Dieser 12-Kanal Multiswitch ist eine Weiterentwicklung des mittlerweile fast schon "klassischen" 8-Kanal Multiswitch. Die Erfahrungen mit der Vorgängerversion und viele Wünsche, die sich beim Nachbau ergaben, sind hier mit eingeflossen.

Angesichts des günstigen Preises lohnt es sich, bei mehreren Funktionsmodellen jedes mit einem fest eingebauten Decodermodul auszurüsten. Das lästige Umbauen eines teuren und daher nur einmal vorhandenen Decoders entfällt.

Die neuen Features:

• zwölf Schaltkanäle
• optische Schaltkontrolle (mit 2 mA Low-Current LEDs für geringen Stromverbrauch)
• Anschlussmöglichkeit für eine externe Stromversorung am Decoder zur Versorgung der angeschlossenen Verbraucher
• vier Kanäle mit verdoppelter Strombelastbarkeit (max. 1 A)
• Memory-Funktion für jeden der Schaltkanäle einzeln über Setup-Modus einstellbar

Sendermodul (Encoder)

Betrachtet man die Encoderplatine des 8-K Multiswitch, so fällt auf, dass links und rechts des PIC eigentlich noch Platz für zwei zusätzliche Kippschalter ist. So ergeben sich insgesamt zwölf Schaltkanäle.

Der Anschluss im Sender erfolgt in gleicher Weise wie bei der 8-Kanal Version.

Der Encoder ist für einen 8-Kanal F14 Sender entworfen. Im Prinzip kann der Encoder aber auf die gleiche Weise an andere Sender angepasst werden wie der 8-K Multiswitch, weitere Informationen dazu gibt es auf der Seite über die Anpassung an Graupner Sender. Bitte berichtet über Erfolge oder Probleme bei der Anpassung an andere Sender.

Empfängermodul (Decoder)

Alle Pins des PIC 16F627 (4 MHz) sind in Verwendung. Es wurden zwei Ausgangstreiber-IC ULN2803A notwendig, die pro Ausgang theoretisch 500 mA zur Verfügung stellen können. Die praktische Grenze dürfte aber bei ca. 300 mA pro Ausgang liegen. Ausserdem ist bei gleichzeitiger Belastung aller Kanäle sicher ein Kühlkörper für die ICs notwendig.

Da die Ausgangstreiber ICs jeweils acht Ausgänge zur Verfügung stellen, aber nur sechs Ausgänge benötigt werden, sind je zwei Ausgänge pro IC parallel geschaltet und mit dem doppelten Ausgangstrom belastbar.

Das Layout ist so gestaltet, dass eine externe Stromquelle zur Versorgung der Verbraucher angeschlossen werden kann. Die grünen LEDs dienen der Schaltkontrolle und sind Low-Current Typen, die mit 2 mA den Empfängerakku kaum belasten. Unter dem PIC (Lötseite) befindet sich noch ein 100nF SMD Kondensator.

An der 26-pol. Steckerleiste sind zwei Pins nicht belegt, aber diese Größe ist weiter verbreitet als 24-pol. Steckerleisten. So lassen sich die Ausgänge mit einem 26-pol. Pfostenstecker und einem passenden Flachbandkabel beliebig mit den Verbrauchern verbinden.

Die beiden Steckbrücken (Jumper1 und Jumper2) dienen der Konfiguration. Für den Betriebsmodus (Normalbetrieb) werden die Steckbrücken entfernt. Mit Jumper1 wird das Memory-Setup aktiviert, Jumper2 ist derzeit ohne Funktion.

Memory-Setup Funktion

Wird der Jumper1 (Port A5 des PIC) gesteckt, befindet sich der Mikrocontroller in einem Setup-Modus, in dem für jeden einzelnen der zwölf Schaltkanäle eine Memory-Funktion festgelegt werden kann (d.h. der Kanal schaltet bei der ersten Betätigung ein, aber erst bei der zweiten Betätigung wieder aus).

Die Vorgehensweise ist wie folgt:

• Empfänger ist ausgeschaltet, Sender ist eingeschaltet
• Jumper1 aufstecken
• Empfänger einschalten
• Alle Kanäle, die eine Memory-Funktion haben sollen, werden nun am Sender eingeschaltet. Dafür steht eine Zeit von 30 s zur Verfügung. Die grünen Schaltkontroll-LEDs leuchten auf. Damit auch zwei Kanäle eines Schalters gleichzeitig eingeschaltet werden können, verfügen alle Kanäle für die Dauer des Setup über eine Memory-Funktion. Sind alle späteren Memory-Kanäle eingeschaltet, muss gewartet werden ...
  
• ... bis nach ca. 30 s alle Kanäle automatisch wieder ausgeschaltet werden. Die rote LED blinkt im Sekundentakt. Der Setup-Modus ist damit beendet. Alle Kanäle, die bis zu diesem Zeitpunkt eingeschaltet waren, sind nun Memory-Kanäle.
• Empfänger ausschalten, ca. 30 s warten. Die Wartezeit unbedingt einhalten, da sich der Kondensator auf der Decoder-Platine erst wieder vollständig entladen muss. Wird zu früh wieder eingeschaltet, kann sich ein undefiniertes Verhalten ergeben.
  
• Jumper1 entfernen
• Empfänger wieder einschalten und die Memory-Funktion auf den dafür eingerichteten Kanälen überprüfen.
  

