Kategorie-Archiv: Elektronik

Elektronik

HF Bauteile für Antennenanlagen

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Neulich ist mir von einem alten Zweifachverteiler ein schlecht eingepresster Deckel herausgefallen und gab dem Blick auf seine inneren Werte frei.

btv zweifachvereiler

Man sieht das da etwas mehr drinn ist, als nur eine Lötverbindung zwischen den Buchsen. Kondenstoren trennen Gleichstrom ab, der kleine Ferrittrafo passt die Impendanz an, der Ringkern verbessert die Entkopplung der Ausgänge.
Für den reibungslosen Durchgang der Hochfrequenz sind die Bauteilverbindungen extra kurz gehalten und SMD Bauteile verwendet worden.
Diese Bauteile werden aus alten Antennenanlagen ausgebaut, weil sie nicht nach den neusten KlasseA Normen zertifiziert sind (die es zum Einbauzeitpunkt noch nicht gab).

Eingebaut werden neue Bauteile von Technetix.
Heute habe ich aus einem anderen Schrank ein letztes Jahr eingebautes Bauteil geweselt, weil dieses mechanisch beschädigt war.
Auf einer Seite war die Befestigungslasche abgebrochen und eine Fuge am rückseitigen Deckel war sichtbar. Also mal sehen ob man da reinsehen kann.

Man kann.
Dann sieht man folgendes:

btv zweifachvereiler
Es handelt sich um einen Einfach-Abzweiger, deshalb gibt es nur einen Ferritkern.

Die elektronischen Bauelemente sind bedrahtet, und mit ziemlich langen Drahtenden angelötet. Auf der rechten Seite ist ein Anschlußdraht nicht korrekt abgeschnitten und liegt signalführend auf der Massefläche.

So im direkten Vergleich sieht das ziemlich mies aus, das neue Zeug.
Aber es ist zertifiziert.

3D Druck, Elektronik

Arduino Mega und die Hitze

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Zur Zeit ist es sehr warm hier.
Und diese hohen Umgebungstemperaturen verschlechtern natürlich auch die Wärmeabfuhr aus unseren elektrischen und elektronischen Geräten. Davon bleibt auch der 3D Drucker nicht verschont.

Als Elektronik für meinen selbstgebauten Drucker habe ich auf RAMPS 1.4 gesetzt. Dabei kommt eine fertige Mikrocontrollerplatine mit einem ATMEGA 2560 zum Einsatz, die im Arduino-Projekt als offene Hardware entwickelt wurde. Es ist also alles nötige „drumherum“ fertig auf einer Leiterplatte, so daß man sich ganz auf die Projektbezogene Elektronik konzentrieren kann, wenn man ein Embedded-Projekt umsetzen möchte.
Über standartisierte Steckkontakte kann dann die weitere Elektronik angeschlossen werden.
An der Stelle kommt dann RAMPS ins Spiel, eine Erweiterungsplatine die alles enthält um die elektrische Peripherie eines 3D Druckers anzuschließen. Auf der RAMPS Platine befinden sich die Leistungsschalter für die Heizungen vom Druckbett und Heizdüse, und auch weitere Sockel für Motortreiber. Außerdem Anschlüsse für die Temperaturfühler und Endschalter.
Auch kann man ein Display anschließen. Und hier wird es interessant.

Die Arduino-Platine besitzt einen Linearregler um die 5V Spannung für die Elektronik zu erzeugen, und der setzt die Spannungsdifferenz zu den üblichen 12V in Wärme um. (Bei mir von einem Schaltregler aus der höhren Spannung von Heizbett und Motoren von ca. 30V erzeugt)
Da die Arduino-Leiterplatte mit SMD-Bauteilen bestückt ist, hat der Regler also nur die Kupferbahnen der Leiterplatte selbst zur verfügung, um seine Wärme loszuwerden. Das funktionierte ganz gut, so lange die Temperaturen angenehm waren.
Jetzt sitzt der da natürlich ziemlich eingeklemmt. Die RAMPS Erweiterung selbst wird ziemlich warm durch die Leistungstransistoren, und die Motortreiber heizen von oben und natürlich auch per Wärmeleitung über die Pfostenstecker zusätzlich ein. Dazu habe ich ein LC-Display angeschlossen welches für die Beleuchtung noch zusätzlich den Strombedarf auf der 5V Schiene erhöht.
Das war dann alles zu viel, der Spannungsregler erreichte seine Maximaltemperatur und der integrierte Übertemperaturschutz reduzierte den bereitgestellten Strom. Daher sank die Spannung. Sichtbar wurde das an der LCD Beleuchtung. Und natürlich stimmen dann auch die eingelesenen Werte der Temperaturfuhler nicht mehr.

