Mobiler Servosignaltester Platinenlayout 23.12.2004

Mobiler Servosignaltester offenLötseite LochrasterBild Mobiler Servosignaltester
Der Servosignaltester zeigt die dauer des Servosignales am Ausgang des Empfängers an. Er ist damit ein nützliches Hilfsmittel zum feststellen der ordnungsgemässen Funktion von Sender und Empfänger auf dem Weg zum Servo.

Betreibt man den Servosignaltester in der Funktion Signalmessung kann man sehr gut z.B. die Auswirkungen verschiedener Mischfunktionen auf den gewünschten Servoausgang feststellen.

Ursprünglicher Grund für den Aufbau des Servosignaltesters war der Wunsch die Motorsteuerungstabellen für meine Fahrtregler einfach festlegen zu können. Voraussetzung dafür ist, dass ich den momentan eingestellten Fahr- bzw. Bremswert erkennen kann. Diese kleine Schaltung kann auch direkt im Modell befestigt werden, so dass die Werte auch direkt im Fahrbetrieb abgelesen werden können.

Was macht man nun mit dem Servosignaltester? Ganz einfach mit einem Y Kabel parallel zum Fahrtregler anschließen. Der Tester zeigt jetzt den  Wert des jeweils anliegenden Servosignales an. Der Messbereich mit der aktuellen Software liegt bei ca. 34 Hex, (jeweils vorwärts/rückwärts) bei einem Servosignal von ca. 100%. Insbesondere hat sich das Gerät bei mir bei den Einstellungswerten der Bremskraft bewährt, weil jetzt die korrespondierenden Tabellenwerte leichter zu finden sind.

Hier der Schaltplan des Servosignaltesters
Schaltplan Servosignaltester

Funktionsweise:
Das Servosignal wird zuerst durch Tr1 invertiert und auf den /INT0 Eingang des Microcontrollers gelegt. Beim auftreten eines Servosignals wird also ein Interrupt generiert (flankengesteuert). Dieses Signal wiederum wird durch den Transistor Tr5 invertiert, und löst so bei der fallenden Flanke des Servosignales einen Interrupt an /INT1 aus. Durch das Programm wird jetzt die Signallänge zwischen den Interrupts 0 und 1 gemessen. Die 7-Segmentanzeigen (gemeinsame Anode) werden über die Transistoren Tr1-Tr3 abwechselnd angesteuert (gemultiplext). Das Multiplexen funktioniert so, dass zuerst der 7 Segmentwert für die Hunderterstelle am Port P1 anliegt und dann der entsprechende Transistor (Tr2) für einige ms angesteuert wird. Danach kommt das nächste Segment usw. Kurz unterbrochen wird diese schleife jedesmal durch die Interrupts /INT0 und /INT1, was aber nicht auffällt. Die Widerstände R4 bis R11 bestimmen den Strom durch die 7 Segmentanzeige. Da die Einschaltzeit durch das Multiplexen aber nur 1/3 beträgt, darf der Widerstand auch nur 1/3 des Wertes bei Daueransteureung betragen, wenn man die gleiche Helligkeit erhalten möchte. Dann aber aufpassen, falls sich das Programm mal aufhängt und besonders bei Softwareänderungen!
Wenn kein gültiges Signal anliegt wird als Anzeige "Err" ausgegeben.

Wenn der Jumper C0 offen ist, erfolgt die Anzeige der Servoimpulslänge im Millisekunden (Genauigkeit 0,01 ms). Bedingt durch die Software ist die maximale Impulszeit die angezeigt werden kann 2.55 ms. Bei einem höheren Wert kommt die Anzeige "Hi". Für die gängigen Fernsteueranlagen ist das aber ausreichend.

Setzt man einen Jumper auf C0, schaltet die Anzeige um und zeigt jetzt den zur jeweiligen Reglerstellung gehörende Tabellenwert bei meinen Fahrtreglern. Der Messbereich hierbei ist ca. von -40 (voll Rückwärts/bremsen) bis 40 (Vollgas). Der Nullpunkt ist abgeglichen auf meine Graupner XR6 FM (1.50ms). Mit diesem Servosignaltester ist eine einfachere Einstellung der Beschleunigungswerte der Fahrtregler möglich. Wer meinen Fahrtregler nicht benutzt, braucht diese Funktion natürlich nicht und kann die Jumper C0/C1 sparen! Da die Messfunktionsumschaltung in Echtzeit passiert, ist auch ein Schalter statt des Jumpers C0 sinnvoll. So kann bequem zwischen den Anzeigen umgeschaltet werden.
Der Jumper C1 hat derzeit noch keine Funktion.

Den Prototypen habe ich auf einer Lochrasterplatine aufgebaut, so dass er in ein vorhandenes Kunststoffgehäuse (Conrad) mit den Maßen 70*40*12mm eingebaut werden konnte. Etwas aufpassen muss man beim Nachbau auf den Anschluss der 7 Segmentanzeige. Je nach verwendetem Typ sind eventuell die Pins anders belegt. im Prinzip kann der Anschluss dabei so gelegt werden, dass eine sinnvolle Leiterbahnführung möglich ist. Dann muss allerdings die Tabelle im Sourcecode angepasst werden. Die Stromversorgung des Servosignaltesters kommt über den Servoanschlss.
Noch ein Wort zu den 7 Segmentanzeigen: wenn der Servosignaltester im Freien verwendet werden soll, ist es zu empfehlen sehr lichtstarke Anzeigen zu wählen (21000 µcd o.ä.) Die sind nicht wesentlich teurer als normale und man kann sie besser sehen. Zu erhalten wie alle anderen Bauteile z.B. bei Reichelt oder Conrad. (siehe auch die Linkliste)

Achtung: seit ein paar Monaten liefert Reichelt bei den 24Mhz Standartquarzen nur noch Oberwellenquarze. Zur ordnungsgemässen Funktion in dieser Schaltung werden aber Grundwellenquarze benötigt. Also NICHT den 24-HC18 von Reichelt benutzen!

Layout Layout 23.12.2004

Eine leicht abgewandelte Version des Servosignaltesters hat Claus Föste aufgebaut und dafür ein Platinenlayout erstellt. Vielen Dank dafür!
Bei dieser Version kommen andere 7-Segmentanzeigen zum Einsatz (Reichelt SA 08-11 rt), ausserdem ist noch eine LED zur Spannungskontrolle vorhanden. Die Widerstände R4 - R11 sind hier mit einem 8 Fach DIL Widerstandsarray  ausgeführt. Wer Beschaffungsprobleme hat, kann natürlich auch direkt die 8 Widerstände einlöten und auf die Fassung verzichten.

grösseres Bild

Bestückungsplan Bestückt

                   


Download
Hier ist die Beschreibung mit Schaltplan und Stückliste, und alle Files der Softwareversion 3.0 (Source, Binär und Hexfile zum brennen) für den 89c2051.

Das Platinenlayout von Claus Föste als pdf Datei. Die "Vorderseite" des Ausdruckes zeigt die Platinenrückseite. Die Datei ist also geeignet um sie auf Transparentpapier auszudrucken, und dieses dann mit der "Tintenseite" direkt auf die Platine zu legen. Bei Ausdruck auf Folie vorher spiegeln!

Hier noch der Bestückungsplan vergrösert als zip Datei

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Letzter Update: 23.12.2004


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