern (wie z.B. LEDs oder gepolten Relais) ist die Polung zu beachten (rot: plus, schwarz: minus).

Relaisplatine Will man Motoren für Sonderfunktionen (Kräne, Winden, Anker, ...) nicht nur ein/ausschalten, sondern auch umpolen, kommt man um den Einsatz von Relais nicht herum. Da ich Sonderfunktionen ausschließlich über Relais schalte, setze ich dazu eine Relaisplatine ein, die direkt an die Decoderplatine angeschlossen werden kann. Sie ist mit zwölf Relais bestückt. Dioden zum Schutz vor Induktionsspannungen hat der ULN2803A bereits integriert. Weiteres in ein Wechsler verbaut, jedes Relais wird über Schraubklemmen angeschlossen. Passende Dual In-Line Relais sind bis 2 A Belastbarkeit erhältlich.

Wenn man die Relais aus dem Empfängerakku versorgt, kann man auch eine galvanische Trennung von Empfänger- und Laststromkreis sicherstellen. Die Relaisplatine lässt sich mit einem Flachbandkabel und zwei Pfostensteckverbindern schnell und preisgünstig mit der Decoderplatine verbinden. Beim Anschluss ist auf die richtige Polung zu achten (siehe rot gekennzeichnetes Kabel auf dem Bild).

Mikulics Multischalter 4

 

Zum Abschluss Auf diesen Seiten beschreibe ich elektronische Schaltungen für den RC-Funktionsmodellbau, die ich für den Betrieb meiner Schiffsmodelle entwickelt habe. Wer Grundkenntnisse in Elektronik hat und Löten kann, sollte die Schaltungen problemlos nachbauen können. Wer Hilfe braucht, einfach nur melden, ich helfe euch gerne weiter!!!

Alle erforderlichen Unterlagen stehen kostenlos per download zur Verfügung.

Ich gebe keinerlei Gewähr für die Funktionsfähigkeit oder Funktionssicherheit und schließe jede Haftung für Schäden, die beim Nachbau oder Betrieb der Schaltungen entstehen, aus, sofern meinerseits kein nachweislich vorsetzliches oder grob fahrlässiges Verschulden vorliegt.

Da es von der IGU keinen kommerziellen Nutzen geben wird, sondern wir nur unserem Hobby nachgehen wollen, gibt es meinerseits Unterstützung beim Nachbauen der oben angeführten Schaltungen.

Christian Mikulics

Sollten Sie weitere informationen zu diesem Artikel haben oder mit dem Autor Kontakt aufnehmen wollen, schreiben Sie uns bitte eine mail an  Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

Gerne können Sie auch die gesamte Ausgabe der Turm ist Raus - Ausgabe 50 (2013) bei uns nachbestellen