Elektronik für den RC Modellbau

Der Schaltservo Decoder wird an einen freien Kanal des Empfängers angeschlossen und ermöglicht die Steuerung von bis zu acht Servos über einen Proportionalkanal der Fernlenkanlage. Voraussetzung ist ein im Sender eingebauter 16-Kanal Multiswitch-Encoder.

Natürlich können nicht nur Servos, sondern auch Fahrtregler oder andere elektronische Module anstelle eines Servos angeschlossen werden.

schaltservo decoder schema 664px

Die Länge des Synchronisations-Signals wird nach dem Einschalten gemessen. Dies setzt voraus, dass der Sender zu diesem Zeitpunkt bereits eingeschaltet ist. Bitte daher immer zuerst den Sender und erst dann den Empfänger einschalten!

Es lassen sich die max. acht Servos über jeweils einen Schalter am Multiswitch-Encoder steuern. Die obere bzw. untere Schalterstellung entspricht der maximalen bzw. minimalen Servoauslenkung, Drehwinkel von 180° sind möglich (nur bei der Vollversion der Firmware). Die Geschwindigkeit der Servobewegung kann stark verlangsamt werden und eignet sich somit, um am Modell realistische langsame Bewegungen auszuführen (z.B. Drehen von (Feuerlösch-) Kanonen, Kranausleger etc.). Die Servos stoppen automatisch an ihren Endpositionen, Konstruktionen mit Endabschaltern können entfallen.

Ein Mikrocontroller vom Typ 16F628A wertet das Empfängersignal aus und erzeugt die Signale für die Servos. Der Mikrocontroller wird mit 4 MHz getaktet, das Servosignal wird mit einem 16-Bit Timer erzeugt und erlaubt so theoretisch eine Auflösung von 1 µs. Bei einer max. Impulsdauer von 2400 µs (2,4 ms) und einer minimalen Impulsdauer von 600 µs ergeben sich so 1800 diskrete Servopositionen. In der Praxis wird dieser Wert auf Grund der Servomechanik nicht erreicht werden.

Bei der Servobewegung wird zwischen zwei Modi unterschieden:

neutralisierender Modus: das Servo kehrt in die Neutralstellung zurück, wenn sich der entsprechende Schalter in der Neutralstellung befindet. Dieser Modus ist geeignet, wenn vor allem die Endpositionen des Servos relevant sind (und ggf. noch die Neutralstellung).
nicht-neutralisierender Modus: das Servo bleibt stehen, wenn sich der entsprechende Schalter in Neutralstellung befindet. Damit lassen sich alle möglichen Servostellungen anfahren. Beim Einschalten des Moduls bleibt das Servo in der Stellung, die vor dem Ausschalten angefahren wurde (nur in der Vollversion der Firmware).

Bei der Light-Version der Firmware blinkt nach dem Einschalten und dem Empfang gültiger Impulsrahmen die rote LED ca. 40 s lang. Nach Ablauf dieser Wartezeit ist das Modul funktionsbereit. Die oberen vier Schalter am Encoder betreiben die Servos im neutralisierenden Modus, die unteren vier Kanäle arbeiten nicht-neutralisierend.

Einstellmöglichkeiten

Die Vollversion der Firmware bietet für jeden einzelnen der acht Servos umfangreiche Einstellmöglichkeiten, der Servo-Decoder kann so individuell an das Modell und die Anforderungen angepasst werden:

Servobewegung (neutralisierend bzw. haltend)
Servo-Reverse
Neutralposition
minimale Auslenkung
maximale Auslenkung
Stellgeschwindigkeit (4 Stufen)

Zusätzlich gibt es noch ein Impulslängen-Setup, um den Decoder auf die Anlage einzulernen und eine Rückstellmöglichkeit auf die "Werkseinstellungen". Die Setup-Prozeduren sind in der Aufbau- und Bedienungsanleitung detailliert beschrieben.

Hardware

Die Schaltung wird mit einer stabilisierten 3,3 V Spannung versorgt. Die Stromversorgung für die Servos umgeht den Spannungsregler und wird direkt aus dem Empfänger bezogen.

Auf der Leiterplatte finden ausschließlich bedrahtete Bauteile Platz, die Platine ist auch in der eigenen Hobbywerkstatt problemlos herzustellen und zu löten.

Bedeutung der LEDs

Das Aufleuchten der roten LED zeigt fehlerhafte Empfängerimpulse an. Entweder ist der Sender ausgeschaltet, oder die Impulse sind zu lang oder zu kurz. Verlischt die rote LED, werden gültige Impulse empfangen.

Die grüne LED zeigt die erfolgreiche Synchronisation mit dem Encoder an und sollte immer leuchten.

Verlischt die grüne und die rote LED, werden zwar gültige Impulse empfangen, es liegt aber ein Fehler beim Empfang des Synchronisationssignals vor.