Die Einstellungen bleiben bis zur Durchführung eines neuen Setup gespeichert. Das Memory-Setup kann bei Bedarf wiederholt werden.

Anschluss einer externen Spannungsversorgung

Die Schaltkontroll-LEDs werden aus dem Empfängerakku versorgt. Die angeschlossenen Verbraucher benötigen aber eine eigene Spannungsversorgung. Im Bild unten ist gezeigt, wie diese an die Platine angeschlossen wird, die Polung ist dabei unbedingt zu beachten.

Die Verbraucher werden an der 26-pol. Stiftleiste angeschlossen. Exemplarisch ist im Bild der Anschluss einer Glühlampe gezeigt. Bei gepolten Verbrauchern (wie z.B. LEDs oder gepolten Relais) ist die Polung zu beachten (rot: plus, schwarz: minus).

Zum Anschluss an die Stiftleiste eignet sich eine 2-pol. Steckbuchse (z.B. Conrad 741213-xx) oder ein Pfostenstecker mit Flachbandkabel.

Relais-Decoder

Will man Motoren für Sonderfunktionen (Kräne, Winden, Anker, ...) nicht nur ein/ausschalten, sondern auch umpolen, kommt man um den Einsatz von Relais nicht herum. Da ich Sonderfunktionen ausschließlich über Relais schalte, habe ich eine Decoderplatine mit 12 Relais entwickelt, die vom Empfängerakku versorgt werden. Der Relais-Decoder wird wie der oben beschriebenen Decoder direkt am Empfänger angeschlossen. Passende Dual In-Line Relais sind bis 2 A Belastbarkeit erhältlich.

Um die Platine möglichst kompakt zu gestalten, konnte ich auf einige SMD-Bauteile nicht verzichten. Durch die geänderte Anschlussbelegung im Vergleich zum Decoder mit der Stiftleiste ist auch eine kleine Anpassung an der Firmware notwendig geworden (relais-decoder.hex). Der bisher ungenutze Jumper 2 ist aus Platzgründen entfallen. Das Memory-Setup funktioniert bei beiden Decodern in gleicher Weise.

Im folgenden Bild ist exemplarisch gezeigt, wie ein Motor mit den Funktionen Rechtslauf - Stopp - Linkslauf angeschlossen werden kann (Motorentstörung nicht vergessen!). Das Bild zeigt die Aufsicht auf die Bauteileseite der Platine. Plus/Minus können auch vertauscht werden.

Anschluss des Encoders im Sender

Mechanischer Einbau

Im Sender stehen drei Optionsplätze zur Verfügung. Leider können nur die beiden oberen mit dem Encoder bestückt werden. Der 3. Optionsplatz unter dem Akku bietet zu wenig Höhe, da die verwendeten Schalter höher sind als die Schalter der Originalversion. Unter den Optionsplätzen befindet sich ein Abstandshalter aus Kunststoff, der entfernt werden muss. Aus der transparenten Schalterabdeckung auf der Aussenseite werden die notwendigen Durchbrüche für die Kippschalter vorsichtig entfernt.

Die Muttern auf den Gewinden der Kippschalter werden abgeschraubt, der Encoder wird eingesetzt und von aussen werden die Muttern an den Schaltern wieder angeschraubt. Die transparente Schalterabdeckung wird wieder angebracht. Der mechanische Einbau ist damit abgeschlossen.

Anschluss im Sender

Der Encoder wird mit insgesamt vier Kabeln mit der Senderplatine verbunden. Diese sind

• positive Betriebsspannung (rotes Kabel)
  
• GND (Masse) (schwarzes Kabel)
  
• Synchronisationssignal (weißes Kabel)
• Gebersignal (gelbes Kabel)
  

Die angegebenen Farben entsprechen den Farben der Kabel auf den folgenden Bildern.

Zunächst wird das Gebersignal an einen der Gebereingänge angeschlossen. Das Gebersignal ist das einzelne Kabel, das am Encoder zwischen den beiden oberen Schaltern angelötet wird und mit "OUT" bezeichnet ist.

Das folgende Bild zeigt die Geberanschlüsse auf der Senderplatine:

Die Stecker 1-4 sind mit den Anschlüssen der Kreuzknüppel verbunden, die Stecker 5-8 sind in der Grundausbaustufe nicht belegt. Im Bild liegen auf den Anschlüssen 5 und 6 die Ausgänge von zwei Linearreglern. Die Anschlüsse 7 und 8 sind noch frei. Die Nummer des  Geberanschlusses mit dem der Encoder verbunden wird bestimmt den Kanal am Empfänger, an dem der Decoder angeschlossen werden muss. Im folgenden Bild ist der Geberausgang des Encoders (gelbes Kabel) mit dem Gebereingang auf Kanal 8 verbunden worden. Bitte beachten, dass nur der mittlere Stift genutzt wird, die beiden äußeren Stifte bleiben frei!

Die Spannungsversorgung sowie das Synchronisationssignal erhält der Encoder über einen 3-pol. Stecker der Senderplatine, der mit "MULTI OUT" gekennzeichnet ist. Das folgende Bild zeigt die aufgesteckte Buchse auf den MULTI OUT Stecker, die Farben haben die oben genannten Funktionen (rot: Plus; weiß: Sync.-Signal; schwarz: Minus):

Auf dem letzten Bild ist zu erkennen, wie die drei Kabel an der Encoderplatine anzuschließen sind: