Al geruime tijd had ik de behoefte om ervaring in de vliegtuigmodelbouw opgedaan
met z.g. servomotoren toe te passen in onze hobby. Servo motoren kun je in elke
gewenste stand tussen -90' en +90' laten draaien en stil laten staan. Ze zijn nagenoeg
geruisloos en ze kunnen zeer langzaam draaien. Al deze eigenschappen maken ze zeer
geschikt voor bijvoorbeeld het realistisch omleggen van wissel, het bedienen van
armseinen, overwegen, loodsdeuren, waterkranen etc.
Helaas gaat dit niet zomaar zonder elektronica. Voor dit doel werd een stukje elektronica
ontworpen gebaseerd op een microcontroller. Deze luistert enerzijds naar de DCC
commando's van de centrale en maakt anderzijds de puls voor de servo.
Omdat in eerste instantie ze bedoeld waren om er Tillig wissels mee aan te sturen,
is er ook een voorziening ontworpen om de puntstukken te polariseren.
Servodecoders zijn ook gewoon in de handel te koop, maar missen dan altijd wel een
of andere 'feature' waardoor er ofwel elektronisch, ofwel mechanisch aanvullingen
gemaakt moeten worden.
Inmiddels zijn servo's dusdanig goedkoop geworden dat een combinatie van decoder
en servo niet veel meer hoeft te kosten dan een standaard wisselaandrijving. Een
leuke bijkomstigheid dus.
Lees hier verder om te zien hoe een
ServoSwitch gebouwd kan worden.
Let Op! De afgebeelde foto's zijn van de bouw van het pre-productie
model. De vorm en uitvoering van verschillende componenten kunnen afwijken.
Een berg onderdelen die goed zijn om twee decoders te gaan maken.
Netjes uitgesorteerd, de delen voor 1 decoder.
We beginnen met de twee vrijloopdiodes voor de relais.
Dan de diodes voor de gelijkrichtbrug.
Nog niet gelijk vastsolderen...
Tip: Leg voor het vastsolderen twee stripjes 0.5mm styreen ( oid ) onder de diodes,
zodat deze
net vrij van de print liggen. Dit is beter voor de warmte afvoer.
Na het solderen zien we ze netjes losstaan van de print. Wegens wat ruimtegebrek
moeten ze misschien later iets van de nog te plaatsen 7805 afgebogen worden.
Dan is het tijd voor de 7805.
Buig eerst de pootjes met een tangetje haaks om.
Zet dan het IC tijdelijk vast met het bijgeleverde boutje en moertje.
Nu kan het IC vastgesoldeerd worden en het boutje weer verwijderd worden.
De beurt aan de IC voetjes.
Let Op ! Ze wijzen NIET in dezelfde richting !
Vervolgens de twee 100nF ontkoppelcondensatoren.
... en het programmeerschakelaartje
Dan de twee BC547's voor het aansturen van de relais.
Buig het middelste pootje in de richting van de bolle kant.
Druk vervolgens de transistor voorzichtig en langzaam tegen de
print
Zodat ze netjes vastgesoldeerd kunnen worden
We draaien de print om en het is tijd voor de 1N4148.
De zwarte ring op het glazenbuisje geeft aan
waar de kathode zit.
Dan een 2k2 weerstand.
Let Op ! Op de ( voorserie ) print staat 10k !! 2k2 is echt goed ;)
Dan de twee 1k8 aanstuurweerstanden voor de transistors.
Vervolgens de 680Ohm voorschakelweerstand voor de LED.
De LED zelf, het lange pootje is de anode en gaat in het 'bovenste' gaatje, zoals
aangegeven op de foto.
Het LEDje netjes tegen de print laten komen.
Dan nog twee 4k7 weerstanden...
En de 220nF condensator.
Vervolgens beginnen we aan de connectors. Hier de connector voor het aansluiten
van het DCC signaal en het puntstuk.
De twee buitenste aansluiting komen aan de buitenste rails van het wissel, de middelste
aan het puntstuk.
Ook als er geen puntstuk polarisatie gewenst is, moeten toch beide buitenste aansluitingen
gemaakt worden, daar de decoder hiervandaan zijn DCC signaal betrekt !!
De tweepolige voedingsconnector.
Hiermee wordt de logica van de decoder gevoed. Deze aansluiting is een alleseter:
Gelijk-. Wissel en Digitalespanning wordt zonder klagen verwerkt tussen ca. 10 en
20 Volt.
Het echter is aan te bevelen een separate wisselspanning van ca. 12-14 volt aan te
sluiten. De 7805 op de print wordt dan aanmerkelijk minder warm... !
De header voor het aansluiten van een op het 'System JR' gebaseerde servo.
De achterste pin (3) is massa, de middelste +5V en de voorste de ( positieve ) puls.
De relais kunnen geplaatst worden, echter steekt er een nokje uit de connector....
Een scherp mes lost dat probleem makkelijk op !
Een foutje in de voorserie print... :(
De gaatjes voor de relais hebben een verkeerde positie.
Makkelijk te verhelpen gelukkig door wat nieuwe gaatjes te boren :)
Daarna, zoals op de foto te zien, de pootjes bijbuigen zodat ze over de oude gaatjes
vallen om vastgesoldeerd te worden :)
Zo zitten de relais er netjes op !.
Als laatste te solderen onderdel de 470uF buffer condensator.
Vervolgens kan de 6N137 optocoupler geplaatst worden.
Let Op ! het zwarte puntje ! dat is pin 1
En de microcontroller, met een inkepinkje tussen pin 1 en pin 8.
Even rondom op de foto....
...
...
...
Het boutje weer aanbrengen.
Let Op ! De boutkop moet vrij blijven van de sporen !
Sluitring en moertje er op en goed stevig aandraaien. Op de print onder de 7805
is een doorgaand kopervlak meegeetst, dat als koelvlak dient !
In proefopstelling aangesloten.
Geen puntstuk, de voeding wordt betrokken uit de digitale spanning.
Dan een 'armpje op de servo en aangesloten op een digitaal systeem; Rechtsom !
En linksom.
Detail van de voedingsaansluiting.
Idem !
Tip: De bruine en rode mogen / kunnen nar believen omgedraaid worden.
Dit is handig ( en noodzakelijk ) als het puntstuk de verkeerde polarisatie mocht
blijken te hebben !
Het instellen en programmeren
Wisseladres programmeren
Het wisseladres is zeer eenvoudig te programmeren.
Druk op de programmeerschakelaar,
het LEDje gaat branden,
Stel de gewenste wisselrechtdoor of afbuigend,
Het LEDje gaat uit,
Het wisseladres is geprogrammeerd.
Eindstanden instellen
De eindstanden zijn ook zeer eenvoudig in te stellen.
Kies op je digitale systeem loc nummer 9999,
Zet de snelheidsregelaar op 0,
Schakel F1 en F2 uit,
Druk op de programmeerschakelaar,
het LEDje gaat branden,
De servo loopt naar zijn middenstand,
Draai voorzichtig en langzaam aan de snelheidsregelaar totdat de gewenste stand
is bereikt,
Activeer F1,
Deactiveer F1, de eerste eindstand is opgeslagen,
Herhaal bovenstaande voor de andere eindstand, met dien verstande dat nu F2 gebruikt
wordt.
Druk op de programmeerschakelaar
Het LEDje gaat uit.
De eindstanden zijn geprogrammeerd.
Opm 1. De decoder kent geen verband tussen rechtdoor of afbuigend.
Mocht de echte stand van de wissel niet overeenkomen met de centrale, gewoon de
procedure herhalen en het indrukken van F1 en F2 verwisselen.
Opm 2. De einstanden zijn ook via POM te programmeren. CV51 voor
de F1 stand, CV52 voor de F2 stand. De waarde mag dan liggen tussen 0 en 255, waarbij
128 de middenstand is.
Snelheid instellen d.m.v. POM
De draaisnelheid van de servo kan ingesteld worden middels POM ( Programming On
the Main ).
Voor het vastleggen van de draaisnelheid van de servo wordt CV50 gebruikt. Toegestane
waarde: 1 - 16. Waarbij 1 het langzaamst is.
Kies op je digitale systeem loc nummer 9999,
Zet de snelheidsregelaar op 0,
Schakel F1 en F2 uit,
Druk op de programmeerschakelaar,
het LEDje gaat branden,
De servo loopt naar zijn middenstand,
Programmeer CV50 middels POM op een waarde van 1 t/m 16,
Druk op de programmeerschakelaar,
Het LEDje gaat uit.
De snelheid is geprogrammeerd.
Servo in de middenstand zetten t.b.v. inbouw
in de baan.
Het makkelijst gaat het inbouwen in de baan als servo in zijn middenstand staat.
Zo zet je de servo in de middenstand
Kies op je digitale systeem loc nummer 9999,
Zet de snelheidsregelaar op 0,
Schakel F1 en F2 uit,
Druk op de programmeerschakelaar,
het LEDje gaat branden,
De servo loopt naar zijn middenstand,
Haal de spanning van het systeem,
Bouw de servo in,
Zet de spanning op het systeem,
Druk op de programmeerschakelaar,
Het LEDje gaat uit.
Stel de eindstanden in volgens de bovenbeschreven procedure.
Schakel het wissel afbuigend en rechtdoor voor controle.
