Meine Tätigkeiten in Sachen Elektronik

Alle nachfolgend angeführten Schaltungen sind entweder von mir selbst entworfen und berechnet oder stellen
eine Kombination aus verschiedenen veröffentlichten Schaltungen dar, wobei ich jeweils die für meinen Anwendungsfall
besten Detaillösungen miteinander verbunden habe. Alle Platinen sind selbst CAD gezeichnet, belichtet und geätzt.
Falls nicht ausdrücklich bei der Beschreibung angeführt gebe ich keine Unterlagen wie Schaltplan, Layout oder
Teilelisten von den Platinen ab, da ich diese Basteleien in erster Linie als Hobby betreibe, die Unterlagen Teilweise
nur als Skizzen vorliegen und unter Umständen einige Schaltungen einem Copyrigth dritter unterliegen können.

Akkuwächter für Empfängerakkus mit 4 Zellen

Empfänger Doppelstromversorgung

Separate Servo - Stromversorgung

Glühregler für Methanol Motoren

Digitaler präzisions Servotester mit LCD Anzeige

Diverse Regler für elektrische Modellmotoren / Laderegler und Tadiranlader

PIC Programmierung






Akkuwächter für Emfpängerakkus mit 4 Zellen


Sehr kleiner Akkuwächter für 4 Zellen NiCd, kann durch Schaltungsänderung auch für andere Spannungen ausgelegt
werden. Aufbau in SMD Bauweise, Gewicht nur 2 Gramm, Abmessung ca. 15mm * 20mm, ca. 3mm hoch, passt überall rein.
Wenn Spannung vorhanden ist, leuchtet die grüne LED, wenn die Spannung unter 4,7V absinkt, leuchtet die rote LED.
Es wurden SMD-Low current LED's verwendet, die Stromaufnahme liegt bei maximal 6mA, Schaltspannung ist hier 4,7 Volt.

Genau wie oben nur anstelle von LC LED's wurden Standart LED's verwendet, die sind um einiges heller
und in dieser Ausführung auch bei Sonnenschein oder heller Umgebung noch gut zu erkennen.
Zur Aufbesserung der laufend zu knappen Modellbaukasse sind diese kleinen Helferlein von mir käuflich zu erwerben.
Bei Bedarf bitte einfach Nachfragen, die sind eigentlich immer lieferbar.


Empfänger Doppelstromversorgung


Empfänger - Doppelstromversorgung in SMD Bauweise
Auf der Basis des oben beschriebenen Akkuwächters ist diese Schaltung entstanden, Versorgung des Empfängers aus 2 Packen
mit jeweils 6 NC Zellen. Die Spannungsstabilisierung erfolgt durch zwei Low Drop Spannungsregler und ist am Ausgang mit
Schottky Dioden gegen Rückstrom gesichert. Die Spannungslage wird durch insgesamt 6 LED Anzeigen angezeigt.
Die geregelte Ausgangsspannung beträgt 5,7 Volt und kann bis zu 2 Ampere belastet werden.
Speziell geeignet für teuere und große Modelle, bei denen Sicherheit über alles geht. Hier ist jedoch aufgrund des
begrenzten Ausgangsstromes eine separate Servostromversorgung Notwendig, welche jedoch auf jeden Fall bei allen
größeren Modell von Haus aus eingeplant werden sollte.


Separate Servo - Stromversorgung


Sinn und Zweck dieser Schaltung ist es, vom Empfänger aus nur die Signal- und die Masseleitung an die Servos zu
kontaktieren, die Stromversorgung der Servos wird von einem separatem starkem 5 Zellen Akku übernommen.
Dadurch entfallen die Spannungsverluste durch den Empfänger und die dünnen Kabel, in Großmodellen mit starken
Servos macht sich das sehr stark bemerkbar, die Servos reagieren jetzt viel schneller und Kraftvoller.
Der Empfängerakku kann nun wesentlich kleiner gemacht werden, da er nur noch den Empfänger zu versorgen hat.
Alle Zuleitungskabel vom Empfänger zur Servostrom Platine sind mit Ferrit Ringkernen gegen Störungen versehen.
Zusätzlich ist auf der Platine noch ein abgewandelter Akkuwächter aufgebracht, welcher hier jedoch von den
Schaltpunkten her auf einen 5 Zellen Akku abgeglichen bzw. berechnet wurde.
Zu dieser Thematik gibt es einige Berichte und Schaltungen, welche auf Lochrasterplatinen erstellt wurden,
das ist jedoch alles mit Vorsicht zu geniesen, wenn die Kupferauflage bzw. der Querschnitt der Leiterbahnen
zu klein ist macht das alles keinen Sinn, da treten dann wieder Spannungsverluste auf, welche man vermeiden wollte.
Als Ausgang wird hier eine Standart Steckerleiste im RM 2,54 verwendet, dadurch passen alle Uni, Futaba und
Graupner Buchsen auf diese Steckerleiste, für den Verpolungsschutz muss der User selber sorgen, einfach Aufpassen.


Glühregler für Methanol Motoren

Ab einer einstellbaren Stellung des Gasknüppels wird die fest angeklemmte Glühkerze mit einer ebenfalls einstellbaren
Spannung versorgt, dadurch ist ein ruhiger Leerlauf und problemloser Übergang zu Vollgas immer gewährleistet.
Ein ausgehen des Motors bei Lastwechsel kommt nun auch nicht mehr vor, ein Beitrag zum sicheren Fliegen.

Neu: Der altbewährte Glühregler nun in neuer und kleiner SMD Ausführung !
Da dieser Regler in der Standartbauweise bis jetzt ohne Probleme gearbeitet hat und in vielen Modellen
zuverlässig seinen Dienst verrichtet war es an der Zeit, das komplette Layout einmal neu zu gestalten.
Auch Aufgrund der vielen Nachfragen zu dieser Schaltung habe ich mich entschlossen, die schon
etwas betagte Platine komplett zu überarbeiten und neu in SMD Bauweise zu erstellen.
Natürlich mit Zeitgemäßen kleinen SMD Bauteilen und einigen kleinen Änderungen, welche hauptsächlich
die Verwendung von neueren Bauteilen betrifft, manche der alten Bauteile sind heute kaum noch zu bekommen.
Herausgekommen ist die nachfolgende Platine mit den bekannten technischen Daten:
Glühregler für Methanol Motoren, in der Standart Ausführung für 2 Kerzen mit bis zu 2,5 A Dauerstrom geeignet.
Für spezielle Anwendungen ist eine Version mit weit über 10 A Dauerstrom verfügbar, hierbei wird nur der
SMD FET durch einen TO 220 FET ersetzt, welcher bei Bedarf auch noch mit einem kleinen Kühlblech versehen ist.

Die elektrische Kerzensteuerung ist über einen Optokoppler komplett vom
Eingang getrennt, hierdurch ist keine Rückwirkung auf den Steuerkreis möglich.
Der Einschaltpunkt ist über einen kleinen Trimmer einstellbar.
Die Stromregelung der Kerze ist ebenfalls über einen kleinen Trimmer einstellbar.
Die separate Stromversorgung der Glühkerzen erfolgt über einen Akku mit 3 - 4 NC Zellen.

Da es nun schon gute und vor allem preisgünstige käufliche Geräte gibt wird der Glühregler nicht mehr gefertigt.

Nachtrag:
Von Zeit zu Zeit werden noch einige Platinen für Modellbaukollegen angefertigt, welche
mit den käuflichen Geräten nicht zurechtkommen oder aber ganz spezielle Vorgaben haben.
Wie zum Beispiel mehrzylinder Motoren mit 2 oder mehr getrennten Stromversorgungen usw.
Bei Bedarf einfach mal anfragen, es sind auch manchmal gebrauchte Glühregler aus Umrüstungen vorhanden.
Auch Mikroprozessor gesteuert mit stufenloser Glühungsregelung, je nach Knüppelstellung.




Digitaler präzisions Servotester mit LCD Anzeige


Dieser Servotester ist dafür gedacht, um Servos zu testen und Funktionsmodelle aller Art
unabhängig von einem angeschlossenem Sender und Empfänger sehr genau einzustellen.
Die abgegebene Impulslänge reicht von 0,750 ms bis zu 2,5ms (150% Ausschlag)
und kann dadurch alle handelsüblichen Sender im Pulsweiten Modus imitieren.

Auf dem LCD Display wird zum einen die aktuelle Impulslänge in µs angezeigt sowie der Ausschlag in %.
Die Impulslänge wird durch drücken von einer der beiden Tasten (Links = AB, Rechts = Auf ) eingestellt,
nach dem einschalten des Gerätes ist die Impulslänge immer auf 1,5ms, Mittenstellung eingestellt.
Diese Mittenstellung gilt für die meisten Sender, es gibt aber auch die bekannten Ausnahmen.

Wenn während beim Einschalten des Gerätes die Ab Taste gedrückt wird läuft
das angeschlossene Servo endlos von 0% bis 100% und wieder zurück.
Zum beenden Gerät ausschalten und wieder neu einschalten.
Dieser Wert für den Automatikmodus wurde absichtlich auf 1,00 – 2,00 ms beschränkt,
da dieser Wert von jedem Servo umgesetzt werden kann ohne auf Anschlag zu laufen.

Da die Impulse Digital und Quarzgenau erzeugt werden ist die Genauigkeit sehr hoch.
Auch ein Zittern der Servos durch schlechte Kontakte in dem Poti wie bei einfachen handelsüblichen
Geräten tritt hier nicht auf, dieses Gerät wurde aus der Praxis heraus geboren und aufgebaut.

Durch das absolut saubere Signal ist es auch ohne Probleme möglich, Motoren und Regler
oder Steller entweder im Modell oder auf dem Prüfstand genau zu vermessen und einzustellen.
Hier gibt es mit einfachen Servotestern immer wieder Probleme, da
die Signal oft nicht sauber und auch nicht immer gleich lang sind !

Auch können Servos im Modell genau auf die Mittenstellung ( 1,5ms, oder jede andere gewünschte
Stellung, je nach Anlage ) eingestellt werden, ohne die ganze Anlage einzuschalten.

Der Servotester benötigt für den Betrieb eine externe Spannung von 8 – 14 Volt, der Eingang ist
gegen Falschpolung gesichert. Die zum testen angeschlossenen Geräte (Servo, Regler) werden mit
stabilisierten 5,0 Volt betrieben, die Belastbarkeit liegt hier bei kurzfristig 1 Ampere, für ca. 60 Sekunden.
Ich hatte bis jetzt noch kein Servo welches damit nicht ohne Probleme einzustellen war.
Wenn ein Regler mit BEC eingestellt wird darf der Servotester nicht mit einer eigenen
Spannung betrieben werde, er übernimmt die Spannung vom BEC System.



Diverse Regler für elektrische Modellmotoren / Laderegler und Tadiranlader


Elektrischer Fahrtregler in SMD Bauweise
Aus diversen Schaltungsvorschlägen konstuierter Fahrtregler mit modernsten MOS Fet Halbleitern, die Belastbarkeit
dieses Reglers liegt bei 12 NC Zellen bei ca. 60 Ampere im Vollgasmodus, im Teillastbetrieb schafft er auch 50 Ampere,
hier ist jedoch ein Kühlkörper auf der Rückseite notwendig, um die Wärme abführen zu können.
Ausführung mit BEC und EMK Bremse, für Helikopter Betrieb kann der Bremsfet einfach weggelassen werden.
Mit modernen SUP-75 MosFets bestückt verkraftet dieser Regler echte 80 Ampere bei 12 NC Zellen, Teillastbetrieb ist
hier jedoch nur kurz möglich, die dabei entstehende Wärme ist fast nicht mehr abzuführen.
Das ist natürlich nur eine Frage der Kühlköpergröße, aber wer will schon große Kühlkörper in einem schlanken Hotliner ?
Der Regler ist mit handelsüblichen Standartbauteilen bestückt, nach alter Methode ohne Microprozessor und funktioniert
absolut zuverlässig und Problemlos. Ich habe davon einige gebaut und an viele Modellbaukollegen gegeben,
es gab ohne Ausnahme nur positive Bemerkungen darüber. Kein umständliches Programmieren, einfach anstecken und fliegen.



Elektrischer Mini Fahrtregler in SMD Bauweise
Speziell für Motoren der 400er Baugröße gebaut, mit Little Foot FETs und BEC, ohne Bremse.
Verkraftet bis 12 NC Zellen und garantiert 15 Ampere Dauerlast, für Teillastbetrieb nur bedingt geeignet,
da es schwierig ist, die kleinen FETs dauerhaft mit Kühlkörpern zu versehen.



Laderegler nach einer Idee von Ullrich Röhr in SMD Bauweise
Die komplette Wirkungsweise dieser Schaltung ist von Ullrich Röhr auf dessen Homepage sehr gut dokumentiert, ich habe
die Idee direkt übernommen, die Schaltung mit einer neueren Spannungsrefferenzquelle versehen, auf SMD Bauweise
gezeichnet und anstelle von 16 BUZ 11 mit 3 hochwertigen SUP-75 MosFets versehen, funktioniert hervorragend !
Er erlaubt den Betrieb von 12V Modellbauladegeräten an 12 Zellen NC Packen, wo bei die Ausgangsspannung
des Ladereglers auf ca. 13,5V begrenzt wird, wenn die Spannung der Zellen einbricht, lässt er voll durch.



Ladegerät für Tadiran Lithium Zellen
Speziell für ECO Picollo Flieger ( ich hatte früher selber mal einen ) entwickelter Lader für 1 - 3 Lithium Zellen.
Arbeitet im Ladeverfahren genau nach den Angaben der Hersteller, kein Explodieren der Zellen möglich.


PIC Programmierung


Nachdem gerade einige Projekte anstehen, welche mit normalen Bauteilen nur sehr schwierig aufzubauen sind habe ich
mich dazu entschlossen, nun endlich mit dem Thema PIC anzufangen. Da auch in der Zeitschrift EAM seit einiger Zeit
eine sehr gute Serie darüber läuft, bietet es sich an, auch die darin verwendete Hardware zu verwenden, das spart Arbeit.
Da ich früher schon unter anderem den Z80 in Assembler programiert habe, sollte mir das jetzt nicht so schwer fallen.
Obiges Bild zeigt das kombinierte Programmer / Experimentier Board, ebenfalls aus der EAM mit kleinen Änderungen:
On Board befinden sich hier schon ein 5V und ein 12V Spannungsregler, an jeder Steckerleiste für PortA und PORTB
sind 5V für extern anzuschliesende Baugruppen verfügbar, das erspart die extra Verkabelung der Baugruppen mit 5V.
In diesem Zusammenhang sei noch ein sehr gutes Buch erwähnt, "Messen, Steuern und Regeln mit PIC Mikrokontrollern",
der Autor ist Dieter Kohtz, welcher auch die Serie in der EAM betreut, das Buch ist ebenfalls sehr empfehlenswert.



Der erste Versuchsaufbau, der PIC steuert einen einfachen Schrittmotor an, auf dem Steckbrett befindet sich das IC
in welchem die Gegentakt - Ausgangstreiber für den Motor sind. Diese Schaltung wird noch weiter ausgebaut werden.



Auch erste Versuche mit dem 2 zeiligem LCD Display sind recht gut verlaufen, es gibt noch viel zu tun.



Na ja, also eigentlich wollte ich zuerst nur eine Schrittmotorensteuerung bauen, um damit den Focus eines Aufnahme-
teleskopes für CCD damit aus der Ferne bzw. vom Computer aus zu steuern. Nachdem aber unser Wetter seit langer Zeit
schon keine Astroaufnahmen mehr zulässt ist dieses Objekt nicht mehr ganz so wichtig.
Im laufe der Programmerstellung ist mir nichts anderes eingefallen, als das ich evtl. meinen kleinen Kreuztisch
von dem Proxxon Bohr- und Fräswerk doch auch mit Steppern ausrüsten könnte und damit am Ende CNC Fräsen könnte.
Eigentlich ein blöder Einfall, und dummerweise lässt sich das sogar ohne allzu großen Aufwand bewerkstelligen, also
habe ich doch tatsächlich angefangen, das Steuerprogramm in dieser Richtung weiter auszubauen.
Das ist der derzeitige Stand der Dinge, die Stepper sind mit einem 16:1 Getriebe an die Spindeln gekoppelt, die
Software läuft soweit auch schon, wird gerade noch ausgebaut, um zuerst von Koordinaten Listen und evtl. später
auch über eine seriele Schnittstelle die Motoren zu steuern. Zuerst wollte ich nur über Schalter einen motorisch
betriebenen Antrieb haben, nun ist die Sache doch schon etwas weiter ausgebaut worden.
17.Juli 2003: Betrieb über einprogrammierte Koordinatenlisten geht, erste Frästeile sind bereits entstanden.
Größtes Manko im Moment, die Z-Achse ist nur von Hand zu bedienen, den Tisch dahingehend umzubauen ist nicht
rentabel, in der Z-Achse sind die Führungen zu wackelig und zu ungenau. Eine gute Linearführung mit einer vernünftigen
Kugelumlaufspindel kostet mehr als die ganze Bohr- Fräseinheit, da muss jetzt eine andere Lösung her.



28.08.2003: Elektronik mit Steppersteuerung und Kühlgebläse in ein Teko Gehäuse verfrachtet, Projekt wird jetzt nicht
mehr weiter ausgebaut, da der mechanische Aufbau der Fräseinheit zu ungenau ist. Ein Umbau auf vernünftige Spindeln
(Kugelumlauf) und eine Versteifung der Vorrichtung ist einfach zu aufwändig und zu teuer, eine neue und stabile Fräse
ist hier auf jeden Fall die bessere Lösung und sogar billiger als nur ein Kugelumlauf - Kreuztisch.
Im derzeitigen Zustand habe ich jedoch zumindest einen automatischen Vorschub in X und Y, das Spindelspiel wird
Softwaremässig kompensiert, die Steuerung erfolgt über Kippschalter, es ist soweit recht Komfortabel und auch beim
Fräsen von Alu ergibt der gleichmässige Vorschub ein sehr schönes Fräsbild mit einem VHM Fräser.

Die kleine MF70 von Proxon ist wesentlich besser für einen Umbau geeignet. Es wurden bereits einige davon umgebaut,
hier gibts keine Bilder von mir da diese Umbauten im Internet des öfteren ausreichend Dokumentiert sind.