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mc-24/mc-20 mit integrierter Telemetrie.

WGS

Vorbemerkung

Der nachfolgend beschriebene Umbau eines Graupner mc-24-Senders setzt ausreichende Erfahrung im Bereich der Elektronik und handwerkliches Geschick voraus, um Schäden durch unsachgemäßes Vorgehen zu vermeiden. Der Verfasser übernimmt keinerlei Garantie für das Gelingen des Umbaues und eine einwandfreie Funktion; vielmehr wird hier der Umbau beschrieben, wie ihn der Verfasser an seinem Sender durchgeführt hat. Die Beschreibung ist gleichermaßen auch für mc-20-Sender zutreffend.

Benötigtes Material

Für den nachfolgend beschriebenen Umbau wird benötigt:
• mc-24-Sender,
• Jeti Sendermodul TU mit abgesetztem Signalgeber,
• Leergehäuse HF-Modul, sofern nicht das vorhandene 35 MHz-Modul "geschlachtet" werden soll,
• Display Electronic Assembly EA DIP162-DNLED oder EA DIP162-HNLED z.B. von Reichelt,

• 4 Subminiatur-Drucktaster, Stößellänge 6 mm, z.B. TS-695 (Mükra Best.-Nr. 633080) o.ä.,

• Flachbandkabel 9adrig, wenn möglich farbcodiert,
• schwarzes ABS-Material, ca. 1-1,2 mm dick,
• ein Stück Lochrasterplatine mit Lötpunkten,
• div. Kleinmaterial,
• Fädeldraht, das ist dünner, durchlötbarer Kupferlackdraht für Siemens-Fädeltechnik.

Zerlegen der Jetibox

Zunächst wird die Jetibox zerlegt und modifiziert. Nach dem Entfernen des Gehäuses liegt die Hauptplatine mit der aufgesetzten Displayplatine vor uns; beide sind durch Pfostenverbinder mit einander verbunden. Da es uns vor allem um die Hauptplatine geht und nicht um die Bauteile, werden die Pfostenverbinder mittig zwischen den beiden Platinen mit einem spitzen Seitenschneider durchgekniffen. Danach kann man jeden Pin einzeln mit dem Lötkolben erhitzen und mit einer Pinzette aus der Platine herausziehen, ohne dass die Durchkontaktierungen beschädigt werden. Mit der Entlötpumpe werden danach die Bohrungen freigesaugt, so dass man später die Flachkabel sauber einlöten kann. Das Ergebnis dieser Aktion sollte dann so aussehen:

Die obere Platine ist das Display GDM1602A (ohne Hintergrundbeleuchtung); sie wird nicht mehr benötigt und kann anderweitig verwendet werden. Die Hauptplatine (unten) trägt neben dem Microcontroller auch die Bedientaster und Anschlussstecker; sie soll für dieses Projekt auf ein passendes Format verkleinert werden.

Die Hauptplatine

Die Abbildung zeigt die Hauptplatine und (gelb) die Schnittlinien, entlang derer der benötigte Teil (oben links) mit der Laubsäge herausgetrennt wird. Zur Orientierung sind die wichtigsten Anschlusspunkte beschriftet. Der SMD-Widerstand Rv ist der Vorwiderstand für die Hintergrundbeleuchtung des Displays; dieser Widerstand ist mit 4k7 Ohm wirkungslos. Für das vorgesehene Display kann hier ein Widerstand mit 22 Ohm (am einfachsten) darüber gelötet werden, was einen Strom von ca. 50 mA und daher eine ausreichende Helligkeit ergibt.

Man kann versuchen, die Bedientaster aus der Platine herauszulöten und die Stößel auf das benötigte Maß von 5-6 mm zu kürzen. Lohnen wird sich der Aufwand aber kaum, da die Taster dabei wahrscheinlich beschädigt werden, da sie recht empfindlich sind. Bei einem Preis von ca. 40 Cent verwendet man also besser gleich neue Taster.

Die Taster hängen einseitig an der Leitung "C" und schalten bei Betätigung gegen den zugehörigen Anschluss (Schließkontakt). Die Leitung "C" liegt über den Widerstand R an einem Anschluss des Microcontrollers. Da R auf dem abgetrennten Teil der Platine sitzt, muss er versetzt werden, was den kompliziertesten Teil des Umbaus darstellt: Mit Lupe und einem spitzen Lötkolben gilt es zunächst das Bauteil abzulöten und zu "sichern", damit es nicht ins Nirgendwo wegspringt.

Angebracht wird der Widerstand auf der Rückseite der Platine an der markierten Stelle:

Dazu wird zunächst die zwischen den Anschlüssen liegende Leiterbahn des ▲-Tasters in diesem Bereich entfernt (weggekratzt). Dann schabt man vorsichtig den Lötstoplack an den Stellen von den Leiterbahnen ab, an denen der Widerstand angelötet werden soll, verzinnt die beiden Bereiche und lötet den Widerstand ein. Durch die geringe Masse des SMD-Bauteiles würde der Widerstand an der Lötspitze hängen bleiben, wenn er nicht anderweitig fixiert wird, weshalb SMD-Bauteile normalerweise vor dem Löten zunächst auf die Platine geklebt werden. Es geht aber auch folgendermaßen: Beim Löten den Widerstand mit der Pinzette festhalten und zunächst ein Ende anlöten; dann den Widerstand in der Mitte festhalten und das andere Ende anlöten. In die Platine werden an den bezeichneten Stellen ("an Taster") fünf Löcher gebohrt, durch welche die verzinnten Adern eines 5adrigen Flachbandkabels gesteckt werden können, mit dem dann die extern montierten Taster angeschlossen werden. Die Abbildung zeigt die Anschlusspunkte für die Taster und die gemeinsame Leitung "C". Die Verbindung von diesen Anschlusspunkten zu den durchgesteckten Enden des Flachbandkabels stellt man am besten mit dünnem Kupferlackdraht (Fädeltechnik) her: Mehrmals vor dem Verlöten um die herausstehenden Enden des Flachbandkabels herumgewickelt, ergibt sich auch ohne Kontaktfläche ein ausreichend fester Halt des Flachbandkabels in der Platine, besonders dann, wenn man nach Abschluss aller Arbeiten und positivem Funktionstest die Platine mit mehreren Schichten PLASTIK70 versiegelt. Dabei werden auch die dünnen Kupferlackdrähte auf die Platine geklebt. Zuvor wird jedoch noch ein Servo-Anschlusskabel an die bezeichneten Punkte auf der Oberseite der Platine angelötet: braun an (-), rot an (+) und orange an Impuls. Bei der Impulsleitung bringt man an der markierten Stelle ebenfalls zwei Bohrungen an, kratzt dann vorsichtig zwischen den beiden Bohrungen den Lötstoplack von der Leiterbahn und führt das entsprechend lang abisolierte und verzinnte Ende des orangefarbenen Drahtes von der Oberseite her durch die eine Bohrung und zurück durch die andere. Wenn man diese Schlinge sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite der Platine verlötet, ergibt sich auch für diesen Anschluss eine belastbare Verbindung.

Nach Abschluss der beschriebenen Modifikationen erhält man eine Hauptplatine mit den Abmessungen 63 x 34 mm, die genau an der vorgesehenen Stelle in den Sender passt. Notfalls hätte man noch 3 mm am oberen Rand abtrennen können, aber das war hier nicht erforderlich.

Im nächsten Schritt sollte das neue Display an die modifizierte Hauptplatine angeschlossen und mit einem Funktionstest überprüft werden, ob alles funktioniert, der Umbau also erfolgreich war. In die Anschlusskontaktreihe des Displays werden zwei Flachbandkabel (mit Überlänge) sauber eingelötet: Ein 9adriges (1-9) und ein 7adriges (10-16). Das 9adrige Kabel führt 1:1 an die Anschlüsse 1-9 des Displays, beim 7adrigen werden die Anschlüsse 10-14 ebenfalls 1:1 an das Display angeschlossen. Achtung: Anschluss 15 an 17 und 16 an 18 löten.

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Wenn man jetzt Spannung anlegt, müsste sich das normale Verhalten der Jetibox einstellen, andernfalls ist beim Umbau etwas schief gelaufen. Die Tasteranschlüsse kann man provisorisch mit dem 5adrigen Flachbandkabel verbinden oder man tippt einfach mit dem jeweiligen Anschlussdraht gegen den "C"-Draht. Bei positivem Funktionstest ist der wesentliche elektronische Teil des Umbaues geschafft.

