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PWM Blink - Switch Modul für Modelle

Vorderseite des Blinkmodules Rückseite des Blinkmodules
Vorderseite des Blinkmodules Rückseite des Blinkmodules

Urheberrecht:

Alle Rechte für die hier beschriebene Schaltung inklusive Software liegen bei mir.
Ich gestatte die Verwendung der Schaltung, des Layouts sowie der Software ausschließlich für private Zwecke.
Eine kommerzielle Nutzung der Schaltung, des Layouts sowie der Software untersage ich hiermit ausdrücklich.
Jeder Privatanwender hat das Recht die Schaltung, das Layout sowie die Software seinen eigenen Bedürfnissen anzupassen. Dabei sollte der verwendete Quellcode aber immer frei bleiben. Eventuelle Softwareänderungen -erweiterungen -verbesserungen können Sie mir zur Bereitstellung auf dieser Page gerne per E-Mail zusenden.


Einsatzbereich:

Das Modul ist zum Ein und Ausschalten von 2 Sonderfunktionen in Auto- Flug- und Schiffsmodellen gedacht.
Es wird an einem freien, oder mittels V-Kabel, an einem beschalteten Fernsteuerkanal betrieben.
Da wir das Modul auch in Parkflyern einsetzen wollen, wurde auf eine möglichst kompakte Bauweise geachtet. Deshalb kam eigentlich nur SMD Bauweise in Betracht.
Außerdem wurde darauf geachtet keine teuren Halbleiter zu verwenden. Der Gesamtpreis für die komplette Elektronik inklusive Platine beträgt ca. 8,-€
Wer keine einschlägige Erfahrung im Löten von Leiterplatten hat, sollte am Besten die Finger von dieser Bauanleitung lassen. Es gibt von Conrad auch ein ähnliches Modul mit noch mehr Funktionen welches für Einsteiger besser geeignet ist. Für unsere Zwecke war das Conrad Modul aber einfach zu groß und zu schwer.
Je nach eingespielter Software kann das Modul in 3 verschiedenen Modi arbeiten.

1. Blinker:

Das Modul wird parallel zum Lenkservo eines Automodells angeschlossen. Bei Linksausschlag der Fernsteuerung beginnt der linke Blinker zu Blinken. Bei Rechtsausschlag der Rechte.

2. Blink / Ein:

Das Modul wird auf einem freien Kanal der Fernsteuerung betrieben. Im unteren Drittel des Servoweges sind beide Kanäle aus. In der Mitte des Servoweges beginnt der erste Kanal zu blinken. Im oberen Drittel des Servoweges beginnt der zweite Kanal zu leuchten. Diese Funktion ist für ein Antikollisionslicht mit zusätzlicher Umrissbeleuchtung beim Flugmodell zu gebrauchen.

3. Ein / Ein:

Der Modus funktioniert genauso wie der Modus 2, allerdings blinkt hier der erste Kanal nicht, sondern leuchtet dauernd. Anwendungsbeispiel - Autoscheinwerfer mit zuschaltbarer Ground Beleuchtung.

Die Schaltpunkte wurden so gewählt, damit das Modul sowohl mit einem Schiebeschalter mit Mittelstellung, als auch mit einen Linearschieber bedient werden kann.
Die Schaltpunkte, sowie die Blinkfrequenz lassen sich in der Software des Microcontrollers ändern.


Der aktuelle Entwicklungsstand:

30 Module sind zur Zeit im Umlauf und auch in Modellen eingesetzt. Probleme sind bis auf ein paar Verkabelungsfehler durch die Erbauer selber noch keine aufgetreten.
Manchen ist die Masseführung etwas suspekt, aber mit ein wenig Überlegen und Nachfragen kommt man dann schon dahinter, warum es so sein muß.
29.08.08: Der Quellcode wurde um die Funktion Doppelblinker erweitert.

Die vorläufigen technischen Daten sind:
Betriebsspannung 3,5...6V (4 zellige NiCD oder BEC)
Stromverbrauch des Controllers ca. 10mA
Schaltleistung pro Kanal ca.5A bei maximal 30V (Transistoren max. 15A bei 30V)
Gewicht 6...7g inklusive Verkabelung


Die Hardware:

Schalplan für das Blinkmodul

Die Hardware besteht im Wesentlichen aus dem Microcontroller ATTiny 12 L der Firma Atmel, den Logic Level Power Mos Fet's IRF 7455 und ein paar Bauteilen zur Funktion dieser beiden Bausteine.
Den Schaltplan. sowie eine ausführliche Schaltplanbeschreibung finden Sie in der .zip Datei am Ende dieser Seite

Folgende Bauteile werden benötigt:
Platine für das Modul
D1 = 1N4004 Chip Ausführung oder Schottkydiode je nach Versorgungsspannung
R1 = 10k Ohm (0805 SMD)
R2 = 4,7 Ohm (0805 SMD)
R7 = 10k Ohm (0805 SMD)
R8 = 47k Ohm (0805 SMD)
C1 =10uF 6V SMD "B"
C2 = 100nF Keramik (0805 SMD)
IC1 = ATTINY 12 L - 4, Bauform SOIC 8
X1 = SMD Resonator 4 MHz CSTCC (Murata)
R3 = 100 Ohm (0805 SMD)
R4 = 100 Ohm (0805 SMD)
R5 = 47k Ohm (0805 SMD)
R6 = 47k Ohm (0805 SMD)
Q1 = SI4420N od. IRF7455
Q2 = SI4420N od. IRF7455
0,75qmm hochflexible Litze
Servokabel je nach verwendetem Empfänger


Die Software:

Die Software für das Modul (PWM_Blinker.asm), sowie die benötigte Definitionsdatei (tn12def.inc) finden Sie unten auf dieser Seite eingepackt im .zip File.
Zum Ändern der Software benötigen Sie das Programm AVR Studio das kostenlos von der Homepage der Firma ATMEL heruntergeladen werden kann. Es gibt auch noch andere MACRO Assembler für die ATMEL AVR Microcontroller, ich selber arbeite aber mit AVR Studio 4.
Außerdem benötigen Sie noch eine Software zum Einspielen des Programmes in den Microcontroller. Ich benutze dafür PonyProg das ebenfalls kostenlos bei http://www.lancos.com/ heruntergeladen werden kann.
Außerdem wird noch ein Programmieradapter für die in System Programmierung des Microcontrollers benötigt. Hiervon gibt es unzählige im Netz, zu kaufen, sowie auch zum Selberbauen. Der einfachste den ich gefunden habe ist von S- Huehn.


Hex Files - direkt zum Flashen. Fuse Bits nicht vergessen!!:

Autoblinker 300ms an/ 600ms aus = Blinkfunktion für Automodelle
1.Stufe Blinker 100/333ms, 2 Stufe an = Schnelles Blinken / Ein zweiter Kanal (ohne Vorbild)
1.Stufe Blinker 100/700, 2 Stufe an = Antikollisionsblinker / Ein zweiter Kanal
1. Stufe an/ 2. Stufe an = Zum Einschalten von 2 Funktionen nacheinander
1.Stufe Doppel Blinker 100/700, 2 Stufe an= Antikollisionsblinker mit Dippelblitz / Ein zweiter Kanal


Bezugsquellen:

Reichelt Elektronik: Alle Bauteile außer dem Tantalelko sowie den Mos Fet's IRF 7455
Nessel Elektronik: Die IRF 7455, sowie den Tantalelko 10uF 6V "B"(steht nicht in der Liste ist aber vorrätig), die Kabel und Stecker
ATMEL: Software AVR Studio 4, sowie die Datenblätter des Microcontrollers
http://www.lancos.com/: Software Ponyprog sowie diverse Programmieradapter
Seite von S- Huehn: Sehr einfacher Programmieradapter für AVR. Achtung! andere Pinbelegung der Programmierschnittstelle
EAGLE 4.xx: Leiterplatten Layoutprogramm in der Light Version kostenlos!
Die komplette Dokumentation (868kb) inklusive Beschreibung, Quelltexten (für Studio4), Schaltplan und Platinenlayout (für EAGLE 4.x), sowie als .pdf Dateien

Einzelne Platinen habe ich selber noch auf Lager, die ich gegen 3,-€ inckusive Porto (solange Vorrat reicht) abgeben würde, bei Bedarf bitte Mail an mich senden. Platinen in größeren Mengen können sie sich bei einem der einschlägigen Platinenhersteller selbst anfertigen lassen. Eine Liste von Platinenherstellern finden Sie bei CADSOFT.
Programmierte Controller kann ich leider nicht liefern, da ich dazu jeden Controller ein und wieder auslöten müßte. Außerdem bietet das Modul so viele Optionen das hier das Selberprogrammieren wirklich sinnvoller ist.


Wenn noch jemand eigene Ideen oder Verbesserungsvorschläge hat, kann mir gerne eine E-Mail schicken. Ich werde dann diese Vorschläge gerne mit einfließen lassen.

update 17, Feb. 2009