3D Drucker + Schubladenschrank = Ordnung

Wenn lange erwarteter Kleinkram endlich ankommt, ist dies ein guter Grund, mal wieder neu zu sortieren und Ordnung zu schaffen ;-)

 

 

 

 

Nicht ganz zufällig ist es dann günstig, wenn man sich einen kleinen Schubladenschrank gedruckt hat….

 

 

 

 

 

… und (mal wieder) damit beginnen kann, den Teilebestand auf einen aktuellen Stand zu bringen.

Der nächste Schrank ist schon im Druck, ich fürchte, da werden noch einige unzählige folgen :mrgreen:

 

 

 

 

 

 

 

1:87-Car-System-Getriebeträger

3D-Druck & Car-System Ich drucke mir ein Stück Modellauto

Dann und wann gibt es das eine oder andere Automodell nicht im Angebot der Händler. Oft ist mir der Preis auch zu hoch oder, und das vor allem, mich reizt einfach der Eigenbau. Wie auch immer, mit einem 3D-Drucker auf dem Tisch sollte da einiges an Möglichkeiten offenstehen ;-)

Lange Rede kurzer Sinn – ich habe mir mal eine Bodengruppe erstellt, welche Zahnrad, Motor, Ladebuchse, Reedschalter und Hauptschalter aufnehmen kann.

1:87-Car-System-GetriebeträgerZum Einsatz kommen der M700 Motor, das 30er Faller-Zahnrad nebst Schnecke und einige sonstige Bauteile, welche ich hier noch im Vorrat habe.

Die Aufnahme für die Lenkung kann einfach vorne angesetzt werden, ist aber noch in der Vorbereitung.

Die ersten Varianten funktionieren besser als erwartet, ich denke mit Hilfe einiger Karosserieteile aus einem Standmodell wird da ein fahrtüchtiger LKW draus. Das weiße ist übrigens kein Schimmel, da ist das PLA-Material mit Akitvatorspray in Berührung gekommen.

1:87-Car-System-Getriebeträger .stl

Der komplette Aufbau ist recht einfach gestaltet, in Fahrtrichtung rechts eine Aussparung für einen Reedschalter, gegenüber für einen kleinen SMD-Schiebeschalter.

Die Rundung in der Mitte dient der Motoraufnahme, in das hintere Loch passt das Zahnrad, dahinter eine 3-polige Ladebuchse mit 2,54mm Lochabstand. Die Lücken für die Achse sind so bemessen, dass 0,5mm² Adernendhülsen mit dem entsprechenden 1mm Innendurchmesser als Achslager dienen können.

Bei der ersten Versuchsversion habe ich aktuell die Bauteile noch verklebt, in kommenden Varianten soll alles reversibel sein.

Wer sich die Datei im .STL Format mal ansehen möchte:

cs_traeger_m700

Mit etwas Bastelfieber kann das Ganze schon eingesetzt werden, wie immer keine Garantie von mir für irgendeinen Erfolg :-D

Je nachdem, mit welchen Teilen bestückt werden soll, kann recht einfach Material ausgefräst werden. Ich habe mich noch nicht entschieden, welche Teile ich in Zukunft im Standard nutzen werde, derzeit soll erst der Vorrat verbraucht werden.


Hier geht’s zu den anderen Beiträgen zum und vom Colido D1315 ;-)

 

 

Rautenhaus SLX857 DIP Schalter für Einsatz als SX-Verstärker

Rautenhaus SLX 857

Rautenhaus SLX 857

OK, wieder eher ein persönlicher Merker ;-)

DIP Schalterstellungen für den Einsatz als SX-Verstärker. Ich kann mir’s einfach nicht merken und heutzutage hat man ja eher das Internet, als die Anleitung zur Hand.:-)

 

 

 

 

 

 

Open-Collector / Offener Kollektor / Open-Drain

Schaltbild Transistor

Es gibt ja so einige Schaltungen, die man oft und gern nutzt, über die man aber nie groß darüber nachdenkt. So geht es bestimmt auch dem ‚offenen Kollektor‘ oder ‚Open Collector‘, über den das Elektronik Kompendium mal ein paar Zeilen erstellt hat:

Open-Collector / Offener Kollektor / Open-Drain

Der gestandene Elektroniker wird über so einen Bericht vielleicht schmunzeln, der Gelegenheitsbauteilzusammenbauer ( ;-) man verzeihe mir den Ausdruck ) oder besser Hobbyelektroniker kann mit dem Tipp bzw. Artikel vielleicht aber etwas anfangen. Auch im Modellbau- und Modellbahnbereich und bei den Mikrocontrollern kommt die Schaltung immer wieder als Schalter zum Einsatz, kann man u. a. doch mit einer kleinen Leistung eine wesentlich größere steuern. Auf jeden Fall ein Beitrag für die Tipps & Tricks :-)

 

 



 

 

Elektor Elektronik-News – Winziger Stromschalter bis 7 A Elektor

Interessantes Bauteil, wenn man innerhalb einer Schaltung weitere Komponenten schaltbar halten will oder muss:

Elektor Elektronik-News – Winziger Stromschalter bis 7 A Elektor.

