Lehrerbuchse und Schülerbuchse für MC-22s

Basteln auf eigene Gefahr, keine Garantie auf Richtigkeit, keine Haftung für jegliche Schäden

Diese Beschreibung ist kompatibel zum Lehrer-Schüler-Betrieb mit dem Lichtwellenleiterkabel, aber nicht mit der DSC-Buchse von Graupner.

Vorgeschichte

Mein Wunsch war es, meine Funkfernbedienung "MC-22s" von Graupner als Lehrer- und auch als Schüler-Sender betreiben zu können. Als Lehrer-Sender kann man den Sender ohne Probleme betreiben, als Schüler-Sender muss man jedoch jedesmal zwischen Schüler- und normalem Funkbetrieb die Fernsteuerung öffnen und dort ein 4-poliges Kabel zwischen HF-Modul und Schüler-Buchse umstecken. Einen Kippschalter erschien mir zu riskant, den man aus Versehen mal betätigen kann.

Da es von Graupner keine zufriedenstellende und günstige Lösung für meinen Wunsch gab, hab ich mich mal einen Mittag vor die geöffnete Funke mit dem Oszi hingesetzt und mal munter drauf los gemessen.

Funktion des Lehrer-Schüler-Betriebs

Damit auch ein Neuling an ein Modell gelassen werden kann, ohne dass er durch falsche Steuerbefehle die Kontrolle verliert, kann man eine Fernsteuerung als Schülersender verwenden, der dann über ein Kabel an den Lehrersender angeschlossen wird. Dabei sendet der Schülersender (im Normalfall) nicht, sondern es werden nur die Steuerbefehle per PPM-Signal über das Kabel an den Lehrersender weitergegeben. Dieser sendet dann das Funksignal an das Modell. Durch betätigen eines Tasters/Schalters kann der Lehrer die Kontrolle des Modells zwischen Schüler und sich umschalten und somit jederzeit eingreifen.

Weitere Infos auf RC-Network.de

Das Kabel

Es gibt von Graupner zwei Systeme, eins mit Lichtwellenleiter und eins mit Optokoppler. Da beim Lichtwellenleiter für die Schülerseite eine starke Leuchtdiode verwendet wird (laut radiobastler.de eine SFH750), kann man hier nicht einfach das PPM-Signal nehmen, das irgendwo in der Funke aus dem Prozessor rauspurzelt, sondern muss es mit einem Transistor vertärken.

Schaltung

Die Schaltung des Kabels mit Optokoppler ist sehr übersichtlich:

• Vorwiderstand für Optokoppler mit 470Ohm (muss an Koppler-Diode angepasst sein)
• Pullup-Widerstand mit 4,7kOhm
• Optokoppler HCPL 0500-000E
  • Zuerst getesteter (billiger) Optokoppler LTV357 ist ungeeignet, da er unter HF-Einstrahlung leitend wird, d.h. der Lehrersender erkennt das Schülersignal nicht mehr bei aktiviertem HF-Modul

Die Länge des Kabels sollte auf keinen Fall der Wellenlänge der Funkfrequenz (z.B. 35MHz -> l != 2,14m) entsprechen. Die zwei Widerstände (SMD 0805) und der Kondensator sind direkt an die Beinchen des Optokopplers gelötet, wodurch das ganze Paket komplett im Lehrerstecker platz hat. Im Schülerstecker wird das Kabel direkt angelötet. Nun noch in beiden Steckern die Bauteile und Kabel gegen mechanische Belastungen sichern. Dazu eignet sich z.B. Heißkleber oder der gummiartige Uhu-Por.

Die Schnittstelle

In der MC-22s findet man eine 14-polige Steckerleiste im 2mm Raster, die sog. "Anschlussschnittstelle". Dort kann man verschiedene Erweiterungsmodule anschließen. Dazu gibt es eine "Schnittstellenverteiler"-Platine, die den Anschluss mehrerer Module ermöglicht. Verwendet man kein Modul, also auch kein Schnittstellenverteiler, ist der Einbau der Lehrer- und Schüler-Buchsen kein Problem. Mit Schnittstellenverteiler wird es nicht gehen, da genau die zwei Pins fehlen, die man für den Schülerbetrieb benötigt.

Die benötigten Pins sind folgende:

Anschlussschnittstelle mit blau markiertem Pin 1

Lehrer-Buchse

Auf der Seite vom 0815er fand ich dann die nötigen Infos für den Lehrerbetrieb, also Schaltung und wo das Signal der MC-22s gefüttert wird. Es werden Pin 6, 10 und 14 für den Lehrerbetrieb genutzt.

Schaltung

Die Lehrerbuchse mit Beschaltung besteht aus einem 100Ohm (im Original 82Ohm, war aber gerade nicht griffbereit ), einem 1,5kOhm Widerstand, einem 100nF Kondensator und einer 3,5mm Stereo-Klinkenbuchse. Schaltung siehe hier oder unten.

Schüler-Buchse

Die Schüler-Buchse besteht bei der Graupner-Lösung nur zwei Widerstände und die Buchse selber, jedoch muss umgesteckt werden.

Schaltungsanalyse

Der 4-polige Stecker, der zwischen HF-Modul und Schüler-Buchse umgesteckt werden muss, muss genügend Strom liefern können, um die Diode im LS-Kabel treiben zu können. Dem Kabel gefolgt bis zur Platine, sieht man ein paar Bauteile unter dem Akkufach. Dieses ist schnell abgeschraubt und mit der ausgemessenen Belegung des Steckers lässt sich schnell auf die Funktion der Bauteile schließen.

Belegung des 4-poligen Steckers:

• U4 ist ein Spannungsregler, der vermutlich das HF-Modul mit 6V versorgt (für uns uninteressant).
• Q2 ist ein NPN-Transistor, der durch das PPM-Signal aus dem µController gegen Masse durchgeschaltet wird

• R8 ist ein 4,7kOhm Widerstand, der zwischen +U_bat und Collector des Transistors geschaltet ist

• R11 und C18 dienen vermutlich mit R23 als Dämpfungsglied, damit die Basis des Transistors nicht zu steile Flanken abbekommt, und es somit zu keinen Überschwingern kommt (für uns vermutlich uninteressant).
• R23 ist der Basisvorwiderstand, über diesen kommt das PPM-Signal zum Transistor. Verfolgt man die Leiterbahn vor dem Widerstand weiter, kommt man schließlich zu der Anschlussschnittstelle.

Schaltung

Die Schülerbuchse setzt sich zusammen aus dem NPN-Schalttransistor (BC337-40), Widerstände mit 100 Ohm, 120 Ohm, 3,3kOhm und 4,7kOhm, einem 100nF Kondensator und der 3,5mm Stereo-Klinkenbuchse. Schaltung siehe hier oder unten.

Schaltung gesamt

Insgesamt lässt sich die Schaltung sehr klein auf einem Streifen Lochraster-Platine unterbringen, an dem jede Menge Kabel angelötet werden müssen. Diese gut gegen Abvibrieren mit Kleber sichern und dann ab in Schrumpfschlauch.

Falls jemand auf die Idee kommen sollte die Farbringe auf den Widerständen zu zählen, wird feststellen, dass diese andere Werte haben, als die von den Schaltplänen. Die Werte in den Schaltplänen entsprechen dem Original von Graupner. Der Unterschied kommt vom Ausweichen auf andere Werte, da passende Widerstände gerade nicht zur Hand waren...

Bauteilliste

Reichelt Warenkorb

Alternativ zu der "2mm Buchsenleiste" kann auch die passende Buchse PHR-14 verwendet werden, allerdings müssen die Kontakte erst noch an Litzen gecrimpt werden.

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