Daher musste nun die Situation verbessert werden.
Bisher war nur ein kleiner 24V Lüfter mit 12V versorgt (wegen dem Lärm, da der immer mitläuft) auf der Rückseite mit einer Papierklammer „Foldback Clip“ so hingetüddelt. Das ist natürlich nicht so optimal, weil in dem Leiterplattenstapel die unterste Platine mit dem Spannungsregler so fast gar nichts davon hat.

Das sah so aus:
kleiner 24V Lüfter kühlt RAMPS Elektronik

Nun muss das also besser werden:
Dazu habe ich zwei Dinge verändert. Die auftretende Abwärme beim linearen Spannungsregler ist direkt abhängig von der zu überwindenden Spannungsdifferenz. Also ist es günstig, diese zu reduzieren. Das könnte man mit einem Widerstand tuen, der aber jedes mal geändert werden muss, wenn man etwas umbaut und der Strombedarf auf der 5V Schiene sich ändert. Zu wenig Spannung vor dem Regler ist auch schlecht, weil diese Regler je nach Typ etwa 2V höhere Spannung am Eingang brauchen, um die Ausgangsspannung ordentlich einzuhalten.
Besser gehts mit Halbleiterdioden. In Durchlassrichtung hat man über jeder Silizium-Diode etwa 0,7V Spannungsabfall. Ein paar davon in Reihe reduziert die Spannung ein Stück, und nimmt damit ein Teil der entstehenden Wärme vom Spannungsregler und verschiebt sie dafür in die Dioden. Die Dioden halten höhere Temperaturen aus und brauchen keine speziellen Maßnahmem zur Kühlung.
Also 4 Dioden zusammengelötet und in die Zuleitung zum Arduino Mega eingeschliffen. So werden aus 12V dann 9V, und der Linearregler hat statt 7V nur noch 4V zu verbraten. So wird seine Verlustleistung fast halbiert.

Da ich damit keinen Schönheitspreis gewinnen muss, hab ich das einfach mal so hingetüddelt.
Dioden am Prusa I3

Und nun zur zweiten Maßnahme:
Die Verbesserung der Luftkühlung.
Um den Luftstrom besser an der Elektronik zu halten, habe ich eine Plexiglasscheibe zugeschnitten und über die Elektronik geschraubt. Zusätzlich gibts einen leisen 12V Lüfter mit 60×60 mm, der einen deutlich höheren Luftstrom erzeugt als der kleine Lüfter vorher. Der wird nun auch noch mit einem kleinen gedruckten Haltewinkel so montiert, das er auch die untere Leiterplatte im Stapel mit anbläst.

Mini-Luefterhalter
Der Drucker fertigt also seine eigenen Teile zur Verbesserung der Konstruktion. 🙂

Fertig zusammengeschraubt sieht das dann so aus:

Mini-Luefterhalter

Die Instabilitäten der 5V Spannungsversorgung sind damit hachhaltig beseitigt.

Elektronik

Usb charger doctor

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Für einen unerhört schmalen Betrag habe ich mir aus dem Reich der Mitte diesen kleinen Zwischenstecker schicken lassen, der Spannung und Strom an USB Geräten wechselweise anzeigt.

Ein vergleich mit einem Multimeter  ergab hinreichende Genauigkeit. Ehrlich gesagt war ich sogar positiv überrascht.

Interessanterweise ist die ganze Elektronik in einem IC konzentriert, von der verstärkung des meßsignals über einem 0,1ohm shuntwiderstand, der A/D wandlung, Takterzeugung bis zum multiplexen der 7segment Led Anzeige. Einen einzigen Transistor, einen Kondensator und 4 Widerstände gibts noch, sonst weiter nichts.

Feine sache um einen blick auf die Eignung von Usb Ladeadaptern für bestimmte Geräte zu haben

(Etwa ob es genug strom liefert und die spannung stabil ist)

Elektronik

Widerstand von Mikro-USB Ladekabeln

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Ich habe vor ein paar Wochen einen neuen Tablet-Computer erworben, weil bei meinem alten das Display beim Öffnungsversuch gesprungen ist, nachdem der dick werdende Akku das ganze Gerät durchgebogen hatte.

Nun ist da jetzt ein 10000 mAh Akku eingebaut, und auch ein leistungsfähiger Octacore ARM SoC. Zusammen mit dem größeren 10″ Display sorgt das natürlich für einen gesteigerten Energiebedarf.

Das Tablet verfügt nur über eine mikro-USB-Buchse als Ladeanschluß. Hier müssen also mindestens 1 Ampere durch, damit das Teil in 10 Stunden mal vollgeladen ist. Der „Usb Charger Doctor“ zeigt für das mitgelieferte Ladegerät eine Spannung von 5,3V und einen Strom von 1300mA an.

Da diese kleinen USB-Stecker ja ziemlich üblich als Ladeanschluß geworden sind, hat man also auch mehrer Ladekabel.
Nun kam der Tag, da war das Tablet zum Laden angesteckt, aber statt wie erwartet zu einer Erhöhung der Batteriestandsanzeige zu führen, wurde der Akku sogar weiter entladen.
Die Ursachen waren schnell erforscht. Einerseits liefern die Ladenetzteile nicht immer 5,3V, sondern auch mal nur 4,95V. Zum zweiten war eine handelsübliche USB-Verlängerung zwischengesteckt. Und zuletzt war nicht das mitgelieferte Ladekabel drann, sondern ein anderes im 10er Pack bei Ebay erworbenes.

Der Spannungsfall auf der USB-Verlängerung und dem Ladekabel verringerten den Ladestrom soweit, dass weniger nachgeladen wurde als das Tablet an Energie selbst verbrauchte.

Nun lässt sich ja in so einem kleinen Ladestecker schlecht ein Kontakt abgreifen um den Widerstand des Kabels meßtechnisch zu prüfen. Daher eine kleine Schaltmimik um der Sache auf den Grund zu gehen:

uUSB Ladekabelkontrolle

Links ist eine auf dem Rücken liegende Mikro-USB-Buchse, die auf dem Postweg etwas deformiert wurde und daher zum verbasteln verwendet wird. Deshalb auch der stabilisierende Draht über dem Blechgehäuse.
Die LED leuchtet, wenn 5V Spannung mit entsprechender Polarität anliegt. Der Schiebeschalter schaltet den 10 Ohm Lastwiderstand hinzu.
Dabei fließt im idealfall 0,5 A Strom.

An den beiden angelöteten Drahtenden oben links und unten rechts wird die Meßleitung eines Spannungsmessers angeschlossen. Mit dem kann man die Höhe des Spannungsfalls ermitteln.
Zum unterscheiden von guten und schlechten Ladekabeln reicht mitunter aber bereits die LED, deren Helligkeit möglichst konstant bleiben sollte, wenn man den Schalter betätigt.

Meine Erfahrungen: Das schlechte Ladekabel hat einen Widerstand von 2,2 Ohm pro Ader (also hin und zurück mit dem Ladestrom 4,4 Ohm).
Mit der kleinen Platine ist bei einer Spannungsquelle mit 5,1V eine Spannung über dem Lastwiderstand von 3,8 V übrig. Das ist sehr schlecht.

Gute Ladekabel erreichen 4,95V.

So lässt sich mit einem kurzen Blick aufs Multimeter aussortieren, welche Ladekabel keine sind und maximal als Datenleitung benutzt werden können.

Elektronik

Netzteil Testadapter

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Zum testen von kleinen Steckernetzteilen mit DC-Hohlstecker habe ich eine kleine passive PoE Einspeiseweiche sekundärverwertet.

Immerhin hat man so schon mal ein Gehäuse und eine DC 5,5/2,1 Hohlsteckerbuchse nebst passendem Gehäuseloch. Um Platz zu schaffen habe ich die zwei RJ-45 Buchsen abgelötet.

Mit den Schraubkappen der 4mm Laborsteckerbuchsen kann man einen Lastwiderstand festklemmen, und nebenbei das Oszilloskop anschließen. So lässt sich über die Welligkeit der Ausgangsspannung im Lastzustand der Gesundheitszustand der Sekundär-Elkos abschätzen.

100mV Welligkeit bei Schaltnetzteilen sind normal.

Der Vorteil liegt hier darin, dass man das Netzteil nicht öffnen muss. Viele Steckernetzteile sind ja verklebt, oder mit „Sicherheitsschrauben“ vesehen, die vor allem erstmal den Verkauf von neuen Schaltnetzteilen sicherstellen sollen, weil man sie zur Reparatur nicht öffnen kann.

Was es mit den zwei LED’s auf sich hat: Die beiden sind antiparallel angelötet über einen 2k Widerstand angelötet. Leuchtet die grüne, ist der mittlere Pin plus (das ist meistens so).
Leuchtet jedoch die Gelbe, ist es ein Netzteil mit Plus auf dem Außenkontakt.

Elektronik

großer Akku für Aktivlautsprecher mit MP3 Player

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Ein kleiner Aktivlautsprecher mit eingebautem primitivem MP3-Player soll eine längere Spielzeit erhalten.

Ab Werk wird er von einem Nokia Telefonakku BL-5C versorgt. (Nokia-originalakkus haben 1020 mAh, Chinaware ist durchwachsen, die mitgelieferten Akkus waren 1x defekt und 1x entladen, ca 200mAh ließen sich reinladen.)

Der Aktivlautsprecher verbraucht bei leiser Widergabe <100mA, bei lauter Widergabe 300mA. Es ist eine PWM (Klasse D) Endstufe eingebaut. Als neuen Akku bekommt er ein päärchen 18650 Lithiumzellen aus einem Laptopakku eingepflanzt. Dazu gibts einen ziemlich hohlen Ersatzakku: Fakebatterie
Ein kleiner Streifen Leiterplattenmaterial kontaktiert die elektischen Federkontakte, der (im Bild grün markierte) Rahmen aus dem 3D-Drucker ersetzt den Akku und sorgt für Andruck an die Kontakte.

Der Lautsprecher bekommt einen Stoßrahmen (wenn er herunterfällt und auf den Tasten landet, werden sonst die Taster von der Platine gerissen), an den dann von hinten die Akkumulde mit den neuen Akkus angeschraubt werden kann:
Akkumulde

Eine zusätzliche Ladeelektronik mit 1A Ladestrom sorgt für akzeptable Ladezeiten. Es kann aber auch über den Lautsprecher selbst mit 0,5A geladen werden.

Elektronik

Jyetech Mini-Dso: Akkubetrieb mit Li-Akku.

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Vor einiger Zeit habe ich einen Mini-Oszilloskop-Bausatz erworben und zusammengebaut.
JyeTech LcdScope e062
Wie bei vielen billigen Bausätzen sind Batterieclips für 9V Batterien vorgesehen.
Die sind aber ziemlich teuer und haben nur eine geringe kapazität.

Daher habe ich mit ein paar Modulen aus Asien das Gerät auf Lithium-Akku umgerüstet.
Blau ist die Ladeschaltung, Grün ein 3V nach 5V STep-Up Schaltregler.

Umbau Lagerung Y-Achse

Dazu noch ein Hinweis: der Eingangsverstärker lief original direkt auf Batteriespannung. Da muss also der 7805 Regler raus und eine Brücke von 5V zur Battereispannung eingelötet werden. Dann funktionierts auch mit dem Li-Akku.

Der Akku ist ein billiger Ersatzakku für irgendein veraltetes Mobiltelefon und muss möglichst kleine Abmessungen haben.

3D Druck, Elektronik

Geiger zählen

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Jetzt, etwa 3 Jahre nach der Nuklearkatastrophe von Fukushima, nach der Geigerzähler und Zählrohre faktisch kaum noch zu bekommen waren, ist das Zeug wieder billig.

Da ich radioaktivität mit nichts was ich hier habe messen könnte, ist es also an der Zeit diesem Zustand mal abzuhelfen.
Geigerzähler selbst zu bauen ist kein Hexenwerk, aus Zeitgründen habe ich jedoch gleich eine fertige Elektronik passend zum Zählrohr bestellt. Praktischerweise ist die Kennlinie des Zählrohrs dann in der Zählersoftware entsprechend berücksichtigt, es werkelt ein Arduino-kompatibler Atmega328 im Inneren.
Was daran fehlt ist freilich nur noch das Gehäuse.

Daher nach erfolgreicher Funktionskontrolle mit Glühstrümpfen, die auch heute noch deutlich radioaktiv sind, ein Gehäuse zum 3D-Druck konstruiert.

Geigerzähler Gehäuse

Die Aufteilung im Gehäuse ist selbsterklärend, wenn man die eingebaute Elektronik sieht:
Geigerzähler Gehäuse

Nach dem Einschalten zeigen sich die ersten erkannten Zerfälle:
Geigerzähler Gehäuse

Nach kurzer Zeit zeigt es dann die normale Hintergrundaktivität von etwa 0,1 uSv/h an.

3D Druck, Elektronik

Selbstbau 3D-Drucker Teil 9- Elektronik

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Das wird ein umfassenderer Artikel. Der Artikel wird noch weiter vervollständigt.

Ich habe folgende Themen auf dem Programm:
Arduino Mega 2560-16
Ramps 1.4
Geetech Fullgraphic Smart Controller
Optische Endschalter
Pololu A4988 Schrittmotortreiber
Kabelwege

Arduino Mega 2560-16
Da gibts nicht viel dazu zu sagen, der wird einfach gekauft und dann hat man ihn.
Ach doch noch was: Der eingebaute Spannungsregler zum Erzeugen der 5V Betriebsspannung ist ein Linearregler, und der hat bei 12V schon arg zu kämpfen seine Verlustleistung loszuwerden. Der kann nicht aus dem 24V Netzteil versorgt werden. Bei meinem sainsmart Arduino Clone ist 12V für den Energiebedarf (da hängt ja auch noch der Smartcontroller und dessen Displaybeleuchtung mit auf der 5V Schiene) schon zu viel, da steigt er durch Strombegrenzung und Spannungsfall auf der 5V schiene langsam aus. Soll der Drucker ohne USB-Anschluß zum Hostcomputer von der SD-Karte drucken können, ist hier also ein externer Spannungsregler für 5V, oder die versorgung des Arduino-Board über die Hohlsteckerbuchse mit 7-10V notwendig, damit der Spannungsregler auf dem Arduino nicht überhitzt.
Wichtig: Bei Betrieb der Motortreiber/RAMPS mit 24V muss unbedingt die Diode unter dem Motortreiber ausgelötet werden, die die Spannung vom Ramps auf den Spannungsreglereingang des Arduino einspeist. Näheres findet sich im Reprap-Wiki zum Ramps 1.4.

Ramps 1.4
Ramps 1.4 ist ein Motortreiber-Aufsatz „Shield“ für den Arduino Mega. (Reprap Arduino Mega Pololu Shield).
Es können 5 Motortreiber aufgesteckt werden und zudem befinden sich hier noch die elektrischen Anschlüsse für Temperaturfühler, Heizbett, Extruderheizung, Kühl-Lüfter für das Druckstück und der Anschluß für das Heizbett und die Endschalter.
Die Pololu Motortreiber (bei Verwendung des A4988!) müssen mit dem Poti von den dicken Stromanschlüssen wegzeigen.

Opo-endstop an Ramps

Auf der RAMPS-Platine muss bei Verwendung von 24V eine Diode ausgelötet werden. Der Heizbettanschluß kann nur 11A Schalten, die große Polyfuse ist nur für 16V geeignet und muss gegen ein 35V-Typ getauscht werden, oder durch etwas anderes (z.B. KFZ-Flachsicherung) ersetzt werden. Die FET sind nicht die allertollsten und können durch welche mit niedrigerem RDSon-Widerstand getauscht werden um höhere Ströme schalten zu können. Im Fall des Heizbett müssen dazu aber zusätzlich die Leiterbahnen verstärkt werden.

Damit alles korrekt funktioniert, müssen alle in der Firmware konfigurierten Temperaturfühler auch angeschlossen sein!

Anschluß der Motoren:
Der Anschluß der Schrittmotoren ist unklar, auf der Platine steht jedoch 1A, 1B, 2A, 2B an den Stiftleisten. Bei den Motoren entsprechend das Datenblatt hernehmen und die Anschlüsse 1A/1B jeweils einer Spule, und 2A/2B der anderen zuweisen, oder die zugehörigkeit der Leitungen zu den beiden Wicklungen einfach mit einem Widerstandsmeßgerät ermitteln. Durch drehen des Steckers kann nachher die Drehrichtung des Motores noch korrigiert werden.

Anschluß der Endschalter: Bei optischen Endschaltern sind die Schaltzustände leider nicht so wohldefiniert wie bei mechanischen Endschaltern (kurzschluß nach masse oder pullup direkt am Arduino-Port).
Hier muss die fehlende Entstörung der Eingänge mit einem Tiefpass noch ergänzt werden. Ich habe mir dazu eine kleine Lochrasterplatine zum zwischenstecken zusammengelötet.
Erfolgreich war ein Serienwiderstand von 1,8 Kiloohm und ein Keramikvielschichtkondensator zu 100nF nach Masse. Ohne den Tiefpassfilter wurden die Endschalter bei laufenden Motoren häufig willkürlich als ausgelöst erkannt, obwohl gar keine Auslösung bestand und die Lichtschranke nicht unterbrochen wurde. Offenbar ist in der Repetier-Firmware auch keine Software-Entprellung „eingebaut“ und jeder kleine eingestreute Transient lässt den Eingang kippen.

Opo-endstop an Ramps

Beim Verlängern der Leitungen habe ich ja Flachbandkabel eingesetzt. Um Störungen zwischen den Motorleitungen zu den Endschalterleitungen zu vermeiden habe ich eine Ader dazwischen freigelassen, was jedoch ohne den Tiefpass am Ramps nicht ausreicht, um einen ordentlichen Betrieb zu erreichen :/

Pololu A4988 Schrittmotortreiber
Stepstick-Platinen
Die Motortreiber kamen bis auf die Stiftleisten vollständig aufgebaut bei mir an, ich musste also nur die Leisten noch anlöten.
Am Poti kann man den Motorstrom einstellen. Mit dem Uhrzeigersinn wird der Strom größer.
Die Referenzspannung kann man mit einem Spannungsmesser direkt am beweglichen Teil des Potis erfassen und gegen Masse messen.
Die Referenzspannung muss entsprechend dem zulässigen Motorstrom der verwendeten Schrittmotoren ausgerechnet und eingestellt werden (oder niedriger). Man kann auch die Motortemperatur im Auge behalten und ggf. noch etwas reduzieren.

Geetech Fullgraphic Smart Controller
Der Smart Controller wird nur angesteckt und bekommt seine Daten per I2C vom Arduino. In der Firmware muss entspechend der Controller „Reprapdiscount Full Graphic“ eingestellt sein. Nicht verwechseln mit dem anderen Reprapdiscount smart controller mit 4 zeiligem LCD.
Es gibt berichte, das das Vollgraphikdisplay die Ausführung der Firmware bremsen würde. Die Aussagen sind zum Teil wiedersprüchlich. Ich werde das beobachten.

Kabelwege
Energiekette zur X-Achse:
Energiekette zur X-Achse
Neben der Energiekette zum Heizbett, kommt auch zur X-Achse eine Energiekette zum Einsatz, um Knickstellen an den elektrischen Anschlüssen zu vermeiden. So werden Kabelbrüche vermieden.

Prusa I3 Boxed Verkabelung

Zum Druckkopf habe ich den Kabelstrang an den Teflonschlauch fürs Filament angebunden, da soll dann später noch solches Wickelband herum, wenn der Kabelbaum komplett ist. Ich habe bereits zusätzliche Leitungen für eine LED-Beleuchtung am Druckkopf und die Lüfter für die Extruderkühlund und die Werkstückkühlung vorgesehen.

Der restliche Kabelsalat verschwindet einfach mit anschraubbaren Kabelbinder-Haltesockeln an der Rückseite der Konstruktion.
Das Netzkabel am Netzteil ist noch ein Provisorium, da muss noch ein Isoliergehäuse über die Schraubkontakte und einen Netzschalter hätt ich auch gern. Ob ich noch einen Kaltgeräteanschluß dazwischen setze oder das Netzkabel lieber mit einer Zugentlastungsschelle sichere, weiß ich auch noch nicht. Ein festes Kabel kann nicht aus der Buchse rutschen.

3D Druck, Elektronik

tvb-gone Handsender Teil 2 – Batteriehalter und Gehäuse

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Als Batterien verwende ich zwei CR2032 Lithium-Knopfzellen, die parallel geschaltet sind.
Reichelt Elektronik bietet kleine Blech-Batteriehalter an, die direkt auf Leiterplattenmaterial aufgelötet werden können. Dabei muss der kleinere Minuspol der Batterie als Leiterbahn hergestellt werden.
Die Batterhalter sind aus federndem Blech hergestellt und haben so starke Federn, dass die Batterien gut gehalten werden. Einen zusätzlichen mechanischen Schutz gegen herausrutschen finde ich unnötig.

Der Einfachheit halber habe ich einfach eine zweite Platine mit Hausmitteln hergestellt, und dort die Batteriehalter aufgelötet. Das ist einfacher als eine Doppelseitige herzustellen oder teuer herstellen zu lassen, macht aber dafür die Konstruktion 1,5mm dicker.

Das Gehäuse habe ich wieder im FreeCAD konstruiert und dann mit dem 3D-Drucker ausgedruckt.

Handgehäuse

Im Unterteil kommen die Batterien zum liegen, man sieht auch die Nocken auf denen die Leiterplatte gehalten wird.
Im Oberteil gibts vorn dann die Öffnungen für die verwendeten 3mm IR-Leds und weiter links im Bild den U-Förmigen Ausschnitt im Gehäusedeckel.
Der Ausschnitt befindet sich im zusammengebauten Zustand genau über dem Kurzhubtaster. Die entstandene Lasche kann somit leicht bis auf den Taster durchgedrückt werden. Die kleine Bohrung lässt einen Blick auf die eingebaute Kontroll-LED zu. Das Loch wird dann mit transparentem Heißkleber verschlossen, der das Licht der LED durchscheinen lässt.

Die FreeCad 3D-Konstruktionsdaten (und fertige STL-Dateien) kann wer möchte hier herunterladen:
tvb-gone-gehaeuse.rar [770 kB]

Bisherige Erfahrungen:
Bisher ging jeder Fernseher auszuschalten außer ein Modell von LG.
Es kann bis 15 sekunden dauern, bis aufgrund der Vielzahl der Codes und langsamen Übertragung der richtige Code gesendet wird.

Elektronik

SMD-Lötstation- Zusammenbau

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Ist  nun die Elektronik einsatzbereit, und die gedruckten Gehäuseteile fertig, dann kann alles zusammengesetzt werden.

Als erstes als kleinen Trick auf der Netzteilplatine M3-Schrauben von unten durchfädeln und Muttern aufdrehen, und diese dann mit Heißkleber befestigen.

Muttern einkleben

An die hinteren beiden Muttern kommt man nachher definitiv nicht mehr dran, und die vorderen beiden machen bestimmt auch keinen Spaß beim auffädeln im Gehäuse.

Dann von hinten das Netzkabel durch die Gehäuserückwand stecken und anklemmen, und die Schleife über den Kippschalter an der Front einlöten.

Steuerung und Frontplatte

Weiterlesen →

Elektronik

SMD-Lötstation Leiterplatten (KiCAD Projekt)

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Zur SMD-Lötstation habe ich eigene Leiterplatten erstellt, da das originale Projekt von Martin Kumm leider wegen der zweiseitigen Leiterplatte nicht so nachbaufreundlich war.
Meine Leiterplatte ist einseitig und benötigt nur 5 Lötbrücken. Sie kann also leicht „mit Boardmitteln“ hergestellt werden.

Die Leiterplatte enthält einen Fehler den ich bisher nicht beseitigt habe: Das Footprint des Arduino ist auf einer Seite um 1/10 Zoll (also eine Lochrastereinheit) zu weit nach außen versetzt. Ich habe das Problem bei meinem Aufbau durch Einlöten von kleinen flexiblen Leitungen aus Flachbandkabel umgangen, da es mir für das Einzelstück zu viel Arbeit war, nochmal die bereits fertig geätzte und gebohrte Platine neu herzustellen.
Wer Langeweile hat, dem ist es freilich freigestellt vor der Herstellung das Layout entsprechend zu korrigieren. Ich liefere die Libary mit dem vergurkten Arduino-Footprint zum ändern mit. (-> eigene)
(Der versatz kam durch anlegen des Bauteils im Metrischen Raster und totaler Verschiebung der Lötpads nach wieder öffnen im Imperialen Raster. Beim wieder Zurechtschieben der Pads in zöllische 1/10 Raster habe ich mich um 1/10 Zoll versehen.)

Zum Download des KiCad Projektes hier klicken: Kicad_SMD_Loetstation.rar [105 KB]

Noch ein Hinweis: auf der rechten Seite sind nebeneinander zwei Durchkontaktierungen mit winziger Brücke. Nicht einlöten. Erzeugt eine Masseschleife. Kann man aber als reserve Einlöten wenn unten am Rand die Leiterbahn nicht richig geworden ist, und an den Tastern kein richtiges Massepotential anliegt.
Im Leiterplattenlayout angezeigte Luftlinien zu den Taster-Lötpads auf der linken Seite der Taster können ignoriert werden, da diese Beinchen elektrisch parallelgeschaltet sind mit dem rechtsseitigen Anschluß, der mit einer Leiterbahn angeschlossen ist.

Nachtrag:

Verwendeter optokoppler (bei mir, müsster aber pinkompatibel sein):
TS912.
P-Kanal Mosfet wie im originalschaltplan.
7-Segment-Anzeigen: http://www.reichelt.de/SC-56-11-GN/3/in … av_tabdata
-> gemeinsame KATHODE
Schalter in der Frontplatte Links: http://www.reichelt.de/WIPPE-1831-3312/ … +1831.3312
Kabeleinführung mit Zugentlastung hinten: http://www.reichelt.de/KAZU-42/3/index. … entlastung
Gummifüße unten: http://www.reichelt.de/GF-2/3/index.htm … SEARCH=GF2
-> An die Befestigungsschrauben vom Trafo machen, sonst bekommt das Gehäuse keine Luft durch die Luftöffnungen!
Lötkolbenanschluß: http://www.reichelt.de/Mikrofonverbinde … rtnr=B+605
ist 5-polig, ich dachte mir 2 Kontakte parallel für den Strom und einer für das Thermoelement (bei mir 1+2 +12V, 3=Sensor 4+5 Masse)
Passender Stecker: M 605

Die Taster.. sind billige 6x6mm Kurzhubtaster mit langem Betätigungselement. Ich hab welche bestellt, die falschen geschickt bekommen, und dann andere aus meinem eigenen Bestand genommen und den Taster 1mm abgesägt. Ist jetzt 7,8mm ab Oberkante Taster.
-> Taster 9305

Das Gehäuse passt genau unter einen Lötkolbenablageständer von Reichelt.
http://www.reichelt.de/Loetkolbenhalter … TER+ZD-10S

Der sieht bei mir so aus:
Lötkolbenablage

3D Druck, Elektronik

SMD-Lötstation – Gehäuse im 3D-Druck

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Passend zu meiner Variante der SMD-Lötstation habe ich ein Gehäuse entworfen.

Nach einigem Gebastel im FreeCAD wurden 3 Gehäuseteile fertig.

Ein Gehäuse mit Montagenocken für den Netzteil und Frontplatte, und geneigter Front.
Aussparungen für die Luftzirkulation und die rückseitige Netzkabeleinführung gehören natürlich dazu.

Gehäuse

Passend zu dem Abmessungen des Gehäusekörpers eine Frontplatte mit allen benötigten Ausschnitten und Leiterplattenhaltern für die Steuerelektronik.

Frontplatte

Dazu ein Tastenfeld für die Temperatur und StandBy-Funktion.

Tasten

Und zuletzt, weil ja am Ende doch wieder nicht alles zusammen passt:
Ein Adapterring, damit es doch irgendwie zusammen geht:

Gehäuseadapter

Und zuletzt: Ein Handgriff für den Mini-Lötkolben:

Kolbengriff

Wer das alles nachbauen möchte, kann hier die Konstruktionsdateien und die STL-Dateien im Rar-Archiv (0,5Mbyte) herunterladen.

Weitere Details in der Fortsetzung zum Zusammenbau.

Elektronik

SMD-Lötstation mit Weller-Lötspitze (mit eingebautem Heizelement)

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Ich wurde auf ein Projekt von Martin Kumm aufmerksam: Die SMD-Lötstation.
Vielen Dank hier ersteinmal für das Veröffentlichen dieser Arbeit.

Da ich nun mehrere Sachen mit SMD-Bauteilen am basteln bin, entstand natürlich der Wunsch nach einem passenden Lötwerkzeug auf Augenhöhe mit dem Stand der Technik.

Der Schaltungsentwurf wurde bereits von Einigen erfolgreich nachgebaut, wie man in den einschlägigen Foren lesen kann, so sollte das doch auch mir möglich sein. Der Platinenentwurf ist leider für zweiseitige Leiterplatten, so daß der gemeine Hobbyist die Platine schwerlich selbst herstellen kann. Deshalb habe ich eine neue Platine entworfen.

SMD-Lötstation Leiterplatte

Weiterlesen →

Elektronik

TV-B-Gone – handlich.

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Gegen nervige Fernsehgeräte ist ein Kraut gewachsen. Naja. Nicht direkt Kraut.
Sondern die TV-B-Gone (aus dem englischen TV be gone).

Für meinen Einsatz muss es nicht die weitstreuende Breitstrahlkanone sein, sondern es soll einfach nur ne kleine handliche Fernbedienung sein.
Für den, der es noch nicht kennen sollte: Die Fernbedienung hat nur einen Knopf: AUS.
Drückt man diesen, sendet sie alle bekannten Ausschalt-Code in einer Reihe nacheinander aus.
Irgendwann (innerhalb weniger sekunden) reagiert dann der Fernseher auf den für Ihn passenden Befehl und geht aus.

Eine verbesserte Version der ursprünglichen Idee gibts bei Adafruit.
Die vorgestellte Version ist mir aber etwas zu sperrig.

Um eine kleine Baugröße zu erreichen, gehts auch mit SMD-Bauteilen. Außerdem will ich CR2032 Knopfzellenbatterien einsetzen, die aufgrund ihres vielseitigen Einsatzes bei mir ohnehin vorrätig gehalten werden (Küchenwaage, Fahrradcomputer, Schlüssenanhängertaschenlampe und auf jedem Computermainboard für die Uhr).

Das limitiert die für die LEDs verfügbare Leistung natürlich. Eine kurze Messung ergibt Kurzschlußströme von über 200mA aus einer Knopfzelle bei frischen Batterien, ich denke 50mA sind über die Lebensdauer der Batterie realistisch.

Als Sender habe ich zwei 3mm IR-LED verwendet. (940-950nm ist gut, hab ich gelesen, 890 nicht.)
Die beiden werden jeweils mit 50mA gepulst, könnten aber im prinzip auch das 10fache aushalten wenns die Batterien mitmachen würden.

Also habe ich eine Platine entworfen die die Grundfläche von zwei CR2032 mit Batteriehaltern einnimmt und geätzt, bestückt und so.
Herausgekommen ist das hier:
tv-b-gone smd
Hinweis: der Tantal-Elko auf dem Foto ist falsch herum aufgelötet und ein Widerstand hat den falschen Wert. Habe ich nachträglich nochmal geändert. Das Foto ist in einer sehr frühen Phase entstanden 🙂
Die Bauteile könnte man problemlos weiter zusammenrutschen, bringt aber nichts weil die Batterien sowiso so groß sind.

Die bunten Litzen sind nur zum Programmieren des Attiny85 Mikrocontrollers aufgelötet. Da der Attiny85 etwas breiter als Standart-SOIC-8 ist und ich ohnehin keine Kontaktiervorrichtung zum Programmieren für SOIC-8 habe, geht das für ein einzelstück so am einfachsten.

Wichtig: Es gibt mehrere Versionen der TV-B-Gone: die Älteren haben das Ansteuersignal invertiert, weil die Treibertranistoren direkt vom ATTINY-Portpin gesteuert werden. Die neueren haben noch einen invertieren Transistor dazwischen um die maximalen Pulsströme zu erhöhen, da die Stromverstärkung der Transistoren bei größeren Stromstärken
ja nachlässt, und statt 250..500fach dann eher so bei 25 liegt, wenn man den ursprünglichen Entwurf umsetzt.

Ich hab das so übernommen, auch wenns für meine Version nicht nötig ist. So geht aber die aktuellste Firmware.

Weiter gehts dann mit Teil 2 – dem Handsendergehäuse aus dem 3D-Drucker.