7 Ampere sind doch für so ein IC schon eine Hausnummer :-)

 

 



 

Elektronische Lasten am Mikrocontroller / Offener Kollektor / Transistor als Schalter

Foto-AmpelImmer wenn ich einen Beitrag zum Mikrocontroller schreibe, in dem dieser eine größere Last schalten muss, kommen Anfragen zum „Womit und wie?“. Im Prinzip bediene ich mich dabei immer der gleichen Schaltung, nur mit angepassten Bauteilen.

 

Die meisten Controller arbeiten irgendwo zwischen 2,5 und 5 V. Pro Pin sind oft weniger als 20 mA Ausgangsstrom möglich, induktive Lasten sind auch so eine Sache. Wird ein ganzer Port benutzt, kann es noch enger werden. Je nach Controller stehen beispielsweise für einen Port mit acht Ausgängen insgesamt nur 40 mA zur Verfügung, die sich auf die einzelnen Pins verteilen müssen. Einige LEDs kann man so vielleicht noch direkt über einen Vorwiderstand ansteuern, spätestens bei Motoren oder zahlreicheren Leuchtdioden ist aber Schluss.

Hilft also alles nichts, es muss eine Treiberstufe eingesetzt werden, im einfachsten Fall ein Transistor. Um es nicht unnötig kompliziert zu gestalten, halte ich mich in diesem Beitrag an die einfachsten Formen. Sicherlich sind noch etliche Verfeinerungen möglich.

Hier und hier habe ich ja schon ein paar Worte zum Transistor auf das virtuelle Papier gebracht. Die dort beschriebenen Vorgänge sind Grundvoraussetzung zum Verständnis der folgenden Schaltungsform.

 

Ich nehme mal Folgendes als gegeben an:

  • Betriebsspannung: 12 V DC.
  • Ein zu versorgender Motor mit 12 V / 0,5 A, der nur in eine Richtung läuft.
  • Ein beliebiger Mikrocontroller, der mit 5 V versorgt wird. Diese Versorgung wird als bereits vorhanden angenommen.
  • Maximaler Ausgangsstrom des Controllers: 20 mA.
  • Ein NPN-Transistor mit angenommenem Verstärkungsfaktor B = 100 und maximal 1,5 A Belastbarkeit (BD139 o. Ä.).

Realisiert werden soll eine Schaltung, die bei einem H-Pegel am Controllerausgang den Motor startet. Bei L soll er einfach wieder stehen bleiben.

Prinzipschaltung: Mikrocontroller schaltet Motor über NPN-TransistorIm Bild die Prinzipschaltung.

Die +12 V liegen am Motor an. Bei H am Controllerausgang wird der Transistor über seine Basis angesteuert, sodass der Strom durch den Motor nach GND fließen kann. Der Motor dreht sich. Die Freilaufdiode (rot) dient dazu, Spannungsspitzen beim Abschalten des Motors abzufangen. Bei nicht-induktiven Lasten wie LEDs braucht man sie nicht. Für den hier beschriebenen Motor genügt bei einfachen Schaltvorgängen oft eine Standarddiode der Reihe 1N400X oder etwas Ähnliches. Bei höheren Strömen, Spannungen oder Schaltfrequenzen kann etwas Spezielleres erforderlich werden.

Besonderes Augenmerk liegt auf R1 und R2.

R1

Ich habe die Erfahrung gemacht, dass es Umstände gibt, unter denen es besser ist, die Basis eines Transistors sicher auf Masse bzw. GND zu legen. Der Wert ist nicht kritisch, es soll ja auch nicht unnötig viel Strom vom Controller geliefert werden müssen. Es geht darum, dass die Basis auf GND liegt und der Transistor nicht unbeabsichtigt durchschaltet, etwa wenn der Controllerausgang hochohmig ist. Im Alltagsgebrauch bin ich mit 10 bis 100 kΩ gut ausgekommen.

R2

Sein Wert ist abhängig vom B (Verstärkungsfaktor) des Transistors. Ist „B“ im Datenblatt nicht zu finden, auch mal nach „hFE“ sehen. Sinnvollerweise sollte der Transistor so weit wie möglich durchgesteuert werden. Man möchte ja die Energie möglichst im Motor umsetzen und nicht in der Schaltung.

Ausgehend von +5 V am Controllerausgang bei H und einer angenommenen Basis-Emitter-Spannung UBE von 0,7 V stehen am Basisvorwiderstand 4,3 V zur Verfügung. Der Motor benötigt 500 mA Strom. Mit dem angenommenen Verstärkungsfaktor B = 100 ergibt sich als rechnerischer Ausgangspunkt ein Basisstrom von 5 mA.

Soll also heißen:

Ich will mindestens 500 mA für den Motor, möglichst ohne unnötige Begrenzung durch den Transistor.

Der angenommene Verstärkungsfaktor beträgt 100, also komme ich rechnerisch auf 500 mA / 100 = 5 mA Basisstrom.

R = U / I = 4,3 V / 5 mA = 860 Ω.

Das ist der rechnerische Wert für R2 bei dieser Annahme. Damit der Transistor als Schalter möglichst weit durchsteuert, muss der Basisstrom in der Praxis höher angesetzt werden. Man spricht hier vom Übersteuern, es wird also mehr Basisstrom zugeführt, als die einfache Rechnung zunächst ergibt, beispielsweise das Doppelte. Hier ist ein Blick ins Datenblatt des Transistors unerlässlich! Einmal für den Verstärkungsfaktor und zum anderen für die zulässigen Ströme. Ruinieren will man das Bauteil ja auch nicht.

In der Praxis habe ich oft einen Wert zwischen 220 und 470 Ω genommen, das hat bisher funktioniert. Allerdings muss der Controller den dafür benötigten Strom auch liefern können. Gerade 220 Ω liegen bei 5 V bereits sehr nah an den hier angenommenen 20 mA pro Ausgang. Wichtig ist außerdem, dass der Transistor bei starker Übersteuerung langsamer abschalten kann. Bei einfachen Ein-/Aus-Schaltungen fällt das meist nicht ins Gewicht.

Ist bei kleineren Strömen der Transistor ausreichend durchgesteuert, kann es sogar möglich sein, ihn ohne zusätzliche Kühlung zu betreiben. Nehmen wir für die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung UCE beispielsweise 300 mV an. Fließen nun wirklich nur 500 mA Motorstrom, sind das nach P = U × I genau 500 mA × 300 mV = 150 mW Verlustleistung. Ob dieser Wert im konkreten Aufbau erreicht wird, hängt natürlich von der tatsächlichen Ansteuerung ab.

Dieser Schaltungstyp (Open Collector) eignet sich für viele Anwendungen, in denen mit einem kleinen Steuersignal eine größere Last geschaltet werden soll. Man kann das Ganze noch verbessern, indem statt des Transistors ein FET eingesetzt wird, mit einer Brückenschaltung auch eine Umpolung ermöglicht wird oder ein spezielles IC zum Einsatz kommt. Oder, oder, oder … Die Frage ist einfach, wie viel Aufwand man für ein bestimmtes Ziel treiben möchte.

Um ein paar LEDs blinken zu lassen, würde ich so simpel wie möglich planen. Wenn Geschwindigkeit oder Präzision gefragt ist, entsprechend aufwändiger.

Fazit

So ganz einfach kann ich das alles auch nicht beschreiben. Aber wenn man sich in den üblichen Hobbyanwendungen bewegt, sind ein BD139 oder BC548 (bei kleinen Strömen), R1 = 10 kΩ, ein passend bemessener R2 und bei Motoren eine 1N4007 als Freilaufdiode ein möglicher Ausgangspunkt. Bei meinen einfachen Aufbauten habe ich für R2 häufig 220 Ω verwendet. Bezogen ist das auf 5 V am Controller und 12 V Versorgungsspannung für die Last. Eventuell möchte ein Motor auch noch einen Kondensator an seinen Anschlüssen sehen.

Zu beachten ist außerdem, dass ein Motor beim Anlaufen oder Blockieren deutlich mehr Strom aufnehmen kann als im normalen Betrieb. Sollen LEDs angesteuert werden, die entsprechenden Vorwiderstände nicht vergessen. Wie überhaupt natürlich darauf achten, dass die Bauteile innerhalb ihrer Spezifikationen eingesetzt werden. Und wie immer VORSICHT bei elektrischen Basteleien bzw. wenn man experimentiert! ;.-)

 


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Anwendungsgebiete für Fußschalter

Verschiedene Anwendungsgebiete für Fußschalter

Wozu ein Schalter gebraucht wird, verrät eigentlich direkt schon sein Name. Wir Menschen setzen damit Funktionen in Bewegung bei denen Verbindungen getrennt oder hergestellt werden. Der herkömmliche Schalter wird mit der Hand bedient, doch es gibt eine Ausnahme, nämlich den Fußschalter, der immer dann zur Anwendung kommt, wenn eine Betätigung von Hand gerade nicht in Frage kommt, also wenn der Betätigende beide Hände bereits beschäftigt. Es gibt zahlreiche Anwendungsgebiete für Fußschalter, die in den unterschiedlichsten Bereichen auftreten und wie bereits erwähnt aber dieselbe Funktion haben. Nämlich die Betätigung eines Schalters, ohne dabei die Hände benutzen zu müssen.

Tim_Patterson

 

 

 

 

 

 

 

 

Bild von  Tim Patterson, Informationen zum Copyright

Eines der bekanntesten Beispiele für die Verwendung eines Fußschalters ist zum Beispiel bei einem Gitarristen auf der Bühne oder im Studio, der mit seiner E-Gitarre und einem Effektgerät arbeitet. Durch ein solches können unterschiedliche Effekte mit dem Klang der Gitarre erzielt werden, so dass diese beispielsweise verzerrt klingt oder verzögert eingesetzt wird. Das Problem, das man ganz klassisch schon vom Notenblätterumdrehen bei Klavierspielern kennt, trifft auch in diesem Fall zu. Denn der Gitarrist hat im Normalfall keine Hand dafür frei, noch regelmäßig einen Schalter zu betätigen. Die eine Hand ist für die Griffe am Gitarrenhals zuständig, die andere zum Anschlag oder Zupfen der Saiten. Man stelle sich einmal vor, wie sehr der Rhythmus eines Lieds auf der Bühne aus dem Gleichgewicht kommen würde, wenn der Gitarrist damit beschäftigt wäre, nebenbei sein Effektgerät mit der Hand einzustellen. Deshalb wird für solche Zwecke ein praktischer Fußschalter installiert, der betätigt werden kann, ohne dass das Publikum überhaupt etwas davon merkt und sich wahrscheinlich nur darüber wundert, warum die Gitarre plötzlich so anders klingt. Mehr über Effektgeräte gibt es hier zu lesen: http://de.wikipedia.org/wiki/Effektger%C3%A4t_%28Musik%29.

Wie bereits erwähnt, wird der Fußschalter aber in mehreren und ganz unterschiedlichen Bereichen angewendet. So beispielsweise auch im Sanitärbereich für Menschen mit Bewegungseinschränkungen, die möglicherweise beim Duschen beide Hände dazu benötigen, sich festzuhalten oder ihre Arme nicht richtig bewegen können. Hier kann ein Wasserstrahl in der Dusche oder am Waschbecken mit einem praktischen Fußschalter eingestellt werden. Für Menschen mit eingeschränkter Mobilität ist das tägliche Leben so sehr viel einfacher, wenn sie sich nicht darüber Gedanken machen müssen, wie der tägliche Gang in die Dusche bloß bewältigt werden soll.

Des Weiteren kennt man das Fußpedal mit Schalter aber unter anderem auch von der guten alten Nähmaschine. Wer schon einmal ein solches Gerät bedient hat, wird wissen, dass es unmöglich wäre, die Nähfunktion hier voranzutreiben, wenn man mit der Hand ständig einen Schalter betätigen müsste. So kann man beide Hände locker an der Maschine und am Stoff lassen, der genäht werden soll, und mit dem Fuß dafür sorgen, dass der Antrieb der Maschine funktioniert. Das Bedienen eines Fußschalters ist für Anfänger wahrscheinlich erst einmal schwieriger als das Betätigen eines Schalters mit der Hand, denn den Fuß an sich können wir von Natur aus nicht so einfach steuern wie die Hand. Doch mit der gewissen Übung kriegt man auch dies hin, sonst würde es ja auch der Gitarrist auf der Bühne kaum hinbekommen, ein Lied sauber mit Hilfe des Effektgerätes zu spielen.

 

 

Versuch’s mal mit Konzentration…

Eigentlich könnte die Überschrift auch (mal wieder) ‚Boah bin ich doof‘ lauten…

Ich beschreibe es mal in Bildern:

Dumm gelaufen - www.michael-floessel.de

 

Für eine weitere LED Beleuchtung will ich jetzt dann endlich das PS2 Netzteil nutzen. Dieses hat ja blöderweise keinen Netzschalter.

 

 

Dumm gelaufen - www.michael-floessel.de

 

Also ist es am einfachsten, in die Zuleitung einen Schalter einzubauen.

Dumm gelaufen - www.michael-floessel.de

 

 

 

 

Zwischen diese Elemente soll der Schalter.

DAS hier will ich also bauen!

 

 

Dumm gelaufen - www.michael-floessel.de

 

Dies habe ich gebaut…

Adapter Eurostecker auf Eurostecker, AUA :mrgreen:

Zum Glück kein Problem, aber klassisches Beispiel dafür, dass man so etwas mal nicht eben nebenher macht (und zuviel Kram auf dem Tisch hat).

Wenn Murphy es richtig anstellt, ist so ein Teil ja auch nicht ganz ungefährlich :shock: