Modellbahn-Steuerung GROUPIE-MEB-Tron

Bauanleitung serieller Sender

Der Aufbau der Schaltung erfolgt am einfachsten auf einer vorgefertigten Platine, wie sie beim Autor beziehbar ist. Da die industrielle Fertigung der Leiterplatte ihren Preis hat, kann der versierte Elektroniker sie aber auch auf einer Experimentierplatine aufbauen. Dazu sollte man sich dann das Target-Projekt, also die elektronischen Daten der Schaltung, herunterladen. Die Software zu Betrachten der Schaltung kann ebenfalls kostenlos heruntergeladen und installiert werden. Hier will ich jedoch nur auf den Aufbau auf der vorgefertigten Leiterplatte eingehen.

Zunächst muss man sich die Bauteile gemäß der Stückliste besorgen. Die Liste ist erfreulich kurz und kann noch verkleinert werden. Die Platine sieht mehrere Möglichkeiten zum Herausführen der Ausgänge vor:

  • 2 Stück 8-fach Steckerleisten für die 16 Ausgänge und eine 2-fach-Ausführung für die Masse (GND)

  • 2 Stück 9-polige Sub-D-Buchsen

Die beiden Varianten schließen sich nicht unbedingt gegenseitig aus, trotzdem ist meist nur eine Version sinnvoll. Wer seine Karten mit Frontblenden versehen möchte, wählt eventuell eher die Sub-D-Variante, weil es dafür vorgefertigte Alu-Blenden mit den Durchbrüchen für die Stecker gibt. Je nach Version können die dafür nicht benötigten Bauteile entfallen. Es sei jedoch gesagt, dass der Anschluss der Sub-D-Buchsen mittels Flachbandkabel einige Fallen beinhaltet, mehr dazu in einem eigenen Kapitel.

Es ist Geschmackssache was besser ist, aber die vom Autor verwandte Platinen-Entwurfs-Software „TARGET 3001!“ erlaubt auch die Darstellung einer 3D-Ansicht der Bestückung. Nachfolgend sieht man eine „Sparversion“ ohne Fassungen. Hier sind aber z. B. die Farbringe bzw. die Einbaurichtung einiger Bauteile besser erkennbar:

Mit beiden Bildern sollte in jedem Falle eine fehlerfreie Bestückung auch weniger versierten Elektronikern gelingen.

Die Bestückung ist schnell erledigt. Wie üblich bestückt man zunächst die Widerstände. Dabei unbedingt auf die korrekte Reihenfolge bei R2 bis R34 achten! Jeder zweite Wert ist gleich, nur vertauschen darf man die Werte nicht. Auf eine kleine Ungereimtheit sei hingewiesen: einen R26 gibt es nicht (warum ist jetzt nicht mehr zu klären...).

Dann kommen die IC-Fassungen, der Quarz, die Kondensatoren und die Anschluss-Elemente an die Reihe. Die Messerleiste sollte unbedingt zuerst verschraubt und dann verlötet werden. Für K4, K5 und K6 gibt es zwei mögliche Positionen. Wer anschließend Frontblenden montieren möchte, benutzt zweckmäßigerweise die näher zum Platinenrand liegenden Löcher. Nebenbei: Statt der vorgeschlagenen Steckverbindungen können auch Anschlussklemmen mit einem Rastermaß von 3,81 mm montiert werden. Das ist zwar billiger aber bei einem eventuellen Ausbau der Karte umständlicher.

Die 16 Transistoren müssen alle gleichsinnig so bestückt werden, dass die metallisch blanke Seite von T1 zum Schriftzug „Bestückungsseite“ weist. Ihre Ausrichtung gelingt am ehesten, wenn man zunächst T1 und T16 einlötet und dann die restlichen in die Lötaugen steckt und einen 3mm-Rundstab (Schraubenzieher, Schaschlik-Spieß o. ä.) durch die Befestigungsbohrungen hindurchsteckt.

Wenn eine Sichtkontrolle keine Fehler ergibt, können die beiden ICs und der programmierte Controller bestückt werden. Dann steht dem Test mit dem Testprogramm nichts mehr im Wege.

Anschlussschema und Test

Wenn die vorgeschlagenen Steckverbinder K4-6 benutzt wurden, ist der Anschluss ganz einfach: Alle GND-Klemmen der Empfänger werden mit K6 verbunden. Der zweite Anschluss eines Signalempfängers wird mit einem der Ausgänge verbunden. Bei Weichenempfängern werden die beiden restlichen Eingänge mit zwei aufeinanderfolgenden Ausgängen verbunden. Dabei immer zuerst einen geradzahligen und dann einen ungeradzahligen Ausgang benutzen (0+1, 2+3,…14+15). Ein Vertauschen der beiden Eingänge eines Weichenempfängers ist in der Testphase unkritisch, dies hat nur die Umkehrung der Schaltrichtung zur Folge.

Diese serielle Senderkarte ist im Testprogramm in Bezug auf Weichen wie 16 Weichenkarten des Typs „WK1“ oder wie 8 Karten des Typs „WK2“ zu behandeln, softwaretechnisch wurde auf die Kompatibilität geachtet.

Bei Signalempfängern ist die Analogie am ehesten mit der Signalkarte (SK) zu erklären: Je zwei Ausgänge entsprechen einer Signalkarte. Im folgenden Bild wurde davon ausgegangen, dass die serielle Senderkarte nicht mit Jumpern bestückt ist und folglich auf die Adressen 192 bis 207 reagiert.

So könnten 5 Weichenempfänger mit insgesamt 40 Weichen und 6 Signalempfänger mit 48 Signalen angeschlossen werden. Die Verdrahtung müsste dann wie folgt geschehen:

Wenn der Anschluss so erfolgt ist, kann die Funktion „Test Weichen“ bzw. „Test Signale“ benutzt werden. Bitte dabei beachten, dass die Signale vor dem Beginn des Tests nicht leuchten können, da die Signalempfänger dann noch keine Betriebsspannung erhalten. Auch das Umschalten der Signale erfolgt wegen des Überblend-Effekts nicht sofort sondern mit einer geringfügigen Verzögerung (kleiner 0,5 Sekunden).

Falls der Test kein oder zumindest kein zufriedenstellendes Ergebnis liefert, prüfen Sie bitte noch einmal genau die Verkabelung und die Einstellungen in der Testsoftware. Wenn keine Fehler erkennbar sind, so können Sie gerne den Autor per Mail kontaktieren. Beschreiben Sie bitte dabei die vorhandenen Karten und Empfänger und das Anschlussschema. Bei einem nachfolgenden Telefonat können meist die Ursachen geklärt werden.

Tipps zum Anschluss der Sub-D-Buchsen

Falls die Sub-D-Variante benutzt wird, ist die Zuordnung der Anschlussnummern zu den Ausgängen nicht so einfach. An K7 ist an Pin 1 der Ausgang 0 zu finden, das geht bis Pin 8 = Ausgang 7 so weiter. An Pin 9 ist dann Masse = GND angeschlossen, Pin 10 ist offen. An K8 ist das prinzipiell genauso, hier liegen an den Pins 1 bis 8 die Ausgänge 8 bis 15. Was aber schließlich an welchem Anschluss der Sub-D-Buchse ankommt, hängt davon ab, wie man die Flachbandkabel in die Stecker und die Buchsen beim Einpressen einlegt. Überhaupt muss man hier vor dem (fast) endgültigen Einpressen der Kabel genau das Ergebnis bedenken. Die Pfostenbuchsen haben eine Markierung und lassen sich nur in einer Richtung in die Wannenstecker einstecken. Das geht aber nur wenn das Flachbandkabel auf der der Platinen abgewandten Seite herausragt! Übrigens: Die Wannenstecker sind liegende Ausführungen, weil sonst die Bauhöhe so groß würde, dass ein benachbarter Steckplatz unbenutzbar würde.

Das ursprünglich 10-polige Kabel muss zum Einpressen in die Sub-D-Buchse auf 9 Adern Breite reduziert werden. Dabei muss man natürlich die Ader abschneiden, die mit dem offenen Pin 10 der Pfostenbuchse verbunden ist und nicht etwa die zu Pin 1 führende Ader.

Je nach Ausführung der Frontblende muss man dann überlegen, ob die Buchse hinter oder vor der Blende montiert werden muss. Je nach Dicke der Blende lässt sich sonst der Stecker nicht weit genug einstecken und hat eventuell keinen oder zumindest nur unsicheren Kontakt. Muss die Montage vor der Blende erfolgen, so ergibt sich das Problem, dass das Kabel mit dem aufgepressten Stecker sich nicht mehr durch die Aussparung in der Blende führen lässt.

Je nach Ausrichtung des Kabels in der Buchse kann man dann eine gleichsinnige Zuordnung der Adern zu den Buchsennummern erreichen oder eine genau umgekehrte. Welche Variante man wählt, kann aber von der durch die Blende vorgegebenen Einbaurichtung der Buchse abhängen.

Auch die Länge des Kabels ist zu bedenken: Es muss natürlich lang genug sein. Zu großzügig sollte man aber auch nicht sein, es können sich sonst Probleme beim Einstecken der Karte ergeben.

Wer sich die Arbeit, die Durchbrüche für die Sub-D-Buchsen zu erstellen, sparen möchte, kann sich auch fertige Frontblenden kaufen. Bei der Firma Elektro-Bauelemente MAY KG (http://www.may-kg.com) gibt es den Artikel 30118-344. Auf dieser Frontblende kann man zwei Buchsen mit Lötanschluss montieren und das Flachbandkabel anlöten.

Die Ausführungen sind sicherlich trotz der versuchten Ausführlichkeit nicht vollständig. Die zahlreichen Stolpersteine dieser Variante sollten genannt werden und lassen eigentlich fast nur ein Fazit zu: Wer mit dieser Technik nicht vertraut ist, sollte die einfachere, ursprünglich vorgesehene Variante wählen, auch wenn das Anfertigen der Frontblende komplizierter sein mag!

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