Die Einbaublende

Wenn man den Sender zerlegt, erhält man die Abdeckung des Zeigerinstruments, unter der das neue Display eingebaut werden soll. Wer vorsichtig ist, beschafft sich das Teil zunächst als Ersatzteil vom Graupner-Service und kann auch zwischenzeitlich mit dem Sender fliegen, wenn sich der Umbau etwas länger hinzieht. Das bleibt jedem selbst überlassen, jedenfalls geht es um dieses Teil:

Leider ist die Blende etwas zu schmal für das Display. Also muss sie beidseitig um 3 mm verbreitert werden: Zunächst wird eine Aussparung in der richtigen Höhe für das Display angebracht. Dazu werden die Seitenteile von unten im richtigen Abstand eingesägt.

Der untere Schnitt liegt genau an den eingespritzten Zapfen, wie abgebildet, der obere Einschnitt liegt 27 mm darüber. Wichtig: Vollständig bis auf die Deckplatte sägen, wir brauchen in der Höhe jeden 1/10 Millimeter.

Die Seitenflächen zwischen den Sägeschnitten vorsichtig mit dem Balsamesser Stück für Stück herausschneiden. Nicht anritzen und herausbrechen! Dabei würden im verbleibenden Rand Verfärbungen durch die Materialspannungen auftreten, die sich später nicht mehr beseitigen lassen. Schließlich den Ausschnitt mit einer groben Feile so bearbeiten, dass der "Boden" (eigentlich die Deckplatte) absolut eben ist. Mit dem probeweise eingelegte Display sollte das dann so aussehen (man sieht, das Display steht geringfügig über):

Jetzt werden die Seitenflächen mit 240er Schleifpapier plan geschliffen, dann wird an jeder Seite eine 2 mm dicke schwarze ABS-Platte mit dünnflüssigem Sekundenkleber aufgeklebt.

Nachdem auch hier wieder die Aussparungen in gleicher Weise, wie zuvor beschrieben, angebracht worden sind, liegt das Display nun vollständig unter der Blende und seine Seiten schließen bündig mit den Außenflächen ab. Die Oberkanten der aufgesetzten Seitenplatten werden zunächst nur grob zugeschnitten; die endgültige Bearbeitung erfolgt später.

Nun wird an jeder Seite eine 1 mm dicke schwarze ABS-Platte mit dünnflüssigem Sekundenkleber aufgeklebt, an der Unterseite exakt verschliffen, wie abgebildet, und an der Oberseite grob den anderen Seitenplatten angepasst. Das Display muss nun genau in die Blende hineinpassen und auch die Platine schließt exakt mit der Gehäusekante ab.

Erst jetzt, nachdem innen alles passt, wird die Außenfläche der Blende bearbeitet. Die naheliegende Bearbeitung mit Schleifen - Spachteln -Schleifen - Lackieren wurde schnell wieder verworfen, weil eine lackierte schwarze Fläche nie zu den anderen schwarzen Oberflächen gepasst hätte und darüber hinaus auch nicht wirklich abriebfest gewesen wäre. Daher wurde bei den aufgesetzten Seitenteilen von vorn herein mit schwarzem ABS gearbeitet. Jetzt wird also die gesamte Außenfläche zunächst mit grober Körnung (100) auf Form geschliffen, wobei auch der erhabene Schriftzug entfernt wird. Dann wird mit immer feinerer Körnung die Oberfläche wieder hergestellt, wobei sich die im Fachhandel erhältlichen Trocken-Poliersets (bis Körnung 12.000) hervorragend bewährt haben. Gleichzeitig wird der Ausschnitt für das Display auf die erforderliche Größe und Form gebracht. Das Ergebnis dieser (zugegeben zeitraubenden) Arbeit sollte dann ungefähr so aussehen:

Jetzt müssen noch die Bohrungen, Ø 3,8 mm, für die Taster angebracht werden. Man sollte der Versuchung widerstehen, die Taster einfach einzukleben: Es ist der sicherste Weg, dass sie hinterher klemmen. Ich habe ein schmales Stück Lochrasterplatte so geschliffen, dass sie zwischen die Kontakte der Schalter passt und deren Lötfahnen um die Platine herumgreifen und oben umgebogen werden können. Die ganze Einheit wird mit zwei Blechschrauben an zwei 4 mm dicken eingeklebten ABS-Klötzchen festgeschraubt. Erst nach dem Festschrauben lötet man die Lötfahnen an die Platine; dadurch können sich die Taster optimal ausrichten, ohne zu klemmen. Zum Verdrahten kann man dann die ganze Einheit nach Lösen der Schrauben herausnehmen und anschließend wieder optimal eingepasst montieren.

Schließlich sollte die gesamte Einheit (mit eingesetztem Display) ungefähr so aussehen:

Die Antennenhalterung

Auch hier gilt: Man kann das Teil aus dem Sender ausbauen, aber wer vorsichtig ist, beschafft auch dieses Teil zunächst als Ersatzteil, um den Umbau in Ruhe durchführen zu können. Wenn man den Sender zerlegt hat, ist wie folgt vorzugehen:

Nach dem Herausdrehen der drei Schrauben können alle Teile, bis auf das Gehäuseteil, entfernt werden:

In ein Stück 3 mm dickes schwarzes ABS wird eine Bohrung mit 6 mm Durchmesser gebohrt. Durch diese wird eine lange M6-Schraube gesteckt und die ABS-Platte darauf mit einer Mutter befestigt. Jetzt kann man die Schraube in eine Drehbank einspannen (notfalls auch in eine Bohrmaschine) und eine Scheibe mit ca. 22 mm Durchmesser herstellen, bei der die Bohrung nun genau in der Mitte sitzt. Der Rand der Scheibe wird konisch gestaltet, so dass man sie von hinten an Stelle der Kugel in die Antennenhalterung eindrücken kann. Wenn man den Rand vorsichtig anpasst, kann man die Scheibe fest einpressen. Sie sitzt dann an der auf der Abbildung gezeigten Position fest. Wichtig ist, dass man die Scheibe beim Einpressen wirklich rechtwinklig zur Führung ausrichtet. Schließlich wird die Scheibe zusätzlich von hinten verklebt, erst mit dünnflüssigem Cyanokleber, dann mit dickflüssigem. Nach dem Aushärten der Verklebung wird die Bohrung auf Ø 6,5 mm erweitert, so dass der Antennensockel hindurch gesteckt und provisorisch festgeschraubt werden kann. Der Sockel besitzt hinten einen Sechskant. Als Verdrehsicherung beim Festschrauben werden nun kurze ABS-Stücke gegen zwei gegenüberliegende Flächen dieses Sechskants auf die eingesetzte Scheibe geklebt und gut mit dickflüssigem Cyanokleber vermufft. So kann man die Mutter außen mit einem Steckschlüssel ordentlich festziehen, ohne dass man innen gegenhalten müsste oder schlimmstenfalls die Antennenzuleitung beschädigen könnte. Später sieht das alles dann so aus, wie auf der Abbildung gezeigt; zunächst wird aber der Antennensockel wieder ausgebaut.

Die Montage im Sender

Spätestens jetzt geht es auch für die Vorsichtigen, die zunächst mit Ersatzteilen gearbeitet haben, an das Zerlegen des Senders:
Als Erstes wird der Senderakku von seinem Anschluss getrennt, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Dann wird das 35 MHz-HF-Modul entnommen. Die Modulhalterung ist mit drei kleinen Blechschrauben auf dem Modulsockel befestigt, diese werden herausgedreht.

Man stellt dann fest, dass noch ein angelötetes Massekabel und die Antennenzuleitung das Herausnehmen der Modulhalterung verhindern; das Massekabel wird am Sockel abgelötet, die Antennenzuleitung wird zunächst an der Kugel, dann auch am Modulstecker entfernt. Jetzt können die vier Schrauben, die den Modulsockel an der Instrumentenblende halten, herausgedreht werden. Nach dem Ablöten eines weiteren Massedrahtes vom Sockel kann auch dieser herausgenommen werden.

Links und rechts befinden sich zwei Versteifungswinkel aus Stahlblech, welche die Antennenhalterung im Gehäuse zusätzlich abstützen; sie können nach Herausdrehen der zwei Schrauben je Seite ebenfalls herausgenommen werden (sie werden nicht mehr benötigt).

Die beiden Anschlussdrähte des Drehspulinstruments werden abgeschnitten und ihre Enden mit Schrumpfschlauch isoliert; nun kann auch dieses herausgenommen werden (wird ebenfalls nicht mehr benötigt).

Nach dem Herausdrehen der restlichen beiden Blechschrauben aus der Antennenhalterung kann diese komplett abgenommen werden. Auch die Instrumentenblende kann jetzt abgenommen werden.

Für die nachfolgenden Blecharbeiten sollte man sich eine passende Auflage aus entsprechend zugeschnittenen Schaumstoffplatten anfertigen, damit der Sender mit den Knüppeln nach unten darauf sicher und waagerecht aufliegt. In dieser Lage wird der Ausschnitt im Gehäuse, der bisher für das Drehspulinstument diente, mit einer Feile beidseitig um ca. 3 mm so erweitert, dass noch ein schmaler Steg von etwa 1 mm Breite zu den eingeprägten Mulden der Schalterblenden stehen bleibt. Dabei vorsichtig arbeiten, damit keine Metallspäne in die Elektronik geraten (reine Nervensache, aber es funktioniert). Da von innen nach außen gefeilt wird, fallen die meisten Späne ohnehin vom Gehäuse weg; die restlichen werden mit einem kleinen Pinsel entfernt (nicht mit Pressluft, da weiß man nie, wo sie landen).

Wenn der Ausschnitt erweitert ist, kann die Displayblende erstmals aufgesetzt werden; sie muss den erweiterten Ausschnitt gerade eben mit den Seitenflächen (1 mm) abdecken. Probeweise nun auch die neue Antennenhalterung aufsetzen; die Displayblende greift mit zwei Zapfen hinein und richtet die beiden Kunststoffteile gegen einander aus. Jetzt muss sich auch das Display von innen in die Blende einsetzen lassen, andernfalls den Gehäuseausschnitt nacharbeiten. Wenn alles passt, wird die Antennenhalterung mit den vier Blechschrauben befestigt und gleichzeitig die Displayblende fixiert und mit zwei Blechschrauben angebracht. Noch einmal überprüfen, ob die Kunststoffteile sauber, ohne Spalt, am Gehäuse anliegen, gegebenenfalls nacharbeiten. Jetzt die Hauptplatine der Jetibox gemäß Abbildung mit Doppelklebeband im Sender befestigen. Dabei darauf achten, dass der Gehäuseboden noch aufgesetzt werden muss! Das 5adrige Flachbandkabel zu den Tastern wird, ordentlich gefaltet, im Gehäuse verlegt, auf die passende Länge zu den vier Drucktastern gekürzt und dort angelötet. Das 9adrige Flachkabel zum Display wird ebenfalls gefaltet im Gehäuse verlegt, auf die passende Länge zu den Anschlüssen gekürzt und dort angelötet. Das 7adrige Flachkabel zum Display wird so gefaltet, dass es zwischen Modulsockel und Antennenhalterung hindurch auf die andere Seite des Displays geführt werden und dort, auf die passende Länge zu den Anschlüssen gekürzt, angelötet werden kann. Wenn alle Komponenten montiert und verdrahtet sind, sollte es so aussehen:

Bei dieser Gelegenheit wurde auch der Signalgeber (S) des TU-Moduls über eine Ohrhörerbuchse mit dem Schaltkontakt (O) verdrahtet, die in der oberen Ecke des Kunststoff-Seitenteils montiert ist. (A) ist das Anschlusskabel der Jetibox an das Sendemodul. Oberhalb der Displayplatine sieht man die Antennenhalterung mit der eingeklebten Verdrehsicherung für den Antennensockel. Unter dem Modulsockel werden gemäß Abbildung zwei 2 mm dicke Kunststoffstreifen mit Doppelklebeband (das dünne von Tesa, für Fotos) angebracht. Nach der Montage des Modulsockels drücken diese Kunststoffstreifen gegen die Rückseite des Displays und fixieren es.

Der Modulsockel wird nur noch mit zwei Schrauben (Pfeil im Vordergrund) befestigt, da die hinteren Befestigungszapfen zur Hälfte für den Displayausschnitt in der Blende weggeschliffen wurden. Die Befestigungsflächen des Modulsockels liegen aber noch darauf auf und greifen unter die Kanten der Befestigungsschrauben der Antennenhalterung (Pfeile). So ist der Modulsockel und damit auch das Display ausreichend befestigt.
Abschließend wird die Modulhalterung mit den drei Blechschrauben wieder auf dem Modulsockel angeschraubt und überprüft, ob alle abgelöteten Massekabel wieder angelötet wurden. Ich habe bei meinem Sender ein TU-Modul mit abgesetztem Signalgeber in das Gehäuse eines 35 MHz-HF-Moduls eingebaut. Für die Jetibox wurde eine fliegende Kupplung aus dem Modulgehäuse herausgeführt, ebenso der Anschluss für den Signalgeber und die Antenne.

Das Antennenkabel führt (oben im Bild, Pfeil) seitlich aus dem Modulgehäuse heraus und dann in weitem Bogen, ohne Knicke, in die Antennenhalterung.

Allen "Nachahmern" viel Erfolg und gutes Gelingen!
Stand: 27.